DROŻDŻE.doc

ROZMNAŻANIE DROŻDŻY

Pracę w gorzelni rozpoczyna się od rozmnożenia czystej kultury drożdży. Czystą kulturą nazywa się drożdże wyhodowane w laboratorium z jednej komórki. Drożdże takie można otrzymać z Ośrodka Kultur Drobnoustrojów Przemysłowych Instytutu Przemysłu Fermentacyjnego w Warszawie lub też z innych placówek naukowych, rap. z Katedry Mikrobiologii Politechniki Łódzkiej.

Placówki naukowe mają kolekcje różnych ras drożdży odznaczających się specyficznymi właściwościami. Są więc rasy drożdży browarnianych, winiarskich, piekarskich, paszowych, gorzelniczych. Wśród drożdży gorzelniczych pewne rasy są bardziej odpowiednie przy przerobie surowców skrobiowych, a inne przy przerobie melasy. W gorzelniach melasowych stosuje się rasy: Gdańsk, 0, Ja, 33, 34 i inne.

W ostatnich latach gorzelnicy coraz częściej stosują rasy drożdży otrzymane na drodze hybrydyzacji, tj. krzyżowania różnych ras. Hybrydy wykazują korzystne właściwości ras wyjściowych. Na przykład hybryd nr 67 otrzymany przez naukowców w ZSRR ze skrzyżowania drożdży rasy Ja z drożdżami piwnymi Saccharomyces carlsbergensis całkowicie odfermentowuje rafinozę, znajdującą się w pożywce melasowej, dzięki temu, że posiada enzym a-galaktozydazę charakterystyczny dla drożdży piwnych. Hybryd ten ma również korzystne cechy drożdży rasy Ja, tj. zdolność rozmnażania się i fermentacji przy stosunkowo wysokim stężeniu cukru i soli nieorganicznych zawartych w melasie.

Drożdże czystej kultury otrzymuje się z placówek naukowych w butelkach (zwykle o poj. 0,25 1) w postaci zawiesiny w 10-procentowym wyjałowionym roztworze cukru. W butelce znajduje się 30-50 cm3 płynu. Można też otrzymać czystą kulturę utrwaloną na skosie agarowym umieszczonym w probówce.

Czystą kulturę drożdży otrzymaną w butelkach rozmnaża się w laboratorium gorzelni. W tym celu do każdej butelki dodaje się, w sposób zabezpieczający warunki aseptyczne, ok. 100 cm3 wysterylizowanej brzeczki melasowej o gęstości ok. 10°Blg, zakwaszonej do l,0°D i zawierającej pożywkę w ilości 0,1% fosforanu amonowego oraz kilka cm3 wyciągu z kiełków słodowych. Butelki wstawia się do termostatu na 12-15 godzin. Temperatura w termostacie powinna wynosić 28-29°C. Następnie zawartość 2 lub 3 butelek przenosi się do jednej kolby Karlsberga. Jest to naczynie cylindryczne o poj. ok. 10 1 wykonane z miedzi lub stali kwasoodpornej.

Do kolby Karlsberga wlewa się 4-5 1 sterylnej brzeczki melasowej o podobnym składzie jak brzeczka dodawana do butelek i wstawia do termostatu na 24 godziny. Zwykle gorzelnia kupuje taką ilość butelek z czystą kulturą, aby można było przygotować drożdże co najmniej w dwu kolbach Karlsberga. Po 24 godzinach drożdże wraz z odfermentowaną brzeczką przenosi się do propagatora o poj. ok. 50 1, nazywanego również małym aparatem Lidnera.

Drożdże piwne dodaje się do brzeczki piwnej w celu wywoływania fermentacji alkoholowej. Zawarta w nich zymaza rozkłada glukozę, fruktozę, sacharozę i maltozę zawarte w brzeczce do etanolu i dwutlenku węgla oraz związków lotnych i nielotnych.

Związki azotowe są niezbędne dla drożdży, głównie do budowy białka komórkowego. Preferowane są sole amonowe, jednak w brzeczce występują one w niewielkich ilościach, stąd tez głównym źródłem związków azotowych w brzeczce są aminokwasy oraz peptydy małocząsteczkowe, około 40-45% związków azotowych pobieranych przez drożdże fermentacji dolnej to aminokwasy. Zawartość aminokwasów w brzeczce jest zależna od przebiegu procesu zacierania jak i aktywności proteolitycznej słodu. Brzeczka 12°Blg powinna zawierać 1,70-1,90 g/dm3 aminokwasów, co odpowiada zawartości wolnego azotu α- amonowego 0,22-0,24 g/dm3.

Przemiany aminokwasów są związane z wytwarzaniem wyższych alkoholi aromatycznych i alifatycznych. Do związków azotowych niezbędnych do wzrostu drożdży obok aminokwasów są zasady azotowe: puryny i pirymidyny, konieczne do syntezy kwasów nukleinowych. Brzeczka posiadająca 12°Blg zawiera 3,50mg/dm3.

Do odpowiedniego funkcjonowania enzymów komórka potrzebuje odpowiednich jonów:

·                      potasu

·                      sodu

·                      wapnia

·                      magnezu

·                      miedzi

·                      żelaza

·                      manganu

·                      cynku

·                      siarczynów

·                      fosforanów

·                      azotynów

Tabela 1. Sposób absorbcji aminokwasów przez drożdże.

Pod względem botanicznym drożdże należą do grupy grzybów i dzieli się je na dwie podgrupy tworzące  i nie tworzące zarodniki.

Drożdże piwowarskie należące do gatunku Saccharomyces nie tworzą zarodników. Ich kształt jest owalny o średnicy 9-12 µm i powierzchni około 150 µm2. Dodatek gęstwy drożdżowej do brzeczki w ilości 0,5l/hl daje ich stężenia 15 mln komórek /cm2.

Komórka drożdżowa zbudowana jest z protoplazmy oraz błony otaczającej. Protoplazma składa się z cytoplazmy i karioplazmy. W cytoplazmie zlokalizowane są mitochondria, mikrosomy pełniące istotną rolę w życiu komórki.

Błona komórkowa stanowi 19% suchej masy komórki i składa się z glukaniu, białek i lipidów. Półprzepuszczalność błony komórkowej pozwala na regulowanie przenikania przez nią substancji odżywczych. Zawarte w błonie enzymy tj.permeazy w znacznym stopniu ułatwiają przenikanie odpowiednich związków przez błony.

Tabela 2. Skład chemiczny suchych drożdży wg. W. Dylkowskiego:

Tabela 3. Skład popiołu wg. W. Dylkowskiego przedstawia się następująco:

Tabela 4. Zawartość witamin w drożdżach (w µg/g s.m) wg W. Dylkowskiego jest następująca: