|
Titel
3
|
Projekt 3 Fermentering
Nøgletemaer (4 stk.):
-Projektstyring
-Analysemetoder og kvalitetsvurdering
-Sundhed og miljø
-Bioteknologi
Valgtemaer (2 stk.):
-Fødevarer
-Anvendt bioteknologi
Fordybelsesområde (1 stk.):
-Fødevarer
Der tages udgangspunkt i teknikfagets ”DNA” på HTX:
-Produktudformning
-Realisering
-Evaluering
Indledning
I de senere år har forskningen i mikroorganismer taget fart, ikke kun inden for sundhedsvidenskab, men også i fødevareteknologi og produktudvikling. I artiklen Bakterier på hjernen (Nielsen, 2018) fremhæves det, hvordan mikroorganismer – særligt dem, der lever i menneskets fordøjelsessystem, det såkaldte mikrobiom – spiller en afgørende rolle for både fordøjelse, immunforsvar og produktion af essentielle vitaminer. Der er desuden dokumentation for, at der eksisterer en kompleks kommunikation mellem hjernen og mikrobiomet via kemiske og elektriske signaler (figur 2), hvilket understreger mikroorganismernes betydning for menneskets generelle sundhed og mentale velbefindende.
Samtidig har fermentering – en biologisk proces hvor mikroorganismer som bakterier, gær og skimmelsvampe omdanner råvarer under iltfrie forhold – fået fornyet opmærksomhed i fødevareindustrien (Neistskov Sørensen, 2024). Fermentering anvendes ikke kun til konservering, men også til at udvikle fødevarer med forbedret smag, tekstur og aroma (Khandelia og Mouritsen 2012, Mouritsen 2019). Eksempler på fermenterede produkter inkluderer surkål, kimchi, yoghurt, kombucha, surdejsbrød kefir, oste, øl, vin, cider, eddike mv. (Neistskov Sørensen 2024). Derudover benyttes fermentering i bæredygtige produktionsformer, hvor organisk restmateriale upcycles til nye fødevarer (www.reduced.dk).
Koblingen mellem mikrobiomets sundhedsfremmende egenskaber og fermenterede fødevarers indhold af probiotiske bakterier åbner op for interessante perspektiver i både bioteknologi og produktudvikling.
Udfordring
Målet i PLS-projekt 3 er at få indgående kendskab til og forståelse af fermenteringsprocessen i forbindelse med fremstillingen af:
• Kraut
• Is-cider
• Surdejsbrød
• Øl
De tekniske aspekter af projektet er at kunne foretage relevante kvalitative og kvantitative målinger, der kan anvendes til at dokumentere fremstillingsprocessen samt foretage relevante analyser af de færdige produkter. Målinger og analyser skal benyttes til:
• at få en dybdegående og anvendelig viden om emnet i sig selv samt de fysiske, kemiske og/eller bioteknologiske processer, der foregår.
• validering af opnåede resultater og/ eller andre analysemetoders præcision.
• et optimeringsarbejde, fx i et eksamensprojekt.
Det forventes, at teamets medlemmer igennem projektperioden tilegner sig teoretiske og praktiske færdigheder indenfor:
• Almen hygiejne i forbindelse med fødevarehåndtering.
• Forskellige fermenteringer
• pH-måling
• Alkoholbestemmelse ved forudgående destillation og dernæst:
o Gaskromatografi
o Redox-titrering
• Alkoholbestemmelse ved måling af ”original gravity” (OG) og ”final gravity” (FG)
• Dyrkning af mikroorganismer på selektive agarmedier.
• Renstrygning af mikroorganismer.
• Artsbestemmelse af mikroorganismer ved:
o Mikroskopi
o Gramfarvning
o Maldi-Tof
• Bestemmelse af brødvolumen.
• Bestemmelse af kostfiberindhold i brød.
• Bestemmelse af proteinindhold i brød ved:
o Kjeldahlmetoden
• De udviklede produkters indflydelse på sundhed.
• Gældende lovgivning i forhold til evt. salg af udviklet produkt.
