Экология СПРАВОЧНИК. Осмофильные дрожжи

Проблемы микробиологического характера, прогорклость. - Информационный портал о пищевом и кондитерском производстве

Прочие проблемы

Проблемы микробиологического характера, прогорклость. Шоколад и конди­терские изделия не настолько подвержены порче под действием микроорганизмов, как рыба или мясо, и даже в случаях, когда происходят описанные в этом разделе не­желательные процессы, испорченная продукция не обладает каким-либо болезне­творным влиянием, если не считать, конечно, что кого-то может начать мутить при виде шоколадной плитки, утратившей свой нормальный цвет, или от прогорклого привкуса кондитерских изделий.

Однако используемые ингредиенты могли ранее быть средой обитания микро­организмов, в результате чего сырье содержит токсины.

Производство и упаковка шоколада и кондитерских изделий осуществляется в условиях, которые нельзя считать асептическими, но продукция остается съедоб­ной благодаря низкому влагосодержанию или содержанию большого количества растворимых твердых веществ.

Основными причинами порчи являются:

Брожение. В состав продукции попадают ферменты, содержавшиеся в сырье, кроме того, они могут быть привнесены уже на предприятии, если не соблюдались требования гигиены; чаще всего ферменты неактивны, если содержание раствори­мых твердых веществ превышает 75% или если влагосодержание продукта очень низкое (как, например, в случае с шоколадом).

Прогорклость. Существует прогорклость, вызываемая воздействием воздуха; катализаторами этого процесса являются воздействие света, тепла и некоторых ме­таллов. Такая прогорклость вызвана реакцией окисления; прогорклое ореховое и другие растительные масла обладают непрятным вкусом.

«Мыльная» прогорклость возникает под действием жирорасщепляющих фер­ментов; в этом случае происходит реакция гидролиза, и такая прогорклость может проявиться позже, и не сразу можно догадаться, что появляющиеся привкусы свя­заны с действием ферментов.

Плесень. Сама плесень становится заметна на поздних этапах своего роста, когда гифы покрывают продукт; употреблять его в пищу было бы противно, от него исхо­дит отталкивающий запах.

Если от плесени пострадала лишь небольшая часть сырья, например, продукты, лежавшие в мешке там, где оказалось влажное пятно, или в случае, когда орехи или какао-бобы заплесневели изнутри, плесень может остаться незамеченной и разрас­тись по всей массе пищевого продукта.

Плесень оставляет в пищевом продукте споры, жирорасщепляющие ферменты и токсины. В качестве типичного примера последних можно привести афлатоксин, который может содержаться в арахисе.

Если на производстве не соблюдаются требования гигиены, то оборудование и трубопроводы могут быть заражены плесенью и ферментами, которые в итоге при­водят к вышеописанным видам порчи продукции.

Брожение. В прошлом брожение начинки в шоколадных наборах, уложенных в коробки, происходило достаточно часто, и весь набор пропадал из-за одной испор­ченной конфеты, шоколадная оболочка которой лопалась под давлением углеки­слоты, отчего по всей коробке растекался липкий сироп с пивным запахом.

К счастью, в настоящее время производители хорошо представляют свойства микроорганизмов, вызывающих брожение, и тщательно рассчитывают для своих рецептов долю различных Сахаров, так что брожение стало явлением редким, и ко­гда оно происходит, то причина его заключается обычно в несоблюдении рецептур­ных или технологических требований.

Ферментация кондитерских изделий чаще всего бывает вызвана осмофильными дрожжами (Zygosaccharomyces, Torulopsis). Эти микроорганизмы способны расти в условиях сахарного сиропа с высоким содержанием растворимых твердых ве­ществ. Они могут вызывать порчу меда, светлой патоки, сахара-сырца, фруктовых концентратов, а также сухофруктов и фруктовых пресервов. В прошлом брожение кондитерских изделий объясняли деятельностью бактерий, поскольку именно эти микроорганизмы удавалось выделить из забродившей продукции, тогда как осмофильные дрожжи не развивались в среде, состоящей из используемых ингредиен­тов. Существует два пути избежать брожения продукции: 1) исключить, насколько это возможно, использование сырья, являющегося источником осмофильных дрожжей, и 2) обеспечить такую высокую концентрацию фазы сиропа, чтобы пода­вить активность дрожжей. Эпизодические случаи брожения могут быть связаны с использованием фруктов, орехов, какао, муки из некоторых видов злаков, а также других натуральных продуктов, которые служат первоисточником этих дрожжей, а кроме того, создают для них белковую среду, дополнительный источник питания дрожжей. Желательно любые кондитерские изделия, в состав которых входят эти ингредиенты, нагревать до 82 °С или выше и выдерживать при этой температуре от 15 до 20 мин; стерилизация будет достаточно эффективной только тогда, когда осу­ществляется во влажной среде; например, когда перед включением в состав конди­терского изделия ингредиент нагревают в сиропе.

