- tip de ciupercă
✎ Ce sunt ciupercile de drojdie?
Drojdie de ciuperci (ciuperci de drojdie) este o poziție extra-taxonomică a ciupercilor unicelulare din grupul ciupercilor imperfecte care și-au pierdut structura clasică (miceliană) din cauza trecerii habitatului lor la substraturi lichide sau semi-lichide bogate în substanțe organice. Acestea unesc aproximativ 1.500 de specii, care aparțin în principal clasei ascomicetelor și, mai rar, bazidiomicetelor.
✎ Caracteristicile ciupercilor de drojdie
Drojdie de ciuperci(a nu se confunda cu drojdia termofilă) este un tip colectiv de ciuperci care nu are un miceliu tipic și există sub formă de celule înmugurite sau în diviziune separate. Ele există de-a lungul întregii lor vieți, sau cea mai mare parte a acesteia, sub formă de celule unice complet separate. Și, datorită structurii lor unicelulare, au o rată metabolică mult mai mare decât speciile miceliale obișnuite, datorită suprafeței relativ mai mari a celulelor lor. Prin urmare, ele cresc și se înmulțesc întotdeauna cu o viteză incredibilă.
Din punct de vedere istoric, astfel de specii au fost întotdeauna studiate separat de altele, datorită faptului că metodele de identificare a acestora erau mai asemănătoare cu cele bacteriologice decât cu cele micologice. Ei bine, în funcție de capacitatea de reproducere sexuală, aceste specii sunt împărțite în subgrupe situate în diferite clase de ciuperci:
din clasa Ascomycetes și Basidiaceae acestea sunt:
în clasa deuteromicetelor, în care nu se găsește ciclul sexual, acestea sunt:
- picnidal,
- melanconial,
- Hyphomycetes.
✎ Cum funcționează ciupercile cu drojdie?
Corpul ciupercilor de drojdie este foarte diferit de toate celelalte datorită faptului că este format dintr-o singură celulă și, prin urmare, nu formează miceliu (miceliu). Iar reproducerea lor este un fenomen foarte interesant. Pe celulă apare o mică proeminență, care crește, formând un așa-numit mugure și se transformă treptat într-o celulă independentă, care este capabilă să se separe și, în cele din urmă, să se separe. Acest proces se numește înmugurire.
✎ Rolul drojdiei în natură și viața de zi cu zi
De mult timp, omenirea a folosit ciuperci de drojdie la copt și la prepararea băuturilor alcoolice. În multe limbi ale lumii, numele lor este asociat cu procesul de fermentație pe care îl provoacă. Al lor nume rusesc provine de la cuvântul „tremur” și caracterizează cu exactitate starea mustului fermentat sau a aluatului în creștere.
După cum sa menționat deja, aproximativ 1.500 de specii de ciuperci imperfecte sunt cunoscute în natură și multe dintre ele le întâlnim în viața de zi cu zi. Ele sunt împărțite în:
- cârciumi,
- vin
De exemplu, la copt se folosesc drojdie de brutărie pentru ca aluatul să crească, iar produsele de copt să devină „ luxuriante”, iar în vinificație și fabricare a berii se folosesc, respectiv, vinul și drojdia de bere pentru procesul de fermentație. Astfel, un fapt incontestabil devine evident: ciupercile de drojdie au fost, sunt și vor fi însoțitori și prieteni constanti ai omului.
Ciupercile de drojdie sunt organisme unicelulare, nemobile, de formă ovală sau alungită, cu dimensiuni mult mai mari (8-10 microni) decât bacteriile (1-3 microni). Miceliul adevărat nu se formează de obicei. Nucleul este diferențiat, dimensiunea lui este de până la 2 microni, este înconjurat coajă subțire, are un cariozom mai dens. Nucleul conține acid dezoxiribonucleic tipic. Nucleul se divide prin mitoză, mai rar prin amitoză. Celula de drojdie conține, de asemenea, corpuri speciale în formă de granule sau alungite - mitocondrii, care sunt direct legate de metabolismul energetic al celulei. O cantitate crescută de diferite săruri se acumulează în vacuolele celulare și materie organică, procesele redox energetice au loc aici. Cu o nutriție abundentă, în celule se depun cantități mari de volutină.
Înmulțirea vegetativă a drojdiei are loc în principal prin înmugurire, mai rar la unele specii prin diviziune. La înmugurire, excrescente apar în orice loc în celulă - muguri, care dau naștere cușcă nouă cu toate părțile sale constitutive. Procesul de înmugurire durează aproximativ două ore. În timpul diviziunii, în mijlocul celulei se dezvoltă un sept, împărțindu-l în jumătate.
Sporularea are loc după reproducerea repetată prin înmugurire sau diviziune. Este mai ușor de realizat cu o tranziție bruscă de la o nutriție abundentă la una slabă, dar cu acces suficient la oxigen. În cele mai multe cazuri, sporii se formează fără fertilizare (partenogenetic). În acest caz, într-o celulă se formează număr par disputa (de obicei 4-8). Sporii se obțin în laborator pe blocuri speciale de gips sau pe mediu Gorodkova care conține 0,25 g glucoză.
Procesul sexual preliminar nu este observat la multe specii (Saccharomyces Ludwigii etc.). Două celule adiacente formează excrescente care se apropie una de cealaltă. La joncțiunea proeminențelor, membrana se dizolvă, conținutul celulelor fuzionează și se formează un zigot. Are loc o diviziune de reducere, apoi alte 2-3 diviziuni, rezultând 8 sau 4 ascospori. Celula formată prin fuziunea a două celule de drojdie este bursa. După o perioadă de repaus, sporii germinează și se reproduc din nou prin înmugurire sau diviziune.
