Magnus Ehingers undervisning

Allt du behöver för A i Biologi, Kemi, Bioteknik, Gymnasiearbete m.m.

Mätning av koldioxid­produktionen vid jäsning

345px-Fermentation lockInledning

Olika stammar av jäst är mycket viktiga, inte bara inom den biotekniska forskningen, där jästcellerna ofta används som värdceller för DNA. Naturligtvis är jästens betydelse för exempelvis livsmedelsindustrin också mycket stor. Man kan ju inte jäsa bröd, brygga öl eller göra vin utan hjälp av jäst. Och som du säkert redan har läst i textboken, har ju människan använt sig av andra jästa livsmedel sedan urminnes tider, även om det inte alltid varit jästsvamp som stått för jäsningsprocessen.

Den vanliga jästsvampen, Saccharomyces cerevisiae, kan jäsa glukos till etanol, samtidigt som det bildas koldioxid. Du ska i den här laborationen få bekanta dig med hur jästsvampen fungerar. Du ska också räkna ut hur mycket etanol som produceras under en viss tidsrymd.

Tid för detta

Laborationen tar ett (kort) laborationstillfälle i anspråk för att sätta igång fermenteringen. Därefter följer man fermenteringen, helst dagligen, under ganska lång tid, upp till 2-3 veckor.

Material

Varje grupp behöver:

Jäsrör. Jäsrör.

  • 70%-ig etanol eller annat ytdesinfektionsmedel
  • Spritlåga
  • 2 × 450 ml sterilt odlingsmedium bestående av 2% glukos, 1% jästextrakt och 1% pepton
  • 1 g jäst, färsk
  • 1 g jäst, denaturerad (se nedan)
  • Sterila vågskepp
  • 2 st. sterila E-kolvar, 500 ml
  • 2 st. sterila gummikorkar till E-kolvarna, m. genomföringshål
  • 2 st. sterila jäsrör, gärna av plast och pluggade med bomull i botten.
  • 1 ml universalindikatorlösning
  • Märkpenna

Gemensamt behövs:

  • Snabbvåg med en känslighet på 0,01 g.
  • Våg som klarar upp till 1000 g, med en känslighet på 0,1 g.

Särskilda förberedelser

Utförs av läraren innan laborationen

  1. Tillred odlingsmediet och autoklavera det.
  2. Denaturera jästen genom upphettning i kokande vattenbad i 60 minuter
  3. Autoklavera E-kolvar, korkar och jäsrör. Låt korkarna och jäsrören sitta i under autoklaveringen.

Gör såhär

  1. Sterilisera din arbetsyta med den 70%-iga etanolen, och tänd spritlågan.
  2. Väg in ungefär 1 g färsk jäst exakt och för så sterilt som möjligt över det till den ena av E-kolvarna. Anteckna jästens vikt med 3 värdesiffror.
  3. Väg in ungefär 1 g denaturerad jäst exakt och för så sterilt som möjligt över det till den andra av E-kolvarna. Anteckna jästens vikt med 3 värdesiffror.
  4. Fördela odlingsmediet på de båda E-kolvarna, och sätt på korkarna med jäsrören.
  5. Skaka E-kolvarna så att jästen fördelar sig jämnt i lösningen.
  6. Märk E-kolvarna med innehåll, dina initialer och dagens datum.
  7. Tillsätt ungefär 1 ml universalindikator i vardera jäsröret.
  8. Väg de båda E-kolvarna och anteckna vikten så noggrant som möjligt. Anteckna också färgen på universalindikatorn.
  9. Gör en tabell med tiden (dag) och vikten på de båda E-kolvarna i gram. Första dagen kallar du för dag 0.
  10. Sätt av vikten mot tiden i ett diagram allteftersom tiden går. Du bör avläsa vikten varje dag.
  11. När du ser att vikten inte längre minskar i E-kolven med den färska jästen, tillsätter du så sterilt som möjligt 10 g glukos till den. Anteckna glukosens vikt med minst 3 värdesiffror.
  12. Väg omedelbart E-kolven igen. Anteckna vikten i din tabell, och för in värdet i ditt diagram.
  13. Fortsätt läsa av vikten varje dag, tills viktminskningen har avstannat igen. Först då avbryter du försöket.

Frågor att besvara

  1. Hur ändrade universalindikatorn färg under försökets gång? Vad tyder det på? Vilket ämne har bildats?
  2. Vid fermentering av glukos bildas det etanol och koldioxid. Hur ser den kemiska reaktionsformeln för fermenteringen ut?
  3. Hur många gram koldioxid bildades efter tillsats av glukosen? Hur stor substansmängd motsvarar detta?
  4. Hur stor substansmängd etanol bildades teoretiskt efter tillsats av glukosen? Hur många gram etanol motsvarar dettta?
  5. Omvandlades all glukos till etanol?
  6. Hur lång tid tog det för den tillsatta glukosen att omvandlas till etanol?
  7. Vad var det för skillnad i koldioxidproduktionen mellan de båda E-kolvarna? Vad berodde den på?

Riskanalys

Laborationen är inte riskfylld. Om man använder jäsrör av glas måste man dock se upp så att de inte går sönder och man skär sig på dem när man för dem genom korkarna. De använda jästcellerna bör avdödas genom autoklavering innan man slänger dem.

Tillkännagivande

Den här laborationen har jag inte kommit på själv, utan inspirerats av från NCBE. Jag har dock skrivit om den och anpassat den till mina behov.

 

   
[Ingen än…]