Šta je kvasac u biologiji. Šta je kvasac

Granice grupe nisu jasno definirane: mnoge gljive, sposobne za vegetativnu reprodukciju u jednoćelijskom obliku i stoga identificirane kao kvasac, u drugim fazama životnog ciklusa formiraju micelij, au nekim slučajevima i makroskopska plodna tijela. Ranije su takve gljive bile klasifikovane kao posebna grupa gljiva sličnih kvascu, ali sada se sve obično smatraju zajedno s kvascem. Studije 18S rRNA su pokazale blisku vezu sa tipičnim vrstama kvasca, sposobnim za rast samo kao micelijum.

Ćelije kvasca obično imaju prečnik 3-7 mikrona. Postoje dokazi da neke vrste mogu narasti do 40 mikrona.

Kvasac je od velike praktične važnosti, posebno pekarski ili pivski kvasac ( Saccharomyces cerevisiae). Neke vrste su fakultativni i oportunistički patogeni. Genom kvasca je sada potpuno dešifrovan. Saccharomyces cerevisiae(postali su prvi eukarioti čiji je genom potpuno sekvencioniran) i Schizosaccharomyces pombe.

Priča

Ruska riječ "kvasac" ima zajednički korijen s riječima "drhtanje", "drhtanje", koje su korištene za opisivanje pjene tekućine koja često prati fermentaciju koju provodi kvasac. engleska riječ " kvasac"(kvasac) dolazi iz starog engleskog" suština», « gyst“, što znači „pjeniti, prokuvati, ispuštati gas“.

Kvasac je vjerovatno jedan od najstarijih "kućnih organizama". Hiljadama godina ljudi su ih koristili za fermentaciju i pečenje. Arheolozi su među ruševinama drevnih egipatskih gradova pronašli mlinsko kamenje i pekare, kao i slike pekara i pivara. Pretpostavlja se da su Egipćani počeli da kuvaju pivo 6000 godina pre nove ere. e., a do 1200. godine prije Krista. e. ovladao tehnologijom pečenja kruha s kvascem uz pečenje beskvasnog kruha. Za početak fermentacije novog supstrata ljudi su koristili ostatke starog. Kao rezultat toga, selekcija kvasca odvijala se na raznim farmama stoljećima i formirale su se nove fiziološke rase koje nisu pronađene u prirodi, od kojih su mnoge čak u početku opisane kao zasebne vrste. Oni su isti proizvodi ljudske aktivnosti kao i sorte kultiviranih biljaka.

Louis Pasteur - naučnik koji je utvrdio ulogu kvasca u alkoholnoj fermentaciji

Saccharomycotina
Taphrinomycotina
- Schizosaccharomycetes

Urediniomycetes
- Sporidiales

Osobine metabolizma

Kvasci su hemoorganoheterotrofi i koriste organska jedinjenja i za energiju i kao izvor ugljika. Za disanje im je potreban kisik, ali u njegovom nedostatku mnoge vrste mogu dobiti energiju fermentacijom uz oslobađanje alkohola (fakultativni anaerobi). Za razliku od bakterija, kvasci nisu obavezni anaerobi koji umiru u prisustvu kiseonika u okolini. Prolaskom zraka kroz supstrat za fermentaciju, kvasac prestaje fermentirati i počinje disati (pošto je ovaj proces efikasniji), trošeći kisik i oslobađajući ugljični dioksid. Ovo ubrzava rast ćelija kvasca ( Pasteurov efekat). Međutim, čak i uz pristup kisiku, u slučaju visokog sadržaja glukoze u mediju, kvasac počinje da ga fermentira ( Crabtree efekat).

Kvasac je prilično zahtjevan u pogledu nutritivnih uslova. U anaerobnim uvjetima, kvasac može koristiti samo ugljikohidrate kao izvor energije, uglavnom heksoze i oligosaharide izgrađene od njih. Neke vrste ( Pichia stipitis, Pachysolen tannophilus) također apsorbiraju pentoze, na primjer, ksilozu. Schwanniomyces occidentalis I Saccharomycopsis fibuliger sposoban za fermentaciju skroba, Kluyveromyces fragilis- inulin. U aerobnim uvjetima raspon probavljivih supstrata je širi: osim ugljikohidrata, tu su i masti, ugljovodonici, aromatična i jednougljična jedinjenja, alkoholi i organske kiseline. Mnogo više vrsta je sposobno koristiti pentoze u aerobnim uvjetima. Međutim, kompleksni spojevi (lignin, celuloza) nisu dostupni kvascu.

Amonijeve soli mogu biti izvori dušika za sve kvasce; otprilike polovina vrsta ima nitrat reduktazu i može metabolizirati nitrate. Putevi apsorpcije uree su različiti kod kvasaca askomiceta i bazidiomiceta. Askomiceti ga prvo karboksiliraju, a zatim hidroliziraju, dok ga bazidiomiceti odmah hidroliziraju ureazom.

Za praktičnu upotrebu važni su proizvodi sekundarnog metabolizma kvasca koji se u malim količinama oslobađaju u životnu sredinu: fuzelna ulja, acetoin (acetilmetilkarbinol), diacetil, butiraldehid, izoamil alkohol, dimetil sulfid itd. Organoleptička svojstva proizvoda dobijenih sa kvasac zavisi od njih.

