2. Περίληψη
Στο πλαίσιο της συνολικής αλυσίδας παραγωγής κρασιού
η αλκοολική ζύμωση του γλεύκους των σταφυλιών από
τις ζύμες είναι μια βασική διαδικασία, όπου ο οινοποιός μπορεί να
δημιουργήσει καλύτερα ποιοτικά χαρακτηριστικά και κατά
συνέπεια μεγαλύτερη αξία στο κρασί, μέσω της διαχείρισης των
ζυμών και ως εκ τούτου να παράγει κρασιά ανώτερης ποιότητας
σε μία μεταβαλλόμενη παγκόσμια αγορά.
Η παρούσα ερευνητική εργασία της Β’ τάξης του Γενικού
Λυκείου Ελεούσας του Δήμου Ζίτσας Ιωαννίνων εξέτασε τη
σημασία της οικολογίας τριών εμπορικών στελεχών ζυμών, του
Saccharomyces cerevisiae , και τις μεταβολικές αντιδράσεις αυτών
για τον προσδιορισμό της ποιότητας του κρασιού.
Στο Β’ τετράμηνο του σχολ. έτους 2012- 2013 η ίδια ομάδα
εργασίας συνέχισε να αναζητά νέες κατευθύνσεις, αξιοποίησης
των ζυμών στο κρασί, γεγονός που σήμερα προκαλεί παγκόσμιο
καινοτομικό ενδιαφέρον
3. ΘΕΩΡΗΤΙΚΟ ΥΠΟΒΑΘΡΟ
• Θεωρητική ανάλυση της έννοιας της «ΑΝΑΠΤΥΞΗΣ»
ΑΝΑΠΤΥΞΗ (DEVELOPMENT)
αποτελεί παγκόσμιο αίτημα
Παράμετροι: - Ο ι κ ο ν ο μ ι κ ο ί
- Κοινωνικοί - Πολιτικοί
- Πολιτιστικοί - Περιβαλλοντολογικοί
- Τεχνολογικοί - Τεχνικοί
4. • Για να υπάρχει ΑΝΑΠΤΥΞΗ σε μία χώρα, πρέπει να συντρέχουν
τρείς παράγοντες μαζί , την χρονική διάρκεια ελέγχου:
1ος Οικονομική μεγέθυνση
2ος Μείωση του ποσοστού (%) της ανεργίας
3ος Μείωση του ποσοστού (%) της απόλυτης
φτώχειας .
Εννοείται ότι δεν διαπραγματεύονται
Η Υγεία !
Και
Η Ελευθερία !.……………………του λαού .
Θεωρητική ανάλυση της έννοιας της «ΑΝΑΠΤΥΞΗΣ»
5. • Πετυχαίνεται μόνο μέσα από την Παραγωγή
- πρωτογενή - δευτερογενή - τριτογενή
Που οι βασικοί συντελεστές της είναι :
- Οι Φυσικοί Πόροι {όπως , π.χ. Μικροχλωρίδα - Μικροπανίδα (ζύμες)}
- Η εργασία
και το
1ον υλικό
- Το Κεφάλαιο /
2ον άυλο ( γνώσεις )
Η Οικονομική μεγέθυνση
6. Στους Φυσικούς μας Πόρους, είναι και οι
μικροοργανισμοί
• Από αυτόν τον μικρόκοσμο, που δεν φαίνεται
με γυμνό οφθαλμό, αλλά μόνο με τη βοήθεια
των μικροσκοπίων διαλέξαμε την
ανεξάρτητη μεταβλητή μας, στην παρούσα
ερευνητική εργασία, που είναι οι ζύμες του
κρασιού.
Saccharomyces cerevisiae
Μακροσκοπική
φωτογραφία
από τον μαθητή
Παπαϊωάννου
Γιάννη
7. Πραγματοποιήθηκε ανάπτυξη θεωρητική και πρακτική με τη
βοήθεια εργαστηριακών και εποπτικών πολυμέσων, για εμπέδωση και
κατανόηση των μαθητών, βασικών αρχών της βιολογίας των ζυμών.
