OPGAVER ØL -verdens første svar på anvendt bioteknologi



Relaterede dokumenter
FORSØG ØL verdens første svar på anvendt

Teori 10. KlasseCenter Vesthimmerland

Undervisningsbeskrivelse

Enzymer og katalysatorer

TEORETISKE MÅL FOR EMNET:

Biologi A. Studentereksamen. Af opgaverne 1, 2, 3 og 4 skal tre og kun tre af opgaverne besvares

Bioteknologi A. Studentereksamen. Af opgaverne 1 og 2 skal begge opgaver besvares. Af opgaverne 3 og 4 skal en og kun en af opgaverne besvares.

Øvelser 10. KlasseCenter Vesthimmerland Kaj Mikkelsen

Kemi A. Studentereksamen

Glycolysis. Content. Martin Gyde Poulsen Page 1 of 5 GLYCOLYSIS... 1

Undervisningsbeskrivelse

Stofskiftets afhængighed af temperatur og aktivitet hos vekselvarme dyr

Organismer inddeles i tre fundamentale stofomsætningstyper:

Energi, Enzymer & enzymkinetik.metabolisme

[BESØGSSERVICE INSTITUT FOR MOLEKYLÆRBIOLOGI OG GENETIK, AU]

Kemi A. Højere teknisk eksamen

FORSØG ØL verdens første svar på anvendt

Fysiologi Louise Andersen 1.3, RTG 29/

,OWýRJýFDUERQGLR[LG ,QWURGXNWLRQ 3ODQWHI\VLRORJL. Et plantefrø er bl.a. opbygget af de tre organiske stofgrupper: kulhydrater, lipider og proteiner.

Bioteknologi. Niveau: 9. klasse. Varighed: 7 lektioner

Fra spild til penge brug enzymer

EKSAMENSOPGAVER. Eksamensopgaver uden bilag

Fremstilling af enkeltlag på sølv

Biologi A. Studentereksamen. Af opgaverne 1, 2, 3 og 4 skal tre og kun tre af opgaverne besvares

Elevguide Forsøg I: Tjekliste Materialer pr. gruppe.

Artikel 2: Kulhydratkemi

Brugsvejledning for dialyseslange

PCR (Polymerase Chain Reaction): Opkopiering af DNA

BIOLOGI HØJT NIVEAU. Onsdag den 10. maj 2000 kl

HALM, DYBSTRØELSE OG ANDRE TØRSTOFRIGE BIPRODUKTER TIL BIOGAS FORBEHANDLING OG POTENTIALER

Proteiner. Proteiner er molekyler der er opbygget af "aminosyrer",nogle er sammensat af få aminosyrer medens andre er opbygget af mange tusinde

Højere Teknisk Eksamen maj Kemi A. - løse opgaverne korrekt. - tegne og aflæse grafer. Ved bedømmelsen vægtes alle opgaver ens.

Cellen og dens funktioner

Biogas. Biogasforsøg. Page 1/12

Proteiner: en introduktion. Modul 1; F13 Rolf Andersen, 18/2-2013

Enzymer og katalysatorer

Opgave 1 Listeria. mørkviolette bakteriekolonier, se figur 1a. og b. 1. Angiv reaktionstypen for reaktion. 1 vist i figur 1b.

Biologisk rensning Fjern opløst organisk stof fra vand

Opgave KemiForlaget

Lineære modeller. Taxakørsel: Et taxa selskab tager 15 kr. pr. km man kører i deres taxa. Hvis vi kører 2 km i taxaen koster turen altså

Bæredygtig udvikling i Novozymes. Marts 2007

3y Bioteknologi A. Lærere TK og JM. Eksamensspørgsmål uden bilag

BIOLOGI A. Torsdag den 14. maj Kl STX091-BIA STUDENTEREKSAMEN MAJ 2009

Studienummer: MeDIS Exam Husk at opgive studienummer ikke navn og cpr.nr. på alle ark, der skal medtages i bedømmelsen