Осмофильные дрожжи можно обнаружить в производственных трубопроводах и у клапанов, где в неподвижном состоянии находятся остатки кондитерского сы­рья. Особенно часто это происходит там, где производство осуществляется с пере­рывами. Эти организмы развиваются со все большей энергией, следовательно, крайне важно соблюдаь требования производственной гигиены, а также регулярно стерилизовать острым паром или с помощью дезинфицирующих моющих средств все трубопроводы, клапаны, смесительные и измельчительные машины. Для пре­дотвращения брожения обычно бывает достаточно обеспечить, чтобы концентра­ция сиропной фазы составила более 75%, для чего в состав включается доля жидкой глюкозы (кукурузного сиропа) или инвертного сахара, в 2,5-3 раза превышающая процент влагосодержания в кондитерском изделии, то есть в состав кондитерского изделия входит приблизительно 25-33% глюкозы или твердых веществ инвертиро­ванного сахара. Однако были зафиксированы отдельные случаи, когда осмофильные дрожжи вызывали брожение сиропа, концентрация которого превышала 75%. Причиной этого чаще всего было использование одного из вышеупомянутых ингре­диентов без предварительной его стерлизации, или микробиологическое заражение оборудования.

Чтобы задержать процесс ферментации, можно также снизить рН или вклю­чить в состав консерванты, разрешенные к применению.

Джем или фруктовая паста, имеющие рН от 3,0 до 3,5, устойчивы к воздействию большинства ферментирующих организмов. При этом содержание растворимых твердых веществ может быть относительно низким, до 72%; такой уровень рН также препятствует развитию плесени. Некоторые органические кислоты, такие, как ук­сусная, молочная и сорбиновая, тоже препятствуют ферментации, но не везде разре­шено использование сорбиновой кислоты в качестве добавки. Уксусная и молочная кислоты допущены к использованию, потому что эти вещества встречаются в нату­ральных продуктах, но для обеспечения хорошего вкуса продукции их следует включать в очень небольших количествах; особенно это касается уксусной кислоты.

Достаточно эффективным будет действие сорбиновой кислоты, когда ее доля составляет от 0,1 до 0,2%, а уксусной — от 0,05 до 0,1%.

В качестве допустимых консервантов плодовой мякоти, фруктовых пресервов и сухофруктов, а также некоторых других продуктов, могут использоваться серни­стый ангидрид и бензойная кислота; точное количество консервантов, разрешенное к использованию, следует найти в нормативных актах, действующих в конкретной стране.

Следовательно, можно сделать вывод, что для предотвращения ферментации следует:

1.   Всегда обеспечивать уровень концентрации растворимых твердых веществ выше 75 %.

2. Проверять подозрительное сырье и осуществлять его стерилизацию до начала или во время производства кондитерских изделий.

3.  Строго соблюдать требования производственной гигиены и контролировать на наличие ферментирующих микроорганизмов остатки сырья на оборудовании.

Использование консервантов необязательно, за исключением особых случаев.

Прогорклость. Пищевые продукты в целом чаще всего страдают от прогоркло­сти, вызванной реакцией окисления, то есть возникающей под действием воздуха, но вкус кондитерских изделий портится, как правило, из-за прогорклости, вызван­ной реакцией гидролиза. Чаще всего этот процесс связан с ферментативным (жиро- расщеп ляющим) действием ингредиентов, содержащих лауриновый жир, которые используются в рецептах кондитерских изделий достаточно часто.

Прогорклость, вызванная реакцией окисления. Под действием воздуха про­исходит окисление жиров и масел, содержащих ненасыщенные жирные кислоты и сложные эфиры; прогорклый вкус возникает из-за образования альдегидов и кето- нов, обладающих характерным вкусом и запахом.

baker-group.net

штамм дрожжей saccharomyces cerevisiae 1039, обладающий осмофильными свойствами, для получения спирта - патент РФ 2378366

Штамм Saccharomyces cerevisiae 1039, ВКПМ Y-3327, обладающий осмофильными свойствами, для получения этилового спирта из зернового сырья при сбраживании высококонцентрированного сусла. Штамм получен в результате селекции и мутагенеза из известного штамма Saccharomyces cerevisiae ВКПМ Y-3136. Это позволяет повысить производительность спиртового производства, сократить расход воды и выход послеспиртовой барды. 4 табл.

Изобретение относится к спиртовой промышленности, а именно к созданию нового штамма спиртовых дрожжей Saccharomyces cerevisiae 1039 (ВКПМ Y-3327), обладающего осмофильными свойствами и способного сбраживать зерновое сусло с концентрацией сухих веществ выше 30%. Штамм получен селекцией из известного штамма Saccharomyces cerevisiae Y-3136 путем многоступенчатой селекции с использованием эффективных методов мутагенеза. Изобретение обеспечивает эффективность сбраживания высоконцентрированных зерновых сред с образованием этилового спирта в бражке более 15,0 об.%.