11. Φυσιολογία
Πρόσληψη θρεπτικών ουσιών
οργανικής προέλευσης
με απλή απορρόφηση
έπειτα από εξωκυττάρια πέψη
μέσω έκκρισης υδρολυτικών ενζύμων
Σαπροφυτικοί
Παρασιτικοί
Συμβιωτικοί
Μεσόφιλοι
(15-35o C)
Βρίσκονται παντού,
κατά προτίμηση
σε υγρασία
Αερόβιοι
ή
Προαιρετικά
αναερόβιοι
Αναπαραγωγή
μονογονική αμφιγονική
(ζυγομύκητες) (δικαρυομύκητες)
ΘΕΩΡΗΤΙΚΑ
27. Διεργασίες
• Αναπνοή (των ζυμομυκήτων)
C6H12O6 + 6 O2 6 CO2 + 6 H2O + 38 AT
και
• Αλκοολική Ζύμωση του γλεύκους (μούστου)
C6H12O6 2 C2H5OH + 2 CO2 + 40 kcal + 2 ATP
Γλεύκος σε σχέση με τρεις (3) τύπους του
(Saccharomyces cerevisiae )
Αλληλοεξαρτώμενες μεταβλητές της ερευνητικής μας εργασίας
29. Η ερευνητική ομάδα του Καβαλιέρι ανακάλυψε πως οι σφήκες και οι
μπάμπουρες δαγκώνουν τα σταφύλια και συμβάλλουν στην έναρξη
της ζύμωσης ενόσω οι καρποί είναι ακόμα στο αμπέλι.
Αυτό γίνεται διότι με το δάγκωμα, οι σφήκες μεταδίδουν τον
ζυμομύκητα Saccharomyces cerevisiae
Οι επιστήμονες ανακάλυψαν τη σύνδεση ανάμεσα στις σφήκες και το
κρασί ταυτοποιώντας τον ζυμομύκητα , Saccharomyces cerevisiae τα
οποία βρίσκονται και στα εντόσθια των εντόμων.
Η εξελικτική βιολόγος του Χάρβαρντ Άν Πρινγκλ που δεν έλαβε
μέρος στην έρευνα δήλωσε πως τα ευρήματα στέλνουν δύο βασικά
μηνύματα: τα μεγάλα κρασιά χρειάζονται τα έντομα και οι άνθρωποι
δεν γνωρίζουμε τίποτα ουσιαστικό σχετικά με την οικολογία.
Η έρευνα δημοσιεύεται στην επιθεώρηση Proceedings of the National
Academy of Sciences.
Πηγή: econews
Ντούτσιο Καβαλιέρι,
καθηγητής
μικροβιολογίας στο
Πανεπιστήμιο της
Φλωρεντίας στην
Ιταλία “οι σφήκες
είναι από τους
μεγαλύτερους
οινόφιλους”.
30. ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ
Διάγραμμα της πυκνότητας σε σχέση με το χρόνο
1,04
1,045
1,05
1,055
1,06
1,065
1,07
1,075
1,08
1,085
9/1/2013
11/1/2013
13/1/2013
15/1/2013
17/1/2013
19/1/2013
21/1/2013
23/1/2013
25/1/2013
27/1/2013
29/1/2013
31/1/2013
2/2/20134/2/2013
6/2/20138/2/2013
10/2/2013
12/2/2013
Μάρτυρας
Τύπος Α
Τύπος Β
Τύπος Γ
34. ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ
Διάγραμμα PH σε σχέση με το χρόνο
0
1
2
3
4
5
6
9/1/2013
11/1/2013
13/1/2013
15/1/2013
17/1/2013
19/1/2013
21/1/2013
23/1/2013
25/1/2013
27/1/2013
29/1/2013
31/1/2013
2/2/2013
4/2/2013
6/2/2013
8/2/2013
10/2/2013
12/2/2013
14/2/2013
16/2/2013
18/2/2013
20/2/2013
Μάρτυρας
Τύπος Α
Τύπος Β
Τύπος Γ
35. ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ
Διάγραμμα οξύτητας σε σχέση με το χρόνο
0
2
4
6
8
10
12
14
16
9/1/2013
11/1/2013
13/1/2013
15/1/2013
17/1/2013
19/1/2013
21/1/2013
23/1/2013
25/1/2013
27/1/2013
29/1/2013
31/1/2013
2/2/2013
4/2/2013
6/2/2013
8/2/2013
10/2/2013
12/2/2013
14/2/2013
16/2/2013
18/2/2013
20/2/2013
Μάρτυρας
Τύπος Α
Τύπος Β
Τύπος Γ
36. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ
1ο Στο διάγραμμα της πυκνότητας φαίνεται καθαρά ότι ο μάρτυρας δεν άλλαξε την πυκνότητά
του. Οι μικροδιαφορές που φαίνονται στο διάγραμμα της μεταβολής της πυκνότητας σε σχέση με
τον χρόνο, οφείλονται σε τυπικά σφάλματα των μετρήσεων.
