172735 Тверская обл., г.Осташков, пер.Советский, д.З

Версия для слабовидящих

Администрация МО

Город Осташков

Тверская область

Телефон:
+7 (48235) 5-68-17

[email protected]

Роль дрожжей в производстве хлеба. Значение дрожжей

Роль дрожжей в производстве хлеба

Дрожжи крупноклеточные овальные клетки, приспособлены к повышенной кислотности теста и к его кислотообразующей микрофлоры.

Дрожжи сбраживают глюкозу, фруктозу, сахарозу, мальтозу, простые декстрины, не сбраживают лактозу, крахмал, клетчатку. Они усваивают этиловый спирт, молочную кислоту, уксусную кислоту.

Дрожжевая клетка состоит из оболочки, цитоплазматической мембраны и цитоплазмы. Размер клетки составляет в среднем 8-10 мкм.

В зависимости от наличия кислорода в культуральной среде хлебопекарные дрожжи могут перестраиваться на спиртовое брожение или на анаэробное потребление углеводов. Подавление процесса спиртового брожения в присутствии кислорода получило название «эффекта Пастера» и выражается количественно сравнением величины сбраживания гексозы в анаэробных и аэробных условиях.

Из общих моментов, характеризующих сбраживание сахаров дрожжами, следует отметить, что кинетика этого процесса подчиняется теории Михаэлиса-Ментона в пределах концентрации глюкозы от 0,2 до 5%, а для фруктозы – от 0,4 до 6,0%. Константа Михаэлиса-Ментона (концентрация субстрата, выраженная в молях на литр, при которой наблюдается скорость реакции, равная половине максимальной). Км равна 0,01067 для глюкозы, а для фруктозы – 0,0225, что показывает преимущественное сбраживания глюкозы.

Известно, что скорость инверсии сахарозы дрожжами превышает скорость сбраживания ее компонентов - глюкозы и фруктозы. Если в бродящей среде сахароза является единственным источником сброженных сахаров, то это не лимитирует процесс брожения. Это имеет существенное значение для теоретических расчетов при брожении теста с незначительной продолжительностью (ускоренные технологии) или низкой активностью ферментов, осахаривания крахмала, где единственным источником сброженных углеводов является сахар-песок, добавляемый по рецептуре.

Температура оказывает значительное влияние на интенсивность спиртового брожения. Классические исследования Слетора показали, что величина температурного коэффициента брожения уменьшается с ростом температуры.

Дрожжи, устойчивые к высоким температурам, носят название термотолерантных дрожжей.

Важное значение имеет осмочуствительность дрожжевых клеток, то есть их способность сбраживать сахара при повышенных концентрациях хлористого натрия (около 2% к массе муки).

При производстве хлебобулочных изделий, в рецептуру которых входит сахар, важна устойчивость дрожжей по отношению к высокой концентрации сахаров (сахаротолерантность).

Для технологий, предусматривающих замораживание полуфабрикатов, необходимо учитывать криотолерантность дрожжей.

Эффективность процесса спиртового брожения в полуфабрикатах хлебопекарного производства в значительной степени определяется целым комплексом ферментативных превращений под действием зимазного комплекса ферментов: глюкозидазы, мальтопермеазы, фруктоизомеразы, фруктофуранозидазы, карбоксилазы, протеиназ, пептидаз.

Ферменты, входящие в состав дрожжевой клетки, делятся на экзоферменты и эндоферменты. Екзоферменты выделяются клеткой для гидролиза сложных веществ среды на простые, которые затем проникают через пористую клеточную стенку дрожжей внутрь, эндоферменты – не выделяются в среду и действуют внутри клетки.

Различают конститутивные и адаптивные (индуцированные) ферменты. У конститутивных ферментов субстратом для их индукции служат метаболиты, образующиеся в клетке при ее жизнедеятельности, в адаптивно-индуктором является субстрат, содержащийся в питательной смеси.

Механизм поступления питательных веществ внутрь клетки достаточно сложен. Различают три способа транспорта: пассивный, связанный и активный.

Пассивная диффузия является транспортом вещества через мембрану из области с высокой концентрацией в область с низкой концентрацией. Скорость диффузии пропорциональна разности концентраций по обе стороны мембраны и зависит от размера транспортируемого вещества.

Полярные и ионизированные вещества имеют очень низкую растворимость в липофильных растворах, поэтому такие вещества практически не транспортируются через мембрану за счет пассивной диффузии. Промежуточные метаболиты превращения сахаров в диоксид углерода преимущественно являются ионизированными соединениями и поэтому удерживаются внутри дрожжевой клетки.