Širenje

Staništa kvasca povezuju se prvenstveno sa supstratima bogatim šećerom: površina plodova i listova, gdje se hrane intravitalnim biljnim izlučevinama, cvjetnim nektarom, sokovima rane biljke, mrtvom fitomasom itd., ali su česti i u tlu (posebno u smeća i organski horizonti) i prirodne vode. Kvasac (b. Candida, Pichia, Ambrosiozyma) su stalno prisutni u crijevima i prolazima ksilofaga (insekata koji jedu drvo), na listovima zahvaćenim lisnim ušima razvijaju se bogate zajednice kvasca. Predstavnici roda Lypomyces tipični su stanovnici tla.

Životni ciklus

Posebnost kvasca je sposobnost vegetativnog razmnožavanja u jednoćelijskom stanju. U poređenju sa životnim ciklusima gljiva, ovo se pojavljuje kao pupanje spora ili zigota. Mnogi kvasci su također sposobni provesti seksualni životni ciklus (njegov tip ovisi o afinitetu), koji također može uključivati micelijske faze.

U nekim gljivama sličnim kvascu koje formiraju micelij, može se raspasti u ćelije (artrospore). Ovo je porođaj Endomyces, Galactomyces, Arxula, Trichosporon. U posljednje dvije, nakon formiranja, artrospore počinju da pupaju. Trichosporon takođe formira vegetativne endospore unutar ćelija micelija.

Ciklusi kvasca askomiceta

Životni ciklus haplodiploidnog kvasca askomiceta.

Najkarakterističniji tip vegetativnog razmnožavanja za jednoćelijske askomicetne kvasce je pupanje, samo Schizosaccharomyces pombe Ne razmnožavaju se pupanjem, već binarnom fisijom. Lokacija pupoljka važna je dijagnostička karakteristika: polarno pupanje zbog stvaranja pupnih ožiljaka dovodi do stvaranja apikularnih (limunastih, Saccharomycodes, Hanseniaspora, Nadsonia) i kruškolikog ( Schizoblastosporion) ćelije; multilateralno ne mijenja oblik ćelije ( Saccharomyces, Pichia, Debaryomyces, Candida). Na rođenju Sterigmatomyces, Kurtzmanomyces, Fellomyces Pupanje se javlja na dugim izraslinama (sterigmati).

Pupanje u kvascima askomiceta je holoblastično: ćelijski zid matične ćelije omekšava, savija se prema van i stvara ćelijski zid ćelije kćeri.

Često, posebno u rodovima kvasca askomiceta Candida I Pichia, ćelije se ne divergiraju nakon pupanja i formiraju pseudomicelij, koji se od pravog razlikuje po jasno vidljivim suženjima na mjestu septa i kraći je od prethodnih terminalnih ćelija.

Kvasac može promijeniti svoj tip parenja rekombinacijom DNK. Ova promjena u ćelijama se dešava na frekvenciji od približno 10-6 po ćeliji. Pored mat lokusa, ćelija sadrži i kopiju gena mat a I mat α: HMR (Hidden MAT desno) i HML (Hidden MAT lijevo) respektivno. Ali ovi lokusi su u tihom stanju. Ćelija zamjenjuje radni lokus mat za kopiju. U ovom slučaju, kopija se uzima sa lokusa koji je u suprotnom alelnom stanju. Gen je odgovoran za ovaj proces ALI. Ovaj gen je aktivan samo u haploidnom stanju. On kodira endonukleaze koje režu DNK na mat lokusu. Egzonukleaze zatim uklanjaju mat regiju i zamjenjuju je kopijom HMR ili HML.

Aplikacija

Neke vrste kvasca ljudi odavno koriste u pripremi kruha, piva, vina, kvasa itd. U kombinaciji sa destilacijom, procesi fermentacije su osnova proizvodnje jakih alkoholnih pića. Korisna fiziološka svojstva kvasca omogućavaju im upotrebu u biotehnologiji. Trenutno se koriste u proizvodnji ksilitola, enzima, aditiva za hranu, te za čišćenje uljnih zagađivača.

Kvasac se također široko koristi u nauci kao model organizma za genetička istraživanja i u molekularnoj biologiji. Pekarski kvasac je bio prvi eukariot kojem je genomska DNK sekvenca potpuno određena. Važna oblast istraživanja je proučavanje priona u kvascu.

Tradicionalni procesi

Pekara

Glavni članak: Pekara

Granulirani suvi aktivni kvasac - komercijalni proizvod za pečenje

Priprema kruha od pečenog kvasca jedna je od najstarijih tehnologija. Ovaj proces uglavnom koristi Saccharomyces cerevisiae. Oni vrše alkoholnu fermentaciju uz stvaranje mnogih sekundarnih metabolita, koji određuju ukus i aromatične kvalitete kruha. Alkohol ispari tokom pečenja. Osim toga, u tijestu se stvaraju mjehurići ugljičnog dioksida koji ga „podižu“ i nakon pečenja daju kruhu spužvastu strukturu i mekoću. Sličan učinak uzrokuje dodavanje sode i kiseline (obično limunske kiseline) u tijesto, ali u ovom slučaju se ne stvaraju spojevi okusa.

Brašno obično ima malo šećera koji se može fermentirati, pa se u tijesto dodaju jaja ili šećer. Da bi se izdvojilo više jedinjenja ukusa, tijesto se probuši ili mijesi, oslobađajući ugljični dioksid, a zatim se ostavi da se ponovo „digne“. Međutim, postoji rizik da kvasac neće imati dovoljno fermentabilnog supstrata.

Vinarstvo

Grožđe sa slojem kvasca.

