Co oznaczają drożdże grzybowe. Drożdże: czym są, wymienność, jak hodować

Granice grupy nie są wyraźnie zarysowane: wiele grzybów, które mogą rozmnażać się wegetatywnie w formie jednokomórkowej i dlatego są identyfikowane jako drożdże, na innych etapach cyklu życiowego tworzą rozwiniętą grzybnię, aw niektórych przypadkach makroskopowe owocniki. Wcześniej takie grzyby były klasyfikowane jako odrębna grupa grzybów drożdżopodobnych, ale obecnie są zwykle traktowane razem z drożdżami. Badania 18S rRNA wykazały ścisły związek z typowymi gatunkami drożdży zdolnych do wzrostu jedynie w formie grzybni.

Komórki drożdży mają zazwyczaj średnicę 3-7 µm. Istnieją dowody na to, że niektóre gatunki są w stanie dorosnąć do 40 mikronów.

Drożdże mają duże znaczenie praktyczne, zwłaszcza drożdże piekarskie lub piwowarskie ( Saccharomyces cerevisiae). Niektóre gatunki są patogenami fakultatywnymi i oportunistycznymi. Do tej pory genom drożdży został całkowicie rozszyfrowany. Saccharomyces cerevisiae(stały się pierwszymi eukariontami, których genom został całkowicie zsekwencjonowany) i Schizosaccharomyces pombe.

Fabuła

Rosyjskie słowo „drożdże” ma wspólny rdzeń ze słowami „drżeć”, „drżeć”, którymi określano pienienie się cieczy, często towarzyszące fermentacji przeprowadzanej przez drożdże. Angielskie słowo " drożdże„(drożdże) pochodzi ze staroangielskiego” sens», « gyst”, co oznacza „pienić się, gotować, wydzielać gaz”.

Drożdże to prawdopodobnie jeden z najstarszych „organizmów domowych”. Od tysięcy lat ludzie używają ich do fermentacji i pieczenia. Wśród ruin starożytnych egipskich miast archeolodzy znaleźli kamienie młyńskie i piekarnie, a także wizerunki piekarzy i piwowarów. Przyjmuje się, że Egipcjanie zaczęli warzyć piwo w 6000 p.n.e. e., a do 1200 pne. mi. opanował technologię wypieku chleba drożdżowego wraz z pieczeniem przaśnego chleba. Aby rozpocząć fermentację nowego substratu, ludzie wykorzystywali resztki starego. W rezultacie selekcja drożdży odbywała się przez wieki na różnych farmach i powstały nowe rasy fizjologiczne, których nie znaleziono w naturze, z których wiele nawet początkowo opisywano jako odrębne gatunki. Są to te same produkty działalności człowieka, co odmiany roślin uprawnych.

Louis Pasteur - naukowiec, który ustalił rolę drożdży w fermentacji alkoholowej

• Saccharomycotina
• Taphrinomycotina
  • Schizosaccharomycetes

• Urediniomycetes
  • Sporidiales

Cechy metabolizmu

Drożdże są chemoorganoheterotrofami i wykorzystują związki organiczne zarówno jako źródło energii, jak i węgla. Do oddychania potrzebują tlenu, jednak w przypadku jego braku wiele gatunków jest w stanie pozyskiwać energię poprzez fermentację z uwolnieniem alkoholi (fakultatywnie beztlenowce). W przeciwieństwie do bakterii, nie ma bezwzględnych beztlenowców wśród drożdży, które giną w obecności tlenu w środowisku. Gdy powietrze przechodzi przez fermentujący substrat, drożdże przestają fermentować i zaczynają oddychać (ponieważ proces ten jest bardziej wydajny), zużywając tlen i uwalniając dwutlenek węgla. Przyspiesza wzrost komórek drożdży ( Efekt Pasteura). Jednak nawet przy dostępie tlenu, w przypadku wysokiej zawartości glukozy w pożywce, drożdże zaczynają ją fermentować ( Efekt Crabtree).

Drożdże są dość wymagające pod względem warunków żywieniowych. W warunkach beztlenowych drożdże mogą wykorzystywać jako źródło energii wyłącznie węglowodany, głównie heksozy i zbudowane z nich oligosacharydy. Niektóre gatunki ( Zapalenie trzustki Pichii, Pachysolen tannophilus) również metabolizują pentozy, takie jak ksyloza. Schwanniomyces occidentalis oraz Saccharomycopsis fibuliger zdolny do fermentacji skrobi, Kluyveromyces fragilis- inulina. W warunkach tlenowych gama substratów strawnych jest szersza: oprócz węglowodanów występują też tłuszcze, węglowodory, związki aromatyczne i jednowęglowe, alkohole, kwasy organiczne. O wiele więcej gatunków jest w stanie stosować pentozy w warunkach tlenowych. Jednak związki złożone (lignina, celuloza) nie są dostępne dla drożdży.

Sole amonowe mogą być źródłem azotu dla wszystkich drożdży, około połowa gatunków ma reduktazę azotanową i może przyswajać azotany. Ścieżki wychwytu mocznika są różne w drożdżach z worków workowych i podstawczaków. Workowce najpierw go karboksylują, potem hydrolizują, podstawczaki - natychmiast hydrolizują ureazą.

Dla praktycznego zastosowania ważne są produkty wtórnego metabolizmu drożdży, uwalniane w niewielkich ilościach do środowiska: oleje fuzlowe, acetoina (acetylometylokarbinol), diacetyl, aldehyd masłowy, alkohol izoamylowy, siarczek dimetylu itp. Właściwości organoleptyczne produkty otrzymane za pomocą drożdży zależą od nich.

Rozpościerający się

Siedliska drożdży kojarzone są głównie z podłożami bogatymi w cukier: powierzchnią owoców i liści, gdzie żywią się przyżyciowymi wydzielinami roślin, nektarem kwiatowym, sokami z ran roślin, martwą fitomą itp., jednak są one również powszechne w glebie (zwłaszcza w ściółce i horyzontach organicznych) oraz w wodach naturalnych. Drożdże (ur. Kandyda, Pichia, Ambrosiozyma) są stale obecne w jelitach i pasażach ksylofagów (owadów żywiących się drewnem), na liściach zaatakowanych przez mszyce rozwijają się bogate zbiorowiska drożdży. Przedstawiciele rodzaju Lypomyces są typowymi mieszkańcami gleby.