Биотехнологической основой спиртового производства являются процессы конверсии высокомолекулярных полимеров растительного сырья для последующей микробной трансформации сахаров в этанол.

Одним из способов повышения рентабельности спиртового производства является использование высококонцентрированного зернового сусла с последующим сбраживанием его дрожжами, обладающими высокой осмофильностью. Поэтому получение и применение дрожжей, толерантных к основному продукту их жизнедеятельности (этанолу), - одна из возможностей интенсифицировать биохимические процессы спиртового брожения. Кроме того, сбраживание концентрированных сред способствует снижению выхода послеспиртовой барды - одного из вторичных продуктов спиртового брожения.

Важным фактором, определяющим эффективность спиртового производства, является физиологическая активность дрожжевых клеток. Плотность дрожжевой популяции, бродильная активность и продуктивность дрожжей оказывают существенное влияние на стабильное протекание процесса брожения, скорость сбраживания крахмалсодержащего сырья и выход целевого продукта.

В процессе жизнедеятельности дрожжей, их внутрипопуляционного регулирования роста возникают не зависящие от микроорганизмов факторы, негативно влияющие на физиологическое состояние дрожжевых клеток. К этим факторам можно отнести создаваемые извне или возникающие в процессе жизнедеятельности дрожжей условия субстратного лимитирования, ингибирования продуктами метаболизма, высокими концентрациями среды и др. В результате происходят необратимые процессы, негативно сказывающиеся на росте и размножении дрожжей, их качестве, что, в конечном итоге, приводит к снижению бродильной активности клеток и технологических показателей процесса брожения. Продолжительная генерация промышленных рас дрожжей ведет также к ослаблению культур и утрате их технологических возможностей.

В связи с этим селекция новых дрожжевых штаммов, обладающих повышенной осмофильностью и спиртоустойчивостью, актуальна.

Известны штаммы спиртовых дрожжей Saccharomyces cerevisiae 985-T и 987-O [1, 2]. По сравнению с известной промышленной расой Saccharomyces cerevisiae XII, а также Saccharomyces cerevisiae Y-319 [3], сбраживающими зерновое сусло с концентрацией сухих веществ 16-18% и выдерживающими концентрацию спирта до 12 об.%, они обладают способностью к сбраживанию более концентрированного зернового сусла (20-28% СВ).

Наиболее близким к заявляемому объекту является штамм Saccharomyces cerevisiae Y-3136 [4], обладающий осмофильными свойствами и применяющийся в качестве средства, снижающего образование побочных метаболитов в процессе получения спирта. При сбраживании осахаренного ячменного сусла с концентрацией сухих веществ 26% с использованием этого штамма в бражке через 72 часа брожения образуется 13,1 об.% этанола.

Недостатком штамма Y-3136 является неполное сбраживание им сусла с концентрацией сухих веществ выше 30% и отсутствие у него устойчивости к высоким концентрациям спирта в бражке (более 14,0 об.%).

Задачей, поставленной настоящим изобретением, является получение штамма спиртовых дрожжей Saccharomyces cerevisiae, обладающего способностью сбраживать осахаренное зерновое сусло с концентрацией сухих веществ выше 30% и повышенной устойчивостью к продукту своей жизнедеятельности - этанолу.

Технический результат, получаемый от использования нового штамма дрожжей Saccharomyces cerevisiae 1039 (ВКПМ Y-3327), заключается в повышении эффективности спиртового производства за счет сбраживания высоконцентрированного сусла, увеличения выхода спирта, существенной экономии воды на производстве, значительного сокращения выхода послеспиртовой барды.

Задача решается созданием нового осмофильного штамма дрожжей путем селекции и мутагенеза из известного штамма Saccharomyces cerevisiae Y-3136.

Заявляемый штамм Saccharomyces cerevisiae 1039 получен путем многоступенчатой селекции и мутагенеза с использованием эффективных химических и физических мутагенов; депонирован в ВКПМ под регистрационным номером Y-3327.

В результате мутагенеза после неоднократного отбора и рассева вариантов был получен штамм спиртовых дрожжей Saccharomyces cerevisiae 1039, обладающий высокой продуктивностью и бродильной способностью к сбраживанию осахаренного крахмалсодержащего сусла с концентрацией сухих веществ 30-36%.

Изучали способность сбраживать зерновое осахаренное сусло путем выращивания заявляемого штамма на высоконцентрированных жидких средах в стационарных условиях. Сравнительные технологические показатели (концентрация РВ, спирта, сумма побочных метаболитов в бражке) штамма Saccharomyces cerevisiae 1039 с прототипом представлены в табл.1.

Таким образом, в результате селекции и мутагенеза получен новый штамм Saccharomyces cerevisiae 1039, обладающий осмофильными свойствами, что позволяет повысить технологичность процесса сбраживания осахаренного зернового сусла с концентрацией сухих веществ выше 30%. Штамм отличается от известного и по культурально-морфологическим признакам.

