Что такое дрожжи


Что такое дрожжи и как они работают

 

 

Дрожжи — это одноклеточные организмы, относящиеся к семейству грибов.

«Дикие» дрожжи имеются всюду, в том числе в воздухе. Они питаются, вырабатывают энергию, производят побочные продукты, размножаются. Дрожжи питаются сахарами, а в их отсутствие — расщепляют крахмалы. Побочный продукт жизнедеятельности дрожжей — углекислый газ, выделяющийся в виде крохотных пузырьков. Эти пузырьки «застревают» в клейковинном каркасе, и дают нам при выпечке сетчатую структуру теста.

При накоплении газа (или при подогреве) пузырьки увеличиваются в размерах и поднимаются наверх. Вместе с ними поднимается и тесто. Это и имеется в виду, когда говорят, что тесто подходит.

Дрожжи действуют в аэробных и анаэробных условиях. Аэробные условия предполагают наличие доступа к кислороду. В процессе аэробного дыхания дрожжи вырабатывают много энергии, выделяют углекислый газ и размножаются. В анаэробных условиях доступ к кислороду минимален, поэтому дрожжи вырабатывают гораздо меньше энергии, выделяют гораздо меньше углекислого газа и производят алкоголь и различные кислоты. При малом количестве кислорода размножение дрожжей тоже минимально. Этот процесс называется брожением.

Тесто – это закрытая система, в которой дрожжи живут, питаются, размножаются и умирают. Скорость их размножения зависит от температуры и количества имеющейся в наличии пищи (сахаров). При высокой температуре (30–35 градусов и выше) скорость размножения увеличивается, при низкой — падает. Ещё один фактор, замедляющий скорость размножения дрожжей, — солёность среды. Кроме того, продукты жизнедеятельности дрожжей (углекислый газ, алкоголь и т.д.) также замедляют скорость их размножения.

Дрожжи размножаются делением клеток. Одна клетка способна делиться 20–25 раз, то есть создавать от 20 до 25 новых клеток. Продолжительность жизни одного поколения колеблется от одного часа до семи, в зависимости от среды и возраста материнской клетки.

Расстойка теста


Цель расстойки теста — натянуть сеть клейковины с помощью пузырьков углекислого газа, выделяемого дрожжами. Благодаря этим пузырькам, увеличивающимся в размерах и пытающимся подняться наверх, тесто «разбухает» в объёме и становится эластичным. Запах и вкус тоже зависят от этого процесса.

Первая расстойка

Деятельность дрожжей в тесте подвержена быстрым изменениям. Вначале, при первом замесе и первой расстойке, дрожжи находятся в аэробном состоянии, вокруг них много кислорода и питательных веществ, а дрожжей относительно мало. Они размножаются в быстром темпе (это зависит в основном от начального количества дрожжей, соли и сахара в тесте и температуры). Тесто можно выпекать уже после первой расстойки, но тогда оно будет неэластичным, а его поры – неоднородными.

Вторая расстойка

Со временем условия меняются: питательных веществ и кислорода становится меньше — кислород вытесняется углекислым газом, замедляющим процесс размножения дрожжей. Правда, в тесте их теперь гораздо больше, но они не размножаются. Чтобы вызвать второе брожение (т.е. чтобы тесто подошло вторично), необходимо воссоздать условия для аэробной деятельности. Для этого из поднявшегося теста следует удалить углекислый газ, заменив его свежим кислородом. Чтобы добиться этого, тесто обминают руками начиная с центра и проходя по всей поверхности. Цель — позволить свежему кислороду проникнуть в тесто, чтобы дрожжи могли продолжать свою деятельность и равномерно распределились по всему тесту. Кроме того, благодаря этому действию сеть клейковины остаётся напряжённой и эластичной.

Как правило, вторая расстойка проходит быстрее, ведь в тесте намного больше дрожжей и гораздо выше количество выделяющегося углекислого газа. Тесто, которое выпекается после второй расстойки, отличается эластичной структурой и более насыщенным вкусом и ароматом. Поры его однородные, а их размер зависит от количества воды, добавленной в тесто.

Важно знать

Увеличение содержания дрожжей в тесте (скажем, вдвое) не приведёт к такому же увеличению скорости брожения — как из-за борьбы дрожжей за имеющиеся в наличии ресурсы (кислород и сахара), так и потому, что чем больше дрожжей, тем больше углекислого газа они производят, а он замедляет их деятельность.

Вода ускоряет активность дрожжей. Она помогает им свободно перемещаться по тесту, растворяет питательные вещества и способствует их энзиматической деятельности. Если в тесте много воды, это активизирует дрожжи, и тогда тесто лучше подходит, а его поры становятся больше и красивей. Когда же в тесто добавляют жиры или сахар и чтобы компенсировать изменения в его фактуре, уменьшают количество воды, — это мешает деятельности дрожжей.

Изменение температуры способно ускорить или замедлить скорость брожения (вне всякой связи с размножением дрожжей, требующим присутствия кислорода). Скорость брожения при температуре 30 градусов втрое выше, чем при 20 градусах, но скорость брожения при температуре 40 градусов всего в два раза выше, чем при 30 градусах. При температуре выше 50 градусов брожение прекращается. При температуре 0 градусов деятельность дрожжей также приостанавливается. Дрожжи могут пережить замораживание, но только если оно происходит достаточно быстро. Медленное замораживание может повредить структуру клеток. Французские пекари считают, что лучше всего тесто подходит при 27 градусах. При такой температуре скорость выделения газа достаточно велика — получается тесто отличного качества, а хлеб из него очень вкусный и ароматный. При температуре 35 градусов тесто подходит быстрее, но высвобождаются горьковатые компоненты, влияющие на вкус; кроме того, тесто становится более вязким.

Если содержание соли в растворе дрожжей выше 1.5%, это нейтрализует их деятельность. Слишком высокое содержание сахара тоже мешает деятельности дрожжей. Концентрация сахара в пределах 5% способствует процессу брожения, а концентрация выше 10% — мешает.

Виды дрожжей


Пекарские дрожжи выращивают в богатой кислородом среде, в особых ёмкостях с сахарной свёклой, азотными смесями и минералами. Эти грибки появляются в виде пенистого налёта, который очищают от примесей с помощью центрифуги и воды. Затем полученный материал обезвоживают, уплотняют и в такой форме продают.

Свежие дрожжи (в виде кубиков)

Представляют из себя скопление дрожжевых клеток, выделенных из культурной среды, промытых и спрессованных. Это так называемые отечественные прессованные дрожжи, знакомые многим с давних пор. В розничной торговле они выпускаются в брусочках весом 50 и 100 г.

При выпечке хлеба чаще всего используют именно их, так как они создают идеальные вкус и фактуру. Содержание влаги в свежих дрожжах — около 70%. Из имеющихся в продаже дрожжей этот вид обеспечивает самое сильное брожение. В настоящее время в магазинах можно купить прессованные дрожжи импортного производства. Они обладают большей активностью, чем отечественные (подъёмная сила импортных дрожжей составляет 30–35 минут, а отечественных около 70 — это то время, которое требуется для поднятия теста до 70 мм), поэтому их нужно класть в тесто в 1,7–2 раза меньше, чем прессованных дрожжей отечественного производства.

При комнатной температуре такие дрожжи хранятся не более суток. В холодильнике от 0 до +4°C, до 12 суток.

Если свежие дрожжи заветрились, можно попробовать их «реанимировать»: растереть в ложке тёплой воды с добавлением 1 ч.л. сахара. Если через 10 минут дрожжи начнут пузыриться, значит, они «ожили». Тёмные сухие кусочки надо выбросить не жалея. А восстановленных дрожжей при этом следует взять в два раза больше, чем свежих.

Дрожжи сушёные активные

Они же activ dry yeast или cake yeast или compressed yeast в виде вермишели, гранул или зёрен получают высушиванием измельчённых прессованных дрожжей. Гранулы сушёных дрожжей защищены от воздействия кислорода воздуха естественным защитным слоем, состоящим из мёртвых дрожжевых клеток, который образуется в процессе сушения.

Перед введением в тесто сушёные дрожжи нуждаются в регидратации, т.е. их нужно растворить в воде. В процессе сушки клеточная мембрана дрожжей становится пористой и уязвимой и поэтому растворять сухие дрожжи нужно бережно и аккуратно, соблюдая определенные условия, а именно: к 1 части дрожжей добавляют 5 частей воды (оптимальная температура воды — 35–38°C) и дают постоять 10–15 минут, причём в это время дрожжи не перемешивают из-за риска повредить клеточную мембрану, а затем аккуратно размешивают. Обычно активные дрожжи требуют подтверждения активности. Для этого к раствору дрожжей добавляют немного муки и (или) сахара и оставляют в тепле на 10—15 минут. Если дрожжи живые, они образуют красивую пенную шапочку, если шапочки нет, дрожжи, увы, утратили свою активность и их нужно заменить.

Сушеные активные дрожжи «Саф-Левюр» обладают высокой ферментативной активностью и в тесто их нужно в 4–5 раз меньше, чем отечественных прессованных хлебопекарных дрожжей или в 2 раза меньше импортных свежих.

Открытые дрожжи в виде гранул можно около шести недель хранить в холодильнике при температуре ниже 10 градусов.

Быстродействующие (или инстантные) дрожжи

Или instant yeast или fast rising / rapid rise / quick rise или bread machin yeast известны с конца 60-х годов, они были созданы на основе новых культур дрожжей с использованием прогрессивных методов высушивания и эмульгаторов. Инстантные дрожжи не требуют предварительного размачивания и добавляются прямо в муку или только что замешанное тесто. Инстантные дрожжи обладают большей микробиологической чистотой, чем сухие дрожжи и даже чем прессованные. Инстантных дрожжей добавляют в тесто в 5–6 раз меньше, чем отечественных прессованных.

Необходимое количество дрожжей обычно прописано в рецепте и зависит от следующих факторов: подъёмной силы дрожжей (чем она выше, тем меньше нужно дрожжей), длительности процесса брожения (при большей продолжительности брожения требуется меньше дрожжей), способа приготовления теста (опарный требует меньше дрожжей, безопарный больше), содержания сахара и жира в тесте (чем выше, тем больше нужно дрожжей).

Советы


Нельзя смешивать соль непосредственно с дрожжами (а также добавлять её в дрожжевой раствор). Относительно высокая концентрация соли нейтрализует дрожжи. Соль добавляют в самом конце, когда в тесте уже есть все ингредиенты. Тогда её процентное содержание невелико, и дрожжам это не помешает.

Хотя на упаковке свежих дрожжей указано, что рекомендуемое количество дрожжей — 50 г на килограмм муки, лучше класть их вдвое меньше (25–30 г на килограмм). Удвоив порцию дрожжей, мы не заставим тесто подходить вдвое быстрее. Более того, это может придать изделию нежелательный привкус.

Убедитесь, что рецепт получен вами из надежного источника. Тщательно соблюдайте указанные в нем пропорции. Не добавляйте муку в тесто, даже если оно выглядит слишком сырым и вязким. Долгий и энергичный замес позволит клейковине впитать жидкость и хорошенько развиться. Большое количество воды необходимо для нормальной деятельности дрожжей. Если вы добавите муку, тесто станет более плотным и менее вкусным.

Лучше всего тесто подходит при температуре 27 градусов. При слишком высокой температуре оно приобретет горьковатый привкус.

Не следует использовать духовку или микроволновую печь, чтобы увеличить температуру брожения, искусственное форсирование этого процесса может повлиять на аромат и фактуру выпечки. Поэтому, если есть время, рекомендуется обычный, «естественный» процесс. Использование духовки или микроволновки может довести температуру в некоторых местах до 50 градусов и выше, что нанесет непоправимый вред дрожжам, а следовательно — объему и фактуре хлеба. Комнатной температуры для расстойки вполне достаточно.

Тесто должно подходить как минимум два с половиной — три часа (время деления дрожжевых клеток), чтобы общее количество дрожжей в тесте удвоилось. Да, можно увеличить скорость размножения дрожжей, но при изготовлении хлеба немаловажное значение имеют и органические смеси, образующиеся медленно и придающие готовому изделию насыщенный вкус и аромат.

Первая расстойка теста (в оптимальных условиях) должна длиться около часа, чтобы дрожжи «съели» весь запас сахаров и начали расщеплять крахмал.

Между первой и второй расстойкой рекомендуется слегка вымесить тесто, чтобы в него попал кислород.

Формула для перевода разного вида дрожжей по рецепту


Количество свежих дрожжей * 0,41 = количество сухих

Количество сухих * 2,42 = количество свежих

50 г свежих дрожжей ≈ 20 гр сухих (или 2 ст.л. вровень с краями) ≈ 50 г гранулированных (4 ст.л.)

 

← Дрожжевое тесто  Этапы работы →

Дрожжевые грибы - это... Что такое Дрожжевые грибы?

Дрожжи — внетаксономическая группа одноклеточных грибов, утративших мицелиальное строение в связи с переходом к обитанию в жидких и полужидких, богатых органическими веществами субстратах. Объединяет около 1500 видов, относящихся к аскомицетам и базидиомицетам.

Общие сведения

Границы группы очерчены нечётко: многие грибы, способные вегетативно размножаться в одноклеточной форме и идентифицируемые поэтому как дрожжи, на других стадиях жизненного цикла образуют развитый мицелий, а в ряде случаев и макроскопические плодовые тела. Раньше такие грибы выделяли в особую группу дрожжеподобных, но сейчас их все обычно рассматривают вместе с дрожжами. Исследования 18S рРНК показали близкое родство с типичными дрожжами видов, способных к росту только в виде мицелия.

Размеры дрожжевых клеток обычно составляют 3—7 мкм в диаметре. Есть данные, что некоторые виды способны вырастать до 40 мкм[1].