Koło życia

Charakterystyczną cechą drożdży jest zdolność do reprodukcji wegetatywnej w stanie jednokomórkowym. W porównaniu z cyklami życiowymi grzybów wygląda to jak pączkowanie zarodników lub zygoty. Wiele drożdży jest również zdolnych do cyklu życia płciowego (jego rodzaj zależy od powinowactwa), który może obejmować stadia grzybni.

W niektórych grzybach drożdżopodobnych, które tworzą grzybnię, może rozpadać się na komórki (artrospory). To jest poród Endomyce, Galaktomyce, Arxula, Trichosporon. W dwóch ostatnich artrospory zaczynają pączkować po uformowaniu. Trichosporon tworzy również wegetatywne endospory wewnątrz komórek grzybni.

Cykle drożdży Ascomycete

Cykl życiowy drożdży haplo-diploidalnych workowców.

Najbardziej charakterystycznym typem rozmnażania wegetatywnego dla jednokomórkowych drożdżaków ascomycete jest jedynie pączkowanie Schizosaccharomyces pombe nie rozmnażaj się przez pączkowanie, ale przez rozszczepienie binarne. Miejsce pączkowania jest ważną cechą diagnostyczną: pączkowanie biegunowe, ze względu na powstawanie pączkujących blizn, prowadzi do powstania igiełkowej (w kształcie cytryny, Saccharomycodes, Hanseniaspora, Nadsonia) i w kształcie gruszki ( Schizoblastosporion) komórki; wielostronny nie modyfikuje kształtu komórki ( Saccharomyces, Pichia, Debaryomyces, Kandyda). Przy porodzie Sterigmatomyces, Kurtzmanomyces, Fellomyces pączkowanie występuje na długich wyrostkach (sterigmaty).

Pączkowanie w drożdżach ascomycete jest holoblastyczne: ściana komórkowa komórki macierzystej mięknie, wygina się na zewnątrz i tworzy ścianę komórkową komórki potomnej.

Powszechne, szczególnie w rodzaju drożdży ascomycete Kandyda oraz Pichia komórki po pączkowaniu nie rozchodzą się i tworzą pseudogrzybnię, która różni się od prawdziwej wyraźnie widocznymi zwężeniami w miejscu przegrody i krótszymi w porównaniu z poprzednimi komórkami końcowymi.

Drożdże mogą zmienić swój typ kojarzenia poprzez rekombinację DNA. Ta zmiana w komórkach występuje z częstotliwością około 10-6 na komórkę. Oprócz locus mat, komórka ma również kopię genów mata oraz mata: odpowiednio HMR (ukryty MAT po prawej) i HML (ukryty MAT po lewej). Ale te loci są w stanie milczenia. Komórka zastępuje miejsce pracy mata o kopię. W tym przypadku kopia jest tworzona z tego locus, które jest w przeciwnym stanie allelicznym. Za ten proces odpowiada gen. ALE. Ten gen jest aktywny tylko w stanie haploidalnym. Koduje endonukleazy, które przecinają DNA w locus maty. Egzonukleazy następnie usuwają region maty, a kopia HMR lub HML jest zastępowana w jego miejsce.

Aplikacja

Niektóre rodzaje drożdży są od dawna wykorzystywane przez ludzi do przygotowywania chleba, piwa, wina, kwasu chlebowego itp. W połączeniu z destylacją procesy fermentacji leżą u podstaw produkcji mocnych napojów alkoholowych. Korzystne właściwości fizjologiczne drożdży pozwalają na ich wykorzystanie w biotechnologii. Obecnie wykorzystywane są do produkcji ksylitolu, enzymów, dodatków do żywności oraz do oczyszczania zanieczyszczeń olejowych.

Drożdże są również szeroko stosowane w nauce jako organizmy modelowe do badań genetycznych i biologii molekularnej. Drożdże piekarnicze były pierwszymi organizmami eukariotycznymi, które miały w pełni zsekwencjonowane genomowe DNA. Ważnym obszarem badań jest badanie prionów w drożdżach.

Tradycyjne procesy

piekarnia

główny artykuł: piekarnia

Drożdże granulowane suche aktywne - produkt handlowy dla piekarni

Przygotowanie pieczonego chleba drożdżowego to jedna z najstarszych technologii. Ten proces wykorzystuje głównie Saccharomyces cerevisiae. Przeprowadzają fermentację alkoholową z wytworzeniem wielu metabolitów wtórnych, które decydują o walorach smakowych i aromatycznych pieczywa. Alkohol odparowuje podczas pieczenia. Dodatkowo w cieście tworzą się bąbelki dwutlenku węgla, które powodują jego „rośnięcie”, a po upieczeniu nadają chlebowi gąbczastą konsystencję i miękkość. Podobny efekt wywołuje dodanie do ciasta sody i kwasu (najczęściej kwasu cytrynowego), ale w tym przypadku nie tworzą się związki smakowe.

Mąka jest zwykle uboga w cukry fermentujące, więc do ciasta dodaje się jajka lub cukier. Aby uzyskać więcej związków smakowych, ciasto jest przekłuwane lub ugniatane w celu uwolnienia dwutlenku węgla, a następnie pozostawiane do ponownego „wyrośnięcia”. Istnieje jednak ryzyko, że drożdże nie mają wystarczającej ilości fermentującego substratu.

Produkcja wina

Winogrona z warstwą drożdży.

Drożdże są naturalnie obecne na powierzchni owoców winogron, często są widoczne jako lekki nalot na jagodach, powstały głównie Hanseniaspora uvarum. Chociaż „dzikie” epifityczne drożdże mogą dawać nieprzewidywalne wyniki fermentacji, zwykle nie konkurują z fermentorami mieszkającymi w beczkach z winem.

Zebrane winogrona są rozdrabniane na sok (moszcz, moszcz winogronowy) z 10-25% cukrem. Aby uzyskać białe wina, oddziela się od niego mieszankę nasion i skórki (miazgi), która pozostaje w moszczu do win czerwonych. Cukry są następnie przekształcane w etanol przez fermentację. Metabolity wtórne drożdży, a także związki otrzymywane z nich podczas dojrzewania wina, decydują o jego aromacie i smaku. Aby uzyskać kilka win (na przykład szampan), już sfermentowane wino jest fermentowane po raz drugi.

