Características generales de la levadura

Saccharomyces cerevisiae es un tipo de levadura alcohólica.Como todas las sustancias de este tipo, Saccharomycescerevisiae son microorganismos unicelulares de la clase de los ascomicetos u hongos marsupiales. se utilizan parapara iniciar el proceso de fermentación del azúcar y su paulatina transformación en alcohol. Saccharomycescerevisiaereproducirse por gemación. Si los microorganismos viven en un ambiente extremadamente pobre en nutrientes,puede reproducirse por formación de esporas.

Los microorganismos Saccharomyces cerevisiae son en su mayoría ovalados o alargados. También se pueden encontrarovoides yindividuos elipsoidales. Su valor es en promedio de 6 a 11 micras y depende directamente del tipo de levadura, asícomo de las condiciones en queque habitan. El volumen y la longitud de la célula de levadura afectan la tasa de interacción del microorganismo conel nutrienteambiente. Por lo tanto, cuanto mayor sea la célula de levadura en volumen y superficie, más rápida e intensa será suactividad vital.

La propia célula de levadura normalmente consta de una cubierta que encierra las otras partes del cuerpo de lalevadura: el citoplasma y el núcleo.La parte interna de la cáscara de la levadura se presenta en forma de proteínas, fosfolípidos y lipoides, mientrasque la parte externaen su estructura tiene polisacáridos y trazas de quitina. El caparazón regula principalmente todas las demás partesdel cuerpo levadura, y también permite que la levadura absorba ciertas sustancias.

El citoplasma de levadura tiene una estructura viscosa. Esta característica es característica de la levadura debido alas sustancias proteicas en la base.Además de proteínas, el citoplasma contiene: ribosonucleoproteínas, lípidos, carbohidratos. Además, hay mucha aguaen el citoplasma, lo quepermite que se lleven a cabo importantes procesos enzimáticos. Las células jóvenes tienen un citoplasma homogéneo.Durante el envejecimiento,las células de levadura aparecen granularidad uniforme, así como vacuolas y áreas grasas.

Los condriosomas o mitocondrias en Saccharomyces cerevisiae se presentan en forma de formaciones granulares ofilamentos. Estospartes de la célula son responsables de la acumulación de sustancias útiles que, después de ingresar a la célula,están sujetas a especialesprocesos de flujo rápido para una mayor transformación. Las mitocondrias también son responsables de la activaciónde los aminoácidos, quesolo es posible durante la síntesis de proteínas u otros compuestos.

Los ribosomas de Saccharomyces cerevisiae se presentan como inclusiones granulares especiales. Están formados porlípidos proteínas y ARN. Estos últimos son responsables de la síntesis de proteínas y la activación de aminoácidos queprovienen de la mitocondria sistemas.

El núcleo celular de Saccharomyces cerevisiae es un cuerpo en forma de bola u óvalo. Está rodeado por todos lados enel citoplasma,que no lo disuelve. El núcleo contiene ADN y DKNP. Además, hay una gran cantidad de ARN en el núcleo. ADN enlevaduraes responsable de la acumulación y transmisión de información sobre el microorganismo a la herencia.

Otra parte esencial de Saccharomyces cerevisiae es la vacuola. Las vacuolas son agregados especiales quese forman en el plasma durante el envejecimiento de las células de levadura. Está separado del citoplasma por unamembrana especial - vacuolarmembrana, que está formada por proteínas y lípidos. La forma de la vacuola cambia constantemente y depende delmovimiento y la concentración.citoplasma. Las células de levadura jóvenes tienen vacuolas en forma de pequeños grupos. en mayorescélulas, las vacuolas se presentan como un grupo grande. Las vacuolas son responsables de la formación de compuestosqueexperimentan fermentación y también forman productos de desecho. Células jóvenes de Saccharomyces cerevisiaeprácticamente no tienen acumulaciones de grasa. Algunas células más viejas tienen pequeñas inclusiones de elementosgrasos. viejolas células grasas se acumulan en grandes gotas.

El nutriente de reserva de Saccharomyces cerevisiae es el glucógeno. Esta sustancia pertenece al grupo de lospolisacáridos.estructuralmente similar a la amilopectina. Se acumula en medios ricos en azúcar durante el cultivo.levadura de alcohol Cuando el azúcar escasea, el glucógeno se agota rápidamente. Las células maduras tienenaproximadamente un 40% de glucógeno.Los jóvenes prácticamente no disponen de esta sustancia.

