Пивные дрожжи

Пивные, пивоварни, пекарни или пекарские дрожжи (Saccharomyces cerevisiae) - один из видов дрожжей. Это наиболее известный и важный для человека вид дрожжей вследствие их использования издавна в пекарстви и пивоварении. Считается, что они были изначально изолированные из шкурок винограда (дрожжи можно увидеть как один из компонентов тонкого белого налета на кожуре некоторых цветных и темных плодов, например слив, они существуют среди воска кутикулы). Этот микроорганизм отвечает за самый общий тип брожения. Saccharomyces cerevisiae имеет клетки овальной формы, 5-10 мкм в диаметре. Он воспроизводится с помощью почкования.

Saccharomyces cerevisiae - один из наиболее интенсивно исследованных эукариотических модельных организмов в молекулярной и клеточной биологии, подобно Escherichia coli, как модельной бактерии. Он полезен в исследовании клеточного цикла, так как его легко выращивать, но, как эукариот, он разделяет сложную внутреннюю структуру животных и растительных клеток. Геном S. cerevisiae был первым полностью секвенирован эукариотических геномов.

Название "Saccharomyces" происходит из греческого языка, и означает "сахарная плесень". "Cerevisiae" происходит из латинского языка и означает "пивной".


1. Генетика

Геном S. cerevisiae был первым полностью секвенирован эукариотических геномов. База данных геномов дрожжей ([1]) отлично аннотированная и остается важным инструментом исследования функции и организации генетики и физиологии эукариот. Другая важная генетическая база данных S. cerevisiae поддерживается Мюнхенским информационным ценром последовательностей белков ([2]). Геном состоит из около 13 млн. пар оснований и 6 275 генов, хотя считается, что лишь около 5 800 из них являются действительными функциональными генами. Оценено, что дрожжи разделяют около 23% своего генома с геномом человека.


2. Жизненный цикл

Жизненный цикл Saccharomyces cerevisiae

Клетки Saccharomyces cerevisiae могут жить и расти в двух формах, гаплоидных и диплоидной. Гаплоидные клетки способны только к вегетативного размножения, при котором клетки дрожжей делятся в результате митоза на две клетки разного размера ( почкования), а по условиям стресса эти клетки обычно просто умирают.

Диплоидные клетки (привычнее форма) также способны к митоза и почкования, но по условиям стресса они проходят процесс споруляции, мейоза, образуя гаплоидные споры, прорастающие в гаплоидные клетки.

Гаплоидные клетки могут иметь один из двух типов спаривания, но и α. Клетки двух различных типов способны к спариванию с образованием диплоидной клетки, является примитивной формой полового размножения. Тип спаривания визназаеться единственным генетическим локусом, MAT, который в свою очередь управляет половым поведением как гаплоидных, так и диплоидных клеток. С помощью генетической рекомбинации, гаплоидные клетки могут переключать тип спаривания на каждом клеточном цикле.


3. Химический состав дрожжей

Химический состав дрожжей: вода - 74%, белки - 12,7%, жиры - 2,7%, клетчатка - 2,1%, минеральные вещества (кальций, калий, фосфор, магний, алюминий, сера, железо и др.)., витамины В 1, В 2, РР. [1]

4. Использование в хозяйстве

Археологические раскопки в Египте обнаружили пивоварни и хлебопекарни, которые были построены 2000 и 6000 лет назад [2]. Известно, что в Древнем Вавилоне применяли технологию получения солода и пивоварения.

Пекарских дрожжей в мире производится около миллиона тонн ежегодно [2].

4.1. Хлибопекарство

Saccharomyces cerevisiae является видом дрожжей, используется почти исключительно для приготовления печеного дрожжевого хлеба. Дрожжи вызывают спиртовое брожение с образованием множества вторичных метаболитов, обусловливающих вкусовые и ароматические качества хлеба. Спирт испаряется при выпечке. Кроме того, в тесте формируются пузыри углекислого газа, заставляющие его "подниматься", и придают хлебу губчатую структуру и мягкость. Аналогичный эффект вызывает внесение в теста соды и кислоты (обычно лимонной), но в этом случае не образуются вкусовые соединения.

Мука обычно бедное сахарами, необходимыми для брожения, поэтому в тесто добавляют яйца или сахар. Для получения большего количества вкусовых соединений тесто прокалывают или перемешивают, высвобождая углекислый газ, а потом снова оставляют "подниматься".