Zaprzestanie fermentacji wiąże się albo z wyczerpaniem się zapasów cukru (wino wytrawne), albo z osiągnięciem progu toksyczności etanolu dla drożdży. Drożdże sherry, w przeciwieństwie do zwykłych drożdży (które giną, gdy stężenie alkoholu w roztworze osiągnie 12%), są bardziej stabilne. Początkowo drożdże sherry znane były tylko na południu Hiszpanii (w Andaluzji), gdzie dzięki swoim właściwościom uzyskano mocne wino - sherry (do 24% z długim starzeniem). Z biegiem czasu drożdże sherry znaleziono również w Armenii, Gruzji, na Krymie itp. Drożdże sherry są również wykorzystywane do produkcji niektórych mocnych piw.

Piwowarstwo i kwas chlebowy

słód jęczmienny

W piwowarstwie jako surowiec wykorzystuje się ziarno (najczęściej jęczmień), zawierające dużo skrobi, ale mało cukru fermentującego przez drożdże. Dlatego skrobia jest hydrolizowana przed fermentacją. W tym celu stosuje się amylazy, które powstają podczas kiełkowania przez samo ziarno. Kiełkujący jęczmień nazywa się słodem. Słód jest mielony, mieszany z wodą i gotowany w celu uzyskania moszczu, który jest następnie fermentowany przez drożdże. Wyróżnia się drożdże piwowarskie dolnej i górnej fermentacji (klasyfikacja ta została wprowadzona przez Duńczyka Christiana Hansena).

Drożdże górnej fermentacji (np. Saccharomyces cerevisiae) tworzą „czapkę” na powierzchni moszczu, preferują temperaturę 14-25°C (dlatego górna fermentacja nazywana jest również ciepłą) i tolerują wyższe stężenia alkoholu. Drożdże dolnej (zimnej) fermentacji ( Saccharomyces uvarum, Saccharomyces carlsbergensis) mają optymalny rozwój w temperaturze 6-10°C i osadzają się na dnie fermentora.

Zastosowanie drożdży w nowoczesnej biotechnologii

Przemysłowa produkcja alkoholu

Fermentacja alkoholowa to proces prowadzący do powstania etanolu (CH 3 CH 2 OH) z wodnych roztworów węglowodanów (cukrów), pod wpływem niektórych rodzajów drożdży (patrz fermentacja) jako rodzaj metabolizmu.

W biotechnologii do produkcji alkoholu wykorzystuje się trzcinę cukrową, kukurydzę paszową i inne tanie źródła węglowodanów. Aby uzyskać fermentowalne mono- i oligosacharydy, są one niszczone przez kwas siarkowy lub amylazy grzybowe. Następnie przeprowadza się fermentację i destylację alkoholu do standardowego stężenia około 96% obj. . Drożdże z rodzaju Saccharomyces zostały genetycznie zmodyfikowane pod kątem fermentacji ksylozy, jednego z głównych monomerów hemicelulozy, co pozwala na zwiększenie wydajności etanolu przy zastosowaniu materiałów roślinnych zawierających obok celulozy znaczne ilości hemicelulozy. Wszystko to może obniżyć cenę i poprawić jej pozycję w konkurencji z paliwami węglowodorowymi.

Drożdże pokarmowe i paszowe

Jednak w latach dziewięćdziesiątych, ze względu na pojawiające się problemy higieniczne i środowiskowe w produkcji i stosowaniu białka mikrobiologicznego, a także kryzys gospodarczy, produkcja gwałtownie spadła. Zgromadzone dane świadczą o wystąpieniu szeregu negatywnych skutków stosowania papryny w tuczu drobiu i zwierząt. Ze względów środowiskowych i higienicznych zainteresowanie tą branżą również spadło na całym świecie.

Niemniej jednak na Zachodzie produkuje się i sprzedaje różne ekstrakty drożdżowe: vegemite, marmite, bovril, tsenovis. W Rosji są podobne produkcje, ale ich wolumeny są niewielkie. Do uzyskania ekstraktów stosuje się albo autolizaty drożdży (komórki są niszczone, a białko staje się dostępne dzięki enzymom samych komórek), albo ich hydrolizaty (niszczenie przez specjalne substancje). Stosowane są jako dodatki do żywności i jako dodatek do potraw smakowitość; ponadto istnieją produkty kosmetyczne na bazie ekstraktów drożdżowych.

Sprzedawane są również dezaktywowane (zabite przez obróbkę cieplną), ale nie zniszczone drożdże odżywcze, szczególnie popularne wśród wegan ze względu na wysoką zawartość białka i witamin (zwłaszcza z grupy B), a także niską zawartość tłuszczu. Niektóre z nich wzbogacone są witaminą B12 pochodzenia bakteryjnego.

Zastosowanie w medycynie

Aplikacja jako obiekt modelowy

Wiele danych dotyczących cytologii, biochemii i genetyki eukariontów po raz pierwszy uzyskano na drożdżach z rodzaju Saccharomyces. Dotyczy to zwłaszcza biogenezy.

Fakt, że drożdże to grzyby, jest prawdopodobnie znany wielu. A co można powiedzieć o dalszej klasyfikacji tych przedstawicieli królestwa? Wiadomo, że drożdże należą do grzybów z działu Ascomycetes i Basidiomycetes. Co to znaczy? Spróbujmy razem to rozgryźć.

Drożdże - grzyby

Ponadto utraciły grzybnię w wyniku procesów ewolucyjnych, jak sądzą, w związku z przejściem do życia w podłożach płynnych, bogatych w materię organiczną i bardzo sprzyjających życiu tych organizmów. W sumie istnieje do półtora tysiąca rodzajów drożdży. Wszystkie drożdże są grzybami jednokomórkowymi.

Wymiary

Pojedyncze izolowane komórki tych grzybów osiągają średnicę do 7 mikronów, ale niektóre dorastają do 40 mikronów. Jednak niektóre drożdżopodobne wciąż tworzą grzybnię na etapach swojego cyklu życiowego, aw niektórych przypadkach owocnik. Obecnie na przykład drożdże piekarskie są pierwszym eukariontem, którego genom został zidentyfikowany i odszyfrowany.