La apariencia de las células de levadura caracteriza el estado general del cuerpo. Mediante la tinción, es posibledeterminarla cantidad de glucógeno y, en consecuencia, el estado fisiológico de la levadura. En producción, todas las etapasse utilizan a la vez.vida de las células de levadura: jóvenes, maduras, viejas y muertas. Los más efectivos en términos de energía defermentación soncélulas maduras.

Para la producción de alcohol, solo se utilizan aquellas levaduras de alcohol que tienen una fermentaciónsuficientemente altapropiedades. Deben tener necesariamente un tipo de respiración anaeróbica, fermentar el azúcar rápida ycompletamente, y también sersuficientemente resistentes a los productos de su actividad vital y a los productos de la actividad vital de otrosmicroorganismos.Es importante que la levadura pueda tolerar una gran cantidad de sales y sólidos que pueden estar disponibles enmosto de alcohol.

Las destilerías que se especializan en el procesamiento de melaza son levaduras comunes de raza Y. Para panaderíasSe utilizan las razas Yal y V. Hacen un buen trabajo de fermentación de sacarosa, glucosa y fructosa. La rafinosa sefermentasolo en un 30%. Por lo tanto, la falta de alcohol en tal situación es bastante grande. cada porcentajela rafinosa durante la fermentación completa aumenta la producción de alcohol en un 1,46%.

Se puede aumentar la actividad de fermentación de la levadura. Esto es posible debido a los procesos de mutagénesis ohibridación. ParaPara obtener especies de levadura con mayor actividad de fermentación, el método de hibridación era el más adecuado.Está basado enes cruzar dos especies de levadura parentales y criar razas de levadura con propiedades elegidas y predeterminadas.Por lo tanto, se han obtenido varios híbridos de levadura importantes y efectivos, que tienen ventajas sobre lasrazas de levadura Iy B. Hybrids recibió una enzima especial, la a-galactosidasa, que le permite fermentar completamente la rafinosa.Algunos híbridos de levadura han recibido mejores propiedades de horneado, así como una mayor función generativa.Híbrido112 mostró mejor actividad de maltasa, sin embargo, su acumulación de alcohol es 1% menor en comparación con lalevaduraraza B. Los híbridos 67 y 105 tienen el mismo rendimiento de alcohol que la raza B, pero tienen mayor capacidadgenerativa.Race G-67 ha aumentado la resistencia al entorno de pH bajo. Produce más alcohol durante la contracción.costos de sacarosa para productos de terceros.

Durante el proceso de fermentación del mosto a partir de materias primas que contienen almidón, se utiliza levadurade raza XII. Son genialeshacer frente a la tarea de fermentar fructosa, sacarosa y maltosa, pero no fermentar dextrinas. Hidrólisis dedextrinasllevado a cabo durante la exposición a malta dextrinasa. Como resultado, la tasa total de fermentación del mosto,quecontiene almidón depende de la tasa de hidrólisis de las dextrinas.

Hábitat óptimo para la levadura alcohólica.

La levadura alcohólica normalmente vive en un ambiente peculiar en el que hay una temperatura determinada, un nivelde pH yla composición química del medio nutritivo.

¿Cuál debe ser la temperatura y el pH del macerado?

La levadura alcohólica puede vivir normalmente a diferentes temperaturas. Sin embargo, lo más agradable para ellos esla gama de29 a 30 grados Celsius. Temperatura media muy alta o baja inhibe o neutraliza completamenteactividad vital de la levadura. La temperatura máxima permitida de la levadura es de 38 grados centígrados.Temperatura mínima -5 grados Otras temperaturas no son particularmente agradables para los microorganismos, y a temperaturas superioresa 50 grados, los individuosse están muriendo.

Hay que tener en cuenta que la temperatura normal para un adecuado y eficaz desarrollo de la levadura y latemperatura aque muestra la mejor actividad de fermentación no debería ser el mismo. Hay situaciones en las que la levadura,que se han cultivado a 17 - 22 grados pueden tener más energía fermentativa que otras levaduras.Si la composición se fermenta a una temperatura que supera los 30 grados, puede aparecer un efecto negativo en lacalidad.producto. Para mantener la actividad enzimática, la elevación y la firmeza de la levadura, es mejor observarrégimen de temperatura dentro de 28 - 29 grados. Se recomienda fermentar el líquido a base de almidón enlímite 28 - 32 grados.