Taxonomia drojdiei se bazează pe o serie de caractere morfologice și fiziologice. Sunt 2 familii:
1. Saccharomycetaceae. Reproducerea are loc prin înmugurire, formarea de pungi cu spori, iar în câteva genuri, diviziune. În această familie, cel mai important este genul Saccharomyces, care include reprezentanți ai drojdiilor utilizate pe scară largă în industrie - distilare, coacere, fabricare a berii, producție de glicerină etc.
2. Non Saccharomycetaceae. Reproducerea se face doar prin înmugurire, fără sporulare. Aceasta include genul Torula, dintre care unele specii sunt folosite pentru prepararea de kefir, kumis și „drojdie de hrănire”.
Orez. 9. Drojdie: 1-5 - Saccharomyces cerevisiae, 1 - lanț de drojdie în devenire, 2 - celulă separată, 3, 4, 5 - celule în devenire, 6-10 - Saccharomyces octosporus; 6, 7, 8 - proces sexual, 9 - diviziunea nucleului de copulare; 10 - pungă cu 8 ascospori
Adesea există așa-numitele ciuperci asemănătoare drojdiei, care se reproduc, pe lângă înmugurire, și prin divizarea miceliului în celule individuale numite oidie (Endomyces, Monilia, Oidium). Aceasta include mucegaiul din lapte, care, dezvoltându-se pe produse lactate acre și pe legume murate, le reduce aciditatea, ceea ce permite dezvoltarea microbilor putrefactiv. De asemenea, poate provoca boli la copii (afte) și animale tinere. Unii autori clasifică ciupercile asemănătoare drojdiei drept ciuperci imperfecte.
Ciupercile bazidale Au miceliu multicelular și nu au celule germinale. Procesul sexual presupune fuziunea a două celule (zigogamie). Nucleii din zigot nu fuzionează (se formează un dicarion), ci se divid independent. Fuziunea nucleară are loc în timpul formării bazidiumului. Bazidiumul este o celulă cilindrică, la capătul căreia se dezvoltă patru exospori baziziali. Bazidia ia naștere dintr-un dicarion situat la vârful hifelor.
Cele mai importante din această clasă de ciuperci aparțin genurilor Merulius și Boletus. Ciuperca de casă (Merulius lacrymans) distruge energic lemnul și, prin urmare, provoacă pagube mari diferitelor clădiri din lemn, inclusiv distrugerea lor completă.
Multe specii din genul Boletus sunt cunoscute ca ciuperci comestibile bune: hribi, hribi, hribi etc. Capacul unei ciuperci comestibile este un corp fructifer care crește din miceliu din sol. Ciupercile din acest gen formează micorize pe rădăcinile multor plante.
Ciupercile bazidale includ dăunători ai plantelor agricole - ciuperci, ciuperci de rugină.
Ciuperci imperfecte reprezintă un grup condițional unit de ciuperci microscopice, a căror dezvoltare nu a fost pe deplin studiată și, prin urmare, poziția lor în taxonomie nu a fost determinată. Au o structură multicelulară, reproducere sexuală ei nu stiu. Ciupercile imperfecte sunt saprofite. Dar unele dintre ele provoacă boli infecțioase la oameni și animale (crusta, microsporie, tricofitoză, candidoză). Ciupercile din genurile Cladosporium, Botrytis, Fusarium provoacă boli ale bumbacului, sfeclei de zahăr și ale altor plante agricole.
Ciupercile din genul Fusarium pot provoca intoxicații - micotoxicoză la oameni și animale atunci când mănâncă boabe de cereale infectate cu această ciupercă. Proprietățile toxice ale unei plante se acumulează atunci când este afectată de ciuperci care produc toxine. Toxina formată în boabele infectate cu Fusarium sporotrichioides iernate în câmp provoacă o boală gravă la om cu aleukie toxică nutrițională (amigdalita septică). Această ciupercă poate crește și acumula toxină la temperaturi scăzute, chiar și la 0°. Fusarium graminerum provoacă otrăvirea cunoscută sub numele de „pâine băută”. Stachybotrys provoacă micotoxicoză ecvină.
Faptul că drojdia este o ciupercă este probabil cunoscut de mulți. Ce se poate spune despre clasificarea ulterioară a acestor reprezentanți ai regatului? Se știe că drojdia aparține ciupercilor din diviziunea Ascomycetes și Basidiomycetes. Ce înseamnă acest lucru? Să încercăm să ne dăm seama împreună.
Drojdie - ciuperci
În plus, ciupercile sunt unicelulare. Și-au pierdut miceliul ca urmare a unor procese evolutive, despre care se crede că se datorează trecerii la traiul în substraturi lichide, care sunt bogate în materie organică și foarte favorabile vieții acestor organisme. Există până la o mie și jumătate de specii de drojdie. Toate drojdiile sunt ciuperci unicelulare. 
Dimensiuni
Celulele izolate ale acestor ciuperci ajung până la 7 microni în diametru, dar unele cresc până la 40 microni. Cu toate acestea, unele organisme asemănătoare drojdiei încă formează miceliu în stadiile lor și, în unele cazuri, un corp fructifer. În prezent, de exemplu, drojdia de brutărie este primul eucariot al cărui genom a fost identificat și descifrat.
Un pic de istorie
Drojdia este o ciupercă „domesticată” de oameni și a fost de destul de mult timp. Ele au fost folosite de mult timp de mii de ani în scopuri culinare: coacere, crearea condițiilor de fermentație. Deja inauntru Egiptul antic erau brutării și, se pare, se folosea drojdie. Și în unele țări cele mai vechi timpuri, alături de coacerea nedospită (de exemplu, matzo sau lavash), producția de pâine cu drojdie câștiga popularitate. au fost cunoscute egiptenilor în urmă cu mai bine de șase mii de ani și, cu ajutorul acestor organisme, oamenii au preparat această băutură spumoasă.