Trochę historii

Drożdże - grzyby, "udomowione" przez człowieka i od dawna. Od tysięcy lat służą do celów kulinarnych: do pieczenia, tworzenia warunków fermentacji. Już w środku Starożytny Egipt były piekarnie i oczywiście używano drożdży. A w niektórych krajach w starożytności obok wypieku przaśnego chleba (np. macy czy lawaszu) popularność zyskiwała także produkcja pieczywa drożdżowego. były znane Egipcjanom ponad sześć tysięcy lat temu, a przy pomocy tych organizmów ludzie warzyli ten pienisty napój.

Co ciekawe, za nowy starter wiele gospodarstw wykorzystywało pozostałości starego od czasów starożytnych. Tak więc, według naukowców, miała miejsce selekcja drożdży, pojawiły się gatunki, których nie znaleziono na wolności. A wielu uważa, że ​​niektóre rodzaje drożdży są wyłącznie produktem (na przykład odmiany zbóż uprawnych: pszenica, żyto i inne).

Zymologia

Tak nazywa się nauka opisująca i badająca życie i aktywność tych organizmów. Drożdże są grzybem i zostały po raz pierwszy wyizolowane w 1881 roku w Danii, a w 1883 roku były już używane do produkcji piwa. Pod koniec XIX wieku powstała klasyfikacja drożdży, aw XX wieku pojawiły się kolekcje i wyznaczniki znanych kultur. Drożdże należały do ​​grzybów z działu Ascomycetes do połowy ubiegłego wieku. Naukowcy zaobserwowali, że uogólniają się jako grupa taksonomiczna, ale w Japonii jeden z naukowców zainicjował rozmnażanie drożdżaków podstawczaków. W ten sposób eksperci doszli do wniosku, że grzyby drożdżowe (zdjęcie poniżej) powstały podczas ewolucji niezależnie między tymi dwoma podziałami królestwa (ascomycetes i basidiomycetes). Dane zostały również potwierdzone przez badanie biologii molekularnej organizmów. Nie są taksonem, ale najprawdopodobniej specjalną formą życia.

Workowce i podstawczaki

Tak więc drożdże należą do grzybów działu Ascomycetes i Basidiomycetes (a dokładniej do dwóch różnych działów). Wszystkie z nich są podkrólestwem wyższych grzybów. Można je odróżnić na podstawie cech cykli życiowych i niektórych innych znaków: par w DNA, obecności ureazy. Workowce, czyli torbacze, to dość rozległy dział, obejmujący do trzydziestu tysięcy gatunków (swoją drogą, do tego działu należą znane trufle, a także smardze i linie). Wśród wszystkich - i drożdże, które są uważane przez naukowców wtórnie za organizmy jednokomórkowe.

siedliska

Zazwyczaj organizmy te żyją w miejscach bogatych w cukry - podłoża na powierzchni owoców i jagód, liści. Mogą żywić się roślinnymi produktami odpadowymi: nektarem, wydzielinami, sokami z ran. Nie lekceważ i martwej fitomasy. Mogą również żyć w ściółce organicznej oraz w naturalnych masach wodnych. Niektóre drożdże są również obecne w jelitach owadów żywiących się drewnem. Dużo drożdży i liści zarażonych mszycami.

Aplikacja

Niektóre rodzaje kultur drożdży są od dawna poszukiwane w gotowaniu, pieczeniu i destylacji. Kwas, chleb, piwo, wino nie mogą obejść się bez tych najmniejszych pomocników. Wszystkie te drożdże, znane ludzkości od dawna, należą do grzybów działu workowców. Do produkcji mocnego alkoholu biorą udział w destylacji na etapie fermentacji. Obecnie niektóre kultury drożdży są wykorzystywane w szerokim zakresie biotechnologii: produkcji paliw i dodatki do żywności i enzymy. A w nauce są wykorzystywane jako rośliny doświadczalne do badań genetycznych.

Saccharomyces cerevisiae

Przedstawicielami grzybów jednokomórkowych są na przykład drożdże.

Znanych jest około 500 gatunków grzybów drożdżowych. Grzyby drożdżowe występują w naturze na powierzchni roślin, w nektarze kwiatów, na owocach, w soku drzew, w glebie. Nie tworzą typowej grzybni. Te mikroskopijne grzyby składają się z pojedynczej kulistej komórki. Drożdże rozmnażają się przez pączkowanie: na ciele grzyba powstaje występ (jak nerka), który wzrasta, oddziela się od ciała matki (pąków) i prowadzi niezależny tryb życia. Pączkujące komórki drożdży wyglądają jak rozgałęzione łańcuchy.

Od czasów starożytnych ludzie używali drożdży do wypieku chleba.

Drożdże szybko rosną, o czym decyduje ich niezwykle wysoka przemiana materii. Jednak znacząco się zmieniają skład chemiczny środowisko. Najbardziej znanym procesem, który przeprowadzają, jest fermentacja alkoholowa. Drożdże żywią się cukrem, zamieniając je w alkohol. Jednocześnie uwalniany jest dwutlenek węgla, który przyczynia się do wzrostu ciasta, czyniąc je lekkim i porowatym.

Niektóre grzyby drożdżowe ludzie używają w browarnictwie, produkcji wina i jako pasza białkowa w hodowli zwierząt.

Drożdże Ascomycete i Basidiomycete

Drożdże należące do różnych działów grzybów można rozróżnić zarówno po charakterystyce ich cyklu życiowego, jak i bez jego obserwacji, jedynie na podstawie oznak powinowactwa. Obejmują one:

• synteza karotenoidów (występujących tylko w drożdżach podstawczaków);
• rodzaj ubichinonów (z 5-7 resztami izoprenoidowymi w workowcach i z 8-10 w podstawczakach, chociaż są wyjątki);
• rodzaj pączkowania (patrz sekcja cykl życia);
• zawartość par GC w DNA (26-48% w workowcach, 44-70% w podstawczakach);
• obecność enzymu ureazy (charakteryzującego się kilkoma wyjątkami tylko przez podstawczaki) itp.