La tasa de reproducción de levaduras y bacterias salvajes también depende del aumento de la temperatura, que puedeexceder la tasa de reproducción de Saccharomycetes. Por ejemplo, a una temperatura de 32 grados, la tasa dereproducción de salvajesla levadura es 3 veces más y 8 veces más a una temperatura de 38 grados. Esta tasa de desarrollo bacteriano tambiénaumenta el nivelacidez del ambiente en el que viven, lo que conduce a una disminución en el nivel de rendimiento de alcohol. Elnivel de acidez del ambiente, eninfluye aún más en la actividad de la actividad vital de la levadura alcohólica. Iones de hidrógeno, pueden afectarla cáscaramicroorganismos Una determinada concentración puede aumentar o disminuir la capacidad del recubrimiento paraatravesarsustancias del medio ambiente. Por lo tanto, el nivel de acidez del medio afecta directamente la tasa de producciónde nutrientes por parte de la levadura.sustancias del puré, lo que afecta la actividad de las enzimas y la formación de vitaminas por parte de lasbacterias. Además, el nivel de pH afectay tipo de fermentación. Por lo tanto, si cambia el nivel de acidez hacia la alcalinidad, entonces el ambienteaumentarácantidad de glicerina. El nivel de acidez óptimo para la vida normal de la levadura es de 2 a 8.Para cultivar levadura, la mejor opción es mantener el pH entre 4,8 y 5. A niveles de pH más bajos, la levadurapuededesarrollarse, aunque lentamente. El desarrollo de bacterias del ácido láctico a niveles inferiores a 4,8 se detienepor completo. Semejanteuna característica de la levadura de alcohol se puede utilizar para suprimir algunas bacterias en el mosto. Líquidoartificialmenteacidificar hasta un nivel aceptable, esperar un rato y volver a la normalidad.

Composición del medio óptimo para levadura espirituosa

La composición química afecta la cantidad de nutrientes necesarios para el funcionamiento normal de la levaduraalcohólica.Depende de la calidad del medio nutritivo y de las condiciones en que se desarrolló la levadura y suscaracterísticas fisiológicas.Si desmontamos la composición química de una célula de levadura, consta de 47 % de carbono, 6,5 % de hidrógeno, 31 %oxígeno, 7,5% de nitrógeno y 1,5% de fósforo. Se pueden encontrar trazas menores de otros elementos: calcio,potasio, magnesio, sodio, azufre. Su número no supera el 0,5% de la masa total. También en algunas levaduras puedehaberresiduos de hierro, cobre o zinc.

La levadura alcohólica prensada contiene casi un 75% de agua y el resto de materia seca. Generalla humedad de la composición afecta la proporción de la cantidad de humedad intracelular e intercelular. Es decir,la extracción de agua deLa composición de la levadura de alcohol en su conjunto no afecta su viabilidad a temperaturas dentro de los 50grados.

Las partes secas de la levadura son 25% orgánicas: 13% proteína, 6% glucógeno, 2% grasa, 2% celulosa. Tambiénla levadura tiene hasta un 5 % de cenizas.

Detalles sobre la composición del medio de levadura:

• Ardillas

La proteína cruda en la levadura es aproximadamente el 50 %, cierto en la región del 45 % de la cantidad total deproteínas. De este modo,en la composición de la proteína cruda, puede encontrar todos los compuestos de nitrógeno y ácidos nucleicos enforma de purina y pirimidinaaminoácidos.

• Glucógeno

En los casos en que no hay sustancias necesarias para la levadura en el medio nutritivo, el glucógeno se convierte enalcohol o dióxidocarbono.

• Trehalosa

La trehalosa se encuentra en la célula junto con el glucógeno, ya que es un carbono bastante móvil, que se considerareserva y es un elemento para asegurar la resistencia de la levadura, que se utiliza para panaderías. El número detalesel carbono en la célula de levadura aumenta dependiendo de la disminución de nitrógeno en el medio ambiente ocambios en el nivel de ácidoentornos por debajo de 4.5.

• Grasas

Los ácidos oleico, linoleico y palmítico actúan como grasas en la levadura alcohólica.

• Ceniza

Representados como óxidos básicos.

• Fósforo

El elemento se encuentra en forma de fosfatos orgánicos o inorgánicos. Estas partes son parte de las moléculasnucleicas.ácidos, coenzimas y tiamina, es decir, trazas de fósforo se pueden encontrar en las sustancias nucleares de lascélulas. El elemento es importante durantepaso de varios procesos energéticos en las células de levadura.