Некоторые полярные вещества легко проникают через клеточную мембрану. Одним из механизмов, объясняющих этот факт, является механизм связанного транспорта. Согласно этому механизму субстрат на внешней поверхности мембраны соединяется с молекулой-транспортером, комплекс, образующийся далее «диффундирует» к другой поверхности мембраны и там расщепляется, выделяя перенесенной молекулу во внутренний объем клетки. Связанный транспорт также характеризуется разностью концентраций перенесенной через клеточную мембрану вещества. Функции молекул-транспортеров часто выполняют белки-пермеазы.

Для активного транспорта характерно движение вещества против градиента концентрации (из области с низкой в область с высокой концентрацией вещества). Для осуществления активного транспорта затрачивается метаболическая энергия клетки. Причем, скорость переноса глюкозы и аминокислот через клеточную мембрану при активном транспорте значительно выше, чем при пассивной диффузии.

Транспорт веществ с участием переносчиков имеет три характерные черты:

Скорость проникновения вещества через клеточную мембрану зависит от его концентрации. При низких концентрациях активный транспорт характеризуется как зависимость первого порядка, и скорость транспорта пропорциональна разности концентраций вещества снаружи клетки и внутри нее. Увеличение концентрации вещества в растворе до определенной концентрации приводит к тому, что скорость проникновения вещества не зависит от его концентрации.

Связанный и активный транспорт характеризуется субстратной специфичностью, т.е. переносится только одно вещество или группа сходных по строению веществ.
В связи с тем, что транспорт осуществляется с помощью белков-переносчиков, он может тормозиться как конкурентно (некоторые вещества могут конкурировать с субстратом за специфический центр в транспортных системах), так и неконкурентно (определенные вещества изменяют конформацию центра связывания в транспортных системах).

Таким образом, для адаптации дрожжей к условиям полуфабрикатов хлебопекарного производства необходимо создание благоприятных условий среды для синтеза определенных ферментов.

Промышленное производство хлебопекарных дрожжей осуществляется, как правило, на мелассной среде, основной составной частью которой являются сахара в виде сахарозы. В связи с этим дрожжевая клетка активно индуцирует экзоферменты – фруктофуранозидазы, легко выделяемые в окружающую среду. Фермент-фруктофуранозидаза всегда присутствует в клетке и является локализованным на внешней стороне клеточной мембраны. В связи с этим гидролиз сахарозы происходит прежде, чем она проникает в дрожжевую клетку, активность фермента высока и проявляется с первых минут брожения полуфабрикатов.

Питательная смесь, в которой выращивают дрожжи, не содержит мальтозы, поэтому индукция фермента глюкозидазы (мальтозы) слабая. Эндоферменты глюкозидазы локализуется в цитоплазме дрожжевой клетки. При сбраживании мальтозы углевод проникает внутрь клетки и там расщепляется на две молекулы глюкозы ферментом глюкозидазой.

Способность хлебопекарных дрожжей разрыхлять тесто зависит от активности зимазного комплекса клеток и от наличия сброженных сахаров. Сахара в мучных полуфабрикатах хлебопекарного производства имеют несколько источников их происхождения - собственные сахара муки; сахара, получаемые под действием ферментов муки и дрожжей; сахара, добавляемых в полуфабрикаты по рецептуре.

Учитывая недостаточное количество собственных сахаров муки их технологическое значение незначительно. Как источник углерода их достаточно только на начальном этапе брожения полуфабрикатов. Источником сахара при созревании полуфабрикатов является крахмал, который под действием амилолитических ферментов муки расщепляется до - декстринов и мальтозы. Основным «технологическим сахаром» в полуфабрикатах хлебопекарного производства, не содержащем в своем составе рецептурного сахара, является мальтоза.

Зимазний комплекс ферментов дрожжей обеспечивает преобразование моносахаров в спирт и диоксид углерода. Глюкоза сбраживается непосредственно, а фруктоза после изомеризации ее в глюкозу фруктоизомеразой дрожжей, которая является индуцированным ферментом. Ферменты, сбраживающие глюкозу и сахарозу, является конститутивными. Сахароза заранее превращается в глюкозу и фруктозу под действием фруктофуранозидазы дрожжей, причем скорость ее инверсии очень велика.

При наличии мальтозы в среде дрожжевая клетка секретирует фермент мальтопермеазу, который осуществляет транспорт мальтозы внутрь клетки, и фермент глюкозидазу (мальтазу), расщепляющий мальтозу на две молекулы глюкозы, которая затем непосредственно сбраживается дрожжами с их участием зимазного комплекса с образованием диоксида углерода и этанола. Ферменты, участвующие в сбраживании мальтозы (мальтопермеаза и глюкозидазы), формируются только после того, как дрожжевые клетки оказываются в среде, содержащей этот дисахар. Они являются индуцированными (адаптивными) ферментами.