Дрожжи имеют большое практическое значение, особенно пекарские или пивные дрожжи (Saccharomyces cerevisiae). Некоторые виды являются факультативными и условными патогенами. К настоящему времени полностью расшифрован геном дрожжей Saccharomyces cerevisiae (они стали первыми эукариотами, чей геном был полностью секвенирован) и Schizosaccharomyces pombe.[2]

История

Русское слово «дрожжи» имеет общий корень со словами «дрожь», «дрожать», которые применялись при описании вспенивания жидкости, зачастую сопровождающего брожение, осуществляемое дрожжами. Английское слово «yeast» (дрожжи) происходит от староанглийского «gist», «gyst», что означает «пена, кипеть, выделять газ»[3].

Дрожжи, вероятно, одни из наиболее древних «домашних организмов». Тысячи лет люди использовали их для ферментации и выпечки. Археологи нашли среди руин древнеегипетских городов жернова и пекарни, а также изображение пекарей и пивоваров. Предполагается, что пиво египтяне начали варить за 6000 лет до н. э., а к 1200 году до н. э. овладели технологией выпечки дрожжевого хлеба наряду с выпечкой пресного[4]. Для начала сбраживания нового субстрата люди использовали остатки старого. В результате в различных хозяйствах столетиями происходила селекция дрожжей и сформировались новые физиологические расы, не встречающиеся в природе, многие из которых даже изначально были описаны как отдельные виды. Они являются такими же продуктами человеческой деятельности, как сорта культурных растений.[5]

Луи Пастер — учёный, установивший роль дрожжей в спиртовом брожении

В 1680 году голландский натуралист Антони ван Левенгук впервые увидел дрожжи в оптический микроскоп, однако не распознал в них из-за отсутствия движения живых организмов [6]. И лишь в 1857 году французский микробиолог Луи Пастер в работе «Mémoire sur la fermentation alcoholique» доказал, что спиртовое брожение — не просто химическая реакция, как считалось ранее, а биологический процесс, производимый дрожжами[7][8].

В 1881 году Эмиль Христиан Хансен, работник лаборатории датской компании 1883 году впервые использовал её для получения пива вместо нестабильных заквасок[4]. В конце XIX века при его участии создаётся первая классификация дрожжей, в начале XX века появляются определители и коллекции дрожжевых культур. Во второй половине века наука о дрожжах (зимология) помимо практических вопросов начинает уделять внимание экологии дрожжей в природе, цитологии, генетике.

До середины XX века учёные наблюдали только половой цикл аскомицетных дрожжей и рассматривали их всех как обособленную таксономическую группу сумчатых грибов. Японскому микологу Исао Банно в 1969 году удалось индуцировать половой цикл размножения у Rhodotorula glutinis, которая является базидиомицетом. Современные молекулярно-биологические исследования показали, что дрожжи сформировались независимо среди аскомицетных и базидиомицетных грибов и представляют собой не единый таксон, а скорее жизненную форму. [9]

24 апреля 1996 года года было объявлено, что Saccharomyces cerevisiae стал первым эукариотическим организмом, чей геном (12 млн пар оснований) был полностью секвенирован[10]. Секвенирование заняло 7 лет, и в нём принимали участие более 100 лабораторий[11]. Следующим дрожжевым организмом и шестым эукариотом с полностью расшифрованным геномом в 2002 году стал Schizosaccharomyces pombe[12] с 13,8 млн пар оснований.

Аскомицетные и базидиомицетные дрожжи

Различить дрожжи, принадлежащие к разным отделам грибов можно как по характеристикам их жизненного цикла, так и без его наблюдения по признакам аффинитета. К ним относится: синтез каротиноидов (встречается только у базидиомицетных дрожжей), тип убихинонов (с 5—7 изопреноидными остатками у аскомицетных и с 8—10 у базидиомицетных, хотя есть исключения), тип почкования (см. раздел Жизненный цикл), содержание ГЦ пар в ДНК (26—48 % у аскомицетных, 44—70 % у базидиомицетных), наличие уреазы (характерна за несколькими исключениями только базидиомицетным) и др.

Типичное разделение

Аскомицеты

  • Saccharomycotina
  • Taphrinomycotina

Базидиомицеты

Особенности метаболизма

Дрожжи являются хемоорганогетеротрофами и используют органические соединения как для получения энергии, так и в качестве источника углерода. Им необходим кислород для дыхания, однако при его отстутствии многие виды способны получать энергию за счёт брожения с выделением спиртов (факультативные анаэробы). В отличие от бактерий, среди дрожжей нет облигатных анаэробов, гибнущих при наличии кислорода в среде. При пропускании воздуха через сбраживаемый субстрат дрожжи прекращают брожение и начинают дышать (поскольку этот процесс эффективнее), потребляя кислород и выделяя углекислый газ. Это ускоряет рост дрожжевых клеток (эффект Пастера). Однако даже при доступе кислорода в случае высокого содержания глюкозы в среде дрожжи начинают её сбраживать (эффект Кребтри).[13]

Дрожжи достаточно требовательны к условиям питания. В анаэробных условиях дрожжи могут использовать в качестве источника энергии только углеводы, причём в основном гексозы и построенные из них олигосахариды. Некоторые виды (Pichia stipitis, Pachysolen tannophilus) усваивают и пентозы, например, ксилозу. Schwanniomyces occidentalis и Saccharomycopsis fibuliger способны сбраживать крахмал, Kluyveromyces fragilis — инулин. В аэробных условиях круг усваиваемых субстратов шире: помимо углеводов также жиры, углеводороды, ароматические и одноуглеродные соединения, спирты, органические кислоты. Гораздо больше видов способно использовать пентозы в аэробных условиях. Тем не менее, сложные соединения (лигнин, целлюлоза) для дрожжей недоступны.

Источниками азота для всех дрожжей могут быть соли аммония, примерно половина видов имеет нитратредуктазу и может усваивать нитраты. Пути усвоения мочевины различны у аскомицетовых и базидиомицетовых дрожжей. Аскомицетовые сначала карбоксилируют её, затем гидролизуют, базидиомицетовые — сразу гидролизуют уреазой.

Для практического применения важны продукты вторичного метаболизма дрожжей, выделяемые в малых количествах в среду: сивушные масла, ацетоин (ацетилметилкарбинол), диацетил, масляный альдегид, изоамиловый спирт, диметилсульфид и др. Именно от них зависят органолептические свойства полученных с помощью дрожжей продуктов.[14]

Распространение

Местообитания дрожжей связаны преимущественно с богатыми сахарами субстратами: поверхностью плодов и листьев, где они питаются прижизненными выделениями растений, нектаром цветов, раневыми соками растений, мёртвой фитомассой и т. д., однако они распространены также в почве (особенно в подстилке и органогенных горизонтах) и природных водах. Дрожжи (р. Candida, Pichia, Ambrosiozyma) постоянно присутствуют в кишечнике и ходах ксилофагов (питающихся древесиной насекомых), богатые дрожжевые сообщества развиваются на листьях, поражённых тлёй. Представители рода Lypomyces являются типичными почвенными обитателями.

Жизненный цикл

Отличительной особенностью дрожжей является способность к вегетативному размножению в одноклеточном состоянии. При сопоставлении с жизненными циклами грибов это выглядит как почкование спор или зиготы. Многие дрожжи также способны к реализации полового жизненного цикла (его тип зависит от аффинитета), в котором могут быть и мицелиальные стадии.

У некоторых дрожжеподобных грибов, образующих мицелий, возможен его распад на клетки (артроспоры). Это роды Endomyces, Galactomyces, Arxula, Trichosporon. У последних двух артроспоры после образования начинают почковаться. Trichosporon также образует вегетативные эндоспоры внутри клеток мицелия.

Циклы аскомицетных дрожжей

Жизненный цикл аскомицетных гапло-диплоидных дрожжей.

Наиболее характерным типом вегетативного размножения для одноклеточных аскомицетных дрожжей является почкование, лишь Schizosaccharomyces pombe размножаются не почкованием, а бинарным делением[15]. Место закладки почки является важным диагностическим признаком: полярное почкование за счёт образования шрамов почкования приводит к формированию апикулярных (лимоновидных, Saccharomycodes, Hanseniaspora, Nadsonia) и грушевидных (Schizoblastosporion) клеток; многостороннее не видоизменяет форму клетки (Saccharomyces, Pichia, Debaryomyces, Candida). У родов Sterigmatomyces, Kurtzmanomyces, Fellomyces почкование происходит на длинных выростах (стеригмах).

Почкование у аскомицетных дрожжей голобластическое: клеточная стенка материнской клетки размягчается, выгибается наружу и даёт начало клеточной стенке дочерней.

Часто, особенно у аскомицетных дрожжей родов Candida и Pichia, клетки после почкования не расходятся и образуют псевдомицелий, отличающийся от истинного отчётливо видными перетяжками на месте септ и более короткими по сравнению с предшествующими конечными клетками.

Гаплоидные аскомицетные дрожжевые клетки имеют два типа спаривания: a и α. Термин «пол» не используется, поскольку клетки морфологически идентичны и различаются только одним генетическим локусом mat (от англ. mating — спаривание). Клетки разных типов у могут сливаться и образовывать диплоид a/α, который после мейоза даёт 4 гаплоидных аскоспоры: две a и две α. Вегетативное размножение аскомицетных дрожжей возможно у разных видов либо только на гаплоидной стадии, либо только на диплоидной, либо на обеих (гапло-диплоидные дрожжи).

Циклы базидиомицетных дрожжей

Энтеробластическое почкование у Malassezia sp.

Почкование базидиомицетных дрожжей энтеробластическое: клеточная стенка материнской клетки разрывается, из разрыва выходит почка и синтезирует свою клеточную стенку с нуля. Деление дрожжевых клеток для базидиомицетов не характерно.

Помимо обычного почкования многие виды исключительно базидиомицетных дрожжей (р. Sporidiobolus, Sporobolomyces, Bullera) способны образовывать вегетативные баллистоспоры: споры на выросте, наполненном гликогеном. Из-за гидролиза гликогена давление увеличивается и спора отстреливается на расстояние до нескольких миллиметров. При тесте на образование баллистоспор дрожжи высеваются на пластинку агаризованной питательной среды, закреплённую на крышке чашки Петри. Рост дрожжей на среде под этой пластинкой означает наличие у них баллистоспор и их принадлежность к базидиомицетам.

Плодовое тело Tremella mesenterica.

При половом размножении у базидиомицетов при слиянии гаплоидных дрожжевых клеток (плазмогамия) слияние ядер (кариогамия) не происходит и формируется дикариотическая клетка, дающая начало мицелию. Уже на мицелии происходит кариогамия и образуются базидиоспоры, часто даже на плодовом теле (порядок Tremallales). Единственными дрожжами среди базидиомицетов, не образующими мицелия даже при половом цикле размножения являются Xanthophyllomyces dendrorhus.

Следует отметить, что у базидиомицетовых дрожжей типы спаривания различаются обычно не одним, а большим количеством локусов. Могут сливаться только те клетки, у которых все эти локусы различны, то есть типов спаривания больше двух.

Типы спаривания

Расположение неактивных локусов HML и HMR и активного mat на хромосоме III

При половом размножении дрожжей сливаться могут не любые 2 клетки, а только гаплоидные клетки разных типов спаривания. Существуют два типа таких клеток, которые различаются между собой по одному генетическому локусу, обозначаемому mat[16] (от английского mating). Локус может находится в одном из двух аллельных состояний: mat а и mat α. Mat а клетки синтезируют половые гормоны, которые дают сигнал α -клеткам. α -клетки отвечают а-клеткам, активируя мембранные рецепторы, которые воспринимают только феромоны от клетки противоположенного типа спаривания.[17] Поэтому слияние двух одинаковых клеток невозможно.

После слияния образуется диплоидная клетка с генотипом а/α, которой необходимо стать бесполой, чтоб больше не сливаться, и затем осуществить мейоз. Клетка этого добивается следующим образом. Ген mat а кодирует белок а1, который выполняет две функции: он подавляет считывание мРНК для белка α1 с гена mat α, поэтому фенотип α не развивается (не синтезируются α-феромоны), но он не мешает синтезу белка α2, который репрессирует а-специфичные гены, и фенотип а тоже не развивается. Во-вторых, белки а1 и α2 вместе активируют α/а-специфичные гены, которые необходимы для осуществления мейоза.

Дрожжи могут изменять свой тип спаривания с помощью рекомбинации ДНК. Это изменение у клеток происходит с частотой примерно 10-6 на клетку. Кроме локуса mat в клетке ещё имеется по копии генов mat а и mat α: соответственно HMR(Hidden MAT Right) и HML (Hidden MAT Left).[18] Но эти локусы находятся в молчащем состоянии. Клетка заменяет работающий локус mat на копию. При этом копия снимается с того локуса, который находится в противоположенном аллельном состоянии. За этот процесс отвечает ген НО. Этот ген активен только в гаплоидном состоянии. Он кодирует эндонуклеазы, которые разрезают ДНК в локусе mat. Затем экзонуклеазы убирают участок mat и на его место встает копия HMR или HML.[19]

Применение

Некоторые виды дрожжей с давних пор используются человеком при приготовлении хлеба, пива, вина, кваса и др. В сочетании с перегонкой процессы брожения лежат в основе производства крепких спиртных напитков. Полезные физиологические свойства дрожжей позволяют использовать их в биотехнологии. В настоящее время их применяют в производстве ксилита[20], ферментов, пищевых добавок, для очистки от нефтяных загрязнений.

Также дрожжи широко используются в науке в качестве модельных организмов для генетических исследований и в молекулярной биологии. Пекарские дрожжи были первыми из эукариот, у которых была полностью определена последовательность геномной ДНК. Важным направлением исследований является изучение прионов у дрожжей.

Традиционные процессы

Хлебопечение

Основная статья: Хлебопечение

Гранулированные сухие активные дрожжи — коммерческий продукт для хлебопечения

Приготовление печёного дрожжевого хлеба — одна из древнейших технологий. В этом процессе используется преимущественно Saccharomyces cerevisiae. Они проводят спиртовое брожение с образованием множества вторичных метаболитов, обуславливающие вкусовые и ароматические качества хлеба. Спирт испаряется при выпечке. Кроме того, в тесте формируются пузыри углекислого газа, заставляющие его «подниматься» и после выпечки придающие хлебу губчатую структуру и мягкость. Аналогичный эффект вызывает внесение в тесто соды и кислоты (обычно лимонной), но в этом случае не образуются вкусовые соединения.

