Η αλκοολική και η γαλακτική ζύμωση, οι οποίες πραγματοποιούνται με τη βοήθεια μικροοργανισμών, χρησιμοποιούνται για την παραγωγή μιας σειράς προϊόντων. Να συμπληρώσετε τον παρακάτω πίνακα αναφέροντας δύο προϊόντα για κάθε τύπο ζύμωσης, καθώς και την πρώτη ύλη που χρησιμοποιείται για την παραγωγή τους.
Πρώτη ύλη | Τελικό προϊόν
Σκέψη / Μεθοδολογία: Συγκεντρώνουμε τα προϊόντα που αναλύθηκαν σε προηγούμενες ενότητες ανά τύπο ζύμωσης.
Απάντηση: Αλκοολική ζύμωση: (1) Μούστος σταφυλιού → Κρασί, (2) Σπόροι κριθαριού → Μπίρα (εναλλακτικά: αλεύρι → φούσκωμα ψωμιού). Γαλακτική ζύμωση: (1) Γάλα → Γιαούρτι, (2) Γάλα → Τυρί.
Πρόσεξε:
Αναφέρετε τρία συγκριτικά πλεονεκτήματα χρησιμοποίησης μικροοργανισμών για την παραγωγή ενζύμων.
Σκέψη / Μεθοδολογία: Ανατρέχουμε στα πλεονεκτήματα που αναφέρει το κεφάλαιο για την παραγωγή ενζύμων από μικροοργανισμούς.
Απάντηση: (1) Οι μικροοργανισμοί παράγουν μεγάλες ποσότητες ενζύμων σε σχετικά σύντομο χρονικό διάστημα. (2) Τα περισσότερα ένζυμα είναι εξωκυτταρικά, δηλαδή εκκρίνονται έξω από το κύτταρο, γεγονός που απλοποιεί και φθηναίνει τον καθαρισμό τους. (3) Επειδή οι μικροοργανισμοί αναπτύσσονται σε ποικίλες περιβαλλοντικές συνθήκες, μπορούν να παραχθούν ένζυμα λειτουργικά σε ακραίες συνθήκες (π.χ. υψηλή θερμοκρασία).
Η παρακάτω καμπύλη αναπαριστά την ταχύτητα αντίδρασης του ενζύμου πρωτεάση σε συνάρτηση με τη θερμοκρασία. Χρησιμοποιώντας την καμπύλη αυτή προσδιορίστε την άριστη θερμοκρασία για ένα απορρυπαντικό που περιέχει πρωτεάση. Υπολογίστε σε ποιο ποσοστό θα μειωθεί η αποτελεσματικότητα του απορρυπαντικού, αν χρησιμοποιηθεί σε θερμοκρασία 10°C μικρότερη από την άριστη.
[Γράφημα «Ταχύτητα αντίδρασης του ενζύμου πρωτεάση σε συνάρτηση με τη θερμοκρασία»: κατακόρυφος άξονας «Ταχύτητα αντίδρασης» (0-10), οριζόντιος άξονας «Θερμοκρασία / °C» (10-80). Η καμπύλη αυξάνει σταδιακά, κορυφώνεται περίπου στους 55°C με τιμή ≈10, και πέφτει απότομα προς σχεδόν μηδενική τιμή γύρω στους 70°C.]
Σκέψη / Μεθοδολογία: Η άριστη θερμοκρασία αντιστοιχεί στο μέγιστο της καμπύλης. Στους 10°C μικρότερη (≈45°C) διαβάζουμε τη νέα τιμή ταχύτητας από την καμπύλη και υπολογίζουμε την ποσοστιαία μείωση ως προς τη μέγιστη τιμή.
Λύση:
Απάντηση: Η άριστη θερμοκρασία είναι περίπου 55°C. Σε θερμοκρασία 45°C (10°C χαμηλότερη) η αποτελεσματικότητα του απορρυπαντικού μειώνεται κατά περίπου 30-35% σε σχέση με τη μέγιστη τιμή, σύμφωνα με την ανάγνωση της καμπύλης.
Πρόσεξε:
