Protease verslag

Protease

Inleiding
Van kiwi’s kun je geen pudding of mousse maken met gelatine. Op de achterkant van een zakje gelatine staat aangegeven dat je geen kiwi moet gebruiken bij het bereiden van een pudding of een mousse. Dan wordt het namelijk geen pudding of mousse, maar een pudding- of moussesapje. Maar waarom is dat eigenlijk? Dat komt omdat er proteasen in zitten. Proteasen zijn enzymen, die je kan vergelijken met scharen die lange aminozuurketens doormidden knippen. De proteasen knippen de aminozuurketens in de gelatine door waardoor de gelatine niet meer kan stollen. In dit onderzoek onderzoeken we of het klopt dat er in kiwi’s proteasen zitten.

Theorie
Proteasen zijn enzymen die eiwitten en andere ketens van aminozuren afbreken. Proteasen katalyseren de hydrolysereactie tussen twee aminozuren.
Hydrolyse is de splitsing van een chemische verbinding onder opneming van water.
Daarbij wordt het water gesplitst in een OH-- en H+-ion. Eén deel van de verbinding neemt het OH--ion op, het andere deel het H+-ion;
R1CO2R2 + H2O --> R1CO2H + R2OH
Gelatine is een eiwit, die in een helixvorm is opgebouwd uit aminozuren. In warm water van 35°C kan je gelatine oplossen, dan laten de bindingen tussen de aminozuren los. Als je de gelatine dan weer afkoelt, stolt de gelatine en krijgt hij zijn oorspronkelijke vorm weer terug. Als proteasen de aminozuren in de helixvorm afbreken, kan de gelatine zijn oorspronkelijke vorm niet meer terugkrijgen als hij stolt. De gelatine blijft dan vloeibaar.
Als je van kiwi’s een pudding of mousse probeert te maken, met gelatine, mislukt dat. kiwi’s bevatten namelijk proteasen. We gaan onderzoeken of dit klopt met het volgende onderzoek; We gaan gestolde gelatineoplossingen vergelijken met sappen van verschillende soorten vruchten. We gaan ervoor zorgen dat de gelatineoplossingen eerst goed mengen met de vruchtensappen op 36°C en dan gaan we de gelatine proberen te stollen in ijswater. Als de gelatineoplossing stolt, betekent dat dat er geen proteasen waren die de aminozuurketens af hebben gebroken. Dat betekent dat er geen proteasen zitten in de gelatineoplossing en dus ook niet in dat soort vruchten.

Kwispelen is het langzaam heen en weer bewegen van een reageerbuis, zodat de oplossingen erin beter mengen.

Onderzoeksvraag
Zitten er in kiwi’s proteasen?

Hypothese
In kiwi’s zitten proteasen.

Materiaal
-4 Reageerbuizen met 5 ml 2% gelatine oplossing op 36°C
-4 Bekerglazen; 3 lege, 1 met ijswater (water van 0-3°C)
-Kiwi
-Sinasappel
-5 druiven
-Stopwatch
-Snijplank
-Scherp mes (schilmesje)
-Permanentmarker
-Mortier en stamper
-Theelepel
-Vruchtenpers
-Zeef
-Thermometer
-Pasteurse pipet
-Waterbad op 36°C en een reageerbuishouder
-Reageerbuisrekje
-Pen

Werkwijze
We hebben de 4 reageerbuizen met gelatineoplossing genummerd met de permanent marker en in de reageerbuishouder gezet die in het waterbad zat, zodat de gelatine op 36°C gehouden werd. Dat controleerden we met de thermometer.
Als eerste hebben we de sinasappel door de helft gesneden met het scherpe mes op de snijplank en met de vruchtenpers uitgeperst. Het sap hebben we gezeefd boven een leeg bekerglas zodat daarin dunne sinasappelsap kwam.
Als tweede hebben we de druiven geperst met de mortier en stamper, het sap gezeefd, nadat we de zeef schoongemaakt hadden, in een ander leeg bekerglas, zodat daarin dunne druivensap kwam.
Als derde hebben we de kiwi doormidden gesneden met het scherpe mes op de snijplank, uitgelepeld met de theelepel en geperst met de mortier en stamper, nadat we die schoongemaakt hadden. Het sap hebben we gezeefd, nadat we de zeef schoongemaakt hadden, boven een ander leeg bekerglas. We hebben met dezelfde theelepel de prut van de kiwi in de zeef geperst, zodat er meer dun sap in het bekerglas kwam.
Toen hebben we met de Pasteurse pipet dun sinasappelsap opgezogen en 10 druppels in reageerbuis 1 gedaan. In reageerbuis 2 hebben we 10 druppels dun druivensap gedaan, nadat we de Pasteurse pipet hadden schoongemaakt, en in reageerbuis 3 10 druppels dun kiwisap, nadat we de Pasteurse pipet hadden schoongemaakt. In reageerbuis 4 hebben we met de nog een keer schoongemaakte Pasteurse pipet 10 druppels water gedaan.
We hebben de reageerbuizen uit de reageerbuishouder gehaald, 30 seconden gekwispeld en toen weer terug in de reageerbuishouder gezet.
We hebben ze daar 13 minuten in gelaten, gemeten met de stopwatch.
Daarna hebben we ze in het bekerglas met ijswater gezet en ze daar 17 minuten in gelaten, gemeten met de stopwatch.
Toen hebben we de pen in de reageerbuis laten vallen, om te kijken of de gelatineoplossingen gestold waren of niet.

Resultaten
Reageerbuis 1: Sinasappelsap + gelatine oplossing.
Reageerbuis 2: Druivensap + gelatine oplossing.
Reageerbuis 3: Kiwisap + gelatine oplossing.
Reageerbuis 4: Water + gelatine oplossing.

De pen ging in Reageerbuis 1, 2 en 4 maar een halve centimeter diep in de oplossing. In Reageerbuis 3 ging hij 2 centimeter diep in de oplossing.

Reageerbuis Nr. Diepte in centimeters
1 0,5
2 0,5
3 2
4 0,5

Conclusie
De hypothese is waar, omdat de gelatine met de dunne kiwisap niet gestold is en de andere 3 gelatineoplossing wel.

Discussie
De proteasen in het kiwisap hebben de aminozuurketens in de gelatine zodanig afgebroken, dat hij niet meer kon stollen. De reden dat de pen niet helemaal tot de bodem van de gelatine is gekomen, is omdat de proteasen niet genoeg tijd hadden, om alle aminozuurketens af te breken. De volgende keer laten we de reageerbuizen langer het waterbad en in het ijswater staan. De richtlijn voor het waterbad was 15 minuten, en voor het ijswater 20 minuten, wij hebben respectievelijk 13 en 17 minuten gedaan, omdat we bij het waterbad dachten dat we niet genoeg tijd meer zouden hebben voor het ijswater en bij het ijswater toch niet genoeg tijd meer hadden. De reageerbuizen met de gelatineoplossingen zonder de proteasen waren ook niet helemaal gestold, de pen kwam daarin ook nog een halve centimeter diep.

Bronnen
http://www.protease.net/index.php?id=5
http://nl.wikipedia.org/wiki/Protease
http://en.wikipedia.org/wiki/Protease
http://wetenschap.infonu.nl/onderzoek/10858-welke-vruchten-bevatten-het-enzyme-bromeline.html