Штамм хранится в виде лиофильно высушенной культуры и на косяках с сусло-агаром в отделе биотехнологии ферментных препаратов в пищевой промышленности государственного научного учреждения ВНИИ пищевой биотехнологии Россельхозакадемии г.Москвы.

Штамм Saccharomyces cerevisiae 1039 характеризуется следующими свойствами.

Культуральные признаки. На 4 суток роста при 30°С поверхность колонии на сусло-агаре однородная, блестящая, наблюдается радиальная складчатость; профиль колонии слегка выпуклый, форма колонии округлая; края колонии волнистые, цвет молочный; диаметр колонии 18×18 мм.

Морфология штамма. Размер клеток в бродящем солодовом сусле 2×2 - 6×6 мкм.

Физиолого-биохимическая характеристика. Тип катабализма - дыхание. Отношение к кислороду - анаэроб. Оптимальная температура роста 30-32°С.

Штамм непатогенен.

Штамм Saccharomyces cerevisiae 1039 использовали для сбраживания осахаренных крахмалсодержащих сред с концентрацией сухих веществ выше 30%.

Изобретение характеризуется следующими примерами.

Пример 1. Для проведения брожения используют осахаренное ржаное сусло концентрацией сухих веществ 30%. Сусло готовят из помола пшеницы с последующим развариванием при 1,5 атм. в течение 1,5 часов. Сусло осахаривают с добавлением в него ферментов - источников -амилазы, глюкоамилазы, ксиланазы и грибной протеазы из расчета 2,5 ед. АС/г, 12 ед. ГлС/г, 0,15 ед. КС/г и 0,1 ед. ПС/г крахмала сырья. Осахаренное сусло засевают дрожжами Saccharomyces cerevisiae расы Y-3136 и 1039 в количестве 20 млн/см3 среды и проводят процесс брожения при 30°С в течение 72 часов.

В данных условиях заявляемый штамм заканчивает брожение на 6 часов раньше, чем в контрольном варианте, накапливая при этом больше этанола на 1,1 об.%. В таблице 1 приводятся данные сопоставительного анализа заявляемого штамма 1039 и штамма Y-3136.

Таблица 1Сравнительная оценка физиологической активности дрожжей Saccharomyces cerevisiae при сбраживании пшеничного сусла
Показатель	Штамм дрожжей Saccharomyces cerevisiae
Y-3136	1039
Длительность полного сбраживания сахаров	72 часа	66 часов
Этиловый спирт, об.%	14,5	15,1
РВ, г/100 см3	1,52	0,81

Пример 2. Для проведения брожения используют пшеничное сусло с концентрацией сухих веществ 33,5%. Сусло готовят из помола ржи с применением механико-ферментативной обработки. Сусло осахаривают с добавлением в него ферментов - источников -амилазы, глюкоамилазы, ксиланазы и протеазы из расчета 1,0 ед. АС/г, 12 ед. ГлС/г, 0,2 ед. КС/г и 0,2 ед. ПС/г крахмала сырья. Осахаренное сусло засевают дрожжами Saccharomyces cerevisiae расы Y-3136 и 1039 в количестве 20 млн/см3 среды и проводят процесс брожения при 30°С в течение 72 часов.

В данных условиях заявляемый штамм заканчивает брожение на 6 часов раньше, чем в контрольном варианте, накапливая при этом больше этанола на 2,2 об.%. В таблице 2 приводятся данные сопоставительного анализа заявляемого штамма 1039 и штамма Y-3136.

Таблица 2Сравнительная оценка физиологической активности дрожжей Saccharomyces cerevisiae при сбраживании ржаного сусла
Показатель	Штамм дрожжей Saccharomyces cerevisiae
Y-3136	1039
Длительность полного сбраживания сахаров	72 часа	66 часов
Этиловый спирт, об.%	14,5	16,7
РВ, г/100 см3	2,37	0,88

Пример 3. В хорошо осахаренное зерновое сусло с концентрацией сухих веществ 30% вносят дрожжи Saccharomyces cerevisiae расы Y-3136 и 1039 в количестве 20 млн/см 3 среды и проводят процесс брожения при 30°С. На 24 часа брожения в бродящее сусло вносят дополнительно 5 об.% этилового спирта и продолжают процесс брожения до 72 часов. В таблице 3 приводятся данные сопоставительного анализа заявляемого штамма 1039 и штамма Y-3136 на их спиртоустойчивость. Как видно из табл.3, заявляемый штамм S. cerevisiae 1039 выдерживает концентрацию спирта на 4,7 об.% больше, чем известный штамм.