Αντίθετα στα τρία (3) δείγματα με τις ζύμες , φαίνονται οι μεταβολές της πυκνότητάς των σε
σχέση με τον χρόνο.
Διάγραμμα της πυκνότητας σε σχέση με το χρόνο
1,04
1,045
1,05
1,055
1,06
1,065
1,07
1,075
1,08
1,085
9/1/2013
11/1/2013
13/1/2013
15/1/2013
17/1/2013
19/1/2013
21/1/2013
23/1/2013
25/1/2013
27/1/2013
29/1/2013
31/1/2013
2/2/2013
4/2/2013
6/2/2013
8/2/2013
10/2/2013
12/2/2013
Μάρτυρας
Τύπος Α
Τύπος Β
Τύπος Γ
Ο τύπος Α και Γ έχουν σχεδόν κοινή πορεία . Διαφορές φαίνονται στον τύπο Β των ζυμών
που από την δεύτερη εβδομάδα έχει κάνει μεγαλύτερη αραίωση στην πυκνότητα σε σχέση με τους
άλλους τύπους ζυμών. Φυσικά εδώ δεν έχουμε κάνει στατιστική ανάλυση των αποτελεσμάτων
και προσδιορισμό των τυπικών σφαλμάτων για να επιβεβαιώσουμε επιστημονικά τις διαφορές.
(Στατιστική ανάλυση και τυπικά σφάλματα στην τριτοβάθμια εκπαίδευση.
37. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ
2ο Τα διαγράμματα των βαθμών Baume μας δείχνουν ότι ο μάρτυρας δεν μεταβάλλεται σε
σχέση με τον χρόνο.
Διάγραμμα βαθμών Baume
0
2
4
6
8
10
12
14
9
/1
/2
01
3
1
1
/1
/20
1
3
1
3
/1
/20
1
3
1
5
/1
/20
1
3
1
7
/1
/20
1
3
1
9
/1
/20
1
3
2
1
/1
/20
1
3
2
3
/1
/20
1
3
2
5
/1
/20
1
3
2
7
/1
/20
1
3
2
9
/1
/20
1
3
3
1
/1
/20
1
3
2
/2
/2
01
3
4
/2
/2
01
3
6
/2
/2
01
3
8
/2
/2
01
3
1
0
/2
/20
1
3
1
2
/2
/20
1
3
1
4
/2
/20
1
3
1
6
/2
/20
1
3
1
8
/2
/20
1
3
2
0
/2
/20
1
3
Μάρτυρας
Τύπος Α
Τύπος Β
Τύπος Γ
Φαίνεται και εδώ η μικρή διαφοροποίηση της ζύμης τύπου Β σε σχέση με τους άλλους τύπους
ζυμών Α και Γ. Μπορούμε να δούμε στο διάγραμμα την μείωση των Baume που υπέστη το
υποκατάστατου του γλεύκους στα τρία δείγματα που κάναμε χρήση των ζυμών, σε σχέση με τον
μάρτυρα , που δεν μεταβλήθηκε.
38. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ
3ο Με την μέτρηση της μεταβολής της διάθλασης των δειγμάτων μας , βλέπουμε και
εδώ την σταθερότητα της διάθλασης στον μάρτυρα, που δεν χρησιμοποιήσαμε την ανεξάρτητη
μεταβλητή και κατά συνέπεια το διάγραμμα είναι ευθεία γραμμή.
Διάγραμμα των βαθμών Brix
0
5
10
15
20
25
9/1/2013
11/1/2013
13/1/2013
15/1/2013
17/1/2013
19/1/2013
21/1/2013
23/1/2013
25/1/2013
27/1/2013
29/1/2013
31/1/2013
2/2/2013
4/2/2013
6/2/2013
8/2/2013
10/2/2013
12/2/2013
14/2/2013
16/2/2013
18/2/2013
20/2/2013
Μάρτυρας
Τύπος Α
Τύπος Β
Τύπος Γ
Και με αυτή τη μέτρηση διαπιστώνουμε την αλληλοεπίδραση των δύο μεταβλητών που
χρησιμοποιούμε με διαγράμματα χωρίς διαφορές, στους τρείς τύπους των ζυμών που
χρησιμοποιήσαμε.
39. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ
Τον υπολογισμό της παραγωγής αλκοόλης έγινε έμμεσα από τις διαφορές της
πυκνότητας. Βλέπουμε ότι ο μάρτυρας δεν παρήγαγε αλκοόλη.