Переключение дрожжей из сбраживания глюкозы в сбраживание фруктозы и мальтозы требует определенного периода, связанного с индукцией ферментов, поэтому скорость газообразования в полуфабрикатах в этот период несколько снижается. После адаптации к сбраживанию мальтозы скорость газообразования в тесте снова растет до тех пор, пока не будет нехватка мальтозы в среде.

bio-x.ru

ДРОЖЖИ - Толковый словарь Ефремовой - Русский язык

Смотрите еще толкования, синонимы, значения слова и что такое ДРОЖЖИ в русском языке в словарях, энциклопедиях и справочниках:

ДРОЖЖИ в Словаре воровского жаргона:- …
ДРОЖЖИ в Энциклопедии Биология:, сборная группа грибов, для которых характерно существование в виде одиночных, почкующихся клеток. Размножение почкованием происходит следующим образом. Вначале на …
ДРОЖЖИ в Библейской энциклопедии Никифора:(Пс 74:9, Иер 48:11) - гуща, оставшаяся от вина. Новое вино часто сливалось в гущу старого, вероятно с целью усилить …
ДРОЖЖИ в Словаре алкогольных напитков:- сборная группа одноклеточных грибов из различных классов (сумчатые, базидиальные, несовершенные). Широко распространены в природе. Размножаются преимущественно почкованием. Многие вызывают …

ДРОЖЖИ в Медицинских терминах:гетерогенная группа одноклеточных грибов, для которых типичным способом бесполого размножения является почкование; отдельные виды Д. являются возбудителями микозов …
ДРОЖЖИ в Большом энциклопедическом словаре:сборная группа одноклеточных грибов из различных классов (сумчатые, базидиальные, несовершенные). Широко распространены в природе. Размножаются преимущественно почкованием. Многие вызывают спиртовое …
ДРОЖЖИ в Большой советской энциклопедии, БСЭ:сахаромицеты (Saccharomycetales), порядок одноклеточных грибов класса сумчатых грибов . Размножаются, как правило, почкованием. Клетки Д. обычно овальные или яйцевидные, длиной …
ДРОЖЖИ в Энциклопедическом словаре Брокгауза и Евфрона:микроскопические грибки с своеобразной организацией и циклом развития; составляют особую группу — Saccharomycetes, дрожжевых грибков. Так как они обладают способностью …
ДРОЖЖИ в Современном энциклопедическом словаре:сборная группа одноклеточных грибов из различных классов. Широко распространены в природе. Размножаются преимущественно почкованием. Многие вызывают спиртовое брожение. Богаты белком, …

ДРОЖЖИ в Энциклопедическом словарике:сборная группа одноклеточных грибов из различных классов. Широко распространены в природе. Размножаются преимущественно почкованием. Многие вызывают спиртовое брожение. Богаты белком, …
ДРОЖЖИ в Энциклопедическом словаре:, -ей. Вещество из микроскопических грибков, вызывающее брожение. Тесто на дрожжах. Кормовые д. (добавляемые в корм животным). Как на дрожжах …
ДРОЖЖИ в Большом российском энциклопедическом словаре:ДР́ОЖЖИ КОРМОВЫЕ, определ. виды дрожжей, выращиваемые на отходах древесины, лузге подсолнечника, соломе и т.п. Скармливают с.-х. ж-ным в качестве белково-витаминно-минер. …
ДРОЖЖИ в Большом российском энциклопедическом словаре:ДР́ОЖЖИ, сборная группа одноклеточных грибов из разл. классов (сумчатые, базидиальные, несовершенные). Широко распространены в природе. Размножаются преим. почкованием. Мн. вызывают …
ДРОЖЖИ в Энциклопедии Брокгауза и Ефрона:? микроскопические грибки с своеобразной организацией и циклом развития; составляют особую группу ? Saccharomycetes, дрожжевых грибков. Так как они обладают …