Таблица 3Сравнительная оценка спиртоустойчивости дрожжей Saccharomyces cerevisiae
Раса дрожжей	Количество дрожжей, млн/см3	Характеристика брожения
на 24 часа роста	на 48 часов роста	Спирт на 72 часа, об.%	Прирост спирта, об.%
всего	мертвых, %
Y-31361039	120560	90380	5221	14,819,5	04,8

Пример 4. Для проведения брожения используют осахаренное пшеничное сусло концентрацией сухих веществ 29%. Сусло готовят из помола пшеницы с применением механико-ферментативной обработки. Осахаренное сусло засевают дрожжами Saccharomyces cerevisiae расы Y-3136 и 1039 в количестве 20 млн/см3 среды и проводят процесс брожения при 30°С. На 24 часа брожения в бродящее сусло вносят 8% глюкозы и продолжают брожение до 72 часов.

В таблице 4 приводятся данные сопоставительного анализа заявляемого штамма 1039 и штамма Y-3136. Концентрация спирта в бражке, синтезируемого заявляемым штаммом, превышает аналогичный показатель с применением известного штамма на 4,3 об.%.

Таблица 4Сравнительная оценка физиологической активности дрожжей Saccharomyces cerevisiae при сбраживании пшеничного сусла
Показатель	Штамм дрожжей Saccharomyces cerevisiae
Y-3136	1039
Продолжительность брожения, часы	72	72
Этиловый спирт, об.%	13,9	18,2
Количество дрожжей на 24 ч брожения	96	595
Количество дрожжей на 48 ч брожения	64	740
РВ, г/100 см 3	5,21	2,34

Используемые источники

1. Римарева Л.В., Оверченко М.Б., Игнатова Н.И. Особенности применения термотолерантных и осмофильных дрожжей для интенсификации спиртового брожения //5-я Междунар. научно-практич. конференция «О состоянии и направлениях развития производства спирта этилового из пищевого сырья и ликероводочной продукции» М., Пищепромиздат, 2005, С.25-30.

2. Римарева Л.В., Оверченко М.Б., Игнатова Н.И., Останина Е.В., Погоржельская Н.С. Повышение эффективности спиртового брожения с использованием термотолерантных и осмофильных дрожжей// Теоретические и практические аспекты развития спиртовой, ликероводочной, ферментной, дрожжевой и уксусной отраслей промышленности. Сборник научных трудов. 75 лет ВНИИПБТ, М., 2006, С.39-43.

3. АС СССР № 1045630, 30.12.1984 г.

4. Заявка № 2005137211/13 (041526), 30.11.2005 (прототип).

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Штамм спиртовых дрожжей Saccharomyces cerevisiae 1039, ВКПМ Y-3327, обладающий осмофильными свойствами, для получения спирта.

www.freepatent.ru

Сахаромицеты

Среди сахаромицетов есть и природные виды, распространенные главным образом в субстратах, содержащих сахар: на поверхности плодов, ягод и фруктов, в нектаре цветов, в сокотече-ниях деревьев. Некоторые виды ассоциированы с насекомыми и встречаются в местах их обитания. Так называемые осмофильные дрожжи, известные как S.rouxii, обитают в пчелином меде. Эти дрожжи лучше используют фруктозу (сахар меда), чем глюкозу. Раньше гаплоидные осмофильные дрожжи выделяли в особый род зигосахаромицетов (Zygosaccharomyces). Осмофильные дрожжи часто являются причиной порчи меда, варений, джемов, а также скисания вин.[ ...]

К роду сахаромицетов близки как активные возбудители брожения дрожжи рода клюйверо-мицетов (Kluyveromyces), названные по имени голландского микробиолога Клюйвера. В этот род перенесены некоторые виды, которые раньте рассматривались как сахаромицеты или зигосахаромицеты. Это дрожжи с бобовидными спорами (K.marxianus, K.fragilis), сбраживающие молочный сахар — лактозу. Они постоянно выделяются из молока и молочнокислых продуктов, в образовании которых им принадлежит существенная роль. Некоторые виды этого рода (K.polysporus, К.africanas) образуют многоспоровые сумки, и выделяют их из почв в Южной Африке.[ ...]

Отработавшие дрожжи-сахаромицеты, выделенные из зрелой бражки, - это активные, живые клетки с влажностью 75%. Их выход при нормальной технологии брожения составляет 1,6-1,8 кг на 1 дал спирта. Они используются для производства прессованных хлебопекарных дрожжей в цехах при спиртозаводах. Дрожжи выделяют из зрелой спиртовой бражки перед подачей ее на перегонку. Промыв водой, их обычно прессуют на рамных фильтр-прессах и затем фасуют ца автоматах и полуавтоматах в бруски массой 1000, 500, 100 и 50 г.[ ...]

Отработавшие дрожжи-сахаромиЦеты, выделенные из барды, отличаются от дрожжей зрелой бражки тем, что прошли брагоперегонный аппарат. Как следствие, они представлены мертвыми клетками. Их влажность составляет 75-80%, выход при нормальной технологии равен 1,0-1,2 кг на 1 дал спирта. Эти микроорганизмы используют для получения дрожжевых белковых продуктов или сухих кормовых дрожжей при выделении из барды и последующем обезвоживании на сушилках. Количество сухих дрожжей 10%-ной влажности находится на уровне 390-410 г на 1 дал спирта.[ ...]

