Hoofdstuk 14 Biotechnologie Hoofdstuk 7.5 Fermentatie Hoofdstuk 14 in zijn geheel (14.1-14.6) Praktijk: Plantenkleurstoffen Papierchromatografie Bacterieel wateronderzoek Levende wezens (bio). De bewerkingen van natuurproducten voor de industrie (technologie). Hiervoor wordt gebruikt gemaakt van: Bacteriën. Schimmels. Gisten. filmpje: wat is biotechnologie Levensmiddelen. (kaas en yoghurt) Alcoholhoudende dranken. (bier en wijn) Medicijnen. (antibiotica en vaccins) Chemicaliën. (enzymen in wasmiddel) Brandstoffen. (productie van biogas/ethanol) Landbouw. (resistentie en opbrengst toename) Milieu. (zuivering van rioolwater) zie tabel blz. 290 Link film: ◦ http://youtu.be/p6w5-mi_ToM De biotechnologie maakt gebruik van de stofwisselingsproducten die micro organismen produceren. Deze productie vindt plaats onder anaerobe omstandigheden. (Fermentatie H7.5) 1. primaire stofwisselingsproducten. (afbraakproducten, energie en opbouw cel) /alcohol 2. secundaire stofwisselingsproducten. (fasen van de levenscyclus van een cel) /penicilline Opdracht 1 en 2 blz. 292 De afbraak van glucose zonder de hulp van zuurstof. Twee fasen van fermentatie: 1. De glycolyse, waarbij energie in de vorm ATP wordt gevormd. 2. Tweede fase waarin de reacties NAD+ vormen. 1. Alcohol fermentatie: Gisten voeren onder anaerobe omstandigheden de fermentatie uit. Wijn Bier 2. Melkzuurfermentatie: Schimmels en bacteriën voeren onder anaerobe omstandigheden de fermentatie uit. Yoghurt Kaas In 2 stappen wordt pyrodruivenzuur (pyruvaat) omgezet in ethanol en koolstofdioxide. In 1 stap wordt pyrodruivenzuur (pyruvaat) omgezet in melkzuur (lactaat). Als de zuurstof voorraad uitgeput raakt in de spieren, schakelen de spiercellen over van aeroob naar anaerobe omstandigheden en wordt er melkzuur gevormd. Dit veroorzaakt kramp. -> verzuring Opdracht 24 t/m 28 blz. 138 Vast substraat fermentatie. Bereiding van zuurkool Vloeibaar fermentatie. Bereiding van alcohol Batch fermentatie. (gesloten fermentor) Continue fermentatie. (kans op besmetting) Van klein naar groot. Stadia van opschalen: 1. Sreening op agarplaat. 2. Laboratorium fermentatie. (5L) 3. Proeffabriek. (2000L) 4. Industriële fermentatie.(100.000L) Opdracht 4 t/m 8 blz. 295 https://www.youtube.com/watch?v=4SosPuW Ag7g Ingrediënten: Tarwemeel, water, suiker, zout, vitamine c. Micro-organismen: gist Saccharomyces cerevisiae. Enzymen: maltases, saccharases. Fasen: mengen, gisten(rijzen, fermenteren), bakken. Opdracht 9 en 10 blz. 297 http://youtu.be/Vo5dypGiFjM Ingrediënten: hop, wort( water, gerst), mout. Micro-organismen: gist. Enzymen: amylases. Fasen: mouten(enzymen komen vrij), brouwen (suikers kleiner gemaakt), fermenteren (gist doet de omzetting van suiker naar ethanol en CO2) en lageren(nagisting). Opdracht 11 t/m 14a blz. 299 http://youtu.be/wjHDYZK0vFo Ingrediënten: melk. Micro-organismen: melkzuur bacteriën. Enzymen: chymosine (eiwit splitsend enzym). Fasen: verzuring, coaguleren, scheiden van de wrongel, persen, zouten en rijpen. Opdracht 15 t/m 18 blz. 301 http://youtu.be/kecBi27dhjw Ingrediënten: Micro-organismen: 2 soorten thermofiele bacteriën: L.Bulgaricus, S.thermophilius Enzymen: peptidasen en lactasen Fasen: pasteurisatie en fermentatie melk https://www.youtube.com/watch?v=RwX7oZ GxpjQ Ingrediënten: witte kool en zout. Micro-organismen: melkzuur bacteriën. Enzymen: successie van micro-organismen. Fasen: gesneden kool, voorfermentatie, vergisting 1ste stap, vergisting 2de stap Opdracht 19 t/m 22 blz. 303 Antibioticum = een stofwisselingsproduct van een micro-organisme dat een groei remmend effect heeft op een andere micro-organismen. spectrum antibiotica (penicilline). Breed spectrum antibiotica (tetracycline). Smal Schimmel -> Penicilline chrysogenum Opdracht 23 t/m 26 blz. 305 In Europa zijn biogewassen alleen toegestaan als is aangetoond dat ze geen schadelijk gevolgen hebben en voor mens en milieu. Een biogewas mag pas op de markt gebracht worden als ◦ Is onderzocht wat de effecten voor mens milieu zijn ◦ Er vermeldingen worden aangebracht op producten waarin het is gebruikt ◦ Als de volgende schakels in de productieketen zijn gewaarschuwd over het gebruik van GGO