Beerzymes
De fremstillede øl vil blive sendt til bedømmelse i ølbrygningskonkurrencen Beerzymes 2026, hvor der kan konkurreres i to discipliner:
1. Brygning af en traditionel øl. Øllen skal have de karakteristika, som opskriften lægger op til.
2. Brygning af en lavalkohol øl < 1%. Det primære kriterie er den endelige alkoholprocent. Metoden til at opnå lav alkoholprocent er uden betydning for bedømmelsen.
Til hver øl skal der udarbejdes en plakat, der beskriver ideen bag øllen samt de anvendte tekniske, biologiske og bioteknologiske naturvidenskabelige principper i brygningen af øllen. Alt sammen krydret med et gennemarbejdet layout med klar struktur samt præcist og entydigt sprogbrug med korrekt anvendelse af fagbegreber.
Øl og plakat sendes til bedømmelse inden den 10.4.2026.
Ramme
Hvert team har X- PLS-lektioner til at løse udfordringen. Derudover er der 18 fordybelsestimer pr. elev til udarbejdelse af én rapport pr. team over projektet.
PLS lektioner/dag i ugerne 41-47. Tidsplanen er ikke færdig pga. manglende skema fra uge 45-47.
Litteratur
I MLAB findes et lille ”bibliotek” med litteratur, der retter sig mod fødevareproduktion mv. Bøgerne findes kun i en udgave, men der kan tages kopier under hensyntagen til Copydan.
Følgende bøger kan være relevante
• Bøgh-Sørensen, L. & Zeuthen, P. (2015): Konserveringsteknik 1. 2. udg. 3. opl. Sanfundslitteratur. ISBN: 978 87 91319 19 8
• Bøgh-Sørensen, L. & Zeuthen, P. (2015): Konserveringsteknik 2. 1udg. 3. opl. Samfundslitteratur. ISBN: 87 7452 578 7
• Hartmann-Petersen, P. (2021): Kemiske Enhedsoperationer i laboratoriet. 4 udg. 4. opl. Gads Forlag. ISBN: 978 87 12 04700 1
• Justesen, L., Uebel, U., Østergaard, K. (2022): Den store bog om fødevarer og kvalitet og forarbejdning. 1.udg. 1. opl. Akademisk Forlag. ISBN: 978 87 500 5917 2
• Møller Madsen, René (2022): Praktisk Mikrobiologi. 3. udg. 1. opl. Akademisk Forlag. ISBN: 978 87 500 6132 8
• Peyron, Emma (2022): Produktionshygiejne. 6. opl. 4. udg. Praxis. ISBN: 978 87 571 3424 7
• Ejlersen, S. og Ingemann, D. (2017): Fermentering 2.0. 1. udg. 3. opl. People´s Press.
• Peterson, S., Ejlersen, S. og Ingemann, D. (2022): Fermentering. 1 udg. 11. opl. People´s Press.
• Jonas Winge Leisner (2022): Meyers Surdejsskole. 1. udg. 1.opl. Lindhardt & Ringhof. ISBN: 978 871 198 8312
• Robertson, Chad (2022): Det gode brød. 2. udg. 5. opl. Lindhardt & Ringhof. ISBN: 978 87 11 51638 6
• Sørensen, S.N., Brønnum, L.B., Christensen, M., Rymann, E., Schneider, M., Mouritsen, O.G. (2024): Gastrofysik og smagshåndværk.1. udg. 1.opl. Praxis Forlag A/S, København.
•
Mulige relevante hjemmesider mv.:
• Biotech Academy: https://www.biotechacademy.dk/undervisning/gymnasiale-projekter/sundhedsfremmende-bioaktiv-kost/
• Biotech Academy: https://www.biotechacademy.dk/undervisning/gymnasiale-projekter/svampe-laver-din-ost/
• Frida fødevaredatabase: https://frida.fooddata.dk/food/1022
• DTU Fødevareinstituttet: Deklarationsberegneren
• Smag for livet: https://www.smagforlivet.dk/
Aktuel Naturvidenskab:
• Velsmag: https://aktuelnaturvidenskab.dk/fileadmin/Aktuel_Naturvidenskab/nr-4/an4-2012velsmag.pdf
• Fødevarer er mere end mad: https://anivet.au.dk/fileadmin/user_upload/Aktuel_Naturvidenskab_2005.pdf
• Bakterier på hjernen: https://aktuelnaturvidenskab.dk/fileadmin/Aktuel_Naturvidenskab/nr-2/AN2-2018mikrobiom-hjerne.pdf
Det er også tilladt at anvende AI som værktøj til at søge viden, men ikke som værktøj til formulering af tekst i rapport. AI skal altid benyttes med en fornuftig kritisk sans.