Cechy metabolizmu drożdży

Drożdże są chemoorganoheterotrofami i wykorzystują związki organiczne zarówno jako źródło energii, jak i węgla. Do oddychania potrzebują tlenu, ale w przypadku jego braku wiele gatunków jest w stanie pozyskiwać energię poprzez fermentację z uwolnieniem alkoholi (fakultatywne beztlenowce). W przeciwieństwie do bakterii, nie ma bezwzględnych beztlenowców wśród drożdży, które giną w obecności tlenu w środowisku. Gdy powietrze przechodzi przez fermentujący substrat, drożdże przestają fermentować i zaczynają oddychać (ponieważ proces ten jest bardziej wydajny), zużywając tlen i uwalniając dwutlenek węgla. Przyspiesza to wzrost komórek drożdży (efekt Pasteura). Jednak nawet przy dostępie tlenu, w przypadku dużej zawartości glukozy w pożywce, drożdże zaczynają ją fermentować (efekt Crabtree).

Komórki drożdży piekarniczych, mikroskopia fluorescencyjna.

Drożdże są dość wymagające pod względem warunków żywieniowych. W warunkach beztlenowych drożdże mogą wykorzystywać jako źródło energii wyłącznie węglowodany, głównie heksozy i zbudowane z nich oligosacharydy. Niektóre gatunki (Pichia stipitis, Pachysolen tannophilus, Phaffia rhodozyma) również trawią pentozy, takie jak ksyloza. Gatunki Schwanniomyces occidentalis i Saccharomycopsis fibuliger są zdolne do fermentacji skrobi, gatunek Kluyveromyces fragilis - inulina. W warunkach tlenowych (w obecności tlenu) zakres substratów strawnych jest szerszy: oprócz węglowodanów trawione są tłuszcze, węglowodory, związki aromatyczne i jednowęglowe, alkohole i kwasy organiczne. O wiele więcej gatunków jest w stanie stosować pentozy w warunkach tlenowych. Jednak związki złożone (lignina, celuloza) nie są dostępne dla większości drożdży (z wyjątkiem niektórych gatunków z rodzaju Trichosporon, które wykazują aktywność celulolityczną).

Sole amonowe mogą być źródłem azotu dla wszystkich drożdży, około połowa gatunków ma reduktazę azotanową i może absorbować azotany. Ścieżki wychwytu mocznika są różne w drożdżach z worków workowych i podstawczaków. Ascomycetes najpierw go karboksylują, a następnie hydrolizują, podstawczaki natychmiast hydrolizują za pomocą enzymu ureazy.

Dla praktycznego zastosowania ważne są produkty wtórnego metabolizmu drożdży, uwalniane w niewielkich ilościach do środowiska: oleje fuzlowe, acetoina (acetylometylokarbinol), diacetyl, aldehyd masłowy, alkohol izoamylowy, siarczek dimetylu itp. Właściwości organoleptyczne produkty otrzymane za pomocą drożdży zależą od nich.

rozprzestrzenianie drożdży

Siedliska drożdży kojarzone są głównie z podłożami bogatymi w cukier: powierzchniami owoców i liści (gdzie drożdże żywią się ważnymi wydzielinami roślin), nektarem kwiatowym, sokiem z ran roślin, martwą fitomasą itp. Drożdże są również powszechne w glebie (szczególnie w ściółce i horyzonty organiczne) i wody naturalne. Drożdże (rodzaj Candida, Pichia, Ambrosiozyma) są stale obecne w jelitach i pasażach ksylofagów (owadów żywiących się drewnem), na liściach zaatakowanych przez mszyce rozwijają się bogate zbiorowiska drożdży. Przedstawiciele rodzaju Lypomyces są typowymi mieszkańcami gleby.

Cykl życia drożdży

Charakterystyczną cechą drożdży jest zdolność do reprodukcji wegetatywnej w stanie jednokomórkowym. W porównaniu z cyklami życiowymi grzybów wygląda to jak pączkowanie zarodników lub zygot. Wiele drożdży jest również zdolnych do cyklu życia płciowego (jego rodzaj zależy od powinowactwa), który może obejmować stadia grzybni.

W niektórych grzybach drożdżopodobnych, które tworzą grzybnię (rodzaje Endomyces, Galactomyces, Arxula, Trichosporon), grzybnia może rozpaść się na komórki (artrospory). W rodzajach Arxula i Trichosporon zarodniki stawowe zaczynają pączkować po utworzeniu. U grzybów z rodzaju Trichosporon wewnątrz komórek grzybni tworzą się również wegetatywne endospory.

Nawigacja:

Znane powiedzenie „rośnie skokowo” jest całkowicie uzasadnione właściwościami ten produkt. Ciasto rośnie - cieszy się gospodyni.

Jesteśmy przyzwyczajeni do pieczenia na powietrzu i nawet nie zadajemy sobie pytania – czy drożdże są niebezpieczne dla zdrowia?

Przyjrzyjmy się bliżej jednemu z ciekawe składniki- drożdże.

Dziś dowiesz się o nich wszystkiego. Historia, czy są niebezpieczne dla zdrowia, dlaczego są przydatne, jak hodować, przechowywać i wiele więcej.

Historia i wartość żywieniowa

Drożdże są używane w kuchni od dawna. Stało się to wiele wieków temu w starożytnym Egipcie. Egipcjanie najpierw nauczyli się warzyć piwo, a znacznie później piec chleb na drożdżach. Dla współczesnego świata właściwości drożdży odkrył francuski mikrobiolog Pasteur (1857). Po 24 latach w Danii powstała pierwsza kultura drożdży.

Pod koniec XIX wieku do trawienia zaczęto stosować drożdże „hodowane”. Do tej pory wyhodowano ponad 1,5 tysiąca odmian tych mikroorganizmów. Ale do naszej diety używamy tylko 4 z nich:

• wino (tablica na winogronach);
• mleczarnia ( nabiał na naturalnym zakwasie);
• piekarnia (pieczenie);
• piwo (piwo „żywe”).

suche kalorie drożdży- 75 kcal/100g.

Żywe kalorie drożdży- 119 Kcal/100g.

Najczęściej mamy do czynienia z drożdżami piekarskimi, które są używane na całym świecie jako zaczyn do ciasta.

Co to są drożdże?

Zanim zagłębimy się w to, czym są drożdże i jakie są ich główne różnice, najpierw zrozummy, czym one są.

Jeśli ktoś nie zna drożdży, to jest to żywy organizm, czyli jednokomórkowy grzyb. Ich komórki są jajowate i można je zobaczyć tylko pod mikroskopem. 1 gram drożdży zawiera 20 miliardów komórek, napiszę w liczbach - 20 000 000 000 więc możesz docenić całą skalę.

