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26.05.2023 Biologie

Informationen und Materialien zum Fach Biologie in allen Schulformen und für alle Schulstufen

Enzym

Was haben Enzyme mit Käse zu tun?

Grundlagen:

Das Enzym Chymosin (auch Labferment oder Rennin genannt) aus Kälbermagen wird biotechnologisch zur Gerinnung von Milch verwendet. Chymosin ist eine Protease. Es spaltet vom Hauptprotein der Milch, dem löslichen Casein, an einer bestimmten Stelle ein Peptid ab, so dass unlösliches Casein entsteht. Das Casein fällt aus, die Milch gerinnt. Diese Reaktion ist im Kälbermagen der erste Schritt zur Verdauung der Milchproteine. In der Nahrungsmittelindustrie wird er zur Käseherstellung genutzt. Heute wird überwiegend gentechnisch hergestelltes Chymosin eingesetzt.

Aufgaben:

  1. Führen Sie den Versuch durch und protokollieren Sie die Beobachtungen.
  2. Was schließen Sie aus den Versuchsergebnissen?
  3. Wenn man bei diesem Versuch neben pasteurisierter Milch H-Milch einsetzt, erkennt man deutlich, dass H-Milch sehr viel schlechter gerinnt als pasteurisierte Milch. H-Milch ist in der Molkerei 2-5 Stunden lang auf 85 °C erhitzt worden. Erklären Sie dieses Versuchsergebnis!
  4. Stellen Sie Ihre Ergebnisse und Erkenntnisse dem Plenum vor.

Materialien:

3 Reagenzgläser (RG), RG-Ständer, 37 °C-Wasserbad, Thermometer, 5-mL-Pipette, Pipettierhilfe, 2 Tropfpipetten, Mörser + Pistill, Brenner, RG-Klammer, Armbanduhr oder Stoppuhr, frische pasteurisierte Milch, Hobbythek-Labtabletten.

Durchführung:

  • Schutzbrille aufsetzen und 3 RG wie folgt beschriften: "Lab", "Lab erhitzt" und "K" für Kontrolle.
  • Stellen Sie diese 3 RG mit 2 mL (eine Daumenbreite) frischer, pasteurisierter Milch in ein Wasserbad mit 37 °C.
  • RG 4: Eine halbe, im Mörser zerriebene Hobbythek-Labtablette in 2 mL (eine Daumenbreite) Leitungswasser auflösen und den Inhalt von RG 4 auf RG 4 und RG 5 verteilen.
  • RG 5: Die Enzymlösung etwa 1 min lang aufkochen.
  • Geben Sie zum RG "Lab" 3 Tr. der nicht erhitzten "Lab-Lösung" (RG 4) und ins RG "Lab erhitzt" 3 Tr. der aufgekochten "Lab-Lösung" (RG 5). Stellen Sie beide RG nach dem Vermischen der Inhalte für 10 min in ein 37 °C-Wasserbad und notieren Sie alle 2 min ihre Beobachtungen.
    - = keine Gerinnung + = schwache Gerinnung ++ = starke Gerinnung

Zeit

Chymosin "Lab"

Chymosin erhitzt

Kontrolle

2 min

     

4 min

     

6 min

     

8 min

     

10 min

     

Lösungen