Мука обычно бедна сбраживаемыми сахарами, поэтому в тесто добавляют яйца или сахар. Для получения большего количества вкусовых соединений тесто прокалывают или перемешивают, высвобождая углекислый газ, а потом снова оставляют «подниматься». Появляется, однако, риск, что дрожжам не хватит сбраживаемого субстрата.

Виноделие

Ягоды винограда со слоем дрожжей на них.

Дрожжи в естественных условиях присутствуют на поверхности плодов винограда, часто они заметны как светлый налёт на ягодах, образованный преимущественно Hanseniaspora uvarum. Хотя «дикие» эпифитные дрожжи и могут привести к непредсказуемому результату брожения, обычно они не выдерживают конкуренции с обитающими в винных бочках бродильщиками.

Собранный виноград давят, получая сок (муст, виноградное сусло) с 10—25 % сахара. Для получения белых вин от него отделяют смесь косточек и кожуры (мезга), в мусте для красных вин она остаётся. Затем в результате брожения сахара превращаются в этанол. Вторичные метаболиты дрожжей, а также соединения, полученные из них при созревании вина определяют его аромат и вкус. Для получения ряда вин (например, шампанского) вторично сбраживают уже перебродившее вино.

Прекращение брожения связано либо с исчерпанием запасов сахаров (сухое вино), либо с достижением порога токсичности этанола для дрожжей. Хересные дрожжи, в отличие от обычных дрожжей (которые погибают, когда концентрации спирта в растворе достигает 12 %), более устойчивы. Первоначально хересные дрожжи были известны только на юге Испании (в Андалусии), где благодаря их свойствам получали крепкое вино — херес (до 24 % при длительной выдержке). Со временем хересные дрожжи были также обнаружены в Армении, Грузии, Крыму и др. Хересные дрожжи также используют при производстве некоторых крепких сортов пива.

Пивоварение и квасоварение

Ячменный солод

В пивоварении в качестве сырья используется зерно (чаще всего ячмень), содержащее много крахмала, но мало сбраживаемых дрожжами сахаров. Поэтому перед брожением крахмал гидролизуют. Для этого используются амилазы, образуемые самим зерном при прорастании. Пророщенный ячмень носит название солод. Солод размалывают, смешивают с водой и варят, получая сусло, которое впоследствии сбраживается дрожжами. Различают пивные дрожжи низового и верхового брожения (эту классификацию ввёл датчанин Христиан Хансен).

Дрожжи верхового брожения (например, Saccharomyces cerevisiae) формируют «шапку» на поверхности сусла, предпочитают температуры 14—25°C (поэтому верховое брожение также называется тёплым) и выдерживают более высокие концентрации спирта. Дрожжи низового (холодного) брожения (Saccharomyces uvarum, Saccharomyces carlsbergensis) имеют оптимум развития при 6—10°C и оседают на дно ферментёра.

При создании пшеничного пива часто используется Torulaspora delbrueckii. При изготовлении ламбика применяются случайно попавшие в ферментёр дрожжи, обычно они принадлежат к роду Brettanomyces.

Квас производится по аналогичной схеме, однако помимо ячменного широко применяется ржаной солод. К нему добавляется мука и сахар, после чего смесь заливается водой и варится с образованием сусла. Важнейшим отличием квасоварения от производства пива является использование при сбраживании сусла помимо дрожжей молочнокислых бактерий.

Использование дрожжей в современной биотехнологии

Промышленное производство спирта

Спиртовое брожение — процесс, приводящий к образованию этанола (CH3CH2OH) из водных растворов углеводов (сахаров), под действием некоторых видов дрожжей (см. ферментация) как вид метаболизма.

В биотехнологии для производства спирта используют сахарный тростник, фуражную кукурузу и другие дешёвые источники углеводов. Для получения сбраживаемых моно- и олигосахаридов они разрушаются серной кислотой или амилазами грибного происхождения. Затем проводится сбраживание и ректификационная перегонка спирта до стандартной концентрации около 96 % об.[21]. Дрожжи рода Saccharomyces были генетически модифицированы для сбраживания ксилозы[22] — одного из основных мономеров гемицеллюлозы, что позволяет повысить выход этанола при использовании растительного сырья, содержащего наряду с целлюлозой и значительные количества гемицеллюлоз. Всё это может снизить цену и улучшить его положение в конкурентной борьбе с углеводородным топливом[23].

Пищевые и кормовые дрожжи

Дрожжи богаты белками, их содержание может доходить до 66 %, при этом 10 % массы приходится на незаменимые аминокислоты. Дрожжевая биомасса может быть получена на отходах сельского хозяйства, гидролизатах древесины, её выход не зависит от климатических и погодных условий. Поэтому её использование чрезвычайно выгодно для обогащения белками пищи человека и корма сельскохозяйственных животных. Добавление дрожжей в колбасы началось ещё в 1910-е годы в Германии, в 1930-е кормовые дрожжи начали производить в СССР, где эта отрасль особенно развилась.

В СССР первый крупный завод по производству белка — паприна, мощностью 70 000 т. в год, был пущен в 1973 году. В качестве сырья использовались отходы нефтепереработки. В 1980-е годы в СССР производилось 1 млн тонн микробного белка, в том числе и дрожжевого, что составляло 2/3 от общемировых объёмов, среди лидеров биотехнологического производства дрожжевого кормового белка и липофильно-жировых комплексов были ГДР и Венгрия.

Однако в 1990-е гг., в связи с возникшими гигиеническими и экологическими проблемами производства и применения микробного белка, а также с экономическим кризисом производство резко сократилось. Накопившиеся данные свидетельствовали о проявлении ряда отрицательных эффектов применения паприна в откорме птицы и животных. По экологическим и гигиеническим причинам снизился и интерес к данной отрасли и во всём мире.

Тем не менее на Западе сейчас производятся и продаются различные дрожжевые экстракты: вегемит, мармит, боврил, ценовис. Существуют подобные производства и в России, но их объёмы невелики. Для получения экстрактов используются либо автолизаты дрожжей (клетки разрушаются и белок становится доступным благодаря ферментам самих клеток), либо их гидролизаты (разрушение специальными веществами). Они применяются как пищевые добавки и для придания блюдам вкусовых качеств; кроме того, существуют косметические средства на основе дрожжевых экстрактов.

Продаются также дезактивированные (убитые тепловой обработкой), но не разрушенные пищевые дрожжи, особенно популярные у веганов из-за высокого содержания белка и витаминов (особенно группы B), а также малого количества жиров. Некоторые из них обогащены витамином B12 бактериального происхождения.

Применение в медицине
Применение в качестве модельного объекта

Многие данные по цитологии, биохимии и генетике эукариот были впервые получены на дрожжах рода Saccharomyces. Особенно это положение касается биогенеза митохондрий: дрожжи оказались одними из немногих организмов, способных существовать только за счёт гликолиза и не гибнущих в результате мутаций в геноме митохондрий, препятствующем их нормальному развитию[32]. Для генетических исследований важен короткий жизненный цикл дрожжей и возможность быстрого получения большого числа их особей и поколений, что позволяет изучать даже очень редкие явления.

В настоящее время интенсивно ведётся изучение прионов дрожжей, поскольку те близки по строению к открытым ранее прионам млекопитающих, однако абсолютно безопасны для человека[33][34]; их также существенно проще исследовать.

Чайный гриб

Чайный гриб в банке

Чайный гриб является ассоциацией дрожжей и уксуснокислых бактерий. Наиболее часто наблюдались ассоциации дрожжей Brettanomyces bruxellensis, Candida stellata, Schizosaccharomyces pombe, Torulaspora delbrueckii, Zygosaccharomyces bailii и других, с рядом штаммов семейства Acetobacteraceae[35]. Его использование в Российской империи началось в 1900-е годы, видимо, он был завезен после русско-японской войны.

В 50-е годы XX века в СССР активно исследовали различные природные вещества для их медицинского использования. В брошюре «Чайный гриб и его лечебные свойства» (Г. Ф. Барбанчик, 1954) отмечены антимикробные и противоатеросклеротические свойства зооглеи чайного гриба и его культуральной жидкости.

Коммерческие продукты, продаваемые под названием «сухие дрожжи»

В состав таких дрожжей входят не только клетки микроорганизмов, но и минеральные добавки, некоторые ферменты.

Дрожжи как фактор порчи пищевых продуктов

Дрожжи способны расти на средах с низкими pH (5,5 и даже ниже), особенно в присутствии углеводов, органических кислот и других легко утилизируемых источников органического углерода[36]. Они хорошо развиваются при температурах 5—10°С, когда мицелиальные грибы уже неспособны к росту.

В процессе жизнедеятельности дрожжи метаболизируют компоненты пищевых продуктов, образуя собственные специфические конечные продукты метаболизма. При этом физические, химические и, как следствие, органолептические свойства продуктов изменяются — продукт «портится»[37]. Разрастания дрожжей на продуктах нередко видны невооруженным глазом как поверхностный налёт (например, на сыре или на мясных продуктах) или проявляют себя, запуская бродильный процесс (в соках, сиропах и даже в достаточно жидком варенье).

Дрожжи рода Zygosaccharomyces уже долгое время являются одними из важнейших агентов порчи продукции пищевой промышленности. Особенно затрудняет борьбу с ними тот факт, что они могут расти в присутствии высоких концентраций сахарозы, этанола, уксусной кислоты, бензойной кислоты и диоксида серы[38], являющихся важнейшими консервантами.

Патогенные дрожжи

Candida albicans, образующая скопления дрожжевых клеток и псевдомицелий

Некоторые виды дрожжей являются факультативными и условными патогенами, вызвая заболевания у людей с ослабленной иммунной системой.

Дрожжи рода Candida являются компонентами нормальной микрофлоры человека, однако при общем ослаблении организма травмами, ожогами, хирургическим вмешательством, длительном применении антибиотиков, в раннем детском возрасте и в старости и т. д. грибы рода кандида могут массово развиваться, вызывая заболевание — кандидоз. Существуют различные штаммы этого гриба, в том числе достаточно опасные. В нормальных условиях в человеческом организме дрожжи рода Candida ограничиваются в своём развитии естественной бактериальной микрофлорой человека (лактобактерии и пр.), но при развитии патологического процесса многие из них образуют высокопатогенные сообщества с бактериями.

Cryptococcus neoformans вызывает криптококкоз, особенно опасный для ВИЧ-инфицированных людей: среди них заболеваемость криптококкозом достигает 7—8 % в США и 3—6 % в Западной Европе. Клетки C. neoformans окружены прочной полисахаридной капсулой, которая препятствует их распознаванию и уничтожению лейкоцитами. Дрожжи этого вида наиболее часто обнаруживаются в помёте птиц, при том что сами птицы не болеют.

Род Malassezia включает облигатных симбионтов теплокровных животных и человека, не встречающихся нигде, кроме их кожных покровов. При нарушениях иммунитета вызывают питириаз (пёстрый лишай), фолликулит и себорейный дерматит. У здоровых людей при нормальном функционировании сальных желез Malassezia никак себя не проявляют и даже играют положительную роль, препятствуя развитию более опасных патогенов.

См. также

Примечания

В Викисловаре есть статья «дрожжи»

Безопасные дрожжи | Журнал Популярная Механика

Биотехнологии — слово новомодное, однако использовать микроорганизмы в своих хозяйственных нуждах человек научился тысячи лет назад. Речь, конечно, идет о дрожжах, без которых ни виноделие, ни пивоварение, ни хлебопечение было бы невозможным. Так что же такое дрожжи? Как они были «одомашнены»? Как производятся промышленным способом? И правда ли, что дрожжевой хлеб опасен? Попробуем разобраться.

Возьмите в руку немытую сливу или виноградинку. Видите белый налет? Множество микроскопических сладкоежек находятся на поверхности ягод. В определенной фазе жизнедеятельности они способны вызывать брожение: поедать сахара и выделять при этом спирт и углекислый газ. Хоть для нужд хлебопечения мы и покупаем специально произведенные дрожжи, вообще-то говоря, эти микроорганизмы отнюдь не являются каким-то редким видом — они во множестве существуют вокруг нас.

Неузнанная жизнь

Не будь они так распространены, судьбоносная встреча человека с дрожжами могла и не случиться, и кто знает, как это повлияло бы на развитие человеческой цивилизации. А так, благодаря тому что дрожжи живут и на злаковых культурах, и на шишечках хмеля, пиво стало одним из древнейших пищевых продуктов — его варили, видимо, еще 10 000 лет назад. Позже, во II тысячелетии до н.э. появилось дрожжевое тесто. Оба продукта метаболизма дрожжей пришлись человечеству весьма кстати: алкоголь стал одним из древнейших и популярнейших в мире наркотиков, а углекислый газ насыщал пиво пузырьками и отлично разрыхлял тесто, придавая ему пышность и увеличивая его в объеме.

Как, наверно, многие знают, дрожжи — это грибы, но грибы необычные. В отличие от мухоморов и сыроежек, они не образуют специфического вегетативного тела — мицелия — и существуют в одноклеточной форме. Всего дрожжей насчитывается около 1500 видов, и они относятся к двум большим группам — аскомицеты и базидиомицеты.

Процесс размножения дрожжевых клеток состоит из нескольких лабораторных и промышленных этапов. Из пробирки емкостью 10 мл, заключающей в себе небольшую популяцию дрожжевых клеток в окружении стерильной среды, в итоге получается несколько десятков тонн дрожжей.

Используя дрожжи тысячелетиями, люди до сравнительно недавнего по историческим меркам времени даже не подозревали, с чем они, собственно, имеют дело. Дрожжи сумел разглядеть в микроскоп Антони ван Левенгук в 1680 году, но так и не понял, что перед ним живые организмы. Доказать связь спиртового брожения с жизнедеятельностью микроскопических грибов сумел лишь Луи Пастер в 1857 году.