BIOTEKNOLOGI HØJT NIVEAU

Spørgsmål til fordøjelse og stofskifte

Introduktion til Sektion for Bæredygtig Bioteknologi Mette Lübeck

Spørgsmål nr. 1. Fedme. Spørgsmål nr.2. Sukker som brændstof. Spørgsmål 3. Søens onde cirkel

Notat om anvendelsen af mælkesyrebakterier og gærekstrakt

Fremstilling af bioethanol fra halm En øvelsesvejledning. Version /5-08

Undervisningen på trin 1 skal lede frem mod at eleverne har tilegnet sig kundskaber og færdigheder der sætter dem i stand til at :

TRIN-MÆSKNINGENS VIDENSKAB

APPENDIKS 4. Uddybende figurer

$P\ORVH ,QWURGXNWLRQ 0DWHULDOHU. )UHPJDQJVð PnGH 3ODQWHI\VLRORJL

Kemi A. Studentereksamen. Onsdag den 4. juni indd 1 26/02/

Bioteknologi A. Gymnasiale uddannelser. Vejledende opgavesæt 1. Mandag den 31. maj 2010 kl timers skriftlig prøve

Undervisningsbeskrivelse fra august 2014

Markedsanalyse. Danskernes forbrug af kød

Undervisningsbeskrivelse

Opgave 1 Slankemidler

Elevens uni-login: Skolens navn: Tilsynsførendes underskrift: FP9. 9.-klasseprøven BIOLOGI

Aurum KEMI FOR GYMNASIET 2 KIM RONGSTED KRISTIANSEN GUNNAR CEDERBERG

Undervisningsbeskrivelse

Anvendt BioKemi: Struktur. Anvendt BioKemi: MM3. 1) MM3- Opsummering. Forholdet mellem Gibbs fri energi og equilibrium (ligevægt) konstant K

Biologisk rensning Fjern opløst organisk stof fra vand

Undervisningsbeskrivelse

Undervisningsbeskrivelse

Fremstilling af bioethanol

Energistofskifte Leif & Thorbjørn Kristensen Side 1 af 6

Kort om Eksponentielle Sammenhænge

Vandafstrømning på vejen

Grundbegreber om naturens økologi

Opgave 2a.01 Cellers opbygning. Spørgsmålene her kan besvares ved at læse teksten Cellen livets byggesten

Gipspladers lydisolerende egenskaber

Hestens Mave-Tarmkanal Tyggefunktion - spytproduktion

HVAD ER INDUSTRIELLE ENZYMER?

Krop og energi - Opgaver og lidt noter 1! /! 14 Krop og Energi

Undervisningsbeskrivelse

BIOLOGI HØJT NIVEAU. Mandag den 13. august 2001 kl

UNDERVISNINGS MINISTERIET KVALITETS- OG TILSYNSSTYRELSEN. KeiTii A. Studenterel<saTilen. Onsdag den 3.juni 2015 kl

ØLBRYGNING. avanceret bioteknologi

FYSIK 3 / TERMODYNAMIK Københavns Universitet, 13. april, 2016, Skriftlig prøve

Dette er en kladde til et genoptryk af Eksperimentel Genteknologi fra Ideer, rettelser og forslag modtages gerne. Kh Claudia.

B i o k e m i ø v e l s e 1 Regulatoriske mekanismer i det intermediære stoftskifte Udarbejdet af: Matilda Lantz og Elif Bayram

Undervisningsbeskrivelse

Eksamen: Biologi C-niveau 2a bi

Viden SIDE 1. Grundskole. Viden om appelsiner. Et kig indenfor

Citation (APA): Brasen, J. C., & Olsen, L. F. (2010). Langt fra ligevægt. Aktuel Naturvidenskab, (2),

LEKTION 2_ TEKST_ BIOLUMINESCENS. Bioluminescens. Alger der lyser i mørket

Øvelse 29. Studieportalen.dk Din online lektieguide Sara Hestehave Side Kemi Aflevering 2m KE2 Herning Gymnasium

Proviantplanlægning:

BIOLOGI A-NIVEAU NY ORDNING. Tirsdag den 20. maj Kl STX081-BIA STUDENTEREKSAMEN MAJ 2008

Mad nok til alle, 7.-9.kl.