ДРОЖЖИ в Полной акцентуированной парадигме по Зализняку:дро'жжи, дрожже'й, дрожжа'м, дро'жжи, дрожжа'ми, …
ДРОЖЖИ в словаре Синонимов русского языка.
ДРОЖЖИ в Новом толково-словообразовательном словаре русского языка Ефремовой:мн. 1) Микроскопические грибки, вызывающие брожение. 2) Пищевой продукт из таких …
ДРОЖЖИ в Словаре русского языка Лопатина:др`ожжи, …
ДРОЖЖИ в Полном орфографическом словаре русского языка:дрожжи, …
ДРОЖЖИ в Орфографическом словаре:др`ожжи, …
ДРОЖЖИ в Словаре русского языка Ожегова:вещество из микроскопических грибков, вызывающее брожение Тесто на дрожжах. Кормовые д. (добавляемые в корм животным). Как на дрожжах растет, поднимается …
ДРОЖЖИ в Современном толковом словаре, БСЭ:сборная группа одноклеточных грибов из различных классов (сумчатые, базидиальные, несовершенные). Широко распространены в природе. Размножаются преимущественно почкованием. Многие вызывают спиртовое …
ДРОЖЖИ в Толковом словаре русского языка Ушакова:(или дрожди) (жъжи), дрожжей, ед. нет. Вещество, вызывающее брожение и состоящее из микроскопических грибков. Пивные дрожжи. Тесто на …
ДРОЖЖИ в Новом словаре русского языка Ефремовой:мн. 1. Микроскопические грибки, вызывающие брожение. 2. Пищевой продукт из таких …
ДРОЖЖИ в Большом современном толковом словаре русского языка:мн. 1. Микроскопические грибки, вызывающие брожение. 2. Пищевой продукт из таких …
ЭНЗИМЫ В РАСТЕНИЯХ в Энциклопедическом словаре Брокгауза и Евфрона:иначе назыв. ферментами (общую характеристику их см. Ферменты). Главнейшие из находящихся в растениях Э. следующие. Амилаза (диастаз). Она переводит в …
ДРОЖЖЕВОЕ ПРОИЗВОДСТВО в Энциклопедическом словаре Брокгауза и Евфрона.
ЭНЗИМЫ В РАСТЕНИЯХ в Энциклопедии Брокгауза и Ефрона:? иначе называются ферментами (общую характеристику их см. Ферменты). Главнейшие из находящихся в растениях Э. следующие. Амилаза (диастаз). Она переводит …
ПИВО* в Энциклопедии Брокгауза и Ефрона.
ДРОЖЖЕВОЕ ПРОИЗВОДСТВО в Энциклопедии Брокгауза и Ефрона.
ВИНОКУРЕНИЕ* в Энциклопедии Брокгауза и Ефрона.

slovar.cc

Дрожжи, их особенности и значение

Грибы не образуют грибницу? Что такое дрожжи? Где используются дрожжи? Ответы на эти вопросы вы узнаете в данной статье.

Дрожжи, их особенности и значение

Дрожжи - это особая группа грибов, которые не образуют типичного мицелия, а существуют в виде отдельных, способных к почкования клеток и их колоний.

Клетки дрожжей имеют шаровидную, овальную или удлиненную форму. Они имеют все структуры, присущие грибам.

Размеры дрожжевых клеток составляют в среднем от 3 до 7 мкм в диаметре, но встречаются некоторые виды, клетки которых могут достигать 40 мкм.

Дрожжи живут в водоемах, а на суше предоставляют преимущества местам, богатым сахара. Это может быть поверхность плодов и листьев, нектар цветков и тому подобное. Немного представителей дрожжей происходит в почве.

Размножение дрожжей - способом почкования. Оно начинается с появления на поверхности клетки бугорка, который увеличивается, а затем отделяется от материнской клетки, оставляя на ней шрам - почечный рубец. На одной клетке бывает от 30 до 40 таких шрамов. В неблагоприятных для вегетативного размножения условиях в клетках дрожжей образуются суммы со спорами.

Жизненные формы дрожжей

- Сахаробионты - «настоящие» дрожжи, наиболее типичным представителем которых является Saccharomyces cerevisiae. Они имеют комплекс свойств, что свидетельствует об их приспособленности к существованию в средах, обогащенных легкодоступными источниками углерода. Отсутствие пигментации, развитых мицелиальных структур, хламидоспор, слизистых капсул, а также способность к более или менее интенсивном брожению и узкий спектр усваиваемых соединений углерода - характерный набор свойств этих дрожжей. Кроме сахаромицетов к сахаробионтам следует относить представителей родов Debaryomyces, Kluyveromyces, Torulaspora, Zygosaccharomyces, а также большинство видов из родов Pichia и Candida.

- Фитобионты - адаптированные размещения на поверхности живых частей растений и, как правило, образуют каротиноидный пигменты. Они часто имеют в цикле развития хламидоспоры или хламидоспороподобние клетки, устойчивые к высушиванию. Характерный признак многих видов - утвлрення баллистоспор, которая рассеивается токами воздуха. Наиболее типичные представители Фитобионтив - Sporobolomyces и Sporidiobolus, некоторые виды родов Rhodotorula и Cryptococcus.

- Сапробионты имеют относительно высокую гидролитической активностью и участвуют в деструкции растительных остатков на средних и поздних стадиях. К типичным сапробионтам относятся некоторые виды рода Trichosporon, Cystofilobasidium capitatum, группа несовершенных видов базидиомицетового аффинитет, классифицируемых в роде Cryptococcus (Cryptococcus podzolicus, Cryptococcus humicolus).