Род сахарные грибы, или сахаромицеты (Saccharomyces), объединяет как природные виды, так и «культурные» (производственные), существование которых тесно связано со всей историей бродильной промышленности. Наиболее общим признаком всех дрожжей этого рода является их способность к активному сбраживанию сахаров с образованием наибольшего, по сравнению с другими дрожжами, количества спирта (от 10 до 19% по объему). Сюда входят пивные, винные и пекарские дрожжи.[ ...]

В литературе было описано более 200 видов сахаромицетов, однако сейчас различают не более 20 из них. Наибольшее значение для человека имеет S. cerevisiae. Этот вид известен в сотнях рас «культурных» дрожжей.[ ...]

К сорбирующимся дрожжам (рис. 138) относятся представители различных родов и видов семейства сахаромицетов. В основном они представлены родами: Saccharomyces, Fabospora и Zy-gofabospora. Краткая биохимическая и физиологическая характеристика некоторых сорбирующихся дрожжей приведена в табл. 54 (по данным М. Я. Калюжного).[ ...]

Для получения этилового спирта гексозы (глюкоза, манноза и галактоза) сбраживают спиртообразующими дрожжами — сахаромицетами или шизосахаромицетами.[ ...]

К аскомицетам относятся также дрожжи, или дрожжевые грибы. Это одноклеточные организмы, размножающиеся вегетативно — почкованием (например, сахаромицеты) и делением (шизосахаромицеты) или половым путем с образованием внутри клетки аскоспор. Форма клетки круглая, овальная или палочковидная (рис. 26). При выращивании в жидкой среде дрожжи могут образовывать пленку на поверхности или расти в глубине среды, вызывая в последнем случае брожение углеводов. На твердой среде дрожжи образуют колонии характерной для каждого вида формы, структуры, цвета и консистенции. Кроме истинных дрожжей, или аскомицетов, есть также ложные или аспорогенные дрожжи, не образующие спор. Дрожжи и дрожжеподобные грибы широко распространены в природе и встречаются в почве, на поверхности растений и насекомых.[ ...]

При переработке мелассы, кроме этилового спирта, образуется ряд продуктов, которые можно отнести к отходам ее производства. Это диоксид углерода, дрожжи-сахаромицеты, выделенные из зрелой бражки, дрожжи-сахаромицеты, выделенные из барды, барда.[ ...]

Процесс выращивания дрожжей в водных растворах сахара, содержащих необходимые питательные соли, проходит при одновременном энергичном потреблении кислорода. В качестве примера ниже приведен баланс выращивания дрожжей сахаромицетов в водном растворе глюкозы.[ ...]

Торулопсис — бесцветные почкующиеся дрожжи, обладающие слабой (большинство видов) или активной бродильной способностью. Некоторые образуют капсулы, но во внеклеточных полисахаридах, в отличие от криптококков, нет крахмалоподобных веществ. Выделяются эти дрожжи из природных источников и из очагов, связанных с деятельностью человека. Специфические субстраты и местообитания отдельных видов исследованы мало.[ ...]

Спермофторовые представляют интересную группу низших аскомицетов, сочетающую примитивные признаки предков (неклеточный гаплоидный мицелий, образование спорангиев, смена поколений в цикле развития) с продвинутыми признаками аскомицетов (клеточный мицелий, образование сумок с фиксированным числом аскоспор). По увеличению продолжительности диплоидной фазы в цикле развития спермофторовые сходны с некоторыми сахаромицетами.[ ...]

ru-ecology.info

Микрофлора мёда

Микробиологические исследования меда проводят специалисты отдела ветеринарно-санитарной экспертизы ФГБУ «Центральная научно- производственная радиологическая ветеринарная лаборатория».