Titel 1 Celler opbygning og funktion 15. Titel 2 Genetik livets kode 16. Titel 3 Gæring 11. Titel 4 Sundhed og kost 18

Find enzymer til miljøvenligt vaskepulver

Indholdsfortegnelse:...1. Forord:...2. Indledning:...2

SÅDAN BRYGGES ØL PÅ LØKKEN BRYGHUS

Fotosyntese og respiration, 7.-9.kl.

INTERN PRØVE ANATOMI OG FYSIOLOGI/BILLEDANATOMI HOLD R07V D. 20. JUNI 2007 KL

Transkript:

OPGAVER ØL -verdens første svar på anvendt bioteknologi Biotech Academy BioCentrum-DTU Søltofts Plads DTU - Bygning 221 2800 Kgs. Lyngby www.biotechacademy.dk bioteket@biocentrum.dtu.dk

SMÅ OPGAVER Nedskriv de biologiske processer, der foregår under hvert trin i de processer der indgår i produktion af øl (brug evt. Figur 1 i introduktionsafsnittet). Forklar hvad aerob og anerob betyder og opskriv reaktionen for aerob og anaerob nedbrydelse af glukose. Forklar med egne ord hvad haploid og diploid betyder. Forklar med egne ord hvad termostabilitet betyder. I hvilken del af mæskningen bliver størstedelen af maltsukkeret frigivet? Gærsvampen Saccharomyces cerevisiae er en meget vigtig industriel organisme. Hvad bruges denne svamp til udover at lave øl? Hvilke substrater vokser gær på? Forklar hvorfor gærceller ikke vokser på stivelse. Forklar forholdet mellem genotype og phenotype. Hvordan kan en celles metabolisme ændres og hvilke muligheder giver det? Forklar hvorfor det er vigtigt at der under modningen af øl stadig er gærceller tilbage. Forklar hvorfor gærceller kan blive gamle Hvorfor er det vigtigt præcist at vide hvilken gærstamme man bruger til fremstillingen af øl, og hvilke konsekvenser kan det have at bruge en forkert. Forklar udfra en NAD + /NADH balance hvorfor en gærcelle producerer ethanol under anaerobe forhold. Hvorfor er det vigtigt, at både - og -amylase er aktive under mæskningen. Hvad ville der ske med den efterfølgende gæring, hvis et af enzymerne ikke var aktive? -Hvad ville der ske hvis enzymerne ikke blev inaktiveret efter mæskningen? Hvad ville der ske, hvis bygkernerne under spiringen fik lov til at spire i mere end fem dage. Hvad ville der ske hvis bygkernerne ikke får lov til at spire længe nok? Tegn strukturen for glucose og maltose. Forklar hvad de to sukkermolekyler har tilfælles. Beskriv de strukturelle forskelle mellem -glucan og cellulose og mellem -glucan og stivelse. Forklar hvorfor stivelse også kaldes en -glucan? Side 2

Ved mæskning ved lav temperatur (< 65 C) op når man meget forgærbart sukker, mæskes istedet ved høj temperatur (> 65 C) får man mere ikke-forgærbart sukker, hvilket resulterer i en alkoholsvagere og sødere øl. Forklar hvorfor det er tilfældet. Nævn nogle forskelle mellem gærceller og bakterieceller. Beskriv hvordan diacetyl dannes og hvorfor det er uønsket i øl. Forskere indenfor bioteknologi bruger gær når de laver genteknologi. Saccharomyces cerevisiae har GRAS (generally regarded as safe) status. Dette betyder at S. cerevisiae er sikker at arbejde med og kan bruges til produktion af fødevarer. Hvorfor tror du at S. cerevisiae har GRAS status?? Side 3