- Педобионты - дрожжи, наиболее приспособлены к обитанию на твердых поверхностях почвенных частиц. Они слизистыми капсулами, которые создают межклеточную среду, сохраняет благоприятный режим влагообмена и питания в условиях временного осушения почвы. Эти дрожжи способны накапливать большое количество запасных веществ, главным образом в форме липидов, которые обеспечивают переживание длительных периодов голодания. Для них также характерна способность к усвоению соединений азота в очень низкой концентрации. Типичные представители Педобионты - все виды липомицетов. Видимо, к Педобионтив можно отнести некоторые виды криптококковый, в частности Cryptococcus terreus, Cryptococcus aerius, Cryptococcus terricola.

Значение дрожжей в природе и жизни человека

Дрожжи способны без участия кислорода раскладывать сахара в спирт и углекислого газа, благодаря чему получают необходимую им энергию. Еще с давних времен человек обратил внимание на такую особенность дрожжей. их используют для получения спирта, в хлебопекарной и пивоваренной промышленности.

Интересно знать, что пивные дрожжи богаты витаминами. Как вы знаете, витамины необходимы для нормального роста и развития нашего организма. Препараты из сухих пивных дрожжей можно приобрести в аптеках. Такие же витаминные препараты на основе дрожжей используют и для домашних животных.

Определенные виды дрожжей человек использует для изготовления пищевых добавок, богатых белками. Дрожжевые добавки используют и при изготовлении кормов для животных. Это так называемые кормовые дрожжи.

Некоторые виды дрожжей применяют для очистки загрязненных нефтью водоемов.

Интересно знать, что в последнее время определенные культуры дрожжей используют для получения современного недорогого биологического топлива. Его изготавливают из растительного материала - соломы или отходов деревообрабатывающей промышленности.

В нашем организме, в частности кишечника, обычно обитают дрожжи рода Кандида и не наносят ему вреда. Но в случае массового размножения они могут вызвать заболевания у людей с ослабленной иммунной системой. Например, при длительном применение антибиотиков. Такое заболевание называется молочница. При этом поражаются ногти, слизистые оболочки рта и других органов. Эффективным средством для профилактики размножения грибов рода Кандида в кишечнике является регулярное употребление йогуртов и других кисломолочных продуктов, которые содержат полезные для нашего организма бактерии.

Теперь вы знаете что такое дрожжи и основные представители дрожжей.

fizika-ili-himija.ru

Роль дрожжей в виноделии

Значение дрожжей в винодельческом производстве определяется их участием во всех стадиях приготовления вин. Во многих винодельческих странах на винограде обнаружено большое разнообразие дрожжей. Однако микрофлора винограда бедна винными дрожжами На спелых неповрежденных ягодах винограда винных дрожжей совсем нет или их очень мало в результате быстрой гибели от комбинированного воздействия температуры, инсоляции, влажности и др. факторов. На поврежденных насекомыми или градом ягодах дрожжи хорошо сохраняются и Hanseniaspora apiculata, быстро размножаясь, вытесняет дрожжи Sacch. vini, чем и обусловлено преимущественное распространение первых в свежеотжатом виноградном соке. Н. apiculata часто составляет 80—90% всей микрофлоры и начинает брожение.

Основным местом обитания дрожжей являются винные подвалы, откуда они переносятся на близлежащие фруктовые и ягодные насаждения, а затем на позднее созревающие ягоды винограда. В распространении дрожжей на винограднике основную роль принадлежит насекомым, особенно дрозофиле, в кишечнике которой дрожжи могут размножаться, перезимовывать и вместе с ее выделениями попадать на ягоды винограда, в сусло, мезгу и др. Наибольший интерес для виноделия представляют дрожжи Sacch. vini и Sacch. oviformis. Основным местом обитания винных дрожжей являются плодово-ягодные соки и сбраживаемые субстраты. дрожжи Sacch. vini обладают повышенной стойкостью к продуктам обмена других дрожжей, быстро вытесняют в виноградном сусле др. виды Saccharomyces и осуществляют в основном процесс алкогольного брожения. дрожжи Sacch. oviformis спиртоустойчивее дрожжи Sacch. vini, они обнаруживаются к концу брожения виноградного сусла и используются в производстве шампанского и хереса.

В основе получения вина лежит сбраживание фруктозы и глюкозы виноградного сока с образованием этилового спирта. Собранный виноград давят и получают так называемое виноградное сусло, или муст, в котором содержится от 10 % до 25 % сахара. При производстве красного вина кожица и косточки винограда остаются в соке в течение всего процесса брожения, тогда как для приготовления белых вин их удаляют после раздавливания ягод, и сбраживается только сок. В традиционных процессах приготовления вина сбраживание муста ведется с помощью дрожжей, присутствующих на винограде. При этом в брожении участвует множество видов дрожжей, сменяющих друг друга, таких как Hanseniaspora, Brettanomyces, Saccharomyces. В современном виноделии для сбраживания в основном используют чистые культуры специальных рас сахаромицетов. При этом «дикие» дрожжи сначала убивают, пропуская через муст двуокись серы. После окончания брожения молодое вино необходимо осветлить и дать ему созреть. Эти процессы для высококачественных вин могут занимать несколько лет. В процессе созревания вина происходят различные биохимические изменения, которые улучшают вкусовые качества вина, и рост бактерий, которые удаляют из него яблочную кислоту.

При производстве некоторых сортов вин в качестве исходного сырья используется не виноградный сок, а уже готовое вино. Такое так называемое вторичное виноделие включает процессы дображивания и модификации вин с использованием специальных рас дрожжей. К наиболее известным продуктам вторичного виноделия относятся шампанские вина.

Шампанское получают из смеси вин (купажа), в которую добавляют сахар и дрожжи, после чего выдерживают в замкнутом объеме для вторичного брожения (шампанизации). Традиционные процессы шампанизации проводятся в бутылках, на крупных заводах - в больших емкостях. При шампанизации происходит растворение и химическое связывание образующейся углекислоты, которая при открывании бутылки в результате перепада давления освобождается и придает вину неповторимую игристость.

Дрожжи вносят в производство вина двойной вклад: они ответственны за образование этанола в напитке, а также за накопление в нем множества соединений, от которых зависит его вкус и аромат. Такие соединения называются органолептическими. Часть из них образуется непосредственно в ходе брожения, часть - при химических превращениях компонентов вина в ходе его созревания. В винах обнаружены сотни органолептических соединений. Многие из них присутствуют в очень малых количествах и с трудом поддаются идентификации. Еще сложнее определить вклад всех этих соединений в окончательный букет вина, поскольку для каждого вещества характерна своя концентрация, при которой его присутствие можно уловить с помощью обоняния (так называемый порог запаха).

Существует большое количество рас дрожжей, отобранных и используемых в производстве. Правильно проведенное брожение определяет качество полученного вина и зависит в наибольшей степени от рационального выбора расы дрожжей Дрожжи должны отвечать требованиям и условиям производства, типу изготовляемых вин (столовых, полусладких, крепких, десертных, шампанских и др.). Большое значение в связи с этим имеет применение чистых культур дрожжей, отселекционированных в соответствии с требованиями производства и условиями района.

Роль чистых культур дрожжей в виноделии

К чистым культурам дрожжей относят дрожжи, выделенные из одной клетки и специально подобранные путем селекции для определенных типов вин - столовых, шампанских, полусладких, десертных, крепких, хересных и др.

Только применяя чистую культуру дрожжей, можно получать вина с заранее заданными качествами. Это происходит потому, что внесенная в сусло в определенном количестве (обычно 2-3%) разводка чистой культуры попадает в оптимальные условия, и дрожжи, энергично размножаясь, подавляют дикую микрофлору, завладевают брожением и быстро сбраживают сахар.

Способ получения чистых культур дрожжей из одной изолированной клетки был разработан в 1881 г. датским ботаником Ганзеном применительно к пивоваренному производству. В виноделии чистые культуры дрожжей впервые применил немецкий ученый Мюллер-Тургау.

В России первые опыты с чистыми культурами дрожжей проводились в Никитском ботаническом саду К. А. Рудзским и А. М. Настюковым (1893-1897 гг.).

Научно-исследовательские учреждения бывшего СССР накопили большой опыт по селекции дрожжей. Ими выведены и переданы производству такие расы, которые сочетают в себе нужные и ценные для производства свойства.

Выделены также расы местных дрожжей чистых культур с повышенной продуктивностью. Они имеют явное преимущество перед другими и дают неизменно положительные результаты.

Советскими учеными выделено и изучено большое количество штаммов чистых культур дрожжей, которые рекомендуются для винодельческого производства:

дрожжи для белых вин - к этой группе относятся все расы чистых культур дрожжей, которые в суслах из зрелого винограда находят благоприятные условия для развития, быстро размножаются, подавляют развитие вредных микроорганизмов, полностью сбраживают сахар, хорошо осаждаются и улучшают качество вина;
дрожжи для красных вин должны обладать теми же качествами, что и расы для белых вин, и дополнительно быть устойчивыми к повышенному содержанию дубильных и красящих веществ;
спиртоустойчивые дрожжи - расы, принадлежащие к дрожжам вида Saccharomyces oviformis, хорошо размножаются в присутствии спирта и обладают другими положительными качествами;
дрожжи для шампанского производства - спиртоустойчивые расы дрожжей, способные бродить под высоким давлением углекислого газа (до 0,6 МПа), давая ви́на с длительной «игрой» и хорошим пенообразованием, хорошо осаждаться, не отлагаясь на стенках бутылок при бутылочной шампанизации;
сульфитостойкие дрожжи - расы, приученные бродить при повышенной концентрации сернистого ангидрида (150-200 мг/л) путем предварительного культивирования их в средах с возрастающим содержанием SО2;
холодостойкие и теплостойкие дрожжи - дрожжи, приученные соответственно к низким (4-10°С) или высоким (30-35°С) температурам брожения;
хересные дрожжи - расы, которые при доступе воздуха быстро образуют пленку на поверхности вина, создавая ароматические и вкусовые вещества, характерные для вина типа херес.

