Промышленные дрожжи

Дрожжи, длительное время используемые в производстве того или иного вида продукта и полученные селекционным путем, называются культурными. Они значительно отличаются от "диких", которые распространены в природе.

Дрожжи, используемые в промышленности, относятся к роду Saccharamyces. Этот род впервые описал Мейен в 1838 г. Систематика рода Saccharamyces неоднократно подвергалась пересмотру. В настоящее время этот род насчитывает семь видов. Наибольшее промышленное применение получили дрожжи-сахаромицеты вида Saccharamyces cerevisiae Hansen. К нему относятся расы дрожжей, используемые в хлебопечении и в бродильных производствах. Расы (штаммы) – это разновидности одного и того же вида, отличающиеся одним или несколькими свойствами, применяемые в производстве одного и того же продукта. Их выводят, как правило, из одной клетки.

Форма клеток дрожжей-сахаромицетов овальная или яйцевидная. Клетки располагаются единично или парами, иногда образуют короткие цепочки или мелкие гроздья. Размеры клеток дрожжей от 5,0 до 21,0 мкм в длину и от 2,5 до 10, в ширину. В зависимости от размеров клетки делятся на три морфологические группы – крупные, промежуточные и мелкие. Некоторые штаммы образуют удлиненные клетки, достигающие в длину 30 мкм и более. дрожжи размножаются почкованием, встречается размножение спорами. При почковании в неблагоприятных условиях молодые клетки могут не отделяться от старых. Способность к спорообразованию у культурных дрожжей ослаблена, а у некоторых даже утрачена. Споры образуются бесполым путем при неблагоприятных условиях. Сначала делится ядро клетки, затем каждое новое ядро окружается цитоплазмой и покрывается оболочкой, превращаясь в спору, а сама клетка превращается в аск (сумку). Обычно образуется 2-4 споры.

Споры более приспособлены к неблагоприятным факторам, чем вегетативные клетки. Они способны выдерживать температуру до 70⁰С. Однако споры дрожжей менее стойкие, чем споры плесневых грибов и особенно споры бактерий. Колонии дрожжей-сахаромицетов пастообразные, кремовые или коричнево-кремовые. Поверхность их обычно довольно ровная гладкая блестящая. S. сerevisiae сбраживают, а также используют в аэробных условиях глюкозу, галактозу, сахарозу, мальтозу и на 1/3 раффинозу.

По структуре накапливаемой дрожжевой массы, т.е флокуляционной способности (способности объединяться в хлопья) дрожжи подразделяются на пылевидные и хлопьевидные.

Пылевидные дрожжи характеризуются следующими свойствами: на протяжении всего периода жизнедеятельности клетки остаются изолированными одна от другой; оседают на дно емкости в виде жидкого осадка; они дают меньший прирост биомассы, чем хлопьевидные, но обладают высокой бродильной активностью, полнее сбраживают сусло, образуют больше диацетила и высших спиртов. Клетки пылевидных дрожжей особенно подвержены автолизу. Применяются эти дрожжи в основном при производстве спирта.

Хлопьевидные дрожжи характеризуются следующими свойствами: клетки дрожжей склеиваются между собой с образованием хлопьев; они оседают на дно в виде плотного осадка; клетки дрожжей более крупные и тяжелые. Применяются хлопьевидные дрожжи при производстве вина и пива.

Флокуляционная способность дрожжей зависит от их генетических свойств, состава сусла, внешних условий. Эта способность понижается в сусле, имеющем высокое содержание сбраживаемых сахаров, при интенсивной аэрации, малом количестве вносимых дрожжей, высокой температуре брожения.

По характеру брожения дрожжи подразделяются на верховые и низовые.

Верховые дрожжи характеризуются следующими свойствами: вызывают быстрое и бурное брожение при 20-28⁰С (в производстве они функционируют обычно при 14-28⁰С); образуют много пены и всплывают на поверхность (возникает "шапка" на поверхности сбраживаемой массы); клетки дрожжей остаются на поверхности до конца брожения, а затем оседают на дно и дают рыхлый осадок; по структуре эти дрожжи обычно пылевидные. К верховым дрожжам относятся спиртовые, хлебопекарные и некоторые пивные.

Низовые дрожжи характеризуютсяследующими свойствами: вызывают спокойное и медленное брожение; развиваясь в сбраживаемом субстрате, они не переходят в поверхностный слой; в конце брожения оседают на дно, образуя плотный осадок; в производстве функционируют при 5-10⁰С и ниже (до0⁰С); по структуре эти дрожжи в основном хлопьевидные. К низовым дрожжам относятся винные и большинство пивных. Свойства верховых и низовых дрожжей не абсолютны.