Projektstyring
Det er teamets opgave ”at planlægge, organisere og styre mængden af ressourcer (personer, udsyr, materiale) frem mod det fastlagte mål og formål, inden for den afgrænsede tidsramme” (https://projektarbejdet.systime.dk/?id=148).
I den forbindelse bør teamet tage udgangspunkt i projektplanlægningsmodellen og herved tage stilling til følgende fokusområder:
• Milepæle og aktiviteter
• Tidsplan – Gantt diagram (se projektstyringsværktøjer)
• Opfølgning
• Formål og mål (SMART- reglen)
• Projektets faser
• Agile metoder (scrum)
Undervejs i projektet skal teamet føre logbog. I andet projekt skal logbogen føres i Logbog 3w PLS 25-26.
Sikkerhed og hygiejne
Arbejdet i PLS kommer til at foregår i forskellige laboratorier afhængig af om det er teoretisk eller praktisk arbejde. Med forbehold for ændringer vil det praktiske arbejde primært foregå i MLAB og LBV, mens det teoretiske arbejde vil være i RNA og RBI.
Alt arbejde med fødevarer, som skal spises eller drikkes kommer til at foregå i MLAB. I dette lokale må der ikke indføres glasvarer, kemikalier eller lignende fra øvrige laboratorier. Dørene mellem MLAB og LBV må ikke benyttes.
Alt kemisk analysearbejde og arbejde med mikroorganismer på petriskåle kommer til at foregå i LBV. I dette lokale er det ikke tilladt at spise eller drikke.
Produkt
Skriftligt produkt
Der er afsat 18 fordybelsestimer pr. elev til projektet.
Der anvendes 1½ lineafstand, skriftstørrelse 12 og en side er 2400 enheder (antal slag inkl. mellemrum).
Hver gruppe skal aflevere en rapport, der tager udgangspunkt i Teknikfagsrapporten:
• Projekttitel, fag, gruppe/deltagere, periode
• Indholdsfortegnelse
• Hoveddel – faglige afsnit
• Konklusion
• Litteraturliste
I rapportens hoveddel forventes en indgående forklaring af fremstillingen af:
• Kraut
• Is-cider
• Surdejsbrød
Til alle tre produkter knytter sig inddragelse af:
• Relevant teoretisk viden med særlig fokus på fermenteringsprocessen, der knytter sig til produktet.
• Udformning af flowdiagrammer (benyt fx Lucidchart og figurer fra biorender).
• Præsentation af behandlede og analyserede målinger og eksempler på beregninger.
• Diskussion og vurdering af fremstillings- og analyseproces med fokus på fremtidige justeringer og optimeringer.
Rapport afleveres i lectio som word-fil.
Referencer
• Als Egebo, L. m.fl. (2020): Bioteknologibogen bind 1. Nucleus. https://bioteknologia1.ibog.nucleus.dk/?id=1
• Khandelia, H. og Mouritsen, O.G. (2012): Velsmag – sådan virker det. Aktuel Naturvidenskab nr. 4.
• Mouritsen, O.G. (2019): Opskrift på at spise mere grønt. Aktuel Naturvidenskab nr. 6.
• Møller Jeppesen, M., Bo Henriksen, L., Worm Routhe, H. (2019): Projektarbejdet Teknologi og Teknikfag. Systime. https://projektarbejdet.systime.dk/?id=1
• Neitskov Sørensen, S. m.fl. (2024): Gastrofysik og smagshåndværk. 1. udg. Praxis Forlag
• Nielsen, Katrine (2018): bakterier på hjernen. Aktuel Naturvidenskab nr. 2. https://aktuelnaturvidenskab.dk/fileadmin/Aktuel_Naturvidenskab/nr-2/AN2-2018mikrobiom-hjerne.pdf
|