0
0,005
0,01
0,015
0,02
0,025
0,03
Μάρτυρας
Τύπος Α
Τύπος Β
Τύπος Γ
Τα τρία δείγματα με υποκατάστατο γλεύκους ,παρήγαγαν αλκοόλη με σχεδόν όμοιες
καμπύλες παραγωγής όπως φαίνονται στα διαγράμματα. Μεταξύ δεύτερης και τρίτης εβδομάδας
έχουμε την μεγαλύτερη ικανότητα παραγωγής αλκοόλης και μάλιστα σε εκθετική συνάρτηση.
Στην συνέχεια υπάρχει επιβράδυνση λόγω της αυξημένης περιεκτικότητας σε αλκοόλη.
40. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ
Διάγραμμα PH σε σχέση με το χρόνο
0
1
2
3
4
5
6
9/1/2013
11/1/2013
13/1/2013
15/1/2013
17/1/2013
19/1/2013
21/1/2013
23/1/2013
25/1/2013
27/1/2013
29/1/2013
31/1/2013
2/2/2013
4/2/2013
6/2/2013
8/2/2013
10/2/2013
12/2/2013
14/2/2013
16/2/2013
18/2/2013
20/2/2013
Μάρτυρας
Τύπος Α
Τύπος Β
Τύπος Γ
Αξιοσημείωτη είναι η πορεία του pH σε όλα τα δείγματα σε σχέση με τον χρόνο, ακόμη
και στον μάρτυρα. Το pH μειώνεται (όξυνση) με διαφορετική καμπύλη στο μάρτυρα, αλλά η
τελική τιμή μετά από 5 εβδομάδες καταλήγει να είναι ίδια (pH=3 περίπου).
Το ίδιο κάνουν και τα δείγματα με τις ζύμες, αλλά εδώ η ταχύτητα μείωσης του pH
είναι μεγαλύτερη από τον μάρτυρα. Και στα τρία δείγματα με τις ζύμες έχουμε την ίδια πορεία
στο pH. Το παράδοξο είναι ότι οι ζύμες δεν μεταβολίζουν την ζάχαρη σε οξέα, αλλά σε αλκοόλη.
Η παραγωγή οξέων που δηλώνεται με την μεταβολή του pH, δικαιολογείται μόνο από την
ύπαρξη φυσικών οξυπαραγωγών βακτηρίων στο νερό , στις ζύμες και στην ζάχαρη, γιατί τα
μικρόβια υπάρχουν παντού. Εφ’ όσον δεν κάνουμε αποστείρωση στο υποκατάστατο του
γλεύκους έχουμε την δράση των βακτηρίων που παράγουν οξέα.
41. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ
Διάγραμμα οξύτητας σε σχέση με το χρόνο
0
2
4
6
8
10
12
14
16
9/1/2
013
11/1/2013
13/1/2013
15/1/2013
17/1/2013
19/1/2013
21/1/2013
23/1/2013
25/1/2013
27/1/2013
29/1/2013
31/1/2013
2/2/2
013
4/2/2
013
6/2/2
013
8/2/2
013
10/2/2013
12/2/2013
14/2/2013
16/2/2013
18/2/2013
20/2/2013
Μάρτυρας
Τύπος Α
Τύπος Β
Τύπος Γ
Η ποσότητα των παραγόμενων οξέων από τα διαγράμματα της οξύτητας, είναι πολύ
ενδιαφέρουσα. Βλέπουμε ότι ενώ το pH καταλήγει να είναι το ίδιο σε μάρτυρα και ζύμες, τα οξέα
δεν είναι της ίδιας ποσότητας. Οι γραφικές παραστάσεις διαφέρουν σημαντικά.
Ο μάρτυρας παράγει ελάχιστα οξέα σε ποσότητα (1 oSH /10 cm3 ) . Τα δείγματα με τις
ζύμες παράγουν σχεδόν ταυτόσημα αλλά πολύ περισσότερα (12 oSH/10 cm3 ). Δηλαδή 12 φορές
περισσότερο από τον μάρτυρα. Αυτό είναι λογικό γιατί τα βακτήρια για να αναπτυχθούν
θέλουν και άλλες οργανικές ουσίες πέρα από την ζάχαρη. Στα δείγματα με τις ζύμες, τις
βρίσκουν από τα μη ζωντανά κύτταρα των ζυμών και έτσι πολλαπλασιάζονται περισσότερο.