Kvasac je prirodno prisutan na površini plodova grožđa, često je uočljiv kao lagani premaz na bobicama, formiran uglavnom Hanseniaspora uvarum. Iako "divlji" epifitski kvasci mogu proizvesti nepredvidive rezultate fermentacije, oni se obično ne mogu natjecati s fermentatorima vinskih bačvi.

Sakupljeno grožđe se presuje da se dobije sok (mošt, mošt) sa 10-25% šećera. Za dobivanje bijelih vina iz njega se odvaja mješavina sjemenki i kore (pulpa) koja ostaje u moštu za crvena vina. Fermentacija zatim pretvara šećere u etanol. Sekundarni metaboliti kvasca, kao i jedinjenja dobijena od njih tokom sazrevanja vina, određuju njegovu aromu i ukus. Da bi se dobio određeni broj vina (na primjer, šampanjac), već fermentirano vino fermentira se drugi put.

Prestanak fermentacije povezan je ili s iscrpljivanjem rezervi šećera (suho vino) ili s postizanjem praga toksičnosti etanola za kvasac. Šeri kvasac, za razliku od običan kvasac(koji umiru kada koncentracija alkohola u otopini dostigne 12%) su stabilniji. U početku je šeri kvasac bio poznat samo na jugu Španije (Andaluzija), gde se, zahvaljujući svojim svojstvima, dobijao jako vino- šeri (do 24% uz dugo odležavanje). S vremenom je šeri kvasac otkriven i u Jermeniji, Gruziji, na Krimu itd. Šeri kvasac se koristi i u proizvodnji nekih jakih piva.

Pivarstvo i pravljenje kvasa

Ječmeni slad

U pivarstvu se kao sirovina koristi žito (najčešće ječam), koji sadrži dosta škroba, ali malo šećera koji fermentira kvasac. Stoga se škrob hidrolizira prije fermentacije. U tu svrhu koriste se amilaze koje formira samo zrno tokom klijanja. Proklijali ječam se naziva slad. Slad se melje, miješa s vodom i kuha da se dobije sladovina, koja se zatim fermentira s kvascem. Postoje pivski kvasci donjeg i gornjeg vrenja (ovu klasifikaciju uveo je Danac Christian Hansen).

Kvasac gornjeg vrenja (npr. Saccharomyces cerevisiae) formiraju “kapu” na površini sladovine, preferiraju temperature od 14-25°C (zato se gornje vrenje naziva i toplo) i mogu izdržati veće koncentracije alkohola. Kvasac za donju (hladnu) fermentaciju ( Saccharomyces uvarum, Saccharomyces carlsbergensis) imaju optimalan razvoj na 6-10°C i talože se na dno fermentora.

Upotreba kvasca u modernoj biotehnologiji

Industrijska proizvodnja alkohola

Alkoholna fermentacija je proces koji dovodi do stvaranja etanola (CH 3 CH 2 OH) iz vodenih otopina ugljikohidrata (šećera), pod djelovanjem određenih vrsta kvasca (vidi fermentacija) kao vid metabolizma.

U biotehnologiji se šećerna trska, kukuruz za životinje i drugi jeftini izvori ugljikohidrata koriste za proizvodnju alkohola. Da bi se dobili fermentabilni mono- i oligosaharidi, uništavaju se sumpornom kiselinom ili amilazama gljivičnog porijekla. Zatim se vrši fermentacija i rektifikacija, destilacija alkohola do standardne koncentracije od oko 96% vol. . Kvasac rod Saccharomyces su genetski modificirani za fermentaciju ksiloze, jednog od glavnih monomera hemiceluloze, što omogućava povećanje prinosa etanola pri korištenju biljnih sirovina koje uz celulozu sadrže značajne količine hemiceluloze. Sve to može smanjiti cijenu i poboljšati njenu poziciju u konkurenciji ugljikovodičnih goriva.

Hranljivi i stočni kvasac

Međutim, 1990-ih, zbog higijenskih i ekoloških problema u proizvodnji i upotrebi mikrobnih proteina, kao i ekonomske krize, proizvodnja je naglo opala. Akumulirani podaci ukazuju na ispoljavanje niza negativnih efekata upotrebe paprina u tovu peradi i životinja. Iz ekoloških i higijenskih razloga, interesovanje za ovu industriju je smanjeno u cijelom svijetu.

Ipak, na Zapadu se sada proizvode i prodaju različiti ekstrakti kvasca: vegemit, marmite, Bovril, Tsenovis. U Rusiji postoje slični proizvodni pogoni, ali njihove količine su male. Za dobivanje ekstrakata koriste se ili autolizati kvasca (ćelije se uništavaju i protein postaje dostupan zahvaljujući enzimima samih stanica), ili njihovi hidrolizati (uništenje posebnim tvarima). Koriste se kao aditivi u hrani i za davanje jela kvaliteti ukusa; Osim toga, postoji kozmetika na bazi ekstrakta kvasca.

U prodaji su i deaktivirani (ubijeni termičkom obradom) ali ne i uništeni nutritivni kvasac, koji je posebno popularan među veganima zbog visokog sadržaja proteina i vitamina (posebno grupe B), kao i niskog sadržaja masti. Neki od njih su obogaćeni vitaminom B 12 bakterijskog porijekla.

Koje su izgubile micelijsku strukturu, jer su im staništa postala supstrati tečne ili polutečne konzistencije koji sadrže velike količine organskih materija. Grupa gljiva kvasca obuhvata 1.500 vrsta koje pripadaju klasama Basidiomycetes i Ascomycetes.