В кондитерском производстве используют как прессованные, так и сухие дрожжи.


4.1.1. Свежие прессованные дрожжи

Свежие прессованные дрожжи имеют светло-кремовый или светло-серый цвет. Консистенция плотная, дрожжи легко ломаются. Запах - приятный, чуть спиртовой, не допускается запах плесени, другие посторонние запахи. Вкус должен быть пресный, свойственный дрожжам, без постороннего привкуса.

По физико-химическим показателям влажность дрожжей составляет не более 75%, подъемная сила (подъем теста до 70 мм) не более 70 минут. [1]

В замороженных дрожжей можно восстановить подъемную силу, постепенно размораживая их при температуре 3-8 ? C. [1]

Перед использованием дрожжи освобождают от бумаги, растворяют в теплой воде (30-35 ? C) и процеживают через сито.

Хранят прессованные дрожжи при температуре 4 ? C в течение 5 дней. [1]


4.1.2. Сухие дрожжи

Сухие дрожжи получают при высушивании прессованных дрожжей, предварительно измельченных в виде гранул, мелких зерен, кусочков, вермишели, таблеток. [1]

Сушат дрожжи нескольких часов сначала при температуре 50 ? C, а затем - 30-35 ? C. [1] При высушивании дрожжи должны сохранять свою ферментативную активность.

По качеству сухие дрожжи делят на высший и 1-й сорта. [1] Цвет сухих дрожжей должен быть светло-желтым или светло-коричневым, запах и вкус - свойственные сухим дрожжам.

По физико-химическим показателям сухие дрожжи должны иметь влажность: высшего сорта - 8%, 1-го сорта - 10%. [1] Подъемная сила дрожжей: высшего сорта - 70 мин., 1 сорта - 90 мин. [1]

Перед использованием 100 г сухих дрожжей перемешивают с 1 кг муки и разводят в 3 л теплой воды (25-27 ? C). Через час их используют для приготовления опары. Сухих дрожжей берут в 3 раза меньше, чем свежих.

Хранят сухие дрожжи - при температуре 17 ? C и относительной влажности воздуха 65% в течение 1 месяца. [1]


4.2. Пивоварения

Saccharomyces cerevisiae широко используется в пивоварении (вместе с некоторыми другими видами: Saccharomyces carlsbergensis и Brettanomyces SP.) и известный как "дрожжи верхнего брожения", из-за того, что обычно всплывает на поверхность емкости в течение брожения. Пиво, при изготовлении которого использовались дрожжи верхнего брожения, называется элем, поэтому эти дрожжи иногда называются "елевимы". Эти дриджди не в состоянии потреблять сахара, в результате чего пиво становится более сладким и "фруктовым".


4.3. Использование в аквариумах

Вследствие высокой стоимости коммерческих систем обогащения воды углекислым газом, необходимым для водных растений, получения углекислого газа с помощью дрожжей - популярная среди аквариумистов практика. Культура дрожжей целом поддерживается в пластмассовых бутылках и обычно обеспечивает один пузырек CO 2 каждые несколько секунд. Для обеспечения растворения газа используется много различных подходов.


5. Исследования

Saccharomyces cerevisiae - популярный модельный организм, и поэтому является одним из наиболее исследованных одноклеточных организмов (вместе с E.coli). Многие данные из клеточной биологии, биохимии и генетики эукариот впервые получены на этих дрожжах. На дрожжевых объектах выполнены первые работы по радиобиологии, открыта цитоплазматическая изменчивость, генетическая самостоятельность митохондрий и др.. Для генетических исследований важен короткий жизненный цикл дрожжей и возможность быстрого и легкого получения большого количества их особей и поколений, что позволяет изучать даже очень редкие явления.


Примечания

  1. а б в г д е ж и к л Зайцева Г. Т., горпинками Т. М. Технология изготовления мучных кондитерских изделий: Учеб. для проф.-техн. уч. заведений. - М.: Виктория. 2002. - 400 с. ISBN 966-95870-6-9
  2. а б Гудзь С.П. Микробиология: учебник: [для студ.вищ.навч.закл.] / С.П. Яблоко, С.О.Гнатуш, И.С.Билинська.-Львов: Издательский центр ЛНУ имени Ивана Франко, 2009.-360с. ISBN 978-966-613-697-1