Groeifasen

Bron: brouw-bier.nl - Alles wat de amateur bierbrouwer of bierliefhebber moet weten over het brouwen van bier bierliefhebber moet weten over het brouwen van bier

Gistcellen kunnen zich in tweeën delen net zoals bacteriën. Deze manier om zich te vermenigvuldigen noemt men vegetatieve groei of voortplanting.
De deling bij gisten vind plaats door knopvorming, waarbij zich op de gistcel een knop vormt, die uitgroeit en afsplitst. Het celmateriaal wordt eerst verdubbeld en gedeeld over twee celeinden, welke zich door een insnoering van elkaar scheiden. Het plasmalemma vormt op het scheidingsvlak een dubbel membraam, dat zich na de deling ontwikkelt tot een complete celwand (met lidteken). De optimale temperatuur voor vermenigvuldiging ligt tussen 25-30 °C, daarboven sterft de gist en daaronder loopt het tempo van de vermenigvuldiging sterk terug. Zuurstof versnelt de vermenigvuldiging. Koolzuurgas, hoge suikerconcentraties (> 20%), nitrieten, zware metalen en (hogere) alcoholen remmen de vermenigvuldiging.

Wanneer gist wordt toegevoegd aan de wort (of een ander vloeibaar medium), kan men een 4-tal fasen in het groeiproces onderscheiden.
  • Lag-fase
  • Log-fase
  • Stationaire fase
  • Afstervingsfase
Biomassa (drooggewicht gist) Biomassa (drooggewicht gist) Biomassa (drooggewicht gist) Biomassa (drooggewicht gist) Biomassa (drooggewicht gist) Biomassa (drooggewicht gist) Biomassa (drooggewicht gist) Biomassa (drooggewicht gist) Biomassa (drooggewicht gist) Biomassa (drooggewicht gist) Biomassa (drooggewicht gist) Aantal levende gistcellen Aantal levende gistcellen Aantal levende gistcellen Aantal levende gistcellen Aantal levende gistcellen Aantal levende gistcellen Aantal levende gistcellen Aantal levende gistcellen Aantal levende gistcellen Aantal levende gistcellen Aantal levende gistcellen Aantal levende gistcellen Aantal levende gistcellen Aantal levende gistcellen Biomassa (drooggewicht gist) Biomassa (drooggewicht gist) Biomassa (drooggewicht gist) Biomassa (drooggewicht gist) Biomassa (drooggewicht gist) Biomassa (drooggewicht gist) Biomassa (drooggewicht gist) Biomassa (drooggewicht gist) Biomassa (drooggewicht gist) Biomassa (drooggewicht gist) Aantal levende gistcellen Aantal levende gistcellen Aantal levende gistcellen Aantal levende gistcellen Aantal levende gistcellen Aantal levende gistcellen Aantal levende gistcellen Aantal levende gistcellen Aantal levende gistcellen Aantal levende gistcellen Aantal levende gistcellen Aantal levende gistcellen Aantal levende gistcellen Lag-fase Log-fase Stationaire fase Afstervings fase

Lag-fase

Na het toevoegen van de gist aan het wort, begint eerst een periode waarin de gist zich moet aanpassen aan het nieuwe milieu, de lag-fase (lag is engels voor achterblijven). Gedurende deze periode zal het aantal cellen niet onmiddelijk toenemen, maar kan men wel de groei van de individule gistcellen waarnemen. De grootte neemt toe, doordat er met behulp van de in het nieuwe medium aanwezig voedingsstoffen, bouwstenen gevormd worden, zoals ATP voor de energievoorziening, ribosomen voor de eiwitsynthese en enzymen die nodig zijn voor de diverse biochemische processen. De duur van deze fase is o.a. afhankelijk van:
  • de manier waarop de gist van tevoren gekweekt werd, is de gist actief
  • de samenstelling van het nieuwe medium, rijk of arm aan voedingsstoffen
  • de temperatuur

Log-fase

Nadat de gist is aangepast, beginnen de gistcellen zich te delen. De snelheid waarmee het aantal toeneemt, hangt af van de generatietijd, dit is de tijd die verloopt tussen twee opeenvolgende delingen. De generatietijd voor gist is 80 minuten. Dat betekent, dat als je met één gistcel begint, je na 80 minuten, 2 gistcellen hebt. In het begin lijkt deze toename niet spectaculair, maar na 10 delingen zijn er 1024 en na 20 delingen heb je al ruim een miljoen gistcellen! Wanneer gist zich met constante snelheid deelt, zal het aantal cellen met de tijd dus exponentieel toenemen. Men spreekt dan ook van de exponentiële of logaritmische groeifase.

Stationaire fase

In de stationaire fase neemt het aantal levende cellen in een populatie niet meer toe. De vorming van nieuwe cellen is gelijk aan de afsterving van cellen, de stationaire fase. Het stoppen van de groei wordt meestal veroorzaakt door het opraken van een essentiële voedingsstof of door het ophopen van giftige stoffen (ethanol) of het het ontstaan van een ongunstig medium (te lage pH).

Afstervingsfase

Tenslotte komt er een moment, door teveel toxische stoffen in het medium, er meer cellen afsterven, dan er bijgevormd worden, de afstervingsproces. Zodra dit proces begint, gaan de cellen kapot onder invloed van enzymen, die normaal in de celwandsynthese bij delende cellen werkzaam zijn en nu in de niet-delende cellen door hun activiteit de celwand verzwakken. De snelheid van dit afstervingsproces is ook exponentieel, d.w.z. dat er per tijdseenheid steeds meer cellen doodgaan totdat bijna alle cellen dood zijn.