U prirodi su kvasci rasprostranjeni i žive na supstratima bogatim šećerima, hraneći se nektarom cvijeća, biljnim sokovima, mrtvom fitomasom itd. Kvasci mogu živjeti u zemljištu i vodi, te u crijevima životinja.

Kvasci su gljive koje žive cijeli ili veći dio svog životnog ciklusa u obliku pojedinačnih, pojedinačnih ćelija. Veličina ćelija kvasca je u proseku od 3 do 7 mikrona u prečniku, ali postoje neke vrste čije ćelije mogu dostići 40 mikrona. Ćelije kvasca su nepomične i ovalnog oblika. Iako kvasci ne formiraju micelij, oni pokazuju sve znakove i svojstva gljiva. Kvasci su organotrofni eukarioti sa apsorpcionim tipom ishrane. Ove gljive koriste organske tvari za dobivanje ugljika i energije neophodne za život. Za disanje kvascu je potreban kisik, ali u nedostatku kisika mnoge vrste fakultativnih anaerobnih gljiva kvasca dobivaju energiju kao rezultat fermentacije s stvaranjem alkohola. Fermentacija kvasca prestaje ili potpuno prestaje ako kiseonik počne da teče do supstrata za fermentaciju, jer je disanje efikasniji proces za dobijanje energije. Ali ako je koncentracija šećera u hranljivom mediju vrlo visoka, tada se čak i uz pristup kisiku procesi disanja i fermentacije odvijaju istovremeno. Na uslove ishrane kvasne pečurke veoma zahtjevno. U anaerobnom okruženju kvasac metabolizira samo glukozu, dok u aerobnom okruženju mogu koristiti i ugljovodonike, masti, aromatične spojeve, organske kiseline i alkohole kao izvore energije.

Rast i razmnožavanje kvasca odvija se ogromnom brzinom, izazivajući karakteristične promjene u okruženje. Tako je, zahvaljujući procesu alkoholne fermentacije, kvasac postao rasprostranjen u cijelom svijetu. Vjeruje se da je kvasac najstarija biljka koju uzgajaju ljudi. Razmnožavanje kvasca vrši se pupanjem (diobom). Moguća je i seksualna reprodukcija. U ovom slučaju, rezultirajuća zigota se pretvara u "torbu" koja sadrži 4-8 spora. U jednoćelijskom stanju kvasac je sposoban za vegetativnu reprodukciju. Dakle, spore ili zigote mogu pupoljiti. Podjela kvasaca u grupe (klase Ascomycetes ili Basidiomycetes) temelji se na njihovim metodama spolnog razmnožavanja. Postoje vrste kvasca koje se ne razmnožavaju spolno. Naučnici su ih uvrstili u klasu nesavršenih gljiva (Fungi Imperfecti, ili Deuteromycetes).

Od davnina, određene vrste kvasca ljudi su koristili u proizvodnji vina, piva, kruha, kvasa, industrijska proizvodnja alkohol, itd. Neke vrste kvasca se koriste u biotehnologiji zbog svojih važnih fizioloških svojstava. U savremenoj proizvodnji, upotrebom kvasca, dobijaju se prehrambeni aditivi, enzimi, ksilitol, a voda se prečišćava od uljne kontaminacije. Ali postoji također negativna svojstva kvasac. Neke vrste kvasca mogu uzrokovati bolesti kod ljudi jer su fakultativni, ili oportunistički, patogeni mikroorganizmi. Takve bolesti uključuju kandidijazu, kriptokokozu i pitirijazu.

Danas gotovo nijedno preduzeće prehrambene industrije specijalizirano za pečenje pekarskih i konditorskih proizvoda ne može bez upotrebe kvasca.

Važnost biološkog praška za pecivo teško se može precijeniti, jer on igra vodeću ulogu u pripremi kvalitetnog, neobično mekanog, ukusnog i ukusnog kruha.

Što je kvasac, kako diže tijesto i kako odabrati najbolji - naučit ćete iz našeg članka.

Šta je kvasac?

Kvasci su jednoćelijski predstavnici klase gljiva Saccharomyces, sfernog ili ovalnog oblika, koji se sastoje od 3/4 vode. Ostatak mikroorganizma čine proteini, mineralne komponente i ugljikohidrati u omjeru 44-67, 6-8 i oko 30%.

Osnova aktivnosti kvasca su ugljikohidrati trehaloza i glikogen. Dodatni sadržaj rezervnih ugljikohidrata je uslov za dugotrajno očuvanje ćelije bez gubitka kvaliteta. Osim toga, kvasac sadrži aktivirajuću proteolizu, glutation, tripeptid, set vitamina i enzima (potonji su odgovorni za disanje, staničnu strukturu i reprodukciju).

Fermentacija šećera sa krajnjim proizvodima u obliku alkohola i ugljičnog dioksida odvija se pod djelovanjem enzimskog kompleksa zimaze, čime se oslobađa energija za životni ciklus ćelije.

Kako djeluje kvasac?

Okruženje bez kisika, a to je tijesto i drugi poluproizvodi u pekarskoj proizvodnji, pospješuje alkoholnu fermentaciju kvasca. Kao rezultat toga, formiraju se mjehurići ugljičnog dioksida, koji otpuštaju tijesto kvasca i daju poroznost gotovim proizvodima.

Prisustvo kisika dovodi do razgradnje šećera, oslobađanja ugljičnog dioksida i stvaranja vode. Energetska efikasnost ovog procesa je 23 puta veća u odnosu na alkoholnu fermentaciju i praćena je intenzivnom proliferacijom ćelija kvasca.

