Verslag - Ethanol in theorie

Wijn wordt gemaakt van most dit is versgeperste sap van druiven te laten gisten. roden wijn wordt gemaakt door de druiven te persen en de takjes schil en pitte mee te laten gisten voor een tijdje. Witte wijn wordt gemaakt door uit de druiven al het sap te persen de het dan te laten giste zonder de takjes schilletjes en pitjes. Witte wijn kan droog of zoet zijn. Bij droge witte wijn is al het suiker uit de most om gezet in alcohol en koolstofdioxide. Bij zoete witte wijn wordt niet alle suikers omgezet in alcohol dit kan door dat de most zo zoet is dat er bij de 15% ethanol nog steeds suikers over zijn en de gist sterft door een te hoog percentage aan alcohol. het kan ook door tijdens het gistingsproces zelf alcohol toe te voegen zo dat het gist sterft of door het gist er tijdens het gistingsproces er uit te halen.

Rode en witte wijn verschillen in kleur omdat bij rode wijn de pitjes takjes en schillen hebben mee gegist. Dit zorgt er voor dat er tannine vrij komt. Tannine is een verzamelnaam van chemische bindingen die onder de polyfenolen groep vallen. Polyfenolen hebben altijd een fenolgroep (C6H5OH) in zich. Deze chemische bindingen binden zich aan eiwitten dit zorgt er voor dat als je ze binnen krijgt je mond samen trekt. De tannine zorgt er voor dat de wijn een donkerdere kleur krijgt. Hoe langer de schillen takjes en pitjes met de most mee gisten hoe meer tannine er vrij komt en hoe donkerder de wijn dus word. Je kan dus zelf bepalen hoe veel tannine er in je wijn komt. Tannine zorgt er ook voor dat je wijn langer houdbaar is door dat het de groei van bacteriën remt. Tot slot zorgt tannine voor een regelmatigere gisting waardoor geur en smaak stoffen zich op een goed tempo ontwikkelen. Tannine zelf laat de wijn een beetje droog en bitter proeven. In witte wijn zit ook wel tannine veel minder. Hier om is witte wijn licht van kleur en minder lang houd baar dan rode wijn.

Gistcellen
Gistcellen zijn een domein van de eukaryoten en zijn eencellige schimmels met een cel kern. Saccharomyces cerevisiae is de meest bekende soort gist voor alcohol gisting. Er zijn ook een hele boel andere soorten giste schimmels of bacteriën die voor alcohol gisting zorgen maar meestal gebeurd het met Saccharomyces cerevisiae. Als je de alcohol gisting door middel van druiven doet. En je bijvoorbeeld wijn wil maken zit er vaak al wat natuurlijke giste op de druiven zelf die veel invloed hebben op de uit eindelijke smaak. Er wordt dan wel Saccharomyces cerevisiae gist toe gevoegd.

De Saccharomyces cerevisiae gist kan tot 15% alcohol aan maken daarna gaan de gistcellen dood. De meeste gist cellen gaan dood tussen de 12 tot 15 procent alcohol met uitzondering op sommige die tot ongeveer de 20% kunnen overleven.

de Saccharomyces cerevisiae gist plant zich net als de meeste ander soorten gist voor via knopvorming. Dit is dat een gistcel een soort knop voort aan de buitenkant de celkern in de gist cel deelt zich dit is de mitose. Een van de 2 celkernen gaat dan in de knop zitten en de knop splitst zich van de gist cel af en word een nieuwe gistcel. Onder perfecte omstandig heden kan een gist cel elke 80 minuten delen. Een gist cel kan ongeveer 20 tot 30 keer delen. Bij sommige gist cellen is ook geslachtelijke voortplanting mogelijk. Gist cellen delen zich snel bij de aanwezigheid van zuurstof.

Glucose in een gistcel wordt gedissimileerd bij een anaerobe verbranding tot ethanol, koolstofdioxide en energie. De glucose wordt uit elkaar gehaald door enzymen. Een enzym is een eiwit. De stof die in een enzymen word omgezet heet het substraat en de stoffen die ontstaan het product. Enzymen zijn substraat-specifiek dit houdt in dat ze een specifieke ruimtelijke vorm hebben die bijna altijd maar 1 bepaald soort stof kan afbreken. In de Saccharomyces cerevisiae gistcellen zitten dus bepaalde enzymen die een specifieke vorm hebben waar precies een glucose molecuul in past. De glucose is nu het substraat. Als de glucose molecuul koppelt aan het enzym ontstaat er een enzym-substraatcomplex, Deze koppelt de stoffen los. Als dit in de gistcel dan anaerobe verloopt, is het product wat de enzym achter laat ethanol koolstofdioxide en energie. Zie bron …

Na dat een enzym een enzym-substraatcomplex heeft gevormd en de stoffen heeft los gekoppeld blijft het enzym bestaan en kan het de volgende substraatmolecuul splitsen. Er zijn veel factoren die invloed hebben op de snelheid dat enzymen stoffen afbreken. Dit heet de enzymactiviteit. Zo is er een maximum van 15% alcohol bij het Saccharomyces cerevisiae gist. Hierbij gaan de enzymen die voor de afbraak van glucose en fructose zorgen in de gist cellen dood gaan. fructosidase en zymase zijn de enzymen die in gistcellen de glucose en fructose omzetten in ethanol, koolstofdioxide en energie. Veder moet de PH waarde tussen de 3,5 en 5,5 liggen dit is dus licht zuur. De enzymen in Saccharomyces cerevisiae gist functioneren het best bij een PH waarde van 4,2 PH.

Temperatuur heeft ook veel te maken met de enzymactiviteit. Hoe hoger de temperatuur is hoe harder moleculen namelijk heen en weer bewegen en hoe sneller ze in de enzymen terecht komen. Maar als de temperatuur te hoog is bewegen de moleculen zo hard dat ze de enzymen kapot maken. Dan verliest een enzym zijn specifieke ruimtelijke vorm dit kan niet meer herstellen en blijft kapot. Zo heb je een optimum temperatuur dit is de temperatuur waar in het enzym zo efficiënt mogelijk werkt. En een maximum temperatuur dit is de temperatuur waar bij alle enzymen hun specifieke form zijn verloren en niet meer werken. Bij de maximum temperatuur vindt er dus een enzymen activiteit meer plaats. Dit kan niet meer terug gedraaid worden. Een voorbeeld hier van is als je een ei bakt. Boven een bepaalde temperatuur stolt het ei zie dit als of de maximum temperatuur is bereikt en alle enzymen kapot zijn als je het ei laat afkoelen word het niet weer vloeibaar het blijft gestold. Zo werkt het dus ook bij enzymen als de maximum temperatuur een maal is bereikt al er nooit meer onder die enzymen enzymactiviteit plaats vinden. De optimum temperatuur bij Saccharomyces cerevisiae gist is tussen de 30 en 35 graden en de maximum temperatuur is bij de 37,5 graden.