Все это, однако, не помешало на протяжении тысячелетий улучшать культуры дрожжей путем сохранения удачных заквасок. Стихийная селекция сменилась направленной (как раз после открытия Пастера), и сегодня над совершенствованием штаммов дрожжей работают лаборатории научных институтов и пищевых компаний.

Грибы в банке

Если виноделием и пивоварением в домашних условиях занимаются лишь отдельные энтузиасты, то хлебопечение с использованием дрожжей случается время от времени почти в каждом доме, поэтому именно хлебопекарные дрожжи являются для всех нас наиболее интересным продуктом. О том, как разрабатываются и производятся хлебопекарные дрожжи, а также о некоторых связанных с ними мифах «ПМ» поговорила с Виталием Высоцким — директором Воронежского дрожжевого завода, входящего в группу Lesaffre.

«Селекцией и исследованиями штаммов дрожжевых культур занимается особое научное подразделение группы Lesaffre, — говорит Виталий Высоцкий. — Одни культуры могут хорошо работать, например, со сдобным тестом, другие — с иными видами теста. Штаммы дрожжевых клеток воспроизводят в чистом виде. Это ноу-хау компании, и их образцы хранятся при низких температурах в специальном банке-хранилище в городе Марк-ан-Бароль. Именно из этого хранилища на предприятия группы поступают пробирки, содержащие охлажденную стерильную (то есть очищенную от других микроорганизмов) среду и всего несколько граммов дрожжевых клеток точно идентифицированного вида. Производство дрожжей заключается в том, что путем нескольких этапов размножения небольшая популяция дрожжевых клеток из пробирки порождает дрожжи в товарных количествах (сотни тонн)».

Принуждение к размножению

Популяция грибов претерпевает несколько стадий размножения. Первые две проводятся в стерильных условиях лаборатории. Сначала из 10 мл получается 500 мл. Потом из 500 мл — 10 л среды, содержащей дрожжевые клетки.

Эти 10 л уже попадают на производственный участок. Начальный этап состоит в производстве чистой культуры — так называемых материнских дрожжей, сбор которых составляет уже несколько сотен килограммов. Далее в ходе первой генерации и товарной генерации дрожжевая масса увеличивается до нескольких десятков тонн.

Интересно, что процесс производства дрожжей находится в своего рода противофазе по отношению к их практическому применению. «У дрожжей есть как аэробный, так и анаэробный способы жизнедеятельности, — объясняет Виталий Высоцкий. — В отсутствие кислорода (как, например, в тесте или жидкости) организм дрожжевой клетки нацелен на выживание, а не на размножение. Именно в этой фазе клетка выделяет большое количество алкоголя и углекислого газа, так что по‑настоящему полезен для нас как раз анаэробный способ. Однако при производстве дрожжей надо, чтобы клетки активно размножались, а для этого им необходимы не только питательные вещества, но и кислород».

Дрожжи, в частности грибы из семейства сахаромицетов, которые используются в хлебопечении, размножаются вегетативным образом при помощи почкования. Сначала появляется вырост на материнской клетке, затем происходит митотическое деление ядра, образование клеточной стенки и отделение клеток друг от друга. На материнской клетке остается шрам от почкования, что позволяет определить ее возраст. Обычно материнская клетка может образовывать 20−30 почек.

Процесс производства — это создание и контролирование благоприятных условий для размножения дрожжей. Эти условия — наличие достаточного питания и доступ кислорода. Основными источниками питания для дрожжей служат легкоусвояемые сахара, то есть глюкоза, мальтоза, сахароза, галактоза. Также нужны минеральные вещества, витамины, чтобы клетка имела все необходимое для строительства почки.

Следовательно, для производства дрожжей надо подготовить питательную среду, поместить в нее дрожжи и, по мере того как дрожжи будут поглощать вещества из питательной среды, добавлять питание и продувать всю эту массу кислородом воздуха. Когда масса заполнит целиком емкость, процесс необходимо остановить и провести сепарацию — отделить дрожжевые клетки от среды. После этого остается лишь процесс формирования конечного продукта.

Традиционным конечным продуктом у нас в России, да и вообще в мире, являются прессованные дрожжи. Как правило, это брикеты, состоящие из дрожжевых клеток, очищенных от среды, где они росли, и прошедших специальную промывку и фильтрацию в вакуум-фильтрах. Брикетированные дрожжи содержат в себе 32% дрожжевых клеток и 68% воды.

Дрожжи выпускаются в трех видах: традиционные прессованные (на фото), жидкая суспензия (дрожжевое молоко) и сушеные. С точки зрения потребительских свойств разницы между ними практически нет, но российские хлебозаводы предпочитают жидкие и прессованные дрожжи, а сушеные удобнее в быту.

При производстве сушеных гранулированных дрожжей технология размножения аналогична, правда, при этом используются другие штаммы — те, что более устойчивы к финальной стадии производства — сушке. Сушка (обезвоживание) — это экстремальное воздействие на клетку, и не все культуры способны его выдержать. Продукт проходит стадию прессованных дрожжей, которые затем выдавливаются через экструдер тонкими «вермишелинками». После этого их мелко нарезают и отправляют в сушильный аппарат. Там с помощью нагнетаемого теплого воздуха дрожжи обезвоживают. На этом процесс заканчивается, продукт готов к упаковке.

Бездрожжевая мифология

Специфика современного информационного поля такова, что зачастую в качестве инструмента привлечения внимания публики используются так называемые страшилки. Расчет делается на то, что страх — это именно та эмоция, которая заставит человека выделить ту или иную новость в бесконечном и насыщенном информационном потоке. Особенно популярны откровения о вреде тех или иных пищевых продуктов. Людей пугают генномодифицированными овощами и фруктами, консервантами и вкусовыми добавками. В этот ряд попали и обычные хлебопекарные дрожжи, которые якобы наносят урон микрофлоре кишечника, попадая внутрь нашего организма вместе с хлебопродуктами.

Один из мифов связан с так называемыми термофильными дрожжами, которые, дескать, могут пережить температуру выпечки и затем попасть в нашу пищеварительную систему живьем. В качестве альтернативы предлагаются разного рода бездрожжевые закваски. Как обычно, источником такого рода «гипотез» выступают не биологи и производственники, а некие энтузиасты «здорового питания» разных профессий.

Специалисты группы Lesaffre считают все эти рассуждения непрофессиональными и смехотворными. Во‑первых, никаких «термофильных дрожжей», способных пережить выпечку, не существует в природе. К концу выпечки в центре мякиша хлебобулочного изделия температура достигает +96−98°С. При температуре +50° начинается угнетение жизнедеятельности дрожжевых клеток, а при +55° находящийся в них белок денатурируется, и дрожжевые клетки погибают.

Во-вторых, избежать попадания живых дрожжей в организм невозможно. Как уже говорилось, дрожжи не только продаются в магазинах, но и живут вокруг нас. Микроскопические грибы обязательно будут съедены нами вместе с фруктами и другой растительной пищей. Существует, например, «народная» альтернатива магазинным дрожжам в виде обычной воды, настоянной на изюме. На самом деле альтернатива эта мнимая, так как покупные дрожжи заменяются теми же дрожжами, только других видов, населяющих поверхность сушеного винограда. Кстати, если просто соединить муку с водой, заместить тесто и поставить его в тепло, через некоторое время там все равно начнется дрожжевое брожение, ибо мука содержит множество микроорганизмов, в том числе и дрожжевых клеток. Другое дело, что культурные штаммы, прошедшие направленную селекцию, дадут предсказуемый результат, а вот другие виды дрожжей, взятые из окружающей среды, особенно в сочетании с другими микроорганизмами, могут придать тесту нежелательные вкусовые и органолептические качества.

В-третьих, если не говорить о чисто химических разрыхлителях теста, то предлагаемые биологические бездрожжевые закваски таковыми на 100% не являются. Действительно, в хлебопечении, например при изготовлении ржаного хлеба, издавна использовались закваски на основе кисломолочных бактерий. Но в реальности они представляют собой симбиоз бактерий и тех же дрожжевых клеток. Кисломолочные бактерии сами по себе не могут обеспечить достаточное газообразование для быстрого насыщения теста углекислым газом.

Сухие или мокрые?

Последний вопрос, который мы задали директору Воронежского дрожжевого завода, наверняка не раз задавали себе все домашние пекари. В чем отличие прессованных (влажных) дрожжей от сушеных, которые производятся не в брикетах, а в мелких гранулах?

«С точки зрения потребительских свойств разницы нет, и мы выпускаем дрожжи во всех формах, — говорит Виталий Высоцкий. — Но есть технологическая разница. Для старых хлебопекарных предприятий предпочтительнее прессованные дрожжи, так как именно под них выстроена технология их работы. Главный недостаток прессованных дрожжей — необходимость хранить их при низкой температуре — в диапазоне от 0 до +4°С. При более высоких температурах клетки переходят в активную фазу, начинаются процессы жизнедеятельности, что приводит к дальнейшему повышению температуры брикета. Сушеные дрожжи имеют больший срок хранения, причем условий им создавать не нужно — они прекрасно хранятся при комнатной температуре. К тому же они обычно фасуются в мелкую упаковку, что гораздо удобнее в быту».

Статья «Хлебный гриб» опубликована в журнале «Популярная механика» (№11, Ноябрь 2014).

Дрожжи

Дрожжи — это грибы, чьи клетки имеют микроскопические размеры (около 5 мкм) и почкуются, образуя подобие колоний. Дрожжи обычно не образуют мицелия. Форма дрожжевых клеток шарообразная.

В природе дрожжи обитают на поверхностях плодов, цветов, они присутствуют в поверхностных слоях почвы, пищеварительном тракте некоторых насекомых и др.

Дрожжи не являются какой-либо единой таксономической группой грибов. К дрожжам относят отдельные представители двух отделов грибов — аскомицетов и базидиомицетов. Дрожжи можно считать особой жизненной формой, возникшей у разных видов грибов. Всего видов дрожжей более 1000.

Дрожжи считаются вторично одноклеточными организмами. Это значит, что их предки были многоклеточными формами грибов, которые в последствии стали одноклеточными. В настоящее время существуют своеобразные «переходные» формы. Так некоторые грибы на одних стадиях жизненного цикла имеют признаки дрожжей, а на других — образуют многоклеточный мицелий.

Почкование по-сути является вегетативным размножением дрожжей, т. е. образованием спор. На родительской клетке образуется выпуклость, которая постепенно растет, превращается во взрослую клетку и может быть отделена от родительской. Когда клетки почкуются, то дрожжи имеют вид ветвящихся цепочек.

Кроме вегетативного размножения у дрожжей бывает половой процесс, когда две дрожжевые клетки сливаются, образуется диплоидная клетка, которая впоследствии делится, образуя гаплоидные споры.

Дрожжи-аскомицеты отличаются от дрожжей-базидиомицетов своим жизненным циклом, синтезируемыми веществами, особенностями почкования и др.

Питание дрожжевых клеток в основном осуществляется сбраживанием низкомолекулярных углеводов (сахаров). Сахара сбраживаются дрожжами до спирта и углекислого газа. При этом выделяется энергия, идущая на процессы жизнедеятельности дрожжей.

Брожение — это анаэробное дыхание, т. е. получение энергии без кислорода. Однако дрожжи способны также дышать кислородом. Таким образом, их анаэробность является факультативной (необязательной). Когда дрожжи дышат кислородом, то выделяют углекислый газ, но не сбраживают сахара до спиртов. Однако если сахаров много, то дрожжи будут его сбраживать даже в присутствии кислорода.

Процесс брожения дрожжей используется человеком. В хлебопечении образующийся дрожжами углекислый газ делает тесто более пористым. Образование дрожжами спирта используется в виноделии и пивоварении. Также в процессе своего метаболизма дрожжи образуют другие вещества (различные масла, спирты и др.), которые придают готовым пищевым продуктам особый вкус.

Человек научился использовать дрожжи еще в древности. Отмечено их использование в древнем Египте. Однако то, что это микроскопические грибы обеспечивают поднятие теста или образование спирта, люди тогда не знали. Дрожжи сначала наблюдал А. Левенгук (в 1680 г.), затем их описал Шарль Каньяр де Ла-Тур (1838 г.). Однако только в 1857 г. Л. Пастер окончательное доказал, что брожение в сырых продуктах обеспечивают организмы, а это не просто химическая реакция.

Некоторые виды дрожжей могут вызывать заболевания.

Пивоваренные дрожжи — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Снимок Saccharomyces cerevisiae через микроскоп

Пивова́ренные (пивны́е) дро́жжи — дрожжи, используемые в пивоварении, препараты из пивных дрожжей также используются в качестве витаминных и иммуномодулирующих БАДов, кормовых добавок.

Чистые культуры пивных дрожжей впервые были выделены из дрожжей дикого типа Э. Хансеном в исследовательском центре компании Carlsberg, и вскоре после этого искусственно разводимые штаммы стали применяться в пивоварении вместо «диких» дрожжей, заражавших сусло случайно.

В зависимости от условий, при которых происходит брожение, различают дрожжи верхового (поверхностного, тёплого) брожения и низового (глубинного, холодного). Верховое брожение происходит при температуре 14—25 °C и иногда выше, при этом поднимается «шапка» над поверхностью сусла. Оно используется для производства британского эля, вайценов и ряда других сортов пива. Для низового брожения оптимальны температуры 6—10 °C, дрожжи оседают на дно плотным осадком.

Однако деление на верховые и низовые дрожжи нестрогое. Например, верховые дрожжи способны адаптироваться к низким температурам, при которых, однако, их активность снижается и они не поднимаются к поверхности. Поэтому учёные и практики-пивовары оценивают и классифицируют штаммы дрожжей по комплексу признаков. Для систематики оценивают внешний вид колоний, развивающихся на плотной питательной среде и поведение при развитии в жидкости, усваиваемые (сбраживаемые) сахара, спирты и органические кислоты. Пивоварам же важны бродильная активность при различных температурах, способность к флокуляции, степень сбраживания и, главное, вкус и другие качества получающегося пива.

Штаммы Saccharomyces cerevisiae используют как для верхового, так и для низового брожения, а Saccharomyces pastorianus, Saccharomyces uvarum, Saccharomyces carlsbergensis — для низового. Штаммы S. carlsbergensis отличаются также тем, что способны сбраживать трисахарид рафинозу.