Naukowo nazywa się drożdże, których wszyscy używamy do pieczenia Saccharomyces cerevisiae, co w wolnym tłumaczeniu oznacza „grzyb, który zjada cukier”.

W prostych słowach wygląda to tak: drożdże „zjadają” cukier i przetwarzają go na dwutlenek węgla, dzięki czemu ciasto powiększa się, pęczniejąc od wewnątrz. Oprócz gazu produkują również etanol, to on nadaje wypiekowi charakterystyczny aromat i smak drożdży, a także dzięki temu mamy możliwość picia takich napojów alkoholowych jak wino, koniak, brandy, whisky i wiele innych, ale to temat na inną rozmowę.

Być może zauważyłeś, że nie każdy przepis na ciasto ma cukier, w tym przypadku czym żywią się drożdże i dlaczego ciasto rośnie?

Rzecz w tym, że cukier, a właściwie cukier, to nie tylko kryształowe granulki, które dodaje się do herbaty. Jest ich kilka odmian: sacharoza, fruktoza, glukoza, maltoza. Krótko mówiąc, więc sacharoza- jest to zwykły cukier granulowany, wyekstrahowany z buraków lub trzciny, fruktoza i glukoza zawarte w miodzie, melasie, owocach i maltoza- to cukier, który występuje w kiełkujących ziarnach jęczmienia, żyta i innych zbóż, a co najważniejsze dla nas - w pszenica z którego otrzymuje się mąkę.

To dzięki temu, że mąka zawiera maltozę, drożdże mają coś do jedzenia bez dodatku cukru. Ale dodanie cukru pomaga przyspieszyć ten proces.

To ciekawe: fermentacja jest procesem naturalnym, w naturze występują tzw dzikie drożdże, które znajdują się na skorupkach wielu jagód. Dzięki nim dojrzałe winogrona pełne cukru mogą zamienić się w wino bez dodatkowych drożdży.

Szkoda i korzyść

Temat przydatnych i niebezpieczne właściwości„udomowione” grzyby są niejednoznaczne. Nawet biolodzy nie mogą dojść do wspólnego wniosku. Jak twierdzą naturopaci i producenci, przysmaki na drożdżach coraz częściej można znaleźć na stołach obiadowych od Japonii po Amerykę. Którą stronę opowiedzieć, to sprawa osobista.

Korzyści z drożdży

Korzyści z każdego produktu zależą od jego składu. Drożdże zawierają:

• minerały (potas, mangan, sód, miedź, wapń, jod, żelazo, fosfor, cynk, magnez, molibden);
• witaminy (grupy B - B1, B2, B5, B9, D, E, P);
• celuloza;
• glukozydaza;
• proteinaza;
• peptydaza;
• przydatne aminokwasy (10%).

Każdy rodzaj drożdży ma swój unikalny skład, dzięki czemu działają inaczej. Wszystkie gatunki zaliczane są do dietetycznych produktów białkowych (zawartość białka 66%). Białka drożdżowe w niczym nie ustępują tym znajdującym się w mięsie czy rybach. Są zalecane włączyć do diety wegetariańskiej w celu uzupełnienia niedoboru białka.

drożdże mleczne są również probiotykami, wspierają prawidłową mikroflorę jelitową. Aminokwasy biorą udział w proces metaboliczny i praca ważnych organów. Drożdże również obniżają poziom cholesterolu, pomagają przy zaparciach i innych problemach żołądkowo-jelitowych, są przydatne przy anemii i regulują ciśnienie krwi.

Szkoda drożdży

Ciekawostką jest, że w dokumentach z czasów faszystowskich Niemiec znaleziono sformułowanie „jeśli wojna nie wytępi Rosjan, zrobią to drożdże”. Rzeczywiście, wielu z nas odczuwa pewien dyskomfort po zjedzeniu produktów drożdżowych. Jest na to kilka czynników:

1. Śmierć „rodzimej” mikroflory. W przewodzie pokarmowym mikroorganizmy drożdżowe zaczynają się aktywnie namnażać. Proces negatywnie wpływa na normalną florę. W rezultacie zaburzenia przewodu żołądkowo-jelitowego, wątroby, pęcherzyka żółciowego.
2. Zmniejszona funkcja regeneracji. Natura stworzyła w ludzkim ciele unikalny mechanizm samoleczenia. Jeśli usuniesz na przykład część wątroby, w zdrowym ciele zostanie ona przywrócona w ciągu miesiąca. Ale pod warunkiem, że w organizmie nie zajdą procesy fermentacyjne, które wywołują tylko drożdże.

Dotyczy żywe kultury drożdży. Podczas procesu pieczenia mikroorganizmy giną pod wpływem wysokich temperatur. Dlatego też bogate produkty piekarnicze są pod tym względem bezpieczne.

Korzystne cechy

Do normalnego funkcjonowania jelit po prostu niezbędna jest obecność drożdży. Dlatego lekarze zalecają spożywanie do 7 g drożdży dziennie. Zapewni to dzienne zapotrzebowanie. Jest to szczególnie ważne w następujących warunkach:

• przeciążenie psychiczne i fizyczne;
• stres;
• zapalenie skóry, trądzik;
• niedokrwistość;
• niedożywienie;
• niedobór witamin;
• naruszenia procesów metabolicznych;
• oparzenia;
• nerwoból;
• zmniejszona odporność;
• chroniczne zmęczenie;
• choroby przewodu pokarmowego;
• podwyższone tło promieniotwórcze.

Unikalna kompozycja drożdży aktywuje proces trawienia, zwiększa apetyt i normalizuje przemianę materii. Mikroorganizmy wpływają na wchłanianie jelitowe. Drożdże poprawiają wchłanianie wielu składników odżywczych.

Ale znowu, nie zapomnij o tym naturalne/żywe drożdże w cieście zamierają podczas pieczenia ponieważ są niestabilne w wysokich temperaturach. Dlatego pieczywo nie może być uważane za źródło żywych drożdży, co oznacza, że nie mają korzystnego wpływu na ciele.

Przeciwwskazania do stosowania drożdży

Drżenie to wciąż specyficzny produkt, z którego nie każdy może korzystać. Niektóre przeciwwskazania obejmują:

• alergia na produkty zawierające drożdże;
• zmniejszona czynność nerek;
• choroby układu hormonalnego;
• dysbakterioza;
• drozd;
• dna.

