Profielwerkstuk - Technologie

In Nederland waait het bijna altijd: ieder weerbericht bevat dan ook een verwachting van windrichting en windkracht. Meestal waait het niet zo hard: als mens sta je er dan niet zo bij stil dat het waait. Alleen als het stormt, krijgt iedereen met de wind te maken. Dakpannen waaien van huizen, takken breken af en in de buurt van hoge gebouwen kun je je nauwelijks staande houden. Voor het maken van weersverwachtingen en stormwaarschuwingen worden berekeningen van de grote computerweermodellen gecombineerd met meetgegevens van de weerstations. Op een weerstation wordt onder andere de windsnelheid continu gemeten met een windmeter (anemometer), die standaard op 10 meter hoogte is opgesteld.

In de bodem leven bacteriën die het enzym amylase produceren. Amylase breekt zetmeelmoleculen (lange ketens van aan elkaar gekoppelde glucosemoleculen) af tot losse glucosemoleculen. In dit experiment gebruiken we grondmonsters om voedingsbodems met zetmeel te enten. Op deze voedingsbodems kunnen amylase producerende bacteriën zich voortplanten. Hierdoor neemt de hoeveelheid zetmeel af op de plaatsen waar de amylase producerende bacteriën zich bevinden. We gebruiken jood om zetmeelafbraak aan te tonen.

Hoe de stroming rond een voorwerp verloopt, is afhankelijk van een aantal factoren zoals de vorm van het voorwerp, het snelheidsverschil tussen voorwerp en vloeistof en de viscositeit van de vloeistof. Stokes heeft een relatie afgeleid voor het geval alleen wrijvingskrachten werkzaam zijn, dus bij lage snelheden. In deze proef onderzoeken we om te beginnen de geldigheid van de wet van Stokes. Maar ook voor stromingen waarin de wet van Stokes niet opgaat is het belangrijk om te weten hoe groot de weerstand is die een voorwerp ondervindt (denk maar aan het energieverbruik van auto’s en schaatsers). Daarom wordt in deze proef ook de weerstandscoëfficiënt bepaald voor stromingen waarin de wet van Stokes niet geldt.

In de aardatmosfeer heerst altijd een elektrisch veld. In buienwolken kan de veldsterkte zo hoog oplopen dat de doorslagspanning van de lucht wordt overschreden. In het laboratorium zou dan een vonk overspringen, maar bij een wolk leidt dat tot een kettingreactie: bliksem. Mislukken op school de proeven met de Van de Graaff generator altijd 'omdat het te vochtig is'? Maak voor eens en altijd een einde aan de gedachte dat water en elektrostatische velden niet samen gaan: bouw je eigen Kelvin-druppelaar, waarbij (net als in een onweersbui) water zorgt voor bliksemflitsen. Een Kelvindruppelaar creëert op eenvoudige wijze een ladingsverschil dat groot genoeg is om de doorslagspanning van lucht te overschrijden, waardoor er een ontlading (vonk) optreedt. De druppelaar is redelijk eenvoudig zelf te maken, maar het vergt wel doorzettingsvermogen en tijd om ook daadwerkelijk de vonken te genereren.

In de hout- en papierindustrie ontstaat veel afval in de vorm van cellulose. Als men dit zou kunnen verwerken tot veevoer, wordt waardeloos afvalmateriaal een nuttig product.

Het enzym cellulase zet cellulose om in kortere ketens. De meeste cellulase in de handel wordt geproduceerd in grote fabrieksfermentoren. Hierbij wordt gebruik gemaakt van Trichoderma reesei, een schimmel die cellulase produceert. Na enige bewerkingen is de cellulase uit de fermentor-inhoud gewonnen. De bacterie Cellulomonas sp kan in een petrischaaltje sneller het enzym cellulase produceren dan de schimmel Trichoderma reesei.

In deze proef wordt gekeken of Cellulomonas sp. ook cellulase uit kan scheiden. Als dat lukt, zou deze bacterie op grote schaal ingezet kunnen worden om in de industrie cellulase te produceren en cellulose om te zetten in kortere ketens.

Meneer Vanderbilt, Belgisch magnaat van de scheeps- en spoorwegindustrie, schoof aan tafel voor een lekker stuk vlees met friet. De friet vond hij te dik, hij stuurde deze daarom terug naar de keuken. Zijn gastheer, George Crumb, liet zich echter niet van zijn stuk brengen en wilde Vanderbilt een lesje leren. Hij sneed de aardappelen in flinterdunne schijfjes, dompelde ze in de kokende olie, ging terug de zaal in en trakteerde de onthutste Vanderbilt op … 'potato chips', letterlijk 'aardappelspaanders'! Zodra Vanderbilt van de verrassing bekomen was, proefde hij van de knapperige schijfjes, die zo dun waren dat hij ze met zijn vingers moest eten. Juist daarom vond hij ze best lekker en hij verzoende zich dus met de straf. En zo ontstonden in 1853 de chips in de Amerikaanse stad Saratoga.

Niet elke chips of friet is dezelfde: soms zijn ze lichter, soms donkerder van kleur. Eén van de oorzaken hiervan is de manier waarop de aardappelen bewaard zijn geweest.

Koude-verzoeting Waarschijnlijk zijn er maar weinig mensen die te donker gebakken friet of chips lekker vinden. Deze kleur is een gevolg van de aanwezigheid van teveel suikers. Naarmate meer zetmeel in de aardappel wordt omgezet in reducerende suikers (glucose, fructose en sacharose), wordt de kleur van de friet of chips donkerder tijdens het frituren. Maar hoeveel van deze suikers, bijvoorbeeld glucose, zitten er nu eigenlijk in een aardappel die koud of warm bewaard is? Dat is wat je met dit experiment gaat onderzoeken. Dit gebeurt dus ook als vitamine C aanwezig is, er treedt een redox-reactie op. Hierdoor is het mogelijk de aanwezigheid van vitamine C aan te tonen met behulp van DCPIP.

Bakkwaliteit van aardappels Je hebt vast wel eens chips gehad waarbij je dacht dat er iets fout was gegaan tijdens het bakken: te donker! Oké, aan het bakken kan het inderdaad liggen, maar heb je er wel eens over nagedacht wat dan precies de reden is van het ontstaan die donkere kleur? Eén van de oorzaken kan liggen in de manier waarop aardappelen bewaard worden: te koud of te warm. Doe zelf de test. Ga frituren en onthul zo de bewaargeschiedenis van jouw friet of chips!