Будучи продуктом растительно-животного происхождения, мед характеризируется наличием специфической микрофлоры. Микрофлора меда бывает первичной, всегда содержащейся в меде и вторичной — случайно попадающей в него при технологических процессах его обработки и хранения. Видовый состав микрофлоры зависит от особенностей химического состава меда. Если концентрация сахаров в мёде выше 20%, то микроорганизмы не размножаются, за исключе¬нием осмофильных дрожжей, которые размножаются при воднос¬ти меда свыше 20% и вызывают бродильные процессы. Кислот¬ность меда также ингибирует размножение большинства бакте¬рий, за исключением ацидофильных, встречающихся очень ред¬ко. Даже если при получении меда в нем находится гетерогенная микрофлора, то при хранении она быстро исчезает. Мед содержит осмофильные дрожжи, споры низших грибков вида Aspergillus niger и споры бактерий видов Pumilus и Cereus. Осмофильные дрожжи принадлежат к роду Saccharomyces, нас¬читывающему более 30 видов. Из осмофильных дрожжей в меде установлены три вида: Saccharomyces bisporus (var. mellis), S. rouxii и S. bailii. Основные источники дрожжей — нектар, почва, пчелы и воздух. Количество дрожжей в меде варьирует в широких грани¬цах – 1-100000 спор в десяти граммах меда. Больше всего дрожжей содержит мед с повышенной водностью. Бродильные процессы обу¬славливаются не только большим количеством дрожжей в единице объема мёда, но и высокой его водностью. Если мёд содержит менее 17,1% воды, то независимо от количества дрожжей, мед не закисает. Если мед содержит 17,1 — 18% воды, а количество дро¬жжей меньше 10 в одном грамме, то мед тоже не сбраживается. При водности меда свыше 20% почти всегда наступает закисание. Кри¬сталлизация и расслаивание меда на два пласта вызывает процесс ферментации, благодаря высокой водности верхнего слоя. В размножении дрожжей большую роль играет количество зо¬лы и азота в меде. Падевый мед, содержащий больше минеральных солей, азотистых веществ, а также дрожжей, чем нектарный, закисает чаще. Большое влияние на процесс брожения оказывает температура, при которой хранится мед. Осмофильные дрожжи не размножают¬ся, если температура ниже 11 °С и выше 27 °С. Известно, что этот температурный режим благоприятствует кристаллизации меда. Закисание мёда предотвращается путем нагревания до 63°С в течение получаса, при этом прогревании дрожжи погибают. Но следует отметить, что нагревание приводит к возникновению в мёде канцерогенных

www.fgu-radiovetlab.ru

НПО "Альтернатива" - 5.3. Факторы роста и выживания дрожжей

К основным факторам роста и выживания дрожжей в пищевых продуктах относятся свойства продуктов (внутренние факторы), условия окружающей среды (внешние факторы), физиологические характеристики дрожжей и биологические взаимодей­ствия между дрожжами, а также между дрожжами и другими микроорганизмами (неявные факторы).

 

5.3.1. Метаболическая активность дрожжей

Подобно грибам дрожжи являются аэробными организмами и необходимые пита­тельные вещества получают посредством дыхания. Вопреки распространенному мнению только около половины видов дрожжей способны сбраживать сахара. Такие дрожжи являются факультативными анаэробами, а спиртовое брожение – наиболее замечательное свойство ряда дрожжей. Наиболее энергично сбраживают сахар дрожжи рода Saccharomyces – они выдерживают высокие концентрации этанола (до 15% об.). Этанол (этиловый спирт) является ценным компонентом различных пи­щевых продуктов, а другой основной конечный продукт деятельности дрожжей, ди­оксид углерода, может способствовать их порче.

В анаэробных условиях дрожжи могут утилизировать самые простые пищевые вещества – моно- и дисахариды, органические кислоты, спирты и аминокислоты, и лишь ограниченное число сахаров (главным образом гексозы и некоторые дисахари­ды) могут использоваться ими в качестве субстратов брожения. Далеко не все дрож­жи способны гидролизовывать макромолекулы. В частности, только немногие виды дрожжей обладают амилолитическими ферментами, необходимыми для гидролиза крахмала. К частичному гидролизу крахмала способна особая разновидность Saccharomyces cerevisiaе (часто рассматриваемая как отдельный вид) – Saccharo­myces diastaticus. Наиболее активные амилолитические дрожжи Debaryomyces occidentalis и Saccharomycopsis fibuligera могут вызывать порчу хлеба и других хлебо­пекарных изделий (с появлением дефекта, называемого «меловом хлебом»). В дрож­жевых клетках зачастую присутствуют липолитические и протеолитические фер­менты, но их активность редко бывает достаточной для интенсивного гидролиза. Причиной липолитической и протеолитической порчи мясных и молочных продук­тов могут являться дрожжи Yarrowia lipolytica, а также некоторые виды Candida и Rhodotorula.

 

5.3.2. Условия роста дрожжей

Популяции дрожжей, которые размножаются почкованием или делением, имеют типичную, такую же как и у бактерий, кривую роста, которая в зависимости от ско­рости размножения может быть разделена на лаг-фазу (фазу задержки), экспонен­циальную и стационарную фазы, фазу замедления и отмирания. Продолжитель­ность этих фаз в значительной степени зависит от внутренних и внешних факторов, при этом скорость роста максимальна в экспоненциальной фазе. В целом скорость роста у дрожжей ниже, чем у бактерий, но выше, чем при нитевидном росте плесе­ней. Это дает бактериям конкурентное преимущество над дрожжами в большинстве естественных мест обитания и в пищевых продуктах. Тем не менее в случае благо­приятных условии рост дрожжей может легко опередить рост бактерии. При опти­мальных условиях время генерации дрожжей составляет примерно от 1 до 2 ч, что соответствует скорости роста 0,70-0,35 ч-1. Отдельные дрожжи (например, Zygosaccharomyces и Galactomyces) растут медленнее, и их время генерации может составлять 4-8 ч и более (табл. 5.3). При неблагоприятных условиях скорость роста снижается и увеличивается продолжительность лаг-фазы.