STØRRE OPGAVER 1. Øl kan fremstilles således at det får en meget lav alkoholprocent (eller er helt uden alkohol), i USA er det desuden meget populært at fremstille øl med et lavt kalorieindhold. Disse øl fremstilles på forskellige måder. Øl med lav alkoholprocent eller non-alkohol øl kan fremstilles ved at tilsætte termostabilt -amylase og derefter mæske malten ved meget høje temperaturer, typisk 72 C-75 C. -Hvad sker der med den - og -amylase, der er blevet dannet/aktiveret under maltningen og hvordan påvirker det nedbrydningen af stivelsen under mæskningen? -Forklar hvorfor det er nødvendigt, at den tilsatte -amylase er termostabil? -Beskriv hvordan kulhydratsammensætningen vil være med den ændrede mæskeprofil og hvad der vil ske under den efterfølgende gæring? Hvorfor resulterer det i en øl med en lavere alkoholprocent? -Forklar hvorfor det også er nødvendigt at tilsætte termostabilt -glucanase, når man laver disse slags øl? Til fremstilling af øl med et lavt kalorieindhold bruges et enzym, der kaldes pullanase. Pullanase, nedbryder -1,6-bindinger. -Skitser nedbrydning af et forgrenet stivelsemolekyle med -amylase. Skitser dernæst nedbrydning af det samme stivelsesmolekyle med -amylase og pullanase. -Hvilken effekt kan det have at tilsætte pullanase? 2. Forbedring af gærstammer nedsættelse af diacetylproduktion Diacetyl er et biprodukt i biosyntesen af valin og leucin, det fremkommer spontant (dvs. ikke enzymatisk ud fra -acetolaktat, se Figur 1. To enzymer er meget vigtige i forbindelse med dannelse af diacetyl. Enzymet AHAS omdanner pyruvat til - acetolaktat, -acetolaktat omdannes til DHIV af enzymet redukto isomerase (RI). RI er ikke særligt effektiv, hvilket resulterer i, at -acetolaktat ophobes og eksporteres ud i øllet. I øllet omdannes -acetolaktat spontant til diacetyl. Side 4

Figur 1. Dannelse af diacetyl. -Forklar hvordan man ved at gøre enzymet AHAS mindre effektivt eller ved at øge antallet af enzymet RI kan nedsætte dannelsen af diacetyl. En ofte anvendt metode der bruges til at ændre effektiviteten af AHAS, hedder klassisk stammeforbedring. Der eksisterer en kemisk forbindelse som specifikt kan inhibere AHAS 3. Vækstkurve Tabel 1 viser resultaterne af et vækstforsøg, hvor gærceller er vokset aerobt i et medie bestående af glucose, (NH4) 2 SO 4, KH 2 PO 4, MgSO 4 7H 2 O og en vitaminopløsning. Side 5

Tabel 1. Resultat fra vækstforsøg med gær. Tid (timer) OD Glukose (g/l) Ethanol (g/l) 0 0,0 30,0 0,0 15 2,2 23,3 2,1 17 4,5 19,2 4,7 19 8,5 4,3 7,7 22 9,1 0,0 8,4 25 9,2 0,0 8,6 28 10,5 0,0 8,7 31 11,8 0,0 7,7 34 13,4 0,0 6,5 37 14,3 0,0 5,5 40 15,5 0,0 4,3 -Afbild forsøgsresultaterne grafisk og giv en forklaring på resultaterne. -Bestem de to fordoblingshastigheder (på hhv. glukose og ethanol) for gærcellerne og forklar hvorfor de er forskellige. -Forklar hvorfor den ethanol der bliver dannet i øl, ikke bliver forbrugt af gærcellerne under modningen. -Giv forslag til hvad gærcellerne bruger (NH4) 2 SO 4 til under vækst. Coli-bakterier vokser med en fordoblingshastighed på ca. 20 min på glukose. -Giv forslag til hvorfor der er en forskel på fordoblingshastigheden på glukose for colibakterier og gærceller. 4. Under- og overgær Som nævnt i afsnit 3 (S. cerevisiae) adskiller under- og overgær sig bl. a. ved evnen til at nedbryde sukkeret melibiose. Figur 1. Enzymatisk nedbrydning af melibiose -Angiv hvilken gruppe enzymet melibiase tilhører. -Forklar hvordan man kan bruge denne egenskab til at bestemme om den gærstamme man arbejder med tilhører under- eller overgær. Side 6