Više zanimljivih informacija o kvascu možete dobiti iz ovog videa:

Kvasac u proizvodnji hrane

Pečenje kruha s kvascem je prilično stara tehnologija. Saharomicetni kvasac i gljive nalik kvascu bez spora koriste se u proizvodnji hrane. Volume gotovo testo nastaje zbog aktivnosti kvasca Saccharomycetes.

Kvasac je popularan i tražen sastojak koji se nalazi u brojnim receptima za pripremu jela od brašna koje vole ljubitelji domaćih peciva.

On hljebni kvasac Priprema se kiselo tijesto za osvježavajuće piće kvas, koje odlično gasi žeđ na ljetnim vrućinama.

Sorte kvasca

Pekarski kvasac vrste Saccharomyces cerevisiae koristi se za dizanje tijesta od pšeničnog brašna, mješavine pšenice i raži, u konditorskoj industriji i proizvodi se u nekoliko oblika.

Obicno komprimovani kvasac pri gnječenju se mrve, po pravilu se pakuju u poseban papir u formatu briketa od 50, 100, 1 kg. Rok trajanja je 1 dan na sobnoj temperaturi; ne preporučuje se čuvanje u frižideru duže od 12 dana. Prije upotrebe se drobe i otapaju u vodi.

Imaju oblik granula. Tehnologija proizvodnje se sastoji od sušenja običnog praška za pecivo. Ovaj proizvod se može čuvati do 2 godine bez hlađenja. Svoja svojstva najbolje pokazuju ako se sipaju u toplu vodu 15 minuta prije dodavanja u tijesto.

Nova generacija uključuje instant kvasac (instant), omogućavajući testu da naraste par puta brže. Ne zahtijevaju razrjeđivanje; dodaju se u tijesto kao smjesu s malom količinom brašna.

Tehnologije piva nisu potpune bez upotrebe pivski kvasac, koje se prema uslovima fermentacije dijele na gornje (tople) i donje (hladne). Po prvi put, ove kulture su dobijene od divljeg kvasca. Od pivskog kvasca prave se vitaminski i imunomodulatorni preparati.

Vinski kvasac Vrste S. vini se aktivno koriste u proizvodnji napitaka od grožđa. Mikroorganizmi ovog tipa odgovorni su za stvaranje etilnog alkohola iz fruktoze, glukoze i saharoze, kao i za proizvodnju poliestera i polifenola.

Aplikacija vinski kvasac omogućava vam da dobijete visokokvalitetan finalni proizvod sa sjajnim svojstva ukusa i potreban udio alkoholne komponente, karakteriziran stabilnošću i transparentnošću.

Često se učinak vinskih reagensa pojačava uz pomoć mješavine hranjivih tvari za kvasac i uz njih se koriste aktivatori fermentacije.

Prvi korak je vizuelni pregled ambalaže; Zatvaranje pakovanja suvim kvascem je obavezno, obične prešane žive kulture umotane su u papir, često u foliju.

Promjene temperature i promjene vlažnosti zraka štetno djeluju na bioprašak za pecivo. Osušite i instant kvasac granule ili prah, moraju biti teče, to je lako provjeriti - samo protresite vrećicu. Normalna boja kvalitetnog sastojka je svijetlo smeđa ili svijetlo žuta.

Svježi ceđeni kvasac ima ružičasto-krem, žućkastu ili sivkastu boju. Svjetlija nijansa ukazuje na ustajalost. Konzistencija je umjereno tvrda, miris sa blagom kiselinom čist, prijatan i svjež.

Ne gubite iz vida stavljanje proizvoda u prodavnicu: komprimirani kvasac spada u hladnjak, suh i tečan takvo okruženje je, međutim, kao i pretjerano vruće, kontraindicirano - optimalna temperatura za skladištenje je 15-18⁰C.

Proizvodi su vrlo zahtjevni, tako da ne treba praviti velike rezerve, optimalno je kupiti male pakete kvasca (10-11 g) po stopi od 1 pakovanja na 1 kg brašna do trenutka kada planirate da pripremite pecivo.

Stvarnost modernih prehrambenih tehnologija je takva da proizvođači često pribjegavaju uvođenju stabilizatora, emulgatora i sorbitana u sastav kvasca kako bi produžili rok trajanja. Vrijedno je pažljivo pregledati ambalažu - proizvodi proizvedeni u skladu s GOST-om, po definiciji, ne bi trebali sadržavati kemijske komponente.

Tradicionalna metoda pripreme tijesta predstavljena je u sljedećem videu:

Vjerovatnoća neugodnih iznenađenja tokom upotrebe bit će svedena na minimum pri odabiru kvasca premium sa najmanjim brojem dana od datuma proizvodnje. Svježi prašak za pecivo će osigurati najbolje dizanje tijesta svaki mjesec skladištenja smanjuje ovu sposobnost za 5%.

Optimalna temperatura mlijeka ili vode za otapanje kvasca je 35-37⁰C i za ravnu i za spužvastu metodu pripreme tijesta (posljednja opcija se koristi za velike količine pekarskih proizvoda - puter, jaja, šećer).

Temperatura tečnosti za razrjeđivanje ne bi trebala prelaziti 40-42⁰S, jer će kvasac umrijeti u pretoplom okruženju.

Otpuštanje komada tijesta prije pečenja omogućava vam da vratite poroznu strukturu izgubljenu tokom formiranja jestivih proizvoda.