Nadużywanie produktów drożdżowych jest również niebezpieczne dla zdrowego organizmu. Nadmiar drobnoustrojów grzybowych powoduje pogorszenie wchłaniania wapnia i niektórych innych witamin. Kobiety ze skłonnością do pleśniawki powinny kontrolować swoją dietę.

I po raz trzeci: wszystkie powyższe dotyczy użycia żywych drożdży(piwo niepasteryzowane/niefiltrowane, domowe fermentowane produkty mleczne itp.) o pieczywo nie możesz się martwić.

Rodzaje drożdży piekarskich

drożdże płynne

Do 1825 r. drożdże sprzedawano w postaci płynnej. Obecnie drożdże w postaci płynnej stosuje się głównie w: produkcja przemysłowa i autentyczne piekarnie, które honorują tradycję. W sprzedaży takich drożdży praktycznie nie ma.

Prasowane (świeże) drożdże

Najpopularniejszy rodzaj drożdży, który można znaleźć wszędzie, od targowisk po duże supermarkety.

W zależności od producenta kolor może się różnić od białego do jasnobrązowego. Sprzedawany jest zwykle w postaci małych cegieł o wadze 100 gramów.

O świeżości produktu decyduje równomierny kolor i struktura. Podczas odrywania drożdże nie powinny się rozmazywać - tylko kruszyć.

Ten rodzaj drożdży jest najtańszy i najtańszy. Przed dodaniem do ciasta drożdże należy ożywić w wodzie, jak to zrobić - przeczytaj poniżej.

Kupując, zwróć uwagę na datę produkcji, ponieważ takie drożdże nie są długo przechowywane.

aktywne suche drożdże

Drożdże suszone są uważane za bardziej nowoczesne. Sprzedawane w formie kulistych granulek przypominających kulki, pakowane w woreczki.

Nie są dużo droższe od żywych, a jednocześnie nie są tak wymagające pod względem miejsca i warunków przechowywania. Podobnie jak żywe, przed dodaniem do ciasta trzeba je „ożywić” przez rozpuszczenie w wodzie.

Drożdże błyskawiczne (szybko działające)

Zazwyczaj sprzedawane w opakowaniach 7-11 gr. Główną różnicą w stosunku do suchych jest to, że można je natychmiast dodać do mąki w postaci suchej.

Jak przechowywać?

Drożdże są żywym produktem, więc wymagają specjalne warunki przechowywania. Od ich przestrzegania zależeć będzie, jak szybko ciasto wyrośnie i czy w ogóle wyrośnie.

Żywe drożdże prasowane

Zakupione drożdże powinny trzymaj w temperaturze od 0 do 4 stopni. Na temperatura pokojowa drożdże prasowane zachowują swoje właściwości nie dłużej niż jeden dzień, w lodówce po zamknięciu - do 4 tygodni, po otwarciu - do 2 tygodni.

Drożdże prasowane można konserwować, jeśli zostaną zmiażdżone i zmieszane z mąką. Następnie pozwól im wyschnąć, kładąc je na grubym papierze. Po wysuszeniu włożyć drożdże słoik pod pokrywką. Przechowuj pojemnik w ciemnym miejscu. Przed kolejnym użyciem sprawdź je pod kątem przydatności.

Innym sposobem jest włożenie drożdży do szklanego pojemnika, wlanie olej roślinny i szczelnie zamknij. Przechowywać w lodówce.

Suche drożdże

Całe zamknięte opakowanie suchych drożdży można przechowywać przez 1,5 roku. Najważniejsze, że miejsce jest suche i chłodne bez światła słonecznego. Po otwarciu opakowania pogarszają się właściwości drożdży.

Maksymalny okres użytkowania otwartego worka z drobnoustrojami wynosi 2 tygodnie. Ale niektórym gospodyniom domowym udaje się przedłużyć go do kilku miesięcy.

Suche drożdże błyskawiczne

Nie wymagający warunków przechowywania. W zamkniętym opakowaniu mogą leżeć przez rok i nadadzą się do pieczenia. I lepiej wysłać otwartą paczkę do lodówki.

Drożdże instant są wygodne, ponieważ są pakowane w 7-11g. a często jeden przepis zajmuje całe opakowanie.

Czy można zamrozić drożdże i jak to zrobić?

Wiele gospodyń domowych błędnie wierzyćże zamrażarka „zabije” drożdże. Wręcz przeciwnie, pomoże utrzymać je dłużej. to Najlepszym sposobem przechowywanie żywych mikroorganizmów.

Dla produktu prasowanego algorytm działania jest następujący:

1. Uwolnij brykiet z papieru.
2. Pokrój na wygodne kawałki, z których każdy jest owinięty folią.
3. Wszystkie porcje włóż do woreczka, zawiąż i wyślij do zamrażarki.

Żyć w ten sposób drożdże mogą leżeć przez sześć miesięcy, i nadal będzie się nadawał do pieczenia. Tylko upewnij się, że najpierw rozmrozisz go w lodówce. Oczywiście takie drożdże będą potrzebowały trochę więcej czasu, aby wyrosnąć. Aby przyspieszyć ten proces, można je „karmić” cukrem rozpuszczonym w ciepła woda.

Drożdże suche aktywne lub instant można również przechowywać w zamrażarce. To wydłuży ich okres przydatności do spożycia kilka razy.

Ale nie nadużywaj tego sposobu na przedłużenie życia drożdży. Nie ma potrzeby robienia dużych zapasów na przyszłość ze względu na oszczędności. Nieświeże drożdże sprawią, że babeczka będzie ciężka i gumowata.

Jak hodować drożdże

Wiemy już, że istnieją trzy rodzaje drożdży:

1. Wciśnięty (na żywo).
2. Suchy (aktywny).
3. Szybko wysycha.

Każdy z nich rozmnaża się na swój sposób.

Żywe drożdże prasowane

Technologia przygotowania żywych drożdży jest prosta:

1. Pokrusz produkt do miski ceramicznej lub szklanej, dodaj 1/2 szklanki ciepłego mleka lub wody. Bez soli i cukru. Drożdże powinny być całkowicie rozpuszczone. Upewnij się, że temperatura cieczy nie przekracza 40 stopni, w przeciwnym razie mikroorganizmy zginą.
2. Rozcieńczony produkt pozostawić na 20 minut w ciepłym miejscu.
3. Potrafi gotować ciasto maślane. Zaleca się przestrzegać proporcji: 25 g żywych drożdży na 500 g mąki.