Interesant este faptul că încă din cele mai vechi timpuri, multe ferme au folosit rămășițele celei vechi pentru drojdie nouă. Așa a avut loc, potrivit oamenilor de știință, selecția drojdiei și au apărut specii care nu se găsesc în sălbăticie. Și mulți consideră că unele tipuri de drojdie sunt un produs exclusiv (de exemplu, soiuri de cereale cultivate: grâu, secară și altele).
Zimologie
Acesta este numele științei care descrie și studiază viața și activitățile acestor organisme. Drojdia este o ciupercă; cultura sa pură a fost izolată pentru prima dată în 1881 în Danemarca, iar în 1883 era deja folosită pentru a produce bere. La sfârșitul secolului al XIX-lea a fost creată o clasificare a drojdiei, iar în secolul al XX-lea au apărut colecții și chei. culturi celebre. Drojdiile au aparținut ciupercilor din departamentul ascomicetelor până la mijlocul secolului trecut. Oamenii de știință le-au observat ciclul sexual, generalizându-l ca grup taxonomic.Dar în Japonia, unul dintre oamenii de știință a indus reproducerea drojdiilor basidiomicete. Astfel, experții au ajuns la concluzia că ciupercile de drojdie (foto de mai jos) s-au format în procesul de evoluție independent între aceste două diviziuni ale regnului (ascomicete și basidiomicete). Datele au fost confirmate de cercetarea biologică moleculară a organismelor. Ele nu reprezintă un taxon, ci cel mai probabil o formă de viață specială. 
Ascomicete și bazidiomicete
Deci, drojdia aparține ciupercilor departamentelor ascomicete și basidiomicete (mai precis, la două departamente diferite). Toate sunt subregatul ciupercilor superioare. Se pot distinge prin caracteristicile lor cicluri de viațăși alte câteva caracteristici: perechi în ADN, prezența ureazei. Ascomicetele, sau ciupercile marsupiale, sunt un departament destul de extins, incluzând până la treizeci de mii de specii (apropo, trufele binecunoscute aparțin acestui departament, precum și morcile și cusăturile). Printre toate se numără drojdia, care este considerată de oamenii de știință ca fiind organisme secundar unicelulare.
Habitate
De obicei, aceste organisme trăiesc în locuri bogate în zaharuri - substraturi pe suprafața fructelor și fructelor de pădure, frunze. Se pot hrăni cu deșeuri vegetale: nectar, secreții, sucuri pentru răni. Ei nu disprețuiesc fitomasa moartă. Ei pot trăi în așternut organic din sol și în mase naturale de apă. Unele drojdii sunt prezente și în intestinele insectelor care se hrănesc cu lemn. Există multă drojdie pe frunzele care sunt afectate de afide. 
Aplicație
Unele tipuri de culturi de drojdie au fost de mult solicitate în gătit, coacere și distilarea alcoolului. Kvas, pâine, bere, vin nu se pot lipsi de acești ajutoare minuscule. Toate aceste drojdii, cunoscute omenirii de multă vreme, aparțin ciupercilor departamentului de ascomicete. Pentru a produce alcool tare, sunt implicați în distilare în timpul etapei de fermentație. În prezent, unele culturi de drojdie sunt utilizate într-o gamă largă de biotehnologii: producția de combustibili și aditivi alimentari și enzime. Și în știință sunt folosite ca culturi experimentale pentru cercetarea genetică. 
Saccharomyces cerevisiae
Una dintre principalele etape ale vinificației (fermentarea mustului de struguri) se bazează pe procesul de fermentație alcoolică realizat de celulele vii de drojdie. În timpul procesului de fermentație, zahărul conținut în suc este fermentat de drojdie, rezultând formarea de alcool și dioxid de carbon.
Fermentația alcoolică este cunoscută omenirii din cele mai vechi timpuri și a fost folosită pentru a produce băuturi alcoolice de mii de ani. Cu toate acestea, esența acestui proces a devenit cunoscută relativ recent. Abia în secolele XV-XVI. Există lucrări care ridică semne de întrebare cu privire la relația dintre sedimentul format în timpul fermentației și produsul rezultat în urma fermentației. Dar, din moment ce sedimentul nu a putut fi văzut cu ochiul liber, a fost imposibil de explicat compoziția și esența sedimentului în lichidele de fermentare. Numai invenția microscopului de către olandezul Anton Leeuwenhoek în sfârşitul XVIII-lea V. ne-a permis să pătrundem într-o lume nouă necunoscută omului.
Cu mai bine de 100 de ani în urmă, Cagniard-Latour, Schwann și Kützing au stabilit că fermentația este rezultatul activității fiziologice a organismelor vii - drojdii care se acumulează în sediment în timpul fermentației. Această idee îndrăzneață despre legătura dintre procesele de fermentație și activitatea vitală a ființelor vii a fost nouă și neașteptată. Timp de mulți ani, această teorie nu a fost recunoscută, deoarece la acea vreme era recunoscută doar teoria chimică a fermentației a lui Liebig.
În 1857, Louis Pasteur, fondatorul microbiologiei moderne, a publicat o lucrare în care susținea că fermentația alcoolică poate avea loc numai în prezența drojdiei vii și este rezultatul unei forme speciale de activitate a vieții fără acces la aer. A urmat o controversă amară între Liebig și Pasteur, deoarece acesta din urmă a dat o lovitură zdrobitoare opiniilor predominante despre fermentație la acea vreme. Dar experimentele lui Pasteur au fost atât de concludente și precise încât teoria chimică a fermentației a devenit un lucru al trecutului.
