Тема 10. Використання дріжджів у харчових виробництвах.

Лабораторна робота 10

Вивчення морфологічних та культуральних ознак дріжджів

Самостійна робота 10

Характеристика масляно- та пропіоновокислого бродіння

План

1. Принципи класифікації, морфологія та будова клітин дріжджів

2. Способи розмноження дріжджів

3. Умови життєдіяльності дріжджів

4. Характеристика найважливіших для промисловості родів дріжджів

5. Мікроорганізми – супутники дріжджів

1. Принципи класифікації, морфологія та будова клітин дріжджів

Дрі́жджі — позатаксономічна група одноклітинних грибів, що втратили міцеліальну будову у зв'язку з переходом до проживання у рідких і напіврідких, багатих на органічні речовини субстратах. Об'єднує близько 1500 видів, що відносяться до аскоміцетів та базидіоміцетів та домінують серед грибів у водних середовищах.

Межі групи обкреслені нечітко: багато грибів, здатних розмножуватися вегетативно в одноклітинній формі і що таким чином ідентифікуються як дріжджі, на інших стадіях життєвого циклу утворюють розвинений міцелій, а у ряді випадків і макроскопічні плодові тіла. Раніше такі гриби виділяли в особливу групу дріжджеподібних, але зараз їх усіх, зазвичай, розглядають разом із дріжджами. Дослідження 18S рРНК показали близьку спорідненість із типовими грибами інших видів, здібними до росту тільки у вигляді міцелію.

Розміри дріжджових клітин зазвичай становлять 3—7 мкм у діаметрі, тоді як деякі види здатні зростати до 40 мкм. Більшість видів розмножується безстатево за допомогою брунькування, хоча деякі види здатні до симетричного (бінарного) поділу.

Особливості метаболізму

Дріжджі є хемоорганогетеротрофами і використовують органічні сполуки як для отримання енергії, так і як джерело вуглецю. Їм необхідний кисень для дихання, проте при його видсутності багато видів здатні отримувати енергію за рахунок анаеробного дихання (бродіння) з виділенням спиртів, тобто вони є факультативними анаеробами. На відміну від бактерій, серед дріжджів немає облігатних анаеробів, що гинуть за наявності кисню в середовищі. При пропусканні повітря через зброджуваний субстрат, дріжджі припиняють бродіння і починають дихати (оскільки цей процес ефективніший), споживаючи кисень і виділяючи вуглекислий газ. Це прискорює зростання дріжджових кліток (ефект Пастера). Проте, навіть при доступі кисню у разі високого вмісту глюкози в середовищі дріжджі починають її зброджувати (ефект Кребтрі).

Дріжджі відносно вимогливі до умов середовища. В анаеробних умовах дріжджі можуть використовувати як джерело енергії тільки вуглеводи, причому в основному гексози і побудовані з них олігосахариди. Деякі види (Pichia stipitis, Pachysolen tannophilus) засвоюють і пентози, наприклад ксилозу. Schwanniomyces occidentalis і Saccharomycopsis fibuliger здатні зброджувати крохмаль, Kluyveromyces fragilis — інулін. В аеробних умовах круг засвоєних субстратів ширший: крім вуглеводів також жири, вуглеводні, ароматичні і одновуглецеві сполуки, спирти, органічні кислоти. Значно більше видів здатні використовувати пентози в аеробних умовах. Проте, складні сполуки (лігнін, целюлоза) для дріжджів недоступні.

Джерелами азоту для всіх дріжджів можуть бути солі амонію, приблизно половина видів має нітратредуктазу і може засвоювати нітрати. Шляхи засвоєння сечовини різні в аскоміцетних і базидіоміцетних дріжджів. Аскоміцетні спочатку карбоксилюють її, потім гідролізують, базидіоміцетні — відразу гідролізують уреазой.

Для практичного застосування важливі продукти вторинного метаболізму дріжджів, що виділяються у малих кількостях у середовище: сивушні масла, ацетоїн, діацетил, масляний альдегід, ізоаміловий спирт, діметилсульфід та ін. Саме від них залежать органолептичні властивості отриманих за допомогою дріжджів продуктів.