Презентация по дисциплине Технология производства дрожжей

Физиология и метаболизм дрожжей 1. Дрожжи – понятие, значение, история производства 2. Общая характеристика хлебопекарных и кормовых дрожжей 3. Строение дрожжевой клетки

Дрожжи – понятие, значение • Русское слово «дрожжи» имеет общий корень со словами «дрожь», «дрожать», применялись при описании вспенивания жидкости, сопровождающего брожение • Английское слово «yeast» (дрожжи) происходит от староанглийского «gist», «gyst», что означает «пена, кипеть, выделять газ». Дрожжи – понятие, значение•Русское слово «дрожжи» имеет общий корень со словами «дрожь», «дрожать», применялись при описании вспенивания жидкости, сопровождающего брожение•Английское слово «yeast» (дрожжи) происходит от староанглийского «gist», «gyst», что означает «пена, кипеть, выделять газ».

Дрожжи – понятие, значение • наиболее древние «домашние организмы». Тысячи лет люди использовали их для ферментации и выпечки. Археологи нашли среди руин древнеегипетских городов пекарни, а также изображение пекарей и пивоваров. Предполагается, что пиво египтяне начали варить за 6000 лет до Р.Х., а к 1200 году до н.э. овладели технологией выпечки дрожжевого хлеба наряду с выпечкой пресного. Дрожжи – понятие, значение•наиболее древние «домашние организмы». Тысячи лет люди использовали их для ферментации и выпечки. Археологи нашли среди руин древнеегипетских городов пекарни, а также изображение пекарей и пивоваров. Предполагается, что пиво египтяне начали варить за 6000 лет до Р.Х., а к 1200 году до н.э. овладели технологией выпечки дрожжевого хлеба наряду с выпечкой пресного.

Дрожжи – историческая справка • Первый специализированный дрожжевой завод был построен в Вене в 1860 г. • Дрожжи получали наряду со спиртом по видоизмененному венскому способу приготовления пива. Их выход составлял 10...14 % в пересчете на зерно, а выход спирта при этом составлял около 30 %. Дрожжи – историческая справка•Первый специализированный дрожжевой завод был построен в Вене в 1860 г. •Дрожжи получали наряду со спиртом по видоизмененному венскому способу приготовления пива. Их выход составлял 10...14 % в пересчете на зерно, а выход спирта при этом составлял около 30 %.

Дрожжи – историческая справка • Открытие Луи Пастера о влиянии кислорода на жизнедеятельность дрожжей (1878 г.) послужило основанием для развития аэробного способа производства дрожжей с повышением их выхода до 35 % Дрожжи – историческая справка•Открытие Луи Пастера о влиянии кислорода на жизнедеятельность дрожжей (1878 г.) послужило основанием для развития аэробного способа производства дрожжей с повышением их выхода до 35 %

Дрожжи – историческая справка • В 1914–1916 гг. в связи с нехваткой зернового сырья предприятия Европы заменили его на мелассу. • До сих пор во всем мире меласса остается основным сырьем для производства дрожжей Дрожжи – историческая справка•В 1914–1916 гг. в связи с нехваткой зернового сырья предприятия Европы заменили его на мелассу. •До сих пор во всем мире меласса остается основным сырьем для производства дрожжей

Дрожжи – историческая справка • Во время первой мировой войны в Германии пекарские дрожжи стали использоваться в качестве пищевой добавки в производстве супов и колбас. • В настоящее время разработана и продолжает развиваться технология производства дрожжевых экстрактов, используемых как белково-витаминная добавка к пище, а также для моделирования вкуса и запаха продуктов. Дрожжи – историческая справка•Во время первой мировой войны в Германии пекарские дрожжи стали использоваться в качестве пищевой добавки в производстве супов и колбас. •В настоящее время разработана и продолжает развиваться технология производства дрожжевых экстрактов, используемых как белково-витаминная добавка к пище, а также для моделирования вкуса и запаха продуктов.