• Azufre

El azufre en la levadura alcohólica está presente en la composición de aminoácidos y vitaminas. También se puedeencontrar en enzimas.como grupos sulfuro y tiol.

• Hierro

El hierro participa en el trabajo de enzimas importantes, como la zimogenasa y la pirofosfatasa, y también seencuentra en enzimasque son responsables de la respiración celular.

• Magnesio

El magnesio es responsable de la activación de la fosfatasa y la enolasa en la levadura alcohólica. Los iones de unelemento químico efectivamentehacer frente a la conservación de la actividad de ciertas enzimas durante un aumento de la temperatura. Además, elmagnesio ayudaProcesamiento más rápido de la glucosa por la levadura: cuanto más alta es la glucosa en el hábitat de la levadura,más eficazmente se enfrenta el magnesioesta tarea. El medio nutritivo óptimo debe estar en la región de 0,05% de magnesio. De alguna manera, con la ayudadel magnesio.es posible regular el proceso de fermentación ajustando la cantidad de iones en el medio.

• Potasio

El elemento es necesario para dos funciones: nutritiva y para la propagación de la levadura alcohólica. El potasioparticipa enproceso oxidativo y el proceso de glucólisis. Por lo tanto, de hecho, el potasio ayuda a regular y estimular elmovimiento.fósforo dentro de la célula de levadura.

• Calcio

El calcio es utilizado por la levadura para activar procesos en el microorganismo. Los iones de calcio se unen al ATPe inhibenalgunas enzimas de levadura. Un aumento en la cantidad de iones de calcio inhibe la reproducción de la levadura,reduce la posibilidadacumular glucógeno en la levadura y aumentar el porcentaje de esteroles. En números, calcio hasta 40 mg por 1 litrode líquido para levaduraaumenta la capacidad de la levadura para multiplicarse. Un número mayor inhibe la reproducción.

• Otroelementos

Los oligoelementos también participan activamente en el proceso de reproducción de la levadura, así como en el apoyode losactividad vital. De hecho, los oligoelementos se incluyen en todas las formulaciones de enzimas, vitaminas u otroscompuestos queparticipar en la síntesis. Además, los microelementos pueden regular la velocidad, así como las características delflujo de ciertosotros procesos químicos en el medio ambiente. El cobalto ayuda a la levadura a multiplicarse, aumenta la cantidad denitrógeno y sustancias nitrogenadas.en células de levadura. Aumenta la síntesis de sustancias vitamínicas, riboflavina, ácidos ascórbicos, etc.Oligoelementosentrar en compuestos con otras enzimas y elementos, lo que determina su efecto estimulante. Efectola estimulación depende directamente de la calidad y fuerza de la conexión que ha surgido.

• Vitaminas y otras partículas

Un factor igualmente importante para el desarrollo óptimo de la levadura alcohólica, así como una fermentacióneficaz, sonvitaminas que se utilizan como cofactores en enzimas. Por sí sola, la levadura puede sintetizar casitodas las vitaminas. La excepción es la biotina. Debe ser en un medio nutritivo.

Entre otras partículas, se pueden distinguir los ácidos grasos, que afectan el crecimiento de la levadura. La másestimulante esácido oleico con 18 átomos de carbono. Sin embargo, la concentración de ácido en el medio nutritivo no debe sergrande, enrango de hasta 0,5 mg/ml. una mayor concentración de ácido oleico, por el contrario, ralentiza el crecimiento demicroorganismos.

Nutrición y fuentes de levadura alcohólica

La levadura alcohólica se alimenta de forma exógena y endógena. Durante la nutrición exógena, el microorganismorecibenutrientes del medio ambiente. La nutrición endógena implica el uso de sustancias de reserva que han sidoacumulado antes. Este método se "lanza" cuando la célula se está muriendo de hambre. Empieza a consumir glucógeno.lípidos de trehalosa, etc.

Nutrición de carbono de la levadura alcohólica.

El carbono es un elemento bastante importante para la levadura alcohólica. Lo usan para varios compuestos orgánicos.Por ejemplo, para glucosa, manosa, fructosa o galactosa. También es importante tener en cuenta el orden en quela célula de levadura consume fuentes de carbono. Principalmente, la levadura consume glucosa y fructosa. carrera delevaduraafecta la secuencia de consumo de ácidos