Gärung – Milchsäuregärung und alkoholische Gärung

BiologieMikrobiologie und VirenAlter 15–16Virtuelles Labor

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Setzen Sie eine Batch-Kultur mit Mikroorganismen an: Wählen Sie Stamm, Temperatur, anfänglichen Zuckergehalt und ob Sauerstoff vorhanden ist, und verfolgen Sie Zelldichte, Restzucker, Produkt und pH-Wert. Eine zweite Ansicht stellt Tempeh und Tape her: Ändern Sie Temperatur, Verpackung und Zeit und sehen Sie, wie Schimmelmyzel Sojabohnen zu einem Kuchen verbindet oder Schimmelpilze Stärke in Zucker und Hefen ihn in Alkohol umwandeln, mit rotem Oncom und Joghurt zum Vergleich.

Lektion: Gärung durch Mikroorganismen und ihre Anwendungen

Was sie zeigt

Durch Gärung gewinnen Mikroorganismen ohne Sauerstoff Energie aus Zucker. Milchsäurebakterien wandeln Glucose in Milchsäure um, die den pH-Wert senkt und Fäulniserreger hemmt; Hefe bildet Ethanol und Kohlenstoffdioxid, schaltet aber bei Sauerstoff auf Zellatmung um. Schimmelpilze vergären feste Lebensmittel. Beim Tempeh wachsen Rhizopus-Hyphen durch gekochte Sojabohnen, verbinden sie zu einem festen Kuchen und bauen einen Teil des Proteins ab; der Pilz braucht Wärme, Feuchtigkeit und etwas Luft. Beim Tape wandeln Enzyme der Schimmelpilze Stärke in Zucker um, danach bilden Hefen daraus Ethanol. Das Modell ist vereinfacht und nutzt typische Werte.

So funktioniert es

Wählen Sie in Milchsäure und Ethanol den Stamm, stellen Sie Temperatur und Zucker ein und vergleichen Sie ein geschlossenes Glas mit Deckel offen (O₂ vorhanden). Wählen Sie in Tempeh und Tape Lebensmittel, Inkubationstemperatur, Verpackung und Ernte nach und drücken Sie Inkubation starten. Jeder geerntete Ansatz fügt der Tabelle eine Zeile hinzu; lösen Sie die drei Aufgaben darunter.

Einstellbare Parameter

  • Mikroorganismenstamm Milchsäurebakterien (Sauerkraut, Joghurt), Hefe (Wein, Brot)
  • Inkubationstemperatur 5–50 °C
  • Anfänglicher Zuckergehalt 10–200 g/L
  • Sauerstoff vorhanden (Deckel offen)
  • Ansicht Milchsäure und Ethanol, Tempeh und Tape
  • Lebensmittel (Ansicht Tempeh und Tape) Tempeh (Sojabohnen + Tempeh-Starter), Tape (stärkehaltiges Lebensmittel + Tape-Starter), Rotes Oncom (zum Vergleich), Joghurt (zum Vergleich)
  • Stärkebasis für Tape Gedämpfter Maniok, Gedämpfter Klebreis
  • Inkubationstemperatur (Ansicht Tempeh und Tape) 15–50 °C
  • Verpackung Bananenblatt, Plastik mit Luftlöchern, Dichtes Plastik, Offenes Tablett
  • Erntezeitpunkt 2–96 h

Fragen zum Erkunden

  1. Warum muss ein Sauerkrautgefäß verschlossen und das Gemüse unter der Flüssigkeit gehalten werden?
  2. Verbraucht die Hefe bei 200 g/L Zucker alles? Was beendet die Gärung?
  3. Warum verdirbt Tempeh in dichtem Plastik, statt ein fester weißer Kuchen zu werden?

Ideen für den Unterricht

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