Дрожжи – историческая справка • В 1932 г. из микрофлоры Мурманского побережья Е.А. Плевако был выделен дрожжеподобный микроорганизм, названный Monilia Murmanica (по современной классификации Candida tropicalis). • Это открытие положило начало гидролизно-спиртовому производству в СССР Дрожжи – историческая справка•В 1932 г. из микрофлоры Мурманского побережья Е.А. Плевако был выделен дрожжеподобный микроорганизм, названный Monilia Murmanica (по современной классификации Candida tropicalis).•Это открытие положило начало гидролизно-спиртовому производству в СССР

Дрожжи – историческая справка • Были разработаны технологии получения кормовых дрожжей из пентозных гидролизатов соломы, кукурузной кочерыжки, сульфитно-спиртовой барды, а позднее из барды гидролизных заводов, щелоков целлюлозно- бумажных комбинатов. Дрожжи – историческая справка•Были разработаны технологии получения кормовых дрожжей из пентозных гидролизатов соломы, кукурузной кочерыжки, сульфитно-спиртовой барды, а позднее из барды гидролизных заводов, щелоков целлюлозно-бумажных комбинатов.

Общая характеристика дрожжей • Производство пекарских дрожжей – одно из самых старых производств • Главное использование пекарских дрожжей связано с хлебопечением. Поэтому при производстве пекарских дрожжей основное значение придают 1. ферментативной характеристике дрожжей в тесте, 2. стабильности в хранении 3. устойчивости к неблагоприятным факторам, например, к высоким концентрациям сахаров, низким рН Общая характеристика дрожжей•Производство пекарских дрожжей – одно из самых старых производств•Главное использование пекарских дрожжей связано с хлебопечением. Поэтому при производстве пекарских дрожжей основное значение придают 1.ферментативной характеристике дрожжей в тесте, 2.стабильности в хранении 3.устойчивости к неблагоприятным факторам, например, к высоким концентрациям сахаров, низким рН

Общая характеристика дрожжей • в тесте дрожжи должны обладать: • активной гликолитической системой, обеспечивающей подъемную силу; • способностью быстро адаптироваться к изменению субстрата (в муке содержатся глюкоза, фруктоза, сахароза, глюкофруктаны, мальтоза); • высокой инвертазной активностью для быстрого гидролиза высших глюкофуранов муки; • высокой скоростью сбраживания мальтозы, • способностью расти и синтезировать ферменты и коферменты в анаэробных условиях. Общая характеристика дрожжей•в тесте дрожжи должны обладать:•активной гликолитической системой, обеспечивающей подъемную силу;•способностью быстро адаптироваться к изменению субстрата (в муке содержатся глюкоза, фруктоза, сахароза, глюкофруктаны, мальтоза);•высокой инвертазной активностью для быстрого гидролиза высших глюкофуранов муки;•высокой скоростью сбраживания мальтозы, •способностью расти и синтезировать ферменты и коферменты в анаэробных условиях.

Общая характеристика дрожжей • Дрожжи богаты витаминами (аневрин, рибофлавин, пантотеновая, никотиновая и фолиевая кислоты, эргостерин и др.), поэтому являются ценным продуктом для витаминизации булочных изделий. • на 60 % они состоят из линолевой и линоленовой кислот, которым принадлежит важная роль в транспорте жирорастворимых витаминов. • Для 6,5 млрд людей злаковые продукты поставляют более 50 % требуемых калорий и, кроме того, 40 % витамина В1, 31 % железа, 20 % белков, 19 % рибофлавина, 17 % кальция, 1 % витамина А и 1 % витамина С. Общая характеристика дрожжей•Дрожжи богаты витаминами (аневрин, рибофлавин, пантотеновая, никотиновая и фолиевая кислоты, эргостерин и др.), поэтому являются ценным продуктом для витаминизации булочных изделий.•на 60 % они состоят из линолевой и линоленовой кислот, которым принадлежит важная роль в транспорте жирорастворимых витаминов.•Для 6,5 млрд людей злаковые продукты поставляют более 50 % требуемых калорий и, кроме того, 40 % витамина В1, 31 % железа, 20 % белков, 19 % рибофлавина, 17 % кальция, 1 % витамина А и 1 % витамина С.