Некоторые сорта пива, например, бельгийский ламбик, продолжают варить с использованием «диких» дрожжей (обычно относящихся к роду Brettanomyces).

Обычные пивные дрожжи перестают развиваться при достижении концентрации спирта до 10%, поэтому более крепкие сорта пива получают при использовании других рас дрожжей.

польза и вред. Вред дрожжей

Дрожжи — это совсем не новый продукт, о нём было известно ещё в древности, когда их использовали для приготовления хлеба. Официально их запатентовал микробиолог Пастер в XIX веке. Уже тогда заговорили о двух сторонах медали, т. е. о том, что дрожжи — это польза и вред, но тогда же и начали использовать их ещё более активно. Сегодня для приготовления пищи в промышленных масштабах применяются несколько видов дрожжей: пекарские, пищевые, пивные, молочные, прессованные, сухие и так далее.

Что же такое дрожжи?

По сути дрожжи — это грибы, а точнее, около 15 сотен различных одноклеточных грибов. Располагаются в природе они зачастую на поверхностях плодов, фруктов или ягод. Они отлично приспосабливаются к различным условиям окружающей среды, даже могут сохранять жизнедеятельность при полном отсутствии кислорода.

Главной особенностью таких грибов считается их невероятно высокая скорость размножения и роста. Именно этим они заслужили свою популярность в пищевой индустрии. Сегодня применяется четыре вида дрожжевых грибов — пивные, молочные, винные, хлебопекарные, —которые подразделяются на три класса — прессованные, сухие и дрожжевые закваски.

Чаще всего используют сухие дрожжи ввиду их удобной формы и относительно долгого срока хранения. Но стоит понимать, что ни один из перечисленных видов не относятся к настоящим, натуральным и полезным дрожжам. Эти виды были получены специально для ускорения процесса приготовления и наращивания объёмов производства изделий, в состав которых входит этот ингредиент. Как такие дрожжи могут приносить пользу? – Один вред.

Натуральные дрожжи использовались в древности нашими предками. Ранее приготовление хлеба приравнивалось к некой церемонии. Для этого брались только лучшие продукты — цельнозерновая мука высшего качества и натуральная закваска: солодовая, пшеничная, хмельная, ржаная, которая была приготовлена из полностью натуральных продуктов. Такой продукт имел не только восхитительные вкусовые качества, но и содержал целый ряд полезных веществ. Настоящие дрожжи, приготовленные самостоятельно по древней технологии, и сегодня остаются полезными, в отличие от популярных.

Вред дрожжей

Сегодня достаточно распространено мнение, что дрожжи несут гораздо больший вред, чем в них содержится пользы. Больше всего это относится к классу хлебопекарных, или так называемых «термофильных» дрожжей. Это понятие подразумевает, что эти искусственно выведенные дрожжи отличаются повышенной устойчивостью к высоким температурам и в процессе приготовления не погибают.

Народ уже прозвал эти маленькие грибы киллерами, ведь они, попадая внутрь организма, оказывают негативное воздействие и отравляют изнутри здоровые клетки организма, что приводит к их гибели. Употребление термофильных дрожжей и продуктов, их содержащих, может привести к серьёзным проблемам со здоровьем.

Вот в чем заключается вред дрожжей:

  1. Дрожжевые грибы действуют на организм истощающим образом. Это происходит по следующей причине. При попадании внутрь кишечника начинается процесс активного размножения грибов, а для роста и существования им необходимо питание. Питаются они полезными и необходимыми микроэлементами и витаминами, которые поступают в человеческий организм с пищевыми продуктами. Таким образом, они отнимают у человека полезные вещества, которые необходимы для здоровой жизни, в результате чего ослабевает иммунная система и могут развиваться серьёзные заболевания.
  2. Сочетание термофильных дрожжей и муки приводит к изменению кислотно-щелочного баланса. Присутствие таких продуктов в ежедневном рационе чревато образованием кислой среды, а в результате этого развивается язва, гастрит и хронические запоры.
  3. Из-за способа производства дрожжей они содержат огромное количество вредных химических элементов и тяжелых металлов. Это и неудивительно: ведь при их производстве используется даже углекислый технический калий и строительная известь. Совсем не нужные вредности для нашего организма.
  4. Дрожжевые грибы способствуют развитию заболеваний печени, сердца и легких.
  5. Из-за этих грибов могут образовываться тромбы, так как они нарушают процесс кровообращения.
  6. Микрофлора кишечника находится под ударом. Из-за чрезмерно активного размножения и роста грибов в кишечнике образуется гнилостная флора, выжить в которой полезные микроорганизмы не в состоянии. Как следствие — ослабление иммунной системы.
  7. Грибковая и микробная флора способна постепенно изменить состав крови, значительно уменьшая количество кальция в крови. Сегодня этот показатель снизился с 12 нормальных до 3 приемлемых единиц.
  8. Вред дрожжей заключается ещё и в том, что эти грибы создают благоприятную среду для появления и активного роста злокачественных новообразований.

Дрожжи: польза и вред

Если рассматривать известные полезные и вредные свойства пекарских дрожжей, то в списке насчитается больше вредных моментов, нежели полезных. Все это обусловлено технологией производства продукта.

Наши прабабушки выпекали хлебобулочные изделия на основе полезных натуральных заквасок, приготовленных из пшеницы, солода, овса, изюма или проросшей ржи. Вот в каких дрожжах вреда нет. И выпечка из них получалась более ароматная, вкусная и полезная.

Сейчас в промышленных масштабах вовсю используются вредные термофильные дрожжи. Для их производства применяются искусственные химические закваски, именуемые сахаромицетами. Потребление таких продуктов наносит мощнейший удар по кишечнику, вредит желчному пузырю и печени, также страдает поджелудочная железа. Так дрожжи, ранее считавшиеся полезными, наносят неизмеримый вред организму.

Разновидность молочных дрожжей, в отличие от термофильных пекарных, считается довольно полезным продуктом. В них имеются нужные для здоровья ферменты. Кисломолочные продукты богаты содержанием молочных дрожжей. Если употреблять кисломолочные продукты регулярно, но соблюдая меру, можно существенно укрепить иммунитет и зарядить организм полезными веществами.

Стоит отметить, что при приготовлении блюд полностью без дрожжей не обойтись. Важно отдавать предпочтение «правильным» дрожжам, например, натуральным закваскам — дрожжезаменителям, которые ранее использовались в домашней кулинарии.

Используя такие закваски, вы стопроцентно получите здоровый и полезный продукт и точно будете уверены в его составе. Сегодня в небольших селениях ещё сохранились традиции и рецепты таких заквасок. Такие натуральные дрожжи-закваски несли организму пользу, с их помощью организм подпитывался полезными веществами — клетчаткой, микроэлементами, витаминами, ферментами, биостимуляторами и другими.

Домашняя закваска для хлеба в своём составе имеет только дружественные и полезные для организма бактерии, молочную кислоту. Стимуляция иммунной системы возможна благодаря природной ферментации, которая устраняет канцерогенные соединения и вызывается молочнокислыми бактериями. Правильное питание предполагает переход на домашнюю закваску для выпечки.

Состоит натуральная домашняя закваска из таких компонентов, как:

  • бактерии, которые отвечают за образование молочной кислоты;
  • полезные бактерии, живущие вместе с первыми;
  • дикие дрожжи — они подобны привычным, но не оказывают вредного влияния.

И всё же дрожжи — это польза или вред? Как видно, привычные дрожжи несут мало пользы, а вред их достаточно реальный. Если хотите оставаться здоровыми и молодыми, исключайте употребление дрожжевых продуктов или готовьте их самостоятельно, используя правильные и натуральные закваски.

ДРОЖЖИ. ЧТО ЭТО ТАКОЕ?

ДРОЖЖИ. ЧТО ЭТО ТАКОЕ?

Галкина Д.С. 1

1МАОУ Лицей № 5

Бартова Н.Г. 1

1МАОУ Лицей № 5

Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

ВВЕДЕНИЕ.

Как-то раз мама решила поставить тесто на пироги и я обратила внимание, что она добавила в тесто какой-то порошок из пакетика с надписью ДРОЖЖИ. Меня это очень заинтересовало и я спросила для чего это. Тогда мама рассказала, что благодаря этому порошку, тесто ''поднимается'', и становится пышным и вкусным. Я раньше слышало уже это слово — ДРОЖЖИ, но мне стало очень интересно, что это такое и я решила подробно изучить и исследовать эту интересную тему про ДРОЖЖИ. Ведь, на самом деле, мало кто из моих друзей, знает что это и из чего оно состоит.

Я поставила перед собой цель: узнать, что такое эти ДРОЖЖИ, откуда они появились, что они из себя представляют и с помощью опытов подробно изучить все их свойства.

Для того чтобы достигнуть своей цели, я поставила перед собой такие задачи:

1) узнать, что такое дрожжи, изучить строение и местообитание дрожжей;

познакомиться с историей возникновения дрожжей;

узнать, какие бывают виды дрожжей;

изучить полезные и негативные свойства дрожжей;

рассказать интересные факты о дрожжах;

сделать опыты с дрожжами.

Объект исследования:дрожжи.

Предмет исследования:свойства дрожжей.

Актуальность:необходимо знать о тех продуктах, которые ты употребляешь в пищу.

Гипотеза:Предположим, что дрожжи это живые организмы на которых влияют условия окружающей среды.

Методы исследования:

Подбор и анализ литературы;

Работа с Интернет ресурсами;

Беседа;

Практические опыты;

Работа с программой Power Point.

ЧТО ТАКОЕ ДРОЖЖИ?

Дрожжи— это похожие на бактерии простейшие одноклеточные микроорганизмы, имеющие исключительно природное происхождение, которые принимают активное участие в процессе брожения. Они принадлежат семейству грибов. Эти организмы обладают всеми основными свойствами одноклеточных грибов, относящихся к классу ''сахаромицетов''. Их клетки больше и сложнее, чем у бактерий. В отличие от прочих грибов они растут и размножаются очень быстро, потому что имеют высокую скорость обмена веществ. Структура дрожжей представляет собой отдельные автономные клетки округлой формы, которые легко расходятся после деления. В отличие от грибов, которые размножаются через споры, дрожжи размножаются почкованием. Дочерняя клетка дрожжей неподвижна и выглядит как почка. Хотя мицелия дрожжи не образуют, у них отмечаются все признаки и свойства грибов. Эти грибы используют органические вещества для получения углерода и необходимой для жизнедеятельности энергии. В группу дрожжевых грибов входят 1500 видов, которые принадлежат к двум классам.

В русском языке название дрожжи происходит от слов - «дрожь», «дрожать» которыми описывали процесс вспенивания и брожение спровоцированный дрожжами. На Английском языке слово дрожжи звучит как «yeast» которое произошло от древнекельтского «gyst», что в переводе означает - пениться, выделять газ, кипение.

ГДЕ ОБИТАЮТ ДРОЖЖИ?

В природе дрожжи чаще всего можно встретить на сладких плодах и ягодах. Почти все дрожжи – настоящие «сладкоежки». Фрукты и ягоды, цветочный нектар, сладкий березовый сок, сочные части растений излюбленные места их обитания.

Как это ни странно звучит, но дрожжи присутствуют и в организме человека. Они являются компонентами нормальной микрофлоры человека, однако при общем ослаблении организма могут массово развиваться, вызывая заболевания.

ИСТОРИЯ ОТКРЫТИЯ ДРОЖЖЕЙ.

Впервые дрожжи начали применять в Египте. Именно там за 6000 лет до н. э. из продукта начали варить пиво. Спустя время египтянам случайно открылась и тайна первого кислого теста. Вероятно, пивные дрожжи каким то образом попали в приготовленное пресное тесто, после чего на глазах у удивлённых людей стали происходить чудеса. Тесто стало увеличиваться в объёме, пузыриться и дышать как живой организм. Такой эффект провоцируют дрожжевые грибки поглощающие сахар в тесте, на выходе образуя спирт и углекислый газ, который поднимает тесто и оно становится рыхлым. К 1200 году до н. э. египетский народ научился выпекать дрожжевые булки. Спустя время рецепт приготовления пива и кислого теста попал в Грецию, а затем перекочевал к Римлянам. У дрожжевой смеси есть различные источники. Пивные дрожжи – это продукт, получаемый из хмеля. Наиболее сильным видом является сыворотка – побочный продукт, получаемый в результате переработки молока, сыра. В Швейцарии и Германии на травах готовят жидкие дрожжи. Продукт также производится на основе апельсинов, грейпфрутов, медового напитка.

НАУЧНОЕ ОТКРЫТИЕ ДРОЖЖЕЙ.

В 1680 году нидерландскому натуралисту Антони ван Левенгуку удалось рассмотреть дрожжи при помощи микроскопа. Но движение при взгляде в окуляр оптического прибора не наблюдалось. Это помешало ученому сделать вывод, что перед ним находятся живые микроорганизмы.

Официальным первооткрывателем дрожжей считается Луи Пастер. В 1857 году ему удалось доказать, что спиртовое брожение – не обычная химическая реакция, как считалось в то время, а биологический процесс, непосредственное участие в котором принимают дрожжи.

С 1883 года, после удачного эксперимента Э.Х. Хансена дрожжи стали повсеместно использовать для выпечки хлебных изделий и приготовления пива.

ВИДЫ ДРОЖЖЕЙ.

Хлебопекарные.

2. Пивные.

Винные.

Молочные.

Кормовые.

ВИДЫ ДРОЖЖЕЙ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ЧЕЛОВЕКОМ.

Долгие столетия различные хозяйства проводили селекцию дрожжей, в результате чего появились новые физиологические виды дрожжевых колоний. Многие из них не встречаются даже в природе. В мире существует более 1500 разновидностей этих одноклеточных организмов, но люди смогли найти применение лишь немногим видам. Популярными видами для человека являются — пивные, хлебопекарные, молочные и винные.

Хлебопекарные дрожжи активно используются в рецептах приготовления различных мучных и хлебобулочных изделий, они плотно закрепились в пищевой промышленности, где нашли широкое применение.