Ugljen monoksid u testo sa kvascem Najintenzivnije se formira na temperaturi od 40⁰S u proizvodnji se koriste posebne transportne komore i ormari. Kod kuće se posuda s tijestom prekriva vlažnim ručnikom od prirodnog materijala.

Provjera performansi kvasca

Da biste se konačno uvjerili da je izbor napravljen ispravno i da kvasac "radi", pomoći će vam praktični test za aktivnost. Da bi kvasac počeo da deluje potrebna vam je mešavina šećera, vode, a možete dodati i brašno.

Test sa suhim kvascem počinje prethodnim mešanjem sa brašnom, prešani kvasac se rastvori u toploj vodi, zatim se dodaje šećer, dovede do homogenosti i ostavi ispod salvete 10-15 minuta. Visokokvalitetni prašak za pecivo potiče pjenjenje i blagi porast sastava u obliku čepa.

Činjenica da je kvasac gljiva vjerovatno je mnogima poznata. Šta se može reći o daljoj klasifikaciji ovih predstavnika kraljevstva? Poznato je da kvasac pripada gljivama iz odjela Ascomycetes i Basidiomycetes. Šta to znači? Pokušajmo zajedno to shvatiti.

Kvasac - pečurke

Štoviše, micelij su izgubili kao rezultat evolucijskih procesa, kako vjeruju, u vezi s prelaskom na život u tekućim supstratima, koji su bogati organskom tvari i vrlo su povoljni za život ovih organizama. Postoji do hiljadu i pol vrsta kvasca. Svi kvasci su jednoćelijske gljive.

Dimenzije

Pojedinačne izolirane ćelije ovih gljiva dosežu i do 7 mikrona u promjeru, ali neke narastu i do 40 mikrona. Međutim, neki organizmi slični kvascu još uvijek formiraju micelij i, u nekim slučajevima, plodno tijelo u fazama svog životnog ciklusa. Trenutno je, na primjer, pekarski kvasac prvi eukariot čiji je genom identificiran i dešifrovan.

Malo istorije

Kvasac je gljiva koju su ljudi "pripitomili" i to već duže vrijeme. Koriste se već hiljadama godina u kulinarske svrhe: pečenje, stvaranje uslova za fermentaciju. Već u starom Egiptu postojale su pekare i očigledno se koristio kvasac. A u nekim zemljama u davna vremena, zajedno s beskvasnim pečenjem (na primjer, maco ili lavaš), proizvodnja hleb sa kvascem. bili su poznati Egipćanima prije više od šest hiljada godina, a uz pomoć ovih organizama ljudi su pravili ovo pjenasto piće.

Zanimljivo je da su od davnina mnoge farme koristile ostatke starog za novo kvašenje. Tako je, prema naučnicima, došlo do selekcije kvasca i pojavile su se vrste koje nema u divljini. I mnogi smatraju da su neke vrste kvasca ekskluzivni proizvod (na primjer, sorte kultiviranih žitarica: pšenica, raž i druge).

Zimologija

Ovo je naziv nauke koja opisuje i proučava život i aktivnosti ovih organizama. Kvasac je gljiva koja je prvi put izolovana 1881. godine u Danskoj, a 1883. je već korištena za proizvodnju piva. Krajem 19. stoljeća stvorena je klasifikacija kvasca, a u 20. stoljeću pojavljuju se zbirke i vodiči poznatih kultura. Kvasci su pripadali gljivama odeljenja askomiceta do sredine prošlog veka. Naučnici su ih posmatrali, generalizujući ih kao taksonomsku grupu, ali u Japanu je jedan od naučnika izazvao reprodukciju kvasaca bazidiomiceta. Tako su stručnjaci došli do zaključka da su gljive kvasca (fotografija ispod) nastale u procesu evolucije neovisno između ove dvije podjele kraljevstva (askomiceta i bazidiomiceta). Podaci su potvrđeni molekularno-biološkim istraživanjima organizama. Ne predstavljaju svojtu, već najvjerovatnije poseban oblik života.

Ascomycetes i basidiomycetes

Dakle, kvasac pripada gljivama odjela ascomycetes i basidiomycetes (tačnije, u dva različita odjela). Sve su one potkraljevstvo viših gljiva. Mogu se razlikovati po karakteristikama njihovog životnog ciklusa i nekim drugim karakteristikama: parovi u DNK, prisustvo ureaze. Ascomycetes, ili tobolčarske gljive, prilično su opsežan odjel, uključujući i do trideset tisuća vrsta (usput, ovom odjelu pripadaju dobro poznati tartufi, kao i smrčak i šavovi). Među svima njima je i kvasac, koji naučnici smatraju sekundarnim jednoćelijskim organizmima.

Staništa

Tipično, ovi organizmi žive na mjestima koja su bogata šećerima - supstrati na površini voća i bobica, listova. Mogu se hraniti biljnim otpadnim proizvodima: nektarom, izlučevinama, sokovima od rana. Ne preziru mrtvu fitomasu. Mogu živjeti u organskom tlu i prirodnim vodenim masama. Neki kvasci su prisutni i u crijevima insekata koji se hrane drvetom. Na listovima koji su zahvaćeni lisnim ušima ima dosta kvasca.