În 1866, Pasteur, în lucrarea sa „Cercetarea vinului”, a dovedit că vinurile se strică ca urmare a proceselor cauzate de microorganisme. Pentru a combate „bolile” vinurilor, el a sugerat să le încălziți la 55-60°C după îmbuteliarea vinului. Această tehnică se numește „pasteurizare”.
La sfârşitul anilor '70. secolul trecut, Hansen a dezvoltat o metodă pentru izolarea culturilor de drojdie pură dintr-o singură celulă. Cu astfel de culturi, el a efectuat cercetări asupra taxonomiei ciupercilor, a studiat speciile, rasele și formele variabile ale acestora.
Cu toate acestea, s-a crezut destul de mult timp că drojdia nu este un grup independent de organisme, ci doar o formă de dezvoltare a ciupercilor într-un anumit stadiu. Numai să sfârşitul secolului al XIX-lea V. S-a recunoscut că drojdiile reprezintă un grup independent de organisme, deși sunt legate de ciuperci. Datorită capacității lor de a fermenta zaharurile, au primit denumirea botanică de ciuperci de zahăr (saccharomyces).
Organismele de drojdie sunt în prezent împărțite în două grupuri mari: drojdie adevărată, adevărată (formând spori) și organisme asemănătoare drojdiei (nu formează spori). Ambele organisme sunt răspândite în natură. Se găsesc în solul viilor, pe frunzele verzi și căzute, în mugurii și inflorescențele viței de vie.
În zonele întreprinderilor din industria de fermentație și, în special, a cramelor, teritoriul, spațiile și echipamentele conțin multă drojdie. Aici drojdia este menținută în viață pe tot parcursul anului și servește drept hrană pentru larvele și muștele adulte de oțet, furnici, albine, viespi și alte insecte care vizitează fructele, astfel încât drojdia poate fi găsită aproape întotdeauna pe struguri, mere și pere. În perioada de zdrobire și presare a strugurilor, drojdia intră în suc și se înmulțește rapid în el.
Calitatea vinului produs depinde de calitatea strugurilor prelucrați și de tehnologia de vinificație. Ambii acești indicatori sunt strâns legați de microorganismele care se află la suprafața strugurilor și, odată intră în must, continuă să se dezvolte. Mai mult, majoritatea covârșitoare sunt buruienile de fermentație (drojdii sălbatice, bacterii și mucegaiuri); Există mult mai puține drojdii de vin adevărate, care conduc procesul principal de fermentare a mustului de struguri.
Astfel, fermentarea spontană a mustului de struguri, care are loc ca urmare a unei combinații aleatorii a diferitelor drojdii, nu poate asigura producerea unui vin de înaltă calitate. Prin urmare, pentru a obține materiale vitivinicole complet fermentate, sănătoase, este necesar să se respecte un regim de fermentație rațional în vinificația primară, bazat pe utilizarea culturilor pure de drojdii selectate, precum și să se ia măsuri pentru protejarea vinurilor de infecția secundară în timpul lor. procesare și îmbătrânire.
Formele, mărimea și structura celulelor de drojdie
Drojdiile sunt microorganisme unicelulare, dar mobile, care au o varietate de forme diferite: sferice, ovale sau elipsoidale, ovoidale, lamaie, cilindrice etc. Diametrul celulelor ajunge la 1-5 microni, iar lungimea - 1-10 microni sau mai mult. Aceeași cultură poate consta din celule diverse forme si dimensiuni. Prin urmare, forma și dimensiunea unui anumit tip de drojdie sunt determinate în timpul dezvoltării lor într-un mediu nutritiv lichid. Celulele caracteristice sunt forma și dimensiunea predominantă.
Celulele de drojdie constau dintr-o membrană, citoplasmă (protoplasmă) și nucleu (Fig. 1). Cele mai importante procese enzimatice au loc în protoplasmă cu organele sale (vacuole, condriosomi, microzomi) și incluziuni (volutină, grăsime, glicogen și alți nutrienți de rezervă).
Substanța protoplasmatică a fiecărei celule de drojdie este înconjurată de o membrană permeabilă transparentă, care determină în principal forma celulei. Nutrienții intră în celulă prin membrană. La celulele tinere membrana este foarte subțire, dar cu vârsta se îngroașă.
Protoplasma are aspectul unei mase semi-lichide, cu granulație fină, gri. În celulele tinere este omogen - omogen. Pe măsură ce celula îmbătrânește, în protoplasmă poate apărea vacuolizare fină și granularitate uniformă de la fin la grosier.
Granularitatea vizibilă este determinată de apariția lipoidului gras și a altor formațiuni granulare.
Vacuolele (organele celulare) conțin electroliți, proteine, grăsimi, carbohidrați și sisteme enzimatice dizolvate în apă. Condriosomi (mitocondrii) - structuri mici, având formă de boabe și fire, joacă un rol important în metabolismul carbohidraților și grăsimilor. Cu colorație specială, condriosomii pot fi observați la microscop obișnuit.
Nucleul joacă un rol important în reproducerea celulară. În timpul microscopiei, nu este vizibil și este detectat numai ca urmare a colorării speciale.
Reproducerea celulară
Drojdia se reproduce prin înmugurire sau fisiune (reproducere vegetativă) și prin producerea de ascospori (reproducere sexuală).