Винные дрожжи в натуральном виде можно встретить в природе в виде светлого налёта на гроздьях винограда, их массово используют в производстве современных видов и сортов вина.

Все кисломолочные продукты, приготовленные на основе натуральных заквасок, содержат молочные дрожжи и лактобактерии.

Пивные дрожжи эффективны как лечебно-профилактическое средство, это уникальная природная кладовая белков и витаминов.

Ещё дрожжи активно используют в витаминной и медицинской промышленностях, из них получают витамины B и D. Все ферменты, которые известны медицине, получают именно из дрожжевых колоний.

ПОЛЕЗНЫЕ И НЕГАТИВНЫЕ СВОЙСТВА ДРОЖЖЕЙ.

Дрожжи — замечательный ингредиент, который помогает сохранить или восстановить здоровье и красоту естественным путём.

ПОЛЕЗНЫЕ СВОЙСТВА ДРОЖЖЕЙ.

Благодаря уникальному биохимическому составу пивные дрожжи содержат в себе много аминокислот, витаминов и минералов, в том числе цинк, хром, железо, магний, фолиевую кислоту, биотин и B-витамины.

Укрепляют иммунитет.

Нормализуют сахар в крови.

Способствуют развитию полезных бактерий в организме.

Дрожжи Torula – источник хрома, селена, аминокислот и витаминов B.

Дрожжи — превосходный источник растительных протеинов, что делает их важным компонентом вегетарианских блюд. Эти элементы крайне важны для бесперебойного функционирования организма.

Дрожжи — действенный компонент во многих средствах для красоты.

НЕГАТИВНЫЕ СВОЙСТВА ДРОЖЖЕЙ.

Неприятный побочный эффект от приёма дрожжей может состоять в том, что они питают не только полезные бактерии, но и вредоносные, такие как Candida, вызывающие астму, подагру и другие болезни. С обострением или возникновением кандидоза важно на период лечения исключить из рациона всю дрожжевую пищу.

Обычно дрожжи хорошо переносятся человеком, но бывают люди с непереносимостью. Это лица, страдающие аллергией на все виды грибков и плесень.

Дрожжи могут стать причиной порчи пищевых продуктов, когда на поверхности продуктов образуется белый налёт (например, на сыре или мясе), они же образуют белую плёнку на поверхности рассола из солёных огурцов, брожение соков и варенья.

Сочетание хлебопекарных дрожжей и муки приводит к изменению кислотно-щелочного баланса. Присутствие таких продуктов в ежедневном рационе чревато образованием кислой среды, а в результате этого развивается язва, гастрит и хронические запоры.

При употреблении дрожжей появляется газообразование и вздутие живота — одна из причин ограничения потребления дрожжевого хлеба.

Из-за способа производства дрожжей они содержат огромное количество вредных химических элементов и тяжёлых металлов. При их производстве используется даже углекислый технический калий и строительная известь. Совсем ненужные вредности для нашего организма.

ИНТЕРЕСНЫЕ ФАКТЫ О ДРОЖЖАХ.

В Орегоне, одном из американских штатов, дрожжи являются официальным символом. Орегон ежегодно зарабатывает несколько миллиардов долларов на производстве пива, поэтому такой выбор неудивителен.

Репрессированный советский врач по фамилии Зильбер, пребывая в тюрьме, сумел из мха получить дрожжи, которые использовал для получения лекарства кустарным образом. Этим он спас множество жизней своих товарищей по несчастью.

В обычном пакете дрожжей для выпечки, который можно купить в любом супермаркете, содержится около миллиарда дрожжевых клеток.

Иногда дрожжи добавляют в поп-корн, благодаря чему он приобретает своеобразный сырный привкус.

Сухие дрожжи в вакуумной упаковке могут храниться несколько лет.

Из-за ничтожно малого размера разглядеть дрожжи можно только с помощью микроскопа.

Дрожжи применяются в процессе производства этанола, экологически чистого биотоплива.

Дрожжевая колония может при наличии пищи жить достаточно долго, но срок жизни отдельной клетки в любом случае не превышает несколько дней.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ. ОПЫТЫ С ДРОЖЖАМИ.

Чтобы изучить свойства дрожжей, на которых основано их применение, я решила провести несколько опытов.

В первую очередь мне захотелось узнать, чем питаются дрожжи.

ОПЫТ №1. «ИЗУЧИТЬ, ЧЕМ ПИТАЮТСЯ ДРОЖЖИ».

Цель опыта: Выяснить, чем питаются дрожжи.

Материалы для опыта: дрожжи, вода, сахар, яйцо.

Ход работы: Я развела дрожжи в тёплой воде, разлила в 3 стакана. В первый стакан добавила чайную ложку сахара, во второй стакан — яйцо, в третий стакан — дополнительно ничего не добавляла. Через 1 час в стакане с сахаром дрожжи стали пениться на поверхности, а в других стаканах дрожжи выпали в осадок на дне.

Вывод: дрожжи питаются сахаром (углеводами).

Далее мне захотелось проверить, действительно ли дрожжи выделяют углекислый газ в определённых условиях и что это за условия. Познакомившись с информацией о том, что основная функция дрожжей — вызывать брожение с выделением пузырьков газа (что можно увидеть на срезе хлеба), я провела опыт.

ОПЫТ №2. «ИЗУЧЕНИЕ ПРОЦЕССА БРОЖЕНИЯ ДРОЖЖЕЙ».

Цель опыта:Путём опыта убедиться в образовании углекислого газа при жизнедеятельности дрожжей.

Материалы для опыта:сухие дрожжи, тёплая вода, сахар, воздушный шарик, пластиковая бутылка, миска.

Ход работы: Для своего опыта я взяла полстакана обычной тёплой кипячёной воды, добавила 3 чайные ложки сухих дрожжей и 1 чайную ложку сахара, всё перемешала. Дрожжевую смесь перелила в бутылку и натянула на её горлышко воздушный шарик. Поставила бутылку в миску с тёплой водой и стала наблюдать что произойдёт? Когда дрожжи «ожили» и начали «есть» сахар, смесь наполнилась пузырьками углекислого газа. Пузырьки стали лопаться, а газ в свою очередь — надувать воздушный шарик.

Вывод: Дрожжи, питаясь сахаром, выделяют в процессе брожения углекислый газ.

ОПЫТ №3. «ИЗУЧЕНИЕ ОСОБЕННОСТЕЙ БРОЖЕНИЯ ДРОЖЖЕЙ».

Цель опыта: Узнать, какая химическая реакция происходит при смешении сухих дрожжей с перекисью водорода.

Материалы для опыта: сухие дрожжи, тёплая вода, жидкость для мытья посуды, пластиковая бутылка, поднос, 6%-ная перекись водорода, чашка.

Ход работы: Я поставила пластиковую бутылку на поднос, затем залила в неё полстакана перекиси водорода, добавила немного жидкости для мытья посуды. Отдельно в чашке тщательно перемешала 2 столовые ложки тёплой воды и 1 чайную ложку дрожжей (размешивала тщательно, не меньше 1 минуты), а затем вылила полученную смесь в бутылку. Почти сразу из бутылки полезла цветная пена, напоминающая зубную пасту, которую выдавливают из большущего тюбика.

Вывод: Перекись водорода распадается на воду и кислород, а сухие дрожжи, как катализатор, ускоряют реакцию. Моющее средство вносит свой вклад, умножая пузыри. Бутылка и зубная паста нагреются, поскольку во время реакции выделяется тепло. Так происходит взаимодействие дрожжей и перекиси водорода — Настоящее волшебство.

ОПЫТ №4. «ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ НА ПРОЦЕСС БРОЖЕНИЯ ДРОЖЖЕЙ».

Цель опыта: Выяснить, влияет ли температура окружающей среды на процесс брожения дрожжей.

Материалы для опыта: дрожжи, мука, тёплая вода, сахар, соль, яйцо, 2 миски.

Ход работы: Мы с мамой замесили тесто (смешали все ингредиенты: дрожжи, муку, сахар, соль, тёплую воду и добавили яйцо) и разложили его в две миски. Одну миску поставили в тёплое место, поближе к батарее, а другую — в холодное место. Через 1 час тесто, которое стояло около батареи, значительно увеличилось в объёме, поднялось. А тесто, стоявшее в холодном месте, тоже поднялось, но меньше.

Вывод: Дрожжи чувствительны к температуре окружающей среды.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

В ходе проведения опытов я познакомилась со свойствами и строением дрожжей и выяснила, что они — живые организмы.

Так же я выяснила, что дрожжи — нужный продукт, так, как дрожжи широко применяют в современном производстве, однако употреблять продукты, содержащие дрожжи, надо умеренно, следуя рекомендациям диетологов и врачей.

Среди свойств дрожжей выявлены: чувствительность к температуре окружающей среды; способность активно размножаться только в тепле; для процесса брожения дрожжам необходим сахар; дрожжи, питаясь сахаром, выделяют углекислый газ; выделяющаяся при брожении энергия необходима дрожжам для жизни и работы.

ЛИТЕРАТУРА.

И.Н. Чертков «Химический эксперимент», М.: «Просвещение», 1989 г.

М.А. Яковлева «Большая книга научных опытов для детей и взрослых»/М.А. Яковлева, С.В. Болушевский. - М.: Эксмо, 2014 г.

«Большая советская энциклопедия». Книга: под редакцией А.М. Прохорова (Издательство: ''Советская энциклопедия'', 1975 г.)

«Всё обо всём. Популярная энциклопедия для детей». Книга: под редакцией В. Славкина (Издательство: АСТ. Москва, 1995 г.).

Просмотров работы: 45

Сухие дрожжи. Технология производства, состав и применение

Одним из главных ингредиентов винокура, пивовара и винодела являются дрожжи. Они выполняют самую важную работу - переработку простых углеводов на спирт, углекислый газ и побочные продукты.

От правильности подбора дрожжевого штамма зависят: сроки брожения, степень сбраживания, будущая органолептика напитка и многие другие факторы.


Типы дрожжей   

Дрожжи, используемые в производстве напитков можно условно разделить на 3 основные группы:

  • жидкие дрожжи
  • прессованные дрожжи
  • cухие дрожжи
Жидкие дрожжи

Представляют собой смесь активных дрожжей с раствором питательных компонентов. Преимуществом использования таких дрожжей является быстрое забраживание сусла и включение в работу. Низкие сроки хранения (до 6 месяцев с даты фасовки) являются одним из главных недостатков жидких дрожжей.

Прессованные дрожжи

Производятся из жидких дрожжей методом сепарирования и последующим отжимом дрожжевого концентрата через фильтр-пресс. На выходе получаются брикеты прессованных дрожжей с влажностью 75%.

Срок хранения прессованных дрожжей составляет до 12 суток. Малый срок хранения связан с упаковкой, которая не защищает дрожжевые клетки от кислорода. В основном данные дрожжи нашли свое применение в хлебопекарной промышленности.

Сухие инстантные дрожжи

Производятся из жидких дрожжей с помощью специальных методов распылительной сушки. Дрожжи фасуют в герметичные упаковки. Благодаря низкой влаге (до 8%) и отсутствию кислорода упаковка с сухими дрожжами может хранится более 2 лет.

За счет многообразия штаммов, не сковывающих потребителя в приготовлении различных напитков, высоких сроков хранения и удобства дозирования, наибольшую популярность в домашнем производстве напитков получили именно сухие дрожжи.

Невзирая факт, что дрожжи играют огромную роль в приготовление напитков, многие потребители не до конца понимают их физиологию. Из-за чего возникает множество проблем с дозировкой, брожением и условиями хранения.

Давайте вместе разберемся в технологии производства сухих дрожжей, составе дрожжевых клеток и рассмотрим различные факторы, влияющие на их физиологическое состояние. 

Физиология дрожжевой клетки

Дрожжи – одноклеточные микроорганизмы, относящиеся к царству грибов Mycota. В основном при приготовлении полученных сбраживанием напитков, используется род – Saccharomyces, вид – cerevisiae.

Дрожжи представляют собой округлую клетку, внутри которой располагается большое количество органелл (органов), отвечающих за ее жизнедеятельность.

Органеллы клетки защищены клеточной мембранной и клеточной стенкой, выполняющие защитную функцию.  Транспортная функция в дрожжевой клетке обусловлена перемещением органических веществ из внешней среды вовнутрь клетки и обратно.

На схеме изображено полное строение дрожжевой клетки.

Основными органеллами являются:

  1. Ядро – содержит основную информацию клетки, хранит ее гены и контролирует происходящие в дрожжевой клетке химические процессы.

  2. Митохондрии – отвечают за образование носителей энергии, которые обеспечивают клетку.

  3. Вакуоль – резервное хранилище питательных веществ и ферментов.

  4. Эндоплазматическая сеть – необходима для синтеза протеина и увеличения биомассы дрожжей.      

Кроме того, дрожжевая клетка содержит запасные питательные вещества: аминокислоты, жиры, углеводы. Причем при недостатке питания во внешней среде эти внутренние запасы она потребляет.

Получение сухих дрожжей

Для выращивания дрожжей на производстве обычно применяют смесь барды и сахарной мелассы. Данная смесь служит основой будущего сусла.

В зависимости от начального состава мелассы и от вида получаемых дрожжей, смесь дополняют необходимыми питательными компонентами. Самыми важными элементами являются: азот, фосфор и витамины группы В. Они необходимы для нормального развития дрожжевой клетки как на этапе роста, так и на этапах брожения.

Особое внимание уделяется рН среды. Дрожжевая клетка может существовать в широком диапазоне значений рН от 2.5 до 8.0. Но есть оптимум работы, при которой наблюдается максимальный прирост биомассы и максимальное усвоение питательных компонентов. Он находится в пределах 3.8-4.2. Важно не путать рН оптимальный для прироста биомассы с рН оптимальный для брожения, он равен 4.8-4.9.

Температура выращивания зависит от выбранного штамма дрожжей и может варьироваться от 30 до 38 °С.