Aplikacija

Neke vrste kultura kvasca dugo su bile tražene u kuhanju, pečenju i destilaciji alkohola. Kvas, hljeb, pivo, vino ne mogu bez ovih sićušnih pomagača. Svi ovi kvasci, dugo poznati čovječanstvu, pripadaju gljivama odjela askomiceta. Da bi proizveli jak alkohol, uključeni su u destilaciju tokom faze fermentacije. Danas se neke kulture kvasca koriste u širokom spektru biotehnologija: proizvodnja goriva i aditivi za hranu i enzimi. I u nauci se koriste kao eksperimentalni usjevi za genetska istraživanja.

Saccharomyces cerevisiae

Theodor Schwan (1810-1882) nazvao je ćelije kvasca Zuckerpilz, šećerne pečurke, a ovo ime je dalje transformisano u Saccharomyces, rod kojem pripadaju svi kvasci.

Kvasac pripada carstvu gljiva, podijeljen u dva velika tipa: bazidomicete, kvasac koji stvara pupoljke, nazvan tako jer se dijeli da bi formirao pupoljak; i askomiceti, koji su u obliku štapa i podijeljeni izduženjem jednog od krajeva.

Većina kvasaca koristi tip diobe koji formira pupoljke. Iako jednostavan rast ćelija vrste saccharomyces cerevisiae na mediju kulture, kao i većina drugih vrsta kvasca, proizvodi ograničen broj pupoljaka, oko 20. Bilo kako bilo, u kulturi se samo polovina ćelija deli, a vrlo malo daju do 20 pupoljaka. Trovanje, mutacije, temperatura i drugi faktori utiču na održivost kvasca. Pred kraj fermentacije mnogo se kvasca skuplja, što je fenomen poznat kao flokulacija. Proces flokulacije nije u potpunosti shvaćen, ali je poznato da ga uzrokuju dvovalentni joni poput magnezija, kalcija i mangana.

Biologija

Kvasac je živi organizam formiran od jedne ćelije. Svaka ćelija, sfernog ili jajolikog oblika, je pečurka, koja ne prelazi 6-8 tisućitih delova milimetra.

Kvasac, kao i svaki drugi živi organizam, živi zahvaljujući prisustvu kiseonika (aerobioza). Ali imaju sposobnost da se prilagode okolini lišenoj kiseonika (anaerobioza).

Da bi se opskrbili energijom, mogu koristiti različite supstrate ugljikohidrata, uglavnom šećere:

glukoza je najpoželjnija hrana za Saccharomyces cerevisiae
saharoza - odmah se pretvara u glukozu i fruktozu pomoću enzima kvasca
maltoza je glavni endogeni supstrat francuske fermentacije kruha
mnogi drugi šećeri

U svom zanimljivom naučnom radu, Vern J. Elliot je pokazao kako se kvasac koristi različite vrstešećeri Ako pogledate grafikon, možete vidjeti stopu rasta kvasca tokom vremena kada se hrani različitim šećerima.

Budući da je u eksperimentu proučavano 250 vrsta kvasca, različite vrste kvasac je pokazao slične rezultate: saharoza je dovela do najbržeg rasta. Možete pretpostaviti da će vaš kvasac dati sličan rezultat.

Šta to znači? Ako koristite manje kvasca i više šećera od trske (saharoze), možete postići dugotrajno oslobađanje CO 2 . S druge strane, količina i trajanje oslobađanja CO 2 više ovisi o vrsti kvasca nego o vrsti šećera. Postoje specifične mutirane vrste kvasca. Također, životni vijek kulture kvasca prije nego što odumre uslijed trovanja više ovisi o količini proizvedenog alkohola nego o vrsti šećera. Kiselost igra manje značajnu ulogu nego što se obično misli. Općenito, ima smisla koristiti saharozu, iako to nije neophodno.

U zavisnosti od uslova okoline, kvasac pokreće dva tipa metabolizma: aerobni i anaerobni.

Aerobno stanje

U prisustvu kisika, kvasac proizvodi ugljični dioksid, vodu i ogromne količine energije iz šećera i kisika. Ovaj metabolički proces naziva se disanje. U ovim uslovima dolazi do potpune oksidacije glukoze (Krebsov ciklus):

Glukoza + kisik -> ugljični dioksid + voda + energija.

Sva energija sadržana u glukozi se oslobađa. Kvascu je potrebna ova energija za život. Također su u stanju sintetizirati organsku materiju za rast i reprodukciju. To je slučaj ako pronađu potrebne hranjive tvari u okolišu, posebno dušik.

Anaerobno stanje

Bez kiseonika, kvasac takođe može da koristi šećer za dobijanje energije u količinama neophodnim za život. Ovaj metabolički proces naziva se fermentacija (glikoliza). Šećeri se pretvaraju u ugljični dioksid i alkohol. Glukoza nije potpuno oksidirana:

Glukoza -> Ugljični dioksid + Alkohol + Energija
ili
C 6 H 12 O 6 + Saccharomyces cerevisiae = 2C 2 H 5 OH + 2CO 2!

Alkohol koji nastaje kao rezultat ove transformacije još uvijek sadrži ogromnu količinu energije. Ovo je samo dio energije sadržane u molekulu glukoze, jedna dvadesetina energije proizvedene tijekom disanja. Ovaj proces daje minimum energije za život, ali ne dozvoljava da se brzo podijeli.

Opis vrsta kvasca

Pekarski kvasac

Pekarski kvasac je najlakše dostupan. Vjerovatno ih možete kupiti u najbližem supermarketu. Ovo je sušeni aktivni kvasac. Većina ih se prodaje u malim vrećicama.