Jeśli żywe drożdże są zwijane, można je zrehabilitować przez rozpuszczenie w ciepłej wodzie z dodatkiem ½ łyżeczki cukier granulowany. Jeśli po jakimś czasie bulgotały, ich właściwości wracały. Możesz spokojnie zająć się pieczeniem.

Suche drożdże aktywne

Z reguły producenci dołączają instrukcje dotyczące ich hodowli. Nie ma w tym nic skomplikowanego:

1. Wlej do miski właściwa ilość ciepły płyn (nie więcej niż 40 stopni) - mleko lub woda. Proporcje są wskazane w przepisie. Proces nie powinien przerodzić się w warzenie, musisz „obudzić” drożdże, a nie je zabijać.
2. Do płynu dodaj kilka małych łyżek cukru pudru, mieszaj aż do całkowitego rozpuszczenia.
3. Na wierzch posyp suchymi drożdżami, a gdy granulki spęcznieją, wymieszaj. Powinieneś dostać pastowatą masę.
4. Jeśli w kuchni jest ciepło, możesz po prostu przykryć naczynia torbą. Jeśli jest zimno, owiń konstrukcję grubym ręcznikiem.
5. Jeśli zrobiłeś wszystko dobrze, po 10 minutach drożdże „zagrają”. Możesz zagnieść ciasto.

Jeśli drożdże "nie obudziły się", oznacza to, że albo złowiono produkt niskiej jakości, albo naruszono technologię gotowania. W każdym razie, ten produkt nie nadaje się do pieczenia.

Suche drożdże instant

Drożdże instant są znane z formuły szybkiej lub instant. Ich właściwości uzasadniają nazwę.

Takie drożdże nie ma potrzeby rozmnażania co oszczędza dużo czasu.

Suche drożdże szybko działające należy natychmiast dodać do mąki podczas wyrabiania ciasta i nie czekać na ich aktywację.

Wymienność

Wszystkie drożdże piekarskie są całkowicie wymienne. Jeśli w przepisie wskazane są żywe drożdże, można je łatwo zastąpić drożdżami suchymi lub instant. W żaden sposób nie wpłynie to negatywnie na ciasto. Ale czas fermentacji może się zmienić.

Ponadto, zastępując jeden rodzaj drożdży innym, konieczne jest ponowne obliczenie dawki.

Stosunek suchych drożdży do świeżych

1g suchych drożdży ~ 3g świeżych drożdży

Stosunek drożdży instant do świeżych

1g drożdży instant ~ 6g świeżych

Stosunek drożdży instant i suchych

1g drożdży instant ~ 3g suchych

W warunkach naturalnych drożdże zwykle znajdują się na powierzchni warzyw, owoców, w nektarze kwiatowym oraz w nieświeżych liściach. Również drożdże często znajdują się w środowisku jelitowym wielu zwierząt i ludzi.

Skład drożdży

Komórka składa się w z wody, z czego około połowa wiąże organelle, a ¼ to część uwolniona. Na podstawie wieku i stanu ogólnego możemy wskazać przybliżony skład suchej masy komórkowej:

• Azot - 43-60%;
• Cukier - 16-39%;
• Tłuszcz - 2-14%;
• Minerały - 6-12%.

Oprócz głównych składników komórka zawiera również zawartość ważnych dla metabolizmu pierwiastków - witamin i enzymów.

Struktura komórkowa

Kształt komórki jest zróżnicowany, może być kulisty, eliptyczny lub w kształcie pręta. Wymiary zależą od siedliska i jego warunków. Charakterystyka drożdży wytwarzanych dzięki właściwościom drożdży młodszych.

Ogniwa drożdżowe składają się z następujących składników:

• Cytoplazma;
• Jądro;
• Membrana;
• mitochondria;
• glikogen;
• Aparat Golgiego;
• Rybosomy.

Oddech

Tlen jest niezbędny dla aktywności oddechowej komórek drożdży. Ale jeśli to konieczne, drożdże mogą przez jakiś czas całkowicie się bez niego obejść.

Odżywianie drożdży

Większość gatunków na energię w procesie żywienia wykorzystuje składniki pochodzenia organicznego. W przypadku braku tlenu w pożywce komórki drożdży częściej wykorzystują różne węglowodany. W środowisku wzbogaconym w tlen do syntezy dostępnych jest więcej rodzajów substancji.

Produkty odpadowe drożdży

Komórki drożdży w procesie syntezy wytwarzają kilka rodzajów alkoholi, a także różne kwas tłuszczowy. Ponadto komórki drożdży mają zdolność uwalniania do środowiska pewnych substancji, takich jak aldehydy i oleje fuzlowe.

reprodukcja

Komórki drożdży zwykle rozmnażają się wegetatywnie przez pączkowanie lub podział. Znane są przypadki rozmnażania płciowego u niektórych drożdżaków. Ponadto istnieją komórki drożdży, które tworzą grzybnię, która następnie rozpada się na pojedyncze artrospory.

Wzrost komórek drożdży

Wzrost drożdży determinowany jest wpływem czynników środowiskowych - temperatury i wilgotności, kwasowości i ciśnienia atmosferycznego. Korzystna dla wzmożonego wzrostu jest średnia temperatura.

Korzyści z organizmów drożdży

Drożdże są szeroko stosowane nie tylko w Przemysł spożywczy, w produkcji wyrobów piekarniczych i napojów, ale także w produkcji wielu przydatnych pierwiastków – witamin, polisacharydów, kwasów organicznych, enzymów i karotenoidów.

Wykorzystanie komórek drożdży w farmakologii i medycynie

Biotechnologowie wykorzystują komórki drożdży do produkcji wielu leki. Przydatne jest stosowanie drożdży piwnych w leczeniu i zapobieganiu reakcjom alergicznym. Kosmetolodzy zalecają stosowanie ich w celu wzmocnienia ogólnej kondycji ciała i skóry.

Istnieje również rodzaj drożdży, który normalizuje pracę jelit i przywraca mikroflorę żołądka. Te organizmy drożdżowe pomagają zwalczać biegunkę i drażliwe jelita.