Выращивание дрожжевых клеток всегда начинается в микробиологической лаборатории с небольшого количества клеток, постепенно увеличивая биомассу дрожжей. Для этого дрожжи помещают в стерильное сусло со всеми необходимыми ростовыми компонентами и по мере набора необходимой массы дрожжи переносят в следующую емкость большего объема и так до тех пор, пока количества дрожжевых клеток не хватит для засева в стерильные бродильные танки. 

Дрожжи по своей жизнедеятельности являются факультативными анаэробами. Это значит, что они могут существовать как при наличии, так и при отсутствии кислорода. Отличие в этом существовании заключается в следующем: при наличии кислорода дрожжи потребляют питательные вещества в сусле и расходуют их на рост биомассы (размножение). При отсутствии кислорода начинается спиртовое брожение. В данный момент потребляемые вещества в основном идут на образование спирта и побочных продуктов, и только частично на размножение. На этапе выращивания дрожжей важно следить за концентрацией кислорода и питательных веществ в сусле, чтобы активно шло почкование клеток. Поэтому при выращивании дрожжевых клеток среду непрерывно аэрируют.

Обычно на последнем этапе выращивания объем исчисляется тоннами. По достижению заданного количества дрожжей их отправляют на промывные аппараты для отделения от остатков питательных веществ и всевозможных примесей. После чего сепарируют для получения густой дрожжевой субстанции. Полученная субстанция, фасованная в соответствующую тару, будет является жидкими дрожжами.  

Если же густую дрожжевую массу пустить на специальный фильтр-пресс, то будет удалена значительная часть влаги и получатся прессованные дрожжи.

Сухие дрожжи изготовливают из этой же густой массы методом быстрой сушки с минимальным повреждением клеточной мембраны. Для этого в процессе размножения дрожжей создают дополнительные условия для накопления в клетках гликогена (сложный углевод) в большом количестве. Он защищает клетку в процессе сушки, а также является запасным питательным веществом и позволяет клетке длительное время сохранять свою активность.  В итоге влажность составляет до 8%.

Сухие дрожжи упаковывают в вакуум или фасуют с использованием бескислородной смеси.

Так как в данном случае дрожжевая клетка содержит минимум влаги и фасовка происходит без доступа кислорода, то дрожжевая клетка может находится в спящем состоянии очень длительный период. 

Сроки и условия хранения сухих дрожжей 

Что подразумевают под сроком годности дрожжей? Безусловно это гарантированное наличие необходимого количества активных дрожжевых клеток для забраживания заданного объема браги. Иными словами, в упаковке должно содержаться нужное количество живых дрожжевых клеток.

По мере хранения количество живых клеток дрожжей сокращается и в определенный момент их концентрация снизится до уровня, при котором внесение в брагу не обеспечит необходимой интенсивности брожения.

Обычно рекомендуемый производителем срок хранения указывается на упаковке, причем он всегда существенно занижен. Делает это производитель для перестраховки.

При соблюдении условий хранения активность сухих дрожжевых клеток может сохранятся и спустя несколько лет после окончания срока годности, указанного на упаковке. Чаще всего на этикетке указывают срок хранения “1 год с момента изготовления дрожжей”.

При хранении дрожжей важны следующие параметры:

  1. Температура
  2. Оптимум для хранения является диапазон от +5 до +10 °С. При температурах ниже 0°С из-за кристаллизации остаточной влаги в дрожжевой клетке есть риск травмирования клеточной мембраны.

    Так же все мы знаем, что бытовые морозилки в большинстве случаев не обладают плавной заморозкой.

    Поэтому дрожжи могут испытать температурный шок. Все это в значительно мере снижает количество активных дрожжевых клеток.

    Применяемая выше +25 °С температура приводит к более интенсивному потреблению запасных питательных компонентов клеток и к более быстрой инактивации дрожжей. Значение температуры выше +45 °С при хранении является критической и приводит к гибели дрожжевых клеток.

  3. Прямые солнечные лучи
  4. Не зря дрожжи упаковывают в тару, не пропускающую свет. Связано это с невосприимчивостью дрожжами ультрафиолетовых лучей солнца, что является результатом гибели дрожжевых клеток. Именно по этой же причине не рекомендуется проводить брожение в емкостях, пропускающих свет.

  5. Влажность
  6. При хранении дрожжей важно максимально защитить их от попадания влаги. Если дрожжевая клетка обводнится, то все метаболические процессы в ней пойдут в десятки раз быстрее, что вызовет скорую гибель клеток.

  7. Кислород
  8. Cохранение герметичности упаковки важно не только для защиты дрожжей от влаги, но и для защиты их от кислорода, который усиливает внутренние метаболизмы и тем самым ускоряет гибель.

    Срок хранения уже вскрытой упаковки существенно снижается, так как обеспечить защиту дрожжей от кислорода и влаги подручными инструментами довольно проблематично.

На практике невскрытая упаковка дрожжей может хранится очень длительный период с минимальным снижением физиологической активности. Один из крупнейших производителей сухих дрожжей, компания Fermentis, это подтвердила в своем эксперименте.

Компания провела очень длительный, но наглядный эксперимент на тему условий и сроков хранения. Данные взяты с закрытой встречи партнеров, проходящей на территории их основного предприятия.

Суть эксперимента заключалась в следующем:

3 упаковки сухих дрожжей хранили в течение 3 лет и 8 месяцев при разных условиях, после чего проводили тесты на активность дрожжей. Все дрожжи были одного штамма и из одной партии в закрытой заводской упаковке.

Все три пачки хранились при разных температурах: -20, +5 и +25 °С соответственно. Снижение до температуры -20 °С вели плавно, без резких перепадов.

В результате по истечении 3 лет и 8 месяцев дрожжи внесли в сусло и засекли скорость сбраживания сахаров + общее время брожения. Полученные результаты сравнили с дрожжами из свежей партии - они выступали эталоном.

Из графика видно, что свежие дрожжи (fresh), как эталон, быстрее забраживают сусло и степень сбраживания на 1 сутки брожения (After 1 day) у них самая высокая. Однако общий срок брожения (Days of fermentation) во всех случаях равен 9 суткам.

Исключением являются дрожжи, хранившиеся при +25 °С. Здесь степень брожения составила 12 суток.

Объяснить данный график можно тем, что дрожжи - живые микроорганизмы. При создании благоприятных условий (наличии кислорода, необходимых питательных элементах) довольно быстро почкуются и увеличивают свою биомассу.

По вкусоароматке пива, полученного с использованием данных дрожжей, компания Fermentis выявила несущественное различие. 

Вывод очевиден: при правильном хранении сухие дрожжи будут длительное время сохранять свою активность, что практически не скажется на вкусовом профиле готового напитка.

Важно, при использовании дрожжей избегать резких перепадов температур. Это является одним из сильнейших стрессов, приводящих к гибели дрожжевых клеток. 

Работа с сухими дрожжами

Внешне сухая дрожжевая клетка напоминает «шестеренку». Ее мембрана неравномерная, содержит впадины и вогнутости. Для восстановления структуры клетке необходимо набрать влагу, потерянную при сушке. Поэтому сухие дрожжи перед использованием следует обводнить (регидратировать). От правильности проведения данной операции будет зависеть дальнейшее качество брожения и конечного продукта.

Если дрожжи хранятся при низких температурах, то перед обводнением дрожжам нужно дойти до комнатной температуры. Из-за резких перепадов возможен температурный шок и гибель дрожжевых клеток.

После того, как дрожжи нагреются до комнатной температуры, их можно начинать активировать в заранее подготовленной жидкости. Оптимальная температура жидкости для обводнения 25-29 °С. Соотношение дрожжей к жидкости 1 к 10 - на 1 г дрожжей 10 мл воды.

Какую жидкость выбрать для обводнения дрожжей?

Чаще всего регидратируют дрожжи в заранее подготовленном объеме стерильного сусла. Но на самом деле оптимальной средой для обводнения дрожжевых клеток является стерильная питьевая вода. В данном случае дрожжевые клетки быстрее поглощают необходимую им влагу. К тому же из-за разницы плотностей (плотность воды ниже плотности сусла) на дрожжевую клетку оказывается меньше давление.

Почему нельзя использовать дистиллированную воду для регидратации клеток?

Благодаря практически полному отсутствию сухих компонентов в дистиллированной воде у дрожжевых клеток наблюдается гипоосмотический стресс. В этот период в клетку поступает чрезмерное количество влаги, что губительно для нее.

Какой срок хранения у регидратированных дрожжей?

После обводнения дрожжи в жидкости можно хранить недлительный промежуток времени. Связано это с повышенным риском заражения, т.к. являются идеальной питательной средой для развития посторонней микрофлоры.

При температуре 4 °С – срок хранения 18 часов.

При температуре 20 °С – срок хранения 6 часов.

При температуре 25 °С – срок хранения 4 часа. 

Норма внесения дрожжей в брагу

Нормой внесения считается количество дрожжевых клеток, которые необходимо задать в сусло для быстрой и активной ферментации. Причем активное брожение должно начаться не позднее 24 часов.

Если внесенных клеток будет недостаточно, существует риск вялого брожения и опасность заражения сусла посторонней микрофлорой. Все это приводит к скисанию.

Избыток внесения дрожжей вызывает прирост биомассы в процессе развития дрожжей, и как следствие, дает большее количество побочных продуктов в результате их автолиза (разрушения). Разрушение клеток может происходить как из-за недостатка питательных компонентов, так в присутствии высоких температур при последующей дистилляции. 

Ответственный производитель всегда указывает количество дрожжевых клеток, содержащихся в 1 грамме сухих дрожжей. Данное значение колеблется в зависимости от партии и дрожжевого штамма. Стандартные нормы внесения дрожжей находятся в пределах от 5 до 15 млн клеток на мл сусла. Под стандартными нормами подразумевается невысокая плотность сусла (до 20%) и температура брожения в пределах 15-25 °С. При данных условиях дрожжи чувствуют себя максимально комфортно и практически не испытывают стресс.

На практике норму внесения корректируют, учитывая:

  • степень аэрации сусла
  • наличие питательных компонентов, необходимых для нормального развития

  • плотность сусла

  • температуру брожения

Если изначально понятно, что условия для дрожжевых клеток будут тяжелые или близкие к тяжелым, то концентрацию дрожжей следует увеличить и наоборот. Например, при температуре брожения ниже 15 °С дозировка дрожжей увеличивается вдвое.

Стрессы для дрожжевой клетки

Осмотический стресс

Данный стресс вызывает давление, создаваемое плотностью среды на дрожжевую клетку.

Осмотическое давление возникает из-за стремления воды перейти в сторону с более концентрированным раствором (из дрожжевой клетки в раствор или наоборот из раствора в дрожжевую клетку). 

При переходе воды из дрожжевой клетки в раствор наблюдается гиперосмотический стресс. Это происходит при использовании дрожжей в плотных растворах, например, в сахарном сусле с начальной плотностью 30%. В результате дрожжевая клетка приобретает морщинистую форму, что приводит к снижению ее активности и гибели. Для адаптации клеток к таким высокоплотным средам клеткам требуется определенное время, которое будет завесить от штаммовых особенностей дрожжей. Побочным продуктом в данном случае будет глицерин, который накаливается в клетке из-за длительного периода ассимиляции клетки.

Переход воды из раствора в дрожжевую клетку в избыточном количестве называется гипоосмотический стрессом. Наблюдается при разбраживании дрожжевых клеток в дистиллированной воде. В результате количество воды в клетке может достичь критического значения => разрыв мембраны клетки и ее гибель.

Спиртовой стресс

Вызывает этанол, образующийся в процессе брожения.

Основное негативное воздействие этанола заключается в увеличении проницаемости клеточной мембраны (растворение мембраны дрожжевой клетки). Вследствие чего наблюдается проблема в транспортировке питательных компонентов, дефицит свободной воды и т.д. Все это приводит к угнетению роста дрожжей. При концентрации спирта выше 8% рост дрожжевых клеток прекращается полностью. Соответственно, образующийся в процессе брожения этанол угнетает как развитие дрожжевых клеток, так и процесс брожения.

Температурный стресс

Температура оказывает существенное влияние на обменные процессы в клетке. Следовательно, влияет на скорость роста и продуцируемые вещества. Оптимум для развития дрожжевой клетки считается температура 15-20 °С. В данном диапазоне наблюдается достаточная скорость роста и продолжительность генерации.

При повышении температуры (>20°С) скорость роста увеличивается. Вместе с тем увеличивается количество побочных продуктов брожения, а также снижается продолжительность жизни дрожжевой клетки. При температурах выше 37 °С наблюдается автолиз дрожжевых клеток. При понижении температуры (15°С) скорость роста дрожжевых клеток падает. При этом количество побочных продуктов резко снижается и продолжительность жизни дрожжевых клеток увеличивается. При понижении температуры ниже 5 °С рост дрожжевых клеток прекращается и брожение практически останавливается. При дальнейшем снижении температуры наблюдается интенсивное осаждение дрожжевых клеток.

рН сусла

рН сусла влияет на работу ферментов, вырабатываемых дрожжевой клеткой.

При колебаниях рН снижается активность ферментов. Сами ферменты сказываются на потребление питательных компонентов и общем состоянии дрожжей.

Оптимальный рН для брожения 4.8-4.9. В данном диапазоне наблюдается пик активности ферментов и развития дрожжей.

При более низких значениях ускоряется потребление аминокислот и pH начинает быстро снижаться, что приводит к уменьшению зарядов клетки => их слипанию и осаждению на дно бродильной емкости. Результатом являются недоброды.

При более высоких значениях снижается активность ферментов и как следствие уменьшается активность дрожжей. Отсюда в связи со слабой активностью дрожжевых клеток возникает более длительный процесс брожения или закисание браги.

Механический стресс

Происходит за счет действия касательных напряжений. Они возникают в процессе перемешивания браги мешалками с высокими скоростями или при использовании насосов. В результате мембранный слой дрожжевой клетки нарушается и снижается активность. Получаются недоброды и образуется большое количество побочных продуктов.