Общая характеристика дрожжей • В отношении вклада в белковую пищу людей хлеб стоит на втором месте после мяса. • Важная роль хлеба в обеспечении жизни людей обусловливает необходимость производства большого количества активных пекарских дрожжей. В тесто вносят 1…6 % дрожжей. • Аромат хлеб приобретает вследствие брожения дрожжей и поджаривания. В создании аромата участвуют более 100 веществ – кислоты, спирты, эфиры, продукты протеолиза белков. Общая характеристика дрожжей•В отношении вклада в белковую пищу людей хлеб стоит на втором месте после мяса. •Важная роль хлеба в обеспечении жизни людей обусловливает необходимость производства большого количества активных пекарских дрожжей. В тесто вносят 1…6 % дрожжей. •Аромат хлеб приобретает вследствие брожения дрожжей и поджаривания. В создании аромата участвуют более 100 веществ – кислоты, спирты, эфиры, продукты протеолиза белков.

Общая характеристика дрожжей • Раньше для сбраживания нового хлеба люди использовали остатки старого. • В результате в различных хозяйствах столетиями происходила селекция дрожжей и сформировались новые физиологические расы, не встречающиеся в природе Общая характеристика дрожжей•Раньше для сбраживания нового хлеба люди использовали остатки старого. •В результате в различных хозяйствах столетиями происходила селекция дрожжей и сформировались новые физиологические расы, не встречающиеся в природе

Общая характеристика дрожжей • В 1881 году Эмиль Христиан Хансен выделил чистую культуру дрожжей, а в 1883 году впервые использовал её для получения пива вместо нестабильных заквасок. • В конце XIX века при его участии создаётся первая классификация дрожжей, • в начале XX века появляются определители и коллекции дрожжевых культур. • Во второй половине века наука о дрожжах (зимология) помимо практических вопросов начинает уделять внимание экологии дрожжей в природе, цитологии, генетике Общая характеристика дрожжей•В 1881 году Эмиль Христиан Хансен выделил чистую культуру дрожжей, а в 1883 году впервые использовал её для получения пива вместо нестабильных заквасок. •В конце XIX века при его участии создаётся первая классификация дрожжей, •в начале XX века появляются определители и коллекции дрожжевых культур. •Во второй половине века наука о дрожжах (зимология) помимо практических вопросов начинает уделять внимание экологии дрожжей в природе, цитологии, генетике

Общая характеристика дрожжей Общая характеристика дрожжей

дрожжей • На дрожжевых заводах выращивают дрожжи- сахаромицеты: Общая характеристика • – класс Hemiascomycetes; • – порядок Saccharomycetales; • – семейство Saccharomycetaceae • – род Saccharomyces; • – вид сerevisiae Общая характеристика дрожжей•На дрожжевых заводах выращивают дрожжи-сахаромицеты:•– класс Hemiascomycetes;•– порядок Saccharomycetales;•– семейство Saccharomycetaceae •– род Saccharomyces;•– вид сerevisiae

Общая характеристика дрожжей В природе дрожжи находятся в почве, на поверхности растений, плодов, ягод. В основном дрожжи размножаются многосторонним почкованием Общая характеристика дрожжейВ природе дрожжи находятся в почве, на поверхности растений, плодов, ягод. В основном дрожжи размножаются многосторонним почкованием

Жизненный цикл аскомицетовых гаплоидных дрожжей

Жизненный цикл аскомицетовых гаплоидных дрожжей Споры у дрожжей образуются только при недостатке питательных веществ в присутствии достаточного количества кислорода. Из вегетативных диплоидных клеток образуются сумки-аски, содержащие 2…4, иногда до 12 спор Аскоспоры более устойчивы к неблагоприятным условиям Попадая в благоприятные условия, зрелые споры прорастают Споры у дрожжей образуются только при недостатке питательных веществ в присутствии достаточного количества кислорода. Из вегетативных диплоидных клеток образуются сумки-аски, содержащие 2…4, иногда до 12 спорАскоспоры более устойчивы к неблагоприятным условиямПопадая в благоприятные условия, зрелые споры прорастают

