Классификация дрожжей

Классифицируют дрожжи по способам их вегетативного раз­множения (почкование, деление), способности к спорообразо­ванию, а также по физиологическим признакам.

Для пищевой промышленности наибольшее значение имеет род сахаромицес (Saccharomyces). В этот род входят как природные виды, так и виды, полученные путем селекции. Их называют расами дрожжей. Они различаются способностью сбраживать разные сахара, интенсивностью брожения, количеством образуемого спирта, оптимальной температурой брожения, образованием спор и др.

В пищевой промышленности наиболее широко используют два вида дрожжей рода Saccharomyces: Sacch. cerevisiae и Sacch. ellipsoi-deus, или Sacch. vini.

Сахаромицес церевизиа (Sacch. cerevisiae) имеют круглую или овальную форму клетки. Их используют для получения этилового спирта, а также в пивоварении, квасоварении, хлебопечении Каждое производство использует свои специфические расы дрожжей, дающие возможность получить конечный продукт с за­данными свойствами.

Сахаромицес еллипсоидеус (Sacch. ellipsoideus, или Sacch. vini) имеет клетки эллиптической формы. Этот вид дрожжей использу­ется преимущественно в виноде­лии. Каждая марка вина произво­дится с использованием специфи­ческой расы дрожжей.

Все виды дрожжей рода саха­ромицес и некоторые природные дрожжи при спонтанном (само­произвольном) развитии на пище­вых продуктах, содержащих сахар, вызывают их порчу: брожение и прокисание.

Из других родов дрожжей наи­большее значение имеют два: торулопсис (Torulopsis) и кандида (Candida), которые широко распространены в природе, не спо­собны вызвать спиртовое брожение, но вызывают порчу пищевых продуктов, а дрожжи рода кандида имеют к тому же патогенные формы, вызывающие кандидозы слизистой оболочки полости рта, особенно у детей.

Дрожжи рода торулопсис имеют клетки округлой или овальной формы. Эти дрожжи вызывают лишь слабое спиртовое брожение. Отдельные виды этих дрожжей используют при производстве кумыса и кефира.

Дрожжи рода Candida имеют имеют клетки вытянутой, цилиндрической формы, иногда образуют примитивный мицелий. Есть виды, которые могут окислять сахар и этиловый спирт в органические кислоты и являются вредителями при производстве вин, пива, пекарских дрожжей. Они вызывают также порчу квашеных овощей, безалко­гольных напитков и многих других пищевых продуктов.

Некоторые виды дрожжей рода кандида использовались в живот­новодстве и птицеводстве для производства кормового белка, бо­гатого витаминами.

Физиология микрооранизмов

Химический состав м/организмов

Химический состав м/организмов сходен с химическим составом тела животных и растений.

Важнейшими химическими элементами, преобладающими в составе клеток м/организмов, является углерод, кислород, Н₂, N₂, S, Р, К, Мg, Са и Fе.

Первые из 4 элементов составляют основу органических веществ - их называют органогенными элементами. Их соединения 90-97% на сухое вещество. Другие элементы называются зольными или минеральными, на их долю приходится 3-10%. Больше всего Р, который входит в состав многих веществ цитоплазмы. В крайне малых количествах в состав входят микроэлементы, но при этом выполняют важную роль в процессах жизнедеятельности (Cu, Mn, Zn, Mo). Соотношение элементов будет зависеть от вида и роста организмов.

Вода - H₂O В составе микроорганизмов вода занимает 75-90% массы. В клетке протекает множество различных химических процессов. Одни сложные вещества разлагаются, другие образуются из более простых соединений; вода же является ой необходимой средой, в которой только и могут осуществляться все эти химические реакции, с водой же удаляются из клетки продукты обмена.

Все вещества поступают в клетку только с водой и с ней же удаляются.

Часто вода в клетке находится в связанном (с белками, углеводами) состоянии и входит в состав клеточной структуры.

Вода в свободном состоянии служит дисперсной средой для коллоидов и растворителем р. органических и минеральных соединений, которые образуются в клетке в результате обмена веществ. Учувствует во многих хим.реакциях протекающих в клетке. Содержание свободной воды в клетках может изменяться в зависимости от условий внешней среды, физиологического состояния клетки, ее возраста. Потеря свободной воды влечет за собой высыхание клетки, т.е. ее смерть.

Органические вещества

Сухое вещество тела микроорганизмов не превышает 15-25% и состоит преимущественно (до 95%) из органических соединений - белков, углеводов, жиров, лепидов и др. Минеральные соединения составляют не более 5-15% сухого вещества. Большая часть зольных элементов в клетке химически связана с органическими веществами и входит в их состав.

Содержание белковых веществ у бактерий достигает 40-80% сухого вещества, у дрожжей 60%, у грибов - 15-40%. В состав клеток микроорганизмов входят белки простые (протеины) и сложные (протеиды). Белки выполняют две основные функции: во-первых, входят в состав всех мембран клетки; во-вторых, играют роль ферментов-биохимических катлизаторов. Среди белков есть и такие, которые убивают жизнь,- токсины. Бактериальные токсины наиболее ядовитые. Благодаря тому, что микроорганизмы богаты белками возможно их пищевое и кормовое использование. Продуцентами могут быть дрожжи, бактерии и водоросли, особенно цианобактерии.

Также в состав клеток микроорганизмов входят в небелковые азотистые вещества - аминокислоты, пурины и др.

Углеводы в теле микроорганизмов используются для синтеза белков и жиров, построения клеточных оболочек и капсул, а также в качестве энергетического материала в дыхательных процессах. Углеводы как и белки могут откладываться в клетках в виде запасных питательных веществ. Содержание углеводов достигает 10-30% их сухой массы (бактерий); у грибов выше 40-60%.

В теле микроорганизмов углеводы встречаются в виде пентоз, гексоз, полисахаридов. полисахариды находятся и в связанном состоянии с белками и минералами.

Липиды (жиры, жироподобные вещества липоиды)

Обычное их содержание не превышает 3-10% сухой массы. В редких случаях у дрожжей и грибов может доходить до 40%. В клетках микроорганизмов жировые вещества находятся в свободном (как запасные вещества) и в связанном состоянии, в комплексе с белками и углеводами. Больше всего липидов сосредоточено в цитоплазматической мембране клеток.

В микроорганизмах имеются также кислоты и их соли, спирты, пигменты, витамины.

Пигменты (красящие вещества)

В значительной доли находятся в составе бактерий, дрожжей, грибов. Они содержатся главным образом в клеточном соке. Этим обуславливают окраску микроорганизмов. Пигменты могут выделяться из клеток в среду. У н. бактерий они выполняют роль хлорофила зеленых растений, учавствуя в ассимиляции углекислого газа. Они учавствуют в процессах дыхания, обладают антибиотической активностью.

Минеральные вещества

Минеральные вещества Встречаются такие минеральные вещества: сульфаты, карбонаты, фосфаты, хлориды. Они играют роль в регуляции внутриклеточного осмотического давления и коллоидного состояния цитоплазмы. Влияют на скорость и направление многих биохимических реакций, протекающих в клетке. Некоторые являются стимуляторами роста, активаторами ферментов.