В заключение статьи хочется подвести итоги и дать конечные рекомендации по использованию сухих дрожжей:

  • Помните, что при соблюдении условий хранения реальный срок службы сухих дрожжей значительно выше срока, указанного на упаковке.
  • Не храните вскрытую с дрожжами упаковку длительное время.
  • Соблюдайте правила при дегидратации дрожжей, так как их нарушение может привести к гибели или существенному ослаблению клеток. Все это существенно скажется на этапе брожения.
  • Учитывайте и корректируйте параметры браги для создания оптимальной среды роста и развития дрожжей. В зависимости от созданных условий принимайте во внимание нормы дозировки дрожжей. 
  • Приобретайте дрожжи только у проверенных компаний. Фабрика Доктор Губер проверяет физиологическое состояние дрожжей каждой партии.

Кормовые дрожжи — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 5 октября 2017; проверки требуют 7 правок. Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 5 октября 2017; проверки требуют 7 правок.

Кормовые дрожжи — специальная биомасса дрожжей на основе субстратов растительного (отходы целлюлозно-бумажного и крахмало-паточного производства) и нерастительного сырья (нефтяные фракции), выращиваемая на корм сельскохозяйственным животным, пушным зверям, птицам и рыбам. Кормовые дрожжи используют при производстве комбикормов, а также в качестве биодобавки в кормовые рационы.

В 100 единицах сбалансированного корма содержится в среднем 8,5 кг белка, 60 кг углеводов и 5 кг жира. Прирост биомассы скота и птицы (в кг) при скармливании этого корма и потери в %[1]:

Белки Углеводы Жиры
Мясо скота 1 (88) 0,5 (99) 1 (80)
Мясо птицы 1 (88) 0 (100) 1,2 (76)
Яйца 3 (65) 0 (100) 1,2 (76)
Молоко 3 (65) 4 (93) 3,2 (36)

Таким образом, на мясе теряется до 80% жиров, до 90% белка и почти 100% углеводов, на яйцах и молоке — меньше[1].

Скорость промышленного производства дрожжевого белка до 2500 раз быстрее. Так, пасущийся телёнок весом 500 кг за сутки синтезирует 0,5 кг белка, а дрожжи той же массы на отходах переработки нерастительного сырья, неорганическом азоте, необходимых им солях и должной аэрации размножаются до 2500 кг, давая 1250 кг белка-концентрата. А при идеальном питательном субстрате (более дорогом) те же дрожжи теоретически способны вырасти до 500 тонн[1].

В зависимости от вида культивируемых организмов и среды выращивания кормовые дрожжи подразделяют на следующие разновидности:

  • Гидролизные — для культивирования дрожжевых грибков применяются гидролизаты отходов: древесных (опилки, стружка, щепа) и сельскохозяйственных (солома, мякина, лузга подсолнечника, кочерыжка кукурузы). Также могут применяться отходы целлюлозно-бумажного производства. Гидролиз осуществляется при высокой температуре и в присутствии кислот, при этом клетчатка отходов переходит в углеводы, которые используются как питательная среда.
  • Классические кормовые дрожжи — получают путём выращивания дрожжевых грибов на барде, получаемой как отход в спиртовом производстве.
  • БВК (белково-витаминный концентрат) — продукт культивирования дрожжевых клеток на отходах переработки различного нерастительного сырья — нефтяных парафинах (паприн), низших органических спиртах — метаноле (меприн), этаноле (эприн), а также природном газе (гаприн).

В 1966 предприятия микробиологического синтеза, находившиеся в ведении различных министерств и ведомств, были выделены в самостоятельную новую отрасль и при Совете Министров СССР было организовано Главное управление Микробиологической промышленности ( Главмикробиопром). В его подчинение был передан Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт биосинтеза белковых веществ (ВНИИСинтезбелок).

В СССР в 1968 году на Ново-Уфимском нефтеперерабатывающем заводе был создан первый в Европе опытно-промышленный цех по производству белково-витаминных концентратов (БВК) на основе очищенных парафинов нефти мощностью 12000 тонн в год. Первые крупные заводы по производству белка — паприна, мощностью 70 000 т. в год, были пущены в г. Кстово Нижегородской области в 1973 году и в г. Кириши Ленинградской области в 1974 году, в г. Новополоцке Витебской области Белорусской ССР в 1979 году. В качестве сырья использовались отходы нефтепереработки.[2] К 1980 году, с целью восполнения нехватки белкового питания, в СССР планировалось выпускать 900000 тонн кормовых и пищевых дрожжей в год [3], таким образом к 1985 году СССР был лидером по производству белка одноклеточных[4], производя 2/3 от общемировых объёмов.

Однако в 1990-е гг., в связи с возникшими гигиеническими и экологическими проблемами производства и применения микробного белка, а также с экономическим кризисом производство резко сократилось. Накопившиеся данные свидетельствовали о проявлении ряда отрицательных эффектов применения паприна в откорме птицы и животных[5][6][7]. По экологическим и гигиеническим причинам снизился и интерес к данной отрасли и во всём мире. Сейчас их применяют как кормовые добавки, например[8]

  1. 1 2 3 А. Н. Несмеянов. Искусственная и синтетическая пища // Научно-техническая революция и человек / отв. ред. В. Г. Астафьев. — М.: Наука, 1977. — С. 104-106. — Тираж 12400 экз.
  2. THEODORE SHABAD. Soviet Plant to Convert Oil to Protein for Feed; Use of Yeast Involved SOVIET CONVERTS OIL INTO PROTEIN (англ.) // New York Times. — 1973-11-10. — P. 39.
  3. Ugaldea U. O., Castrillob J. I. AGRICULTURE AND FOOD PRODUCTION // Single Cell Proteins from Fungi and Yeasts / edited by G. G. Khachatourians, D. K. Arora, D. K. Arora, G. G. Khachatourians. — Applied Mycology and Biotechnology. — Amsterdam: Elsevier Science & Technology, 2002. — P. 123—149. — 360 p. — ISBN 9780080527444. Архивная копия от 13 мая 2013 на Wayback Machine
  4. ↑ Single-cell protein: the Soviet revolution? (англ.) // New scientist. — 1985. — Vol. 106. — P. 12.
  5. ↑ Рынок кормового дрожжевого белка в России (рус.) (16 января 2008). Дата обращения 1 июля 2010.
  6. ↑ Вопросы получения микробной биомассы на основе дрожжей рода Candida (рус.). Дата обращения 25 июня 2010.
  7. Б. А. Ревич. БЕЛКОВО-ВИТАМИННЫЕ КОНЦЕНТРАТЫ (неопр.) (недоступная ссылка). Дата обращения 25 июня 2010. Архивировано 28 августа 2011 года.
  8. ↑ Термостабильный концентрат живых дрожжей Saccharomyces cerevisiae

Дрожжевой экстракт — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Дрожжевой экстракт

Дрожжевой экстракт — водорастворимая фракция свободных пептидов и аминокислот, которая образуется в результате распада дрожжей под действием ферментов или при нагревании. Дрожжевые экстракты изначально производят из хлебопекарных или пивных дрожжевых культур, выращенных на мелассе[1]. Экстракт имеет дрожжевой, но довольно острый вкус, и похож на мясной бульон (умами). Его используют как намазку на хлеб, приправу и усилитель вкуса[2].

Для изготовлении дрожжевого экстракта берут богатые белком, специально выведенные, роды дрожжей, в частности хлебопекарные дрожжи, Torula, пивные, молочные и кормовые дрожжи. Разрушение клеток и связанное с этим процессом выделение клеточного сока, как правило, происходит с помощью автолиза. Собственные протеазы и гидролазы дрожжей гидролизируют содержимое клеток, в результате чего цепочки белков разворачиваются в пептиды и аминокислоты, ДНК и РНК в нуклеотиды. Чтобы увеличить содержание нуклеотидов, необходимо добавить собственные ферменты дрожжей с нуклеазой. Помимо прочего добавляют нуклеотиды гуанозинмонофосфат и инозиновую кислоту, усиливающие вкус дрожжевого экстракта[3].

Помимо автолиза разрушение клеток можно осуществить путём термолиза, при этом дрожжевые клетки нагреваются в воде, или путём плазмолиза с добавлением раствора соли и сахара[2].

Впоследствии автолизат или гидролизат освобождают от нерастворимых клеточных элементов путём отделения концентрата, который при необходимости высушивают. В результате получается пастообразный дрожжевой экстракт с содержанием сухого вещества 70—80 % или порошок с содержанием сухого вещества 95—97 %[3].

Основными компонентами дрожжевого экстракта являются продукты распада белков (пептиды, свободные аминокислоты) и нуклеотиды. В качестве примера приведён состав дрожжевого экстракта, полученный методом автолиза, с содержанием сухого вещества 70 %. Среди содержащихся в экстракте аминокислот значительное количество занимает глютаминовая кислота. Пропорции аминокислот в сухом веществе представлены в таблице[3].

Аминокислота Процент
Аспарагиновая кислота 8,0 %
Треонин 2,3 %
Серин 2,7 %
Глутаминовая кислота 11,9 %
Пролин 1,8 %
Глицин 3,1 %
Аланин 5,6 %
Цистеин 0,4 %
Валин 3,8 %
Метионин 0,7 %
Изолейцин 4,7 %
Лейцин 3,1 %
Тирозин 1,4 %
Фенилаланин 1,8 %
Лизин 6,8 %
Гистидин 1,5 %
Аргинин 1,3 %
Диаминовалериановая кислота 0,3 %

Как и дрожжи, дрожжевой экстракт сравнительно богат витаминами группы B, которые содержатся в исследуемом образце в следующих объемах[3]:

Вкусоароматическая добавка[править | править код]

Дрожжевой экстракт имеет солёный вкус и является усилителем вкуса, так как, в частности, содержит глутаминовую, гуанидиловую и инозиновую кислоты. По этой причине он используется в пищевой промышленности как ароматизатор в производстве соусов, супов и полуфабрикатов[4].

В соответствии с регламентом Европейского совета № 1334/2008 дрожжевой экстракт как вкусоароматическая добавка может маркироваться термином «натуральный». В отличие от него натриевые или калиевые соли указанных кислот обозначаются как «ароматизаторы»[5]. Так как дрожжевой экстракт содержит глутаминовую кислоту, то Food and Drug Administration разрешает не указывать её на упаковке как пищевую добавку. Но в то же время агентство запрещает помещать на продукте маркировку «не содержит глутамата натрия» и указывать его в составе ингредиентов в качестве приправы или пряности[6].

Пищевой продукт[править | править код]

Паста Marmite на основе дрожжевого экстракта

Дрожжевой экстракт используют в качестве основы для производства различных спредов, обычно с добавлением других ингредиентов. В Великобритании и Новой Зеландии выпускают пасту под названием Marmite, в Швейцарии — Cenovis, в Австралии — Vegemite, в Германии — Vitam-R[7].

Как и дрожжи, дрожжевой экстракт богат витаминами B1, B2, B3, ниацином, биотином, фолиевой и пантотеновой кислотой, поэтому он применяется и в медицинской диете[2].

  1. Бакланов А. А. Формирование «Пирамиды вкуса» с использованием дрожжевых экстрактов // Пищевая промышленность. — М.: Пищевая промышленность, 2006. — № 3. — С. 52. — ISSN 0235-2486.
  2. 1 2 3 Lebensmittel-Lexikon / Waldemar Ternes, Alfred Täufel, Lieselotte Tunger, Martin Zobel (Hrsg.). — 4., umfassend überarbeitete Auflage. — Hamburg: Behr, 2005. — P. 777. — ISBN 3-89947-165-2.
  3. 1 2 3 4 Römpp-Lexikon Lebensmittelchemie / Gerhard Eisenbrand, Peter Schreier (Hrsg.). — 2., völlig überarbeitete und erweiterte Auflage. — Stuttgart: Thieme, 2006. — P. 494 f. — ISBN 3-13-143462-7.
  4. T. V. Mili, M. Rakin and S. Iler-Marinkovi. Utilization of baker's yeast (Saccharomyces cerevisiae) for the production of yeast extract: effects of different enzymatic treatments on solid, protein and carbohydrate recovery (англ.) // J. Serb. Chem. Soc.. — 2007. — No. 72. — P. 451—457.
  5. ↑ Регламент ЕС № 1334/2008 (неопр.). International Center for Quality Certification. Дата обращения 6 июля 2016.
  6. ↑ Questions and Answers on Monosodium glutamate (неопр.). Food and Drug Administration. Дата обращения 19 июля 2016.
  7. ↑ Nurture: Proceedings of the Oxford Symposium on Food and Cooking / Richard Hosking. — London: Oxford Symposium, 2004. — P. 34. — ISBN 9780953505722.

Определение дрожжи общее значение и понятие. Что это такое дрожжи

Дрожжи - это разновидность одноклеточного гриба, который может размножаться путем деления или почкования. В яйцевидной форме дрожжи образуют цепи и генерируют ферменты, которые могут разлагать сахара и другие органические тела в более простые вещества.

Также дрожжами называется тесто, образованное этими одноклеточными грибами, которое обладает особой способностью ферментации организма, с которой оно смешивается. Эти дрожжи используются в области хлебобулочных и кондитерских изделий.

Научное название дрожжей Saccharomyces cerevisiae является одним из наиболее используемых для приготовления пищи. По его штамму можно различить пекарские и пивные дрожжи .

Этот гриб растет анаэробно и вызывает алкогольную ферментацию углеводов, производя в процессе этанол и углекислый газ. Выпуск газов заставляет тесто расти и становиться губчатым.

Короче говоря, когда человек обращается к дрожжам, чтобы сделать хлеб, он работает с живыми микроскопическими грибами. Эти грибы при контакте с сахаром и другими углеводами в муке и смешивании с водой разлагают их, вызывая брожение, которое приводит к росту теста .

Дрожжи продаются в разных форматах. Сжатые или сжатые свежие дрожжи и сухие дрожжи являются наиболее популярными.

Следует отметить, что так называемые химические дрожжи, также называемые рабочим колесом или разрыхлителем, являются химическим веществом, которое позволяет поднять массу, поскольку выделяет углекислый газ. Тем не менее, это не дрожжи ( грибок ), хотя он выполняет ту же функцию.


Смотрите также