În timpul înmuguririi, o parte din protoplasmă și materia nucleară curge din celula mamă în mugure în creștere - un mic tubercul de pe coaja celulei mamă. La baza mugurelui se formează o constricție, care separă celula tânără de celula mamă. În drojdia de tip praf, mugurele, după ce a atins dimensiunea celulei mamă, se separă și începe o viață independentă. În drojdia floculentă, celulele fiice, așezate pe celula mamă, continuă să înmugurize și formează conglomerate mari (fulgi), care se depun rapid pe fundul vasului de fermentație. Dacă nu există suficientă una sau alta substanță în mediul nutritiv sau există o substanță toxică, atunci procesul de creștere a celulelor încetinește și celula poate forma mai mulți muguri mici în locuri diferite (muguri multiple - 3-4 muguri), iar unii dintre ei pot muri repede. Drojdiile din familia Saccharomycetaceae se reproduc prin înmugurire (Fig. 2).
Drojdia se poate reproduce și prin diviziune încrucișată. Celula mamă crește, se prelungește, iar în mijlocul ei apare o partiție, care împarte celula în două celule fiice egale. Așa se reproduce drojdia de fisiune din familia Schizosaccharomycetacea (Fig. 3).
Drojdiile din familia Saccharomycodacea se reproduc prin înmugurire și diviziune. O excrescentă în formă de rinichi cu o bază largă care se formează inițial pe celula mamă este apoi separată de un sept transversal (Fig. 4).
În multe drojdii, procesul sexual este cunoscut și diferă de la o drojdie la alta. Celulele pot copula și, ca rezultat, se formează un ask - o celulă cu 1-9 spori. Ei pot copula sporii în ascus. Formarea ascosporilor (suporturi situate în asci) este procesul de reproducere și formare a formelor care sunt mai rezistente la condițiile nefavorabile.
Etapele dezvoltării drojdiei
Reproducere caracterizată prin prezența unui număr mare de celule în devenire cu plasmă omogenă și o membrană subțire (Fig. 5, a).
Pe parcursul fermentaţie Drojdiile se găsesc în principal sub formă de celule individuale. Celulele au protoplasmă granulară, vacuole mici și o cantitate mare de nutrienți; Cu o dietă bogată în carbohidrați, acumulează glicogen.
Foame celulele apare după ce tot zahărul din must a fost fermentat. Celulele devin comparativ mai mici, iar protoplasma capătă un aspect granular.
Dieback creșterea celulară are loc ca urmare a depozitării pe termen lung a sedimentului de drojdie în vin cu absența insuficientă sau completă a oxigenului atmosferic. Celulele de drojdie sunt deformate, protoplasma rămâne în urmă membranei (Fig. 5, b). În celulele de drojdie moarte, se poate observa autoliza - descompunerea proteinelor sub influența propriilor enzime proteolitice. Cantitatea de protoplasmă din celulele autolizante scade treptat, celulele devin aproape goale cu mici picături de grăsime (Fig. 5, c).
Odihnind celulele (Fig. 5, d) se observă când drojdia rămâne mult timp în sedimentul vinului cu acces la oxigenul atmosferic. În aceste condiții, celulele rămân viabile în principal datorită acizilor organici.
Etapa de sporulare apare în celule tinere, bine hrănite, cu acces liber la aer și lipsă de nutriție (Fig. 5, e). Sporii multor specii de drojdie au o dimensiune caracteristică. Sporii pot persista mult timp, iar atunci când sunt expuși la condiții favorabile, germinează și dau naștere la celule vegetative.
Metabolism
Pentru a construi componentele protoplasmei care asigură creșterea și reproducerea organismului, energie și diverse substanțe. Consumul acestor substanțe este completat cu nutrienții care provin din mediu inconjurator. Nutrienții absorbiți de celulă merg în două direcții principale: o parte dintre ei este asimilată și procesată în componente ale protoplasmei, cealaltă parte se descompune și oxidează, eliberând energia necesară vieții.
Principala hrană a drojdiei este carbonul și azotul. Au nevoie de carbon pentru creștere și energie. Cele mai favorabile surse de carbon pentru dezvoltarea drojdiei sunt zaharurile, glicerina, acizii citric, malic etc. Sursa de nutriție cu azot pentru sinteza proteinelor și a altor compuși care conțin azot din celulă pot fi forme organice și anorganice de amoniac. azot, aminoacizi și peptone. Variat elemente anorganice pentru a crea o structură celulară normală. În plus, vitaminele sunt necesare pentru dezvoltarea drojdiei.
Drojdia obține energia necesară vieții prin respirație sau prin fermentație alcoolică. În prezența oxigenului atmosferic, drojdia obține energie prin respirație, oxidând materialul energetic în dioxid de carbon și apă. În același timp, ele evidențiază cel mai mare număr energie:
C 6 H 12 O 6 + 6O 2 = 6CO 2 + 6H 2 O + 674 kcal (1)
În condiții anaerobe (fără acces la aer) sau cu acces limitat la oxigenul din aer, drojdia obține energie prin descompunerea carbohidraților în alcool și dioxid de carbon, adică în timpul procesului de fermentație alcoolică:
C 6 H 12 O 6 = 2C 2 H 5 OH + 2CO 2 + 27 kcal (2)
O moleculă gram de zahăr (180 g) eliberează 674 kcal de căldură în timpul respirației și 27 kcal în timpul fermentației, adică de 25 de ori mai puțin. Acest lucru se explică prin faptul că alcoolul (produsul final) conține o cantitate semnificativă energie potențială- 325 kcal per 1 gram moleculă. Astfel, cantitatea mică de energie obținută în timpul fermentației alcoolice este înlocuită de drojdia cu capacitatea de a fermenta cantități mari de zahăr.
Fermentația alcoolică
Fermentația alcoolică sau alcoolică este procesul de descompunere a zaharurilor de către microorganisme în alcool și dioxid de carbon. Acest proces este utilizat în producția de alcool, glicerină, vin, bere, șampanie și alte produse. Principalii agenți cauzali ai fermentației alcoolice sunt drojdiile din genul Saccharomyces. Cel mai grozav semnificație practică folosite în vinificaţie sunt drojdiile din specia Saccharomyces vini.