Внешний вид колоний дрожжей Колонии пастообразные, кремовые или коричневато- кремовые, обычно с довольно ровной, гладкой, иногда слегка пузырчатой или покрытой точками поверхностью, с блестящими или тусклыми секторами. Край колоний цельный, иногда лопастый, изредка образуется примитивный псевдомицелий Колонии пастообразные, кремовые или коричневато-кремовые, обычно с довольно ровной, гладкой, иногда слегка пузырчатой или покрытой точками поверхностью, с блестящими или тусклыми секторами. Край колоний цельный, иногда лопастый, изредка образуется примитивный псевдомицелий

Строение дрожжевой клетки Почкующаяся дрожжевая клетка состоит из оболочки, протоплазмы и ядра. Клеточная стенка – наружная часть оболочки – образована полисахаридами типа гемицеллюлоз, преимущественно маннаном и небольшим количеством хитина, внутренняя – белковыми веществами, фосфолипидами и липоидами. Почкующаяся дрожжевая клетка состоит из оболочки, протоплазмы и ядра.Клеточная стенка – наружная часть оболочки – образована полисахаридами типа гемицеллюлоз, преимущественно маннаном и небольшим количеством хитина, внутренняя – белковыми веществами, фосфолипидами и липоидами.

Дрожжевая клетка 1 – оболочка; 2 – делящееся ядро; 3 – гликоген; 4 – цитоплазма; 5 – волютин; 6 – вакуоль; 7 – митохондрии 1 – оболочка; 2 – делящееся ядро; 3 – гликоген;4 – цитоплазма;5 – волютин; 6 – вакуоль; 7 – митохондрии

Строение дрожжевой клетки Цитоплазматическая мембрана (плазмалемма) толщиной 7…8 нм расположена под клеточной стенкой и отделяет ее от цитоплазмы. Плазмалемма – основной барьер, определяющий осмотическое давление в клетке, обеспечивает избирательное движение питательных веществ Цитоплазматическая мембрана (плазмалемма) толщиной 7…8 нм расположена под клеточной стенкой и отделяет ее от цитоплазмы. Плазмалемма – основной барьер, определяющий осмотическое давление в клетке, обеспечивает избирательное движение питательных веществ

Строение дрожжевой клетки Цитоплазма имеет гетерогенную структуру и вязкую консистенцию. Коллоидный характер ее обусловлен белковыми веществами. Кроме них в цитоплазме содержатся рибозонуклеопротеиды, липоиды, углеводы и вода Цитоплазма имеет гетерогенную структуру и вязкую консистенцию. Коллоидный характер ее обусловлен белковыми веществами. Кроме них в цитоплазме содержатся рибозонуклеопротеиды, липоиды, углеводы и вода

Строение дрожжевой клетки Митохондрии (хондриосомы) - «энергетические станции» клетки - имеют форму зернышек, палочек и нитей. Митохондриальные мембраны состоят из белков (80 %) и липидов (20 %). Питательные вещества, проникающие в клетку, адсорбируются и аккумулируются митохондриями, подвергаются быстрым превращениям из-за ферментов. В митохондриях полностью осуществляется цикл трикарбоновых кислот и окислительное фосфорилирование. Митохондрии (хондриосомы) - «энергетические станции» клетки - имеют форму зернышек, палочек и нитей. Митохондриальные мембраны состоят из белков (80 %) и липидов (20 %). Питательные вещества, проникающие в клетку, адсорбируются и аккумулируются митохондриями, подвергаются быстрым превращениям из-за ферментов. В митохондриях полностью осуществляется цикл трикарбоновых кислот и окислительное фосфорилирование.

Строение дрожжевой клетки Эндоплазматический ретикулум расположен в цитоплазме. Это система каналов, пузырьков и цистерн, связанная с цитоплазматической мембраной и ядерной стенкой – нуклеоммой. обеспечивает транспорт различных веществ (белков, ионов, углеводов) по клетке. На эндоплазматической сети расположены рибосомы. Эндоплазматический ретикулум расположен в цитоплазме. Это система каналов, пузырьков и цистерн, связанная с цитоплазматической мембраной и ядерной стенкой – нуклеоммой. обеспечивает транспорт различных веществ (белков, ионов, углеводов) по клетке. На эндоплазматической сети расположены рибосомы.

Строение дрожжевой клетки Рибосомы - включения в виде субмикроскопических зернышек состоят из липидов, белков и РНК  обеспечивают синтез белков Рибосомы - включения в виде субмикроскопических зернышексостоят из липидов, белков и РНК обеспечивают синтез белков

Строение дрожжевой клетки  Ядро – небольшое шаровидное или овальное тело, окруженное цитоплазмой и не растворимое в ней.  В ядре расположены ДНК, ее протеиды, а также большое количество РНК.  ДНК служит для передачи наследственной информации, сохранения свойств микроорганизмов.  В ядре осуществляется транскрипция и репликация ДНК при делении клетки. Ядро – небольшое шаровидное или овальное тело, окруженное цитоплазмой и не растворимое в ней. В ядре расположены ДНК, ее протеиды, а также большое количество РНК. ДНК служит для передачи наследственной информации, сохранения свойств микроорганизмов. В ядре осуществляется транскрипция и репликация ДНК при делении клетки.

Строение дрожжевой клетки Аппарат Гольджи – мембранное образование, морфологически связанное с эндоплазматической сетью и нуклеоммой. Роль - вывод вредных веществ из клетки, обеспечение защитных функций. В нем локализуются ферменты, катализирующие разрушение биополимеров. Лизосомы - плотные гранулы, защищают клетку от повреждений продуктами распада и чужеродными агентами. Аппарат Гольджи – мембранное образование, морфологически связанное с эндоплазматической сетью и нуклеоммой. Роль - вывод вредных веществ из клетки, обеспечение защитных функций. В нем локализуются ферменты, катализирующие разрушение биополимеров. Лизосомы - плотные гранулы, защищают клетку от повреждений продуктами распада и чужеродными агентами.

Строение дрожжевой клетки Вакуоли – производные аппарата Гольджи – это обязательные органоиды клетки, представляют собой полости, наполненные клеточным соком и отделенные от цитоплазмы вакуолярной мембраной. Вакуоль в молодых клетках состоит из множества мелких полостей, в старых – из одной очень большой. Клеточный сок - водный раствор различных солей, углеводов, жиров, белков, ферментов. Вакуоли – производные аппарата Гольджи – это обязательные органоиды клетки, представляют собой полости, наполненные клеточным соком и отделенные от цитоплазмы вакуолярной мембраной. Вакуоль в молодых клетках состоит из множества мелких полостей, в старых – из одной очень большой. Клеточный сок - водный раствор различных солей, углеводов, жиров, белков, ферментов.

Строение дрожжевой клетки Волютин (метахроматин) - источник фосфора и аккумулятор энергии - скапливается в вакуолях в виде коллоидного раствора или гранул. В центре гранулы располагаются полифосфаты, связанные с РНК ионами магния или кальция. Оболочка гранулы состоит из сложного комплекса РНК, белка и Волютин (метахроматин) - источник фосфора и аккумулятор энергии - скапливается в вакуолях в виде коллоидного раствора или гранул. В центре гранулы располагаются полифосфаты, связанные с РНК ионами магния или кальция. Оболочка гранулы состоит из сложного комплекса РНК, белка и липидов

Строение дрожжевой клетки В молодых дрожжевых клетках жира обычно нет, в зрелых он содержится лишь в немногих клетках в виде мелких капель, а в старых – в виде крупных. Гликоген – запасное питательное вещество, накапливается при культивировании дрожжей на средах, богатых сахаром. При недостатке гликоген быстро расходуется. В молодых клетках гликогена мало, в зрелых – до 40 %. В молодых дрожжевых клетках жира обычно нет, в зрелых он содержится лишь в немногих клетках в виде мелких капель, а в старых – в виде крупных. Гликоген – запасное питательное вещество, накапливается при культивировании дрожжей на средах, богатых сахаром. При недостатке гликоген быстро расходуется. В молодых клетках гликогена мало, в зрелых – до 40 %.

Строение дрожжевой клетки • По внешнему виду клеток можно определить физиологическое состояние дрожжей. В производственных средах одновременно присутствуют молодые, зрелые, почкующиеся, старые и отмершие клетки. Наибольшей бродильной энергией обладают зрелые клетки.

Спасибо за внимание