Селекционированные дрожжи чистых культур имеются в специальных научно-исследовательских учреждениях и центральных лабораториях по виноделию и высылаются по требованию производства. При селекции чистых культур дрожжей учитывают их принадлежность к определенному фенотипу: убийц, нейтральных или чувствительных. Предпочтительно, чтобы раса чистой культуры дрожжей принадлежала к фенотипу убийц или в крайнем случае нейтральных. Если же она принадлежит к фенотипу чувствительных, в процессе спиртового брожения она будет всецело вытеснена природными дрожжами-убийцами, которые и поведут брожение.

Применение чистой культуры дрожжей позволяет устранить все случайности, нарушающие спиртовое брожение, наиболее полно выявить положительные свойства, присущие вину из данного сорта винограда.

Преимуществами сбраживания сусла чистой культурой дрожжей являются следующие: сусло забраживает быстро, причем с помощью тех дрожжей, свойства которых известны; брожение протекает плавно, без сильного пенообразования, и приводит к полному и глубокому выбраживанию сахара; в результате брожения образуется на 0,5-1,0% об. спирта больше, чем при самопроизвольном сбраживании; вина, выбродившие на чистых культурах дрожжей, содержат меньше летучих кислот и летучих эфиров, быстрее осветляются и обладают более чистым вкусом и букетом, менее подвержены заболеваниям, чем вина, получающиеся в результате самопроизвольного брожения.

biofile.ru

Применение дрожжей человеком

Дрожжи были первыми микроорганизмами, которые человек стал использовать для удовлетворения своих потребностей. Основное свойство дрожжей, которое всегда было привлекательным для человека - это способность к образованию довольно больших количеств спирта из сахара. Первое упоминание о получении спиртных напитков в Египте, так называемой «бузы», представляющей собой разновидность пива, относится к 6000 г. до н. э. Этот напиток получали в результате сбраживания пасты, полученной при раздавливании и растирании проросшего ячменя. Приготовление «бузы» можно считать рождением современного пивоварения. Из Египта технология пивоварения была завезена в Грецию, а оттуда в Древний Рим. В этих же странах активно развивалось виноделие. Крепкие спиртные напитки, полученные перегонкой бражки, по-видимому, были впервые получены в Китае около 1000 г. до н. э.

В Европу процесс производства спирта был завезен позже. Известно, что получение виски было налажено в Ирландии в XII веке. Сейчас промышленное производство спиртных напитков существует в большинстве стран мира и представляет собой крупную отрасль промышленности.

Другая группа процессов, в которых издавна используются дрожжи, также связана с их способностью к спиртовому брожению: образование углекислого газа под действием дрожжей - важнейший этап в приготовлении хлеба, приводящий к заквашиванию теста. Этот процесс также очень древний. Уже к 1200 г. до н. э. в Египте была хорошо известна разница между хлебом из кислого и пресного теста, а также польза от применения вчерашнего теста для заквашивания свежего.

Интересно, что немецкое слово, обозначающее дрожжи (Hefe), существовало уже в древневерхненемецком (hevo), т. е. в IX веке, и обозначало "средство поднятия". Но при этом наверняка имелась в виду опара! "Hevo" никак не могло быть тождественно современным дрожжам: ведь только после 1854г. Пастер занялся исследованием спиртового брожения и открыл, что для этого процесса необходимы микроорганизмы, которые посредством образования газа (углекислоты) "поднимают" жидкость. Вот для этих-то изолированных и постоянно умножающихся микроорганизмов и стали использовать укоренившееся в хлебопечении еще в средние века слово "Hefe" ("дрожжи"). Лишь много позже эти микроорганизмы были классифицированы и причислены к сборной группе одноклеточных грибов различных классов, разновидностью которых и являются собственно дрожжи. Еще позднее сами дрожжи были подразделены на группы и под. группы. Так, например, в пивоварении различают дрожжи верхнего и нижнего брожения; именно из пивных дрожжей были выделены и стали изготовляться промышленным способом "пекарные дрожжи".