Ecuația Gay-Lussac pentru fermentația alcoolică (2) de mai sus indică numai produsele inițiale și finale.
În realitate, conversia zahărului în alcool și dioxid de carbon este un proces enzimatic complex format din multe reacții intermediare. Alături de alcool și dioxid de carbon, din zahăr se formează cantități mici de așa-numitele produse de fermentație secundară: glicerină, acizi organici, esteri, aldehide, alcooli superiori etc. Pentru vinificatie, formarea de produse secundare in timpul fermentatiei este de mare importanta. Buchetul de vin și caracteristicile sale calitative depind în mare măsură de raportul de produse secundare, a căror formare este diferită pentru fiecare tip de drojdie. Buchetul de vin depinde și de subprodusele fermentației, care se formează nu din zahăr, ci din alte substanțe găsite în substraturile fermentabile, în principal din aminoacizi ca urmare a consumului lor de către drojdii în timpul fermentației și înmulțirii.
Interacțiunea drojdiei cu mediul
Unul dintre cei mai importanți factori care afectează viața drojdiei este temperatura. Temperatura optimă pentru dezvoltarea drojdiei de vin este de -25-30°C, maxim -40°C, minim -4°C.
La temperaturi peste 30°C, procesele de reproducere și fermentare sunt accelerate, dar drojdia moare rapid. Dacă fermentația a început la o temperatură favorabilă, atunci reducerea în continuare a acesteia la 11-12°C nu are aproape niciun efect asupra capacității de fermentare a drojdiei.
Temperatura distructivă pentru drojdie este de 60-70°C. Efectul temperaturii ridicate este ușor slăbit de prezența zaharurilor.
În timpul perioadei de reproducere (mugurire) are nevoie de drojdie oxigenul aerului.
Presiune drojdia tolereaza bine. Capacitatea de fermentare a drojdiei este inhibată numai la presiuni de peste 1 ati, cauzate de dioxidul de carbon format în timpul fermentației.
Sahara in must in cantitate de 18-20%, se fermenteaza usor cu drojdie de vin. Drojdia este capabilă să fermenteze 25% din zaharuri; concentrațiile mai mari încetinesc fermentația. În soluțiile concentrate de zahăr (peste 60%), drojdia moare din cauza pierderii de apă. Zigozaharomicetele sunt capabile să se dezvolte în substraturi cu presiune osmotică ridicată, datorită conținutului de zahăr de până la 80% și mai mare.
Alcool intarzie fermentatia. Majoritatea organismelor de drojdie încetează să se dezvolte la o concentrație de alcool de 6-8% vol., iar fermentația se oprește la 14-15% vol. Unele rase de drojdie din specia Saccharomyces vini fermentează zahărul până la 16% vol. alcool, și drojdie din specia Saccharomyces oviformis - până la 18% vol. Pe măsură ce temperatura crește, efectul toxic al alcoolului asupra drojdiei crește.
Medii acide favorabil dezvoltării și funcționării drojdiei. Aceștia din urmă tolerează bine acizii malic și lactic și oarecum mai rău tolerează acizii tartric și citric. Valoarea optimă a pH-ului pentru dezvoltarea majorității drojdiilor este de 3,5-4,5. Fermentarea la valori scăzute ale pH-ului întârzie dezvoltarea bacteriilor patogene; la un pH sub 2,6, dezvoltarea drojdiei este inhibată.
Acid sulfuros folosit în vinificație ca antiseptic și antioxidant. Drojdiile sunt foarte rezistente la aceasta. Sulfitarea cu doze de 150-200 mg/l de SO 2 total la o temperatură de 20-25°C întârzie proliferarea drojdiei de vin și asigură limpezirea mustului în timpul decantarii. La o concentrație de SO 2 de până la 50 mg/l, fermentația este întârziată 18-24 ore, la un conținut de SO 2 de 75-100 mg/l - timp de 2-4 zile, iar la 200 mg/l - timp de 6 -8 zile.
Cu toate acestea, trebuie remarcat faptul că principala cantitate de dioxid de sulf introdusă în vin și must este în stare legată (în combinație cu zaharuri, acetaldehidă, coloranți) și numai liberă. acid sulfuros(20-30% din cantitatea administrată). Mustul din diferite soiuri de struguri leagă acidul sulfuros în mod diferit.
Fermentarea musturilor foarte sulfatate trebuie efectuată cu drojdie obișnuită cu doze mari de SO2.
Drojdie de vin adevărată
Reprezentanții drojdiei, care au o semnificație pozitivă sau negativă în tehnologia vinificației, sunt împărțiți în 2 grupe: 1) drojdie de vin adevărată, 2) buruieni de fermentație (drojdie sălbatică).
Drojdiile de vin adevărate includ speciile de drojdie Saccharomyces vini și Saccharomyces oviformis.
Saccharomyces vini. Principalul habitat al acestei drojdii este sucurile de fructe de pădure și fructele suculente folosite la fabricarea vinului. Forma şi mărimea celulelor depind de condiţiile de dezvoltare şi mediu nutritiv. În cele mai multe cazuri, drojdia din această specie are celule ovale sau eliptice, uneori rotunde (vezi Fig. 2). Au capacitatea de a fermenta în profunzime zaharurile mustului de struguri cu formarea unor cantități mari de alcool (până la 16% vol.) și cantități foarte mici de acizi volatili (până la 1 g/l). În timpul fermentației, această drojdie nu formează esteri volatili cu miros urât și conferă vinului un buchet delicat și un gust bun.
Specia de drojdie Saccharomyces vini include un număr mare de rase care diferă puțin ca aspect, dar semnificativ - în rezistența la fermentație, în raport cu efectele temperaturii, în toleranța la acid, în rezistența la sulfiți etc. Prin urmare, pentru producția de diferite tipuri a vinurilor, alegerea curselor de drojdie este importantă.
Saccharomyces oviformis. O cultură pură a acestei drojdii se dezvoltă bine în vin; în timpul fermentației mustului de struguri poate forma aproximativ 18% vol. alcool Când se dezvoltă împreună în sucuri de fructe și fructe de pădure, drojdia din specia descrisă este înlocuită cu drojdia mai obișnuită și mai puternică Saccharomyces vini. În schimb, la fermentarea vinurilor alcoolizate, se eliberează întotdeauna drojdia din specia Saccharomyces oviformis. În consecință, cei din urmă sunt mai adaptați să trăiască în vin.
O varietate de drojdie de acest tip este drojdia de sherry, trăsătură caracteristică dintre care este capacitatea de a forma o peliculă pe suprafața unui substrat fermentat. Când mustul de struguri este fermentat cu drojdie de sherry se formează un sediment, iar la sfârșitul fermentației, după 10-15 zile (uneori mai devreme, în funcție de concentrația de alcool), se formează o peliculă pe vin.
Creșterea filmului începe cel mai adesea cu formarea de insule mici individuale, care, conectându-se între ele, formează o peliculă continuă, subțire, asemănătoare cașului. Odată cu vârsta, culoarea filmului se schimbă de la alb, roz-căpriu la gri, gri închis. În culturile vechi sau în condiții nefavorabile, pelicula se întunecă și cade treptat.
Temperatura optimă pentru dezvoltarea peliculei de sherry este de 18-20°C. În prezența a 16-17% vol. alcool, aceste drojdii se dezvoltă bine la suprafața vinului de struguri și oxidează alcoolul în aldehidă. Acesta din urmă, împreună cu acetalii formați în timpul interacțiunii alcoolului cu aldehidele, conferă un buchet specific sherry-ului.
Drojdie sălbatică (buruieni de fermentare)
Hanzeniaspora apiculata. Această drojdie este bine cunoscută ca apiculatus. Au dimensiuni mici, celulele sunt ascuțite la unul sau ambele capete, iar forma lor seamănă cu o lămâie. În culturile mature se găsesc celule ovale și alungite (Fig. 6).
Odată ajunsă în must, apiculata se înmulțește în el mult mai repede decât drojdia de vin, eliberând substanțe amare și mulți acizi și esteri volatili. După acumularea în mustul de fermentare 3-6% vol. Când sunt expuse la alcool, apiculata moare, drojdii mai tolerante la alcool. Produsele lor de deșeuri inhibă fermentația, slăbind capacitatea de fermentare a drojdiei de vin.
Ele provoacă defecte și strică aroma și gustul vinului.
Apiculata sunt foarte sensibile la dioxidul de sulf (mor la 70 mg/l); de aceea, dezvoltarea lor poate fi suprimata cu usurinta prin sulfitarea mustului in timpul decantarii (doza - 100 mg/l).
Schizosaccharomyces. Aceasta este drojdia de fisiune (vezi Fig. 3). Specii alese Acest gen este utilizat pe scară largă în industria de distilare din Argentina și Mexic, ceea ce se explică prin capacitatea lor de a se dezvolta la temperaturi ridicate și de a da un randament ridicat de alcool.
Drojdia de fisiune care se dezvoltă în sucurile de fructe și fructe de pădure (în special sucurile de mere) determină o scădere catastrofală a acidității. Acidul malic se descompune în dioxid de carbon și apă, determinând ca sucurile și vinurile să se strice.
Saccharomykodes Ludwigii. Celulele de drojdie sunt mari ca dimensiuni, ovale, în formă de lămâie, în formă de talpă (vezi Fig. 4). Formă până la 12% vol. alcool și sunt foarte rezistente la sulfiți, prin urmare își păstrează activitatea pe tot parcursul procesului de fermentare a mustului. Aceste drojdii secretă substanțe care opresc reproducerea și inhibă capacitatea de fermentare a drojdiei de vin și, de asemenea, strica vinul, dându-i un postgust neplăcut.
Drojdie membranoasă. Grupul drojdiilor peliculoase include drojdii din genurile Hansenula, Pychia, Zygopychia, Debariomyces, Brettanomyces, Candida mycoderma și altele, cunoscute în vinificație sub denumirea comună mycoderms. Se reproduc prin înmugurire și cresc la suprafața vinului sub forma unei pelicule șifonate subțire și apoi groasă. Celulele sunt slab legate între ele, așa că atunci când lichidul este agitat, filmul cade. Drojdia peliculoasă oxidează energetic alcoolul, acizii, glucoza și alte substanțe din vin la dioxid de carbon și apă. Creșterea acestei drojdii se oprește doar la 12% vol. alcool Unele dintre ele pot trăi adânc în must sau vin, fermentând zaharurile cu formare de acizi volatili și acetat de etil, care au un efect negativ asupra gustului vinului.
Fermentare cu culturi de drojdie pure
Fermentarea spontană are loc atunci când mustul este lăsat să fermenteze fără a adăuga culturi de drojdie pure. În must, microorganismele care au intrat în el din boabe încep să se înmulțească aleatoriu, a căror compoziție și cantitate poate fi variată. În primul rând, predomină drojdiile de buruieni cu cea mai rapidă creștere, dar mai puțin rezistente la alcool (apiculate și membranoase). Pe măsură ce alcoolul se acumulează în must, toate acestea mor treptat, făcând loc unor drojdii de vin mai rezistente la alcool.