Дрожжи способны расти при определенных условиях внешней среды (темпера­тура, влажность, рН и др.). Вне определенного диапазона для каждого из этих параметров их рост останавливается, однако при этом они способны выживать. Дрожжи значительно различаются по своей устойчивости к неблагоприятным факторам, изучение которых представляется особенно важным, поскольку создает основу для разработки методов защиты пищевых продуктов от возможной дрожжевой порчи.

Температурный диапазон роста дрожжей в целом охватывает интервал от не­скольких градусов ниже 0°С и до нескольких градусов выше 40°С. Большинство дрожжей являются мезофильными и лучше растут при температуре 25-30°С, тогда как у психротрофных дрожжей оптимальная температура роста ниже 20°С. Некото­рые дрожжи могут расти только при температурах до 45–47°С, по даже их нельзя считать истинными термофилами (табл. 5.4). В случае отклонения от оптимальной температуры (табл. 5.5) скорость роста падает. Большинство дрожжей более толерантно к пониженной активности воды (αω), чем бактерии, и для большинства ДВПП минимальное значение αω,необходимое для их роста, находится в интервале 0,90-0.95. Некоторые виды дрожжей, например Zygosaccharomyces rouxii, могут рас­ти при αωниже 0,70 и при высокой концентрации сахара или соли. Их обычно отно­сят к осмофильным дрожжам, но точнее их называть ксеротолерантными (табл. 5.6).

 

Таблица 5.3. Характеристики роста некоторых ДВПП*

Виды	Лаг-фаза, ч	Время генерации, ч
Debaryomyces hansenii	3	0,8
Hanseniaspora uvarum	3	0,9
Zygosaccharomyces bailii	4	1,4
Schizosaccharomyces pombe	4	2,4
Galactomyces geotrichum	10	3,6

* Аэрируемые культуры в питательной среде при рН 4 и 30°С

 

Таблица 5.4. Пороговые значения максимальных температур роста некоторых пищевых дрожжей*

Виды	Температура, °С
Kluyveromyces marxianus	46
Pichia guillermondii	41
Metschnikowia pulcherrima	38
Candida zeylanoides	33
Leucosporidium sottii	23

* Средние значения по 7-16 штаммам, измеренные в искусственной среде.

 

Таблица 5.5. Влияние температуры на рост винных дрожжей (по [2])

Виды дрожжей	Время удвоения, ч, при температуре
	10 °C	15° С	25 °С
Saccharomyces cerevisiae	17,3	8,7	4,1
Hanseniaspora uvarum	11,6	5,8	3,3
Candida stellata	17,3	5,8	5,3
Torulaspora delbrueckii	23,1	9,9	4,3
Issatchenkia orientalis	69,3	23,1	8,7

 

Таблица 5.6. Пороговые значения активности воды для некоторых пищевых дрожжей*

Виды	Минимальное значение αωв растворе:
	Глюкозы	NaCl
Candida versatilis	0,79	0,84
Debaryomyces hansenii	0,84	0,84
Hanseniaspora uvarum	0,90	0,95
Torulaspora delbrueckii	0,86	0,90
Zygosaccharomyces rouxii	0,79	0,86

* Получены на бульонных культурах, выращиваемых при комнатной температуре до 120 сут.

 

Дрожжи выживают и широком диапазоне кислотности среды и хорошо растут при значениях рН от 3 до 10. В целом дрожжи предпочитают слегка кислую среду, а оптимальные значения рН находятся в интервале 4,5 - 5,5. Они характеризуются отличной устойчивостью к изменению кислотности, и некоторые виды могут расти и кислой среде при рН 1,5.

Влияние экологических факторов на рост дрожжей зависит от их сочетания: на­пример, при низких значениях αωминимальная температура роста возрастает, а в случае низких Температур для роста дрожжей требуются одновременно более высо­кие минимальные значения рН и αω. Этот факт служит основой для разработки раз­личных комбинированных методов консервирования. В этом отношении важную роль играет взаимодействие дрожжей с другими микроорганизмами, хотя практиче­ское значение биологического взаимодействия все еще изучено недостаточно. Дрожжи и молочнокислые бактерии одновременно встречаются как во многих есте­ственных местах обитания, так и в пищевых системах, поскольку у них общие эколо­гические детерминанты.

alternativa-sar.ru

---

• 
  Дрожжи осмофильные
• 
  Дрожжи осмофильные
• 
  Мертвые дрожжи
• 
  Мертвые дрожжи
• 
  Ударение дрожжи
• 
  Дрожжи мерц
• 
  Ударение дрожжи
• 
  Мерц дрожжи
• 
  Дрожжи мерц
• 
  Мерц дрожжи
• 
  Спиртные дрожжи