Закваска и дрожжи это разные вещи. Опару для того хлеба, который издавна пекли на Руси, ставили совсем не на таких дрожжах, что сейчас используются в пищевой промышленности. Исконное изготовление хлеба на закваске за последние десятилетия почти повсеместно вытеснено хлебопечением на основе дрожжей. Причина тому - уже упомянутая экономия времени, а главное, такая выпечка не требует искусства и удается всем и каждому. Дрожжи были выведены для убыстрения производства хлеба. Хлебопекарные дрожжи - это грибок, не встречающийся в природе, выведен искусственно. При выпечке грибок не погибает, поскольку способен выдержать 500-градусную нагрузку, и попадая в организм, размножается и атакует флору кишечника, поражая её.

Тем самым процесс разложения углеводов был направлен по другому пути, а именно по пути спиртового брожения, чуждого человеческому организму. Это развитие подкрепляется и все более заметным в последние десятилетия предпочтением пшеницы вместо ржи.

Эти дрожжи появились еще до войны. Изучая природу дрожжей, ученые в Российской Государственной библиотеке (бывшая Ленинская) наткнулись на информационные источники из фашистской Германии, где сообщалось, что дрожжи выращивались на человеческих костях и еще, что если Россия не погибнет в войне, то она погибнет от дрожжей. Нашим специалистам не позволили скопировать эти документы, т. к. они были засекречены.

Хлеб, приготовленный с использованием дрожжей. Фото: Jarkko Laine

Традиционные процессы с применением дрожжей

Виноделие, пивоварение и хлебопечение существуют уже несколько тысячелетий. Естественно, что за это время были селекционированы сотни видов заквасок, которые используются для приготовления самых различных сортов вина и пива. Но лишь в начале XIX века были высказаны предположения, что за спиртовое брожение, вызываемое этими заквасками, ответственны присутствующие в них дрожжи, увиденные впервые в 1680 г. Антони ван Левенгуком. Эти дрожжи были описаны в 1837 г. Мейером, который дал им название Saccharomyces. Окончательным доказательством роли дрожжей в сбраживании сахаров считается работа Пастера, опубликованная им в 1866 г. К концу XIX века стало известно, что сахаромицеты, выделенные из различных заквасок и различных сортов вина и пива, различаются по физиологическим свойствам, например, по способности к сбраживанию различных сахаров. В дальнейшем на основании таких физиологических различий в роде Saccharomyces было описано несколько десятков видов. Однако в последние годы методами молекулярной и генетической таксономии было показано, что большинство этих «видов» на самом деле представляют собой различные физиологические расы нескольких близких биологических видов, главным образом Saccharomyces cerevisiae. Это такие виды, как, например, Saccharomyces vini, S. ellipsoides, S. oviformis, S. cheresiensis, S. chevalieri и десятки других, которые сейчас переведены в разряд синонимов S. cerevisiae. Большинство этих видов - это селекционированные веками расы, то есть такой же продукт человеческой деятельности, как сорта культурных растений.

В природе их найти иногда просто невозможно. Однако недавно Г.И. Наумов обнаружил, что на Дальнем Востоке распространены дикие популяции S. cerevisiae в сокотечениях дуба. Он предположил, что Дальний Восток - центр распространения этих дрожжей. Кроме Saccharomyces cerevisiae среди дрожжей, используемых в виноделии и пивоварении, выделяют еще три очень близких вида: S. bayanus, S. раradoxus и S. pastorianus и их межвидовые гибриды.

Кроме вина и пива, ставших наиболее популярными, в мире производится множество разнообразных традиционных алкогольных напитков: сакэ на Востоке, пульке и текила в Южной Америке, помбе в Африке и т.д. Они различаются по типу исходного сырья, способам осахаривания полисахаридов, видам добавок. В некоторых случаях для сбраживания используются виды дрожжей, отличные от S. cerevisiae. При производстве рома, например, применяются дрожжи из рода Schizosaccharomyces.

На протяжении нескольких тысяч лет человечество совершенствовало технологию изготовления вина, пива и хлеба, доводя ее до уровня искусства и получая все более изысканные продукты. Новый этап в развитии бродильных процессов начался после работ Пастера, Коха и других корифеев микробиологии, которые ввели в практику метод чистых культур. Тем не менее до конца XIX века дрожжи применялись лишь в виноделии, пивоварении и хлебопечении. Двадцатый век, с его безудержным развитием промышленности, резко расширил и области применения дрожжей. Они стали выращиваться в больших масштабах в качестве источника белка и витаминов для сельскохозяйственных животных. Дрожжи - основной источник технического этанола. С помощью дрожжей сейчас получают большой спектр соединений, использующихся в разных областях человеческой деятельности.

К ним относятся витамины, различные полисахариды, липиды, которые могут служить заменителями растительных масел, разнообразные ферменты, используемые в пищевой промышленности. Развитие генетической инженерии позволило использовать легко культивируемые дрожжи для получения многих полезных веществ животной и растительной природы, например инсулина.

biofile.ru