Vinurile fermentate cu drojdie sălbatică sau cu o mare participare a acestora sunt slab clarificate, conțin adesea zahăr nefermentat, se îmbolnăvesc mai ușor și au un gust slab.
Pentru a preveni dezvoltarea microflorei străine în mustul de struguri, în practica vinificației au fost introduse sulfitarea mustului și decantarea acestuia. După decantarea sucului sulfatat, se îndepărtează și drojdia de vin împreună cu sedimentul. Prin urmare, pentru efectuarea fermentației, în must se introduce o cultură pură de drojdie de vin cu proprietăți cunoscute anterior, care sunt valoroase pentru producție. Cantitatea de diluție trebuie să atingă 2% sau mai mult din volumul întregului must de fermentat, adică 2 dcl pentru fiecare 100 dcl de must. Dacă mustul este făcut din struguri contaminați, deteriorați sau bolnavi, cantitatea de drojdie adăugată trebuie crescută la 4-5%.
Vinurile făcute cu culturi de drojdie pură fermentează de obicei uniform, fermentează mai mult, se clarifică rapid, au aromă și aromă bune și sunt rezistente la boli. Cantitatea de alcool formată în vin crește cu 0,5-1,0%.
Culturile de drojdie pură includ drojdii izolate dintr-o celulă și special selectate prin selecție pentru prepararea anumitor tipuri de vinuri - de masă, șampanie, demidulci, desert, etc. Colecția de culturi pure de VNIIViV „Magarach” * conține peste 400 de rase de drojdie de vin preluată din diferite regiuni viticole Uniunea Sovietică. În fiecare an, înainte de începerea sezonului de vinificație, institutul trimite culturi pure de drojdie de vin în eprubete, la cererea cramelor de stat și a fermelor colective.
* (Institutul de Cercetare Științifică Uniune de Vinificație și Viticultura „Magarach”.)
În prezent, pentru prepararea diferitelor tipuri de vinuri sunt recomandate următoarele curse de drojdie:
pentru prepararea materialelor de şampanie şi vin alb de masă: Feodosia 1-19 (rezistent la alcool, rezistent la sulfiți), Pino 14 (rezistent la alcool), Leningradskaya (rezistent la alcool, rezistent la frig), Uzhgorod 67 (rezistent la alcool și sulfiți), Sersial 14, Kakhuri 7 , Ashgabat 3 (rezistent termic);
pentru materiale de vin puternice și de desert: Massandra III (folosit, tolerant la alcool), Salau biban VI-5 (folosit, tolerant la acid si alcool);
pentru materiale pentru vin roșu de masă: Cabernet 5, Bordeaux, Saperavi 46;
pentru prepararea vinurilor de masă demidulci: Novotsimlyanskaya 3 (predispus la fermentație slabă, fermentează fără spumare);
pentru vinurile de tip sherry: Sherry 20-C, Sherry 96;
pentru producerea şampaniei prin metoda sticlei: Sudak VI-5, Kakhuri 7, Kakhuri 2;
pentru şampanie din rezervor: Leningradskaya, Rkatsiteli 6.
Să ne uităm în pământ. Figura arată că toate cele trei agarice de muscă sunt conectate în subteran printr-o rețea care arată ca vată și constă din fire care se împletesc și se ramifică. Aceasta este partea principală a ciupercii - miceliu. Ea este una. Prin urmare, chiar dacă vezi trei agarici de muscă, aici este o singură ciupercă.Și deasupra solului - trei corpuri roditoare această ciupercă.
Nu numai agaric-mușcă, ci și marea majoritate a altor ciuperci sunt un plex de fire de miceliu. Firele pot fi nu numai în sol. U ciuperca tinder, de exemplu, străpung un copac, ergotîmpletesc interiorul boabelor vii de cereale și miceliul empusa este situat într-o muscă vie.
Ciupercile Tinder joacă un rol important în viața pădurii. Se așează pe copaci încă vii, dar decrepiți, accelerând schimbarea generațiilor lor.
Polipori- ciuperci foarte mari. Și există ciuperci care sunt foarte mici, de exemplu drojdie.
 |
| Tinder |
 |
| Ergot |
Probabil vei spune: „Ce fel de ciuperci sunt acestea? Am văzut drojdie: vine sub formă de pulbere sau sub formă de bucăți la pachet. Și nu au miceliu, ceea ce înseamnă că nu sunt ciuperci.”
Drojdie- Acestea sunt ciuperci unicelulare care nu formează fire de miceliu. Celulele de drojdie pot avea forme diferite, dar cel mai adesea sunt ovale.
În natură, drojdia trăiește într-o varietate de locuri: pe suprafața multor fructe de pădure și a altor fructe suculente, în intestinele unor insecte, chiar și în apa de mare.
 |
| Empuza |
Cel mai usor de descoperit acoperire albă drojdie pe prune și struguri. Dacă cârnații afumati sunt acoperiți la exterior cu un strat alb, se dovedește că și acesta este drojdie. Desigur, diferite drojdii se găsesc în locuri diferite. Drojdia a fost mult timp domesticită de oameni. Pentru prima dată a început să folosească drojdie pentru a dospi aluatul.
Ce face drojdia aluatului? Ele distrug zahărul care este pus în aluat. În același timp, zahărul este transformat în alte substanțe - alcool și dioxid de carbon. Aproape tot alcoolul se evaporă (când se coace ceva din aluat), iar dioxidul de carbon, adunându-se în bule, expandează aluatul și devine pufos. Material de pe site
 |
| Drojdie |
 |
| Aluat |
Aruncă o privire mai atentă la pâine: pare să fie formată în întregime din bule mici înconjurate de un strat subțire de aluat copt.