Presovani kvasac

Nazivaju se i poslastičarnicama. Komprimovani kvasac se sastoji od približno 30% suhe materije i 70% vlažnog sadržaja. Vrlo brzo se pokvare i treba ih čuvati u zamrzivaču.

Komprimirani kvasac traje otprilike dvije sedmice od trenutka kada je proizveden i raspakiran ako se čuva na 23°C. Na 0-5°C, komprimovani kvasac gubi približno 10% svog kapaciteta stvaranja gasa svake 4 nedelje. Na 7°C gube 4% svoje aktivnosti sedmično. Na temperaturi od 35 °C polovina aktivnosti se gubi za 3-4 dana. Mogu se čuvati dva mjeseca na -1 °C, a zatim se proizvodnja CO 2 može dobiti iz kvasca koji se čuva dva mjeseca.

Za komprimovani kvasac koristite toplu vodu.

Aktivni suvi kvasac

Aktivni suvi kvasac se sastoji od približno 92% čvrstih materija i 8% mešavine. Čuvaju se na hladnom i suvom mestu na temperaturi ne višoj od 25 °C. Životni vek aktivnog suvog kvasca na sobnoj temperaturi je oko 2 godine od datuma proizvodnje. Otvoreni kvasac je poželjno čuvati u hermetički zatvorenoj posudi u frižideru, gde će ostati aktivan oko 4 meseca.

Aktivni suvi kvasac otopiti u četiri zapremine tople vode, 10 minuta nakon otapanja promiješati. Voda ne smije biti vruća, ne toplija od 35 °C.

Instant aktivni suhi kvasac

Instant aktivni kvasac se sastoji od 96% čvrstih materija i 4% mešavine. Preporučio bih da ih čuvate na hladnom i suvom mestu na temperaturi do 25°C.

Rok trajanja instant kvasca na sobnoj temperaturi je oko 2 godine od datuma proizvodnje. Otvoreni instant kvasac može se čuvati u hermetički zatvorenoj posudi u frižideru, gde će ostati aktivan do 4 meseca. Da biste rastvorili ovaj kvasac, prelijte ga sa pet zapremina tople vode, sačekajte 10 minuta i promešajte.

Nije važno kako čuvate svoj kvasac u frižideru, ali ako ga zamrznete, produžavate mu život. Jedini argument protiv smrzavanja su promjene temperature u frižideru prilikom otvaranja i zatvaranja vrata i ciklusa odmrzavanja. Promjene temperature uništavaju stanice kvasca.

Nakon odmrzavanja, kvasac se mora ostaviti da se zagrije sobnoj temperaturi pre nego što ih rastvorite u mlakoj vodi. U suprotnom, temperaturni šok može uništiti ćelije kvasca.

Pivski kvasac

Ovo je specifična vrsta kvasca koji se koristi u pivarstvu. Postoji mnogo vrsta kvasca koji se koriste za pravljenje različitih vrsta piva s potpuno različitim profilima okusa. Ovo nije "...čista planinska voda...", ili "...ljubljene ruke majstora piva...". Kvasac radi sve ovo. Koristeći različite vrste kvasca, dobijamo različit ukus pivo. Saccharomyces cerevisiae i Saccharomyces uvarum su vrste tamnog i svijetlog piva.

Primarne kulture kvasca proizvode pivo širom svijeta. Ale kvasac je posebna vrsta S. cerevisiae koja je bolje prilagođena većem sadržaju alkohola. Većina ovih živih kultura je u tečnom obliku i ne zahtijevaju proces rastvaranja kao suhi kvasac.

Kvasac za vino ili šampanjac

Mogu fermentirati u rasponu viših temperatura i tolerantnije su na visoke razine alkohola u otopini, koji je toksičan za većinu drugih kvasaca.

Ovaj kvasac se taloži na dno, za razliku od kruha i pivskog kvasca koji se nakuplja na površini u ljepljivu masu. Šampanjski kvasac obično ne stvara pjenu na površini. Odnosno, kada ih koristite u generatorima kvasca za akvarij, mnogo je manje problema s ulaskom kvasca u cijevi.

Stvari koje treba razmotriti

Priroda kvasca je takva da može izdržati sušenje, drobljenje i prešanje. Glavno pravilo pri radu s fermentacijom je čistoća. Kvasac možda neće preživjeti s drugim bakterijama, njegova posuda mora biti što je moguće čista i sterilna.

Sterilnost

Temeljno isperite generatore kvasca vruća voda, nemojte koristiti sapun. Rezervne boce držite dobro zatvorene. Zakuhajte vodu koju želite koristiti i sterilizirajte poklopce. Oparite bocu od dvije litre pomoću lijevka. Dok je voda vruća, dodajte šećer i dobro pokrijte sterilnim poklopcem. Shake. dok se šećer ne otopi. Ovo će sterilizirati bocu, vodu i šećer ne otvarajte bocu dok se voda ne ohladi na sobnu temperaturu i ne budete spremni da dodate kvasac.

Aktivacija suvog kvasca

Ako planirate koristiti suhi kvasac, prvo morate aktivirati kulturu. Kao što je ranije rečeno, kvascu je potrebno aerobno okruženje kada počinje, nakon čega će se lako prebaciti u anaerobne uslove. Mnogi ljudi preskoče ovaj korak i sipaju smjesu direktno u bocu. Mnogi kvasci umiru zbog činjenice da nisu imali vremena da završe svoju aerobnu fazu života prije nego što su je promijenili u anaerobnu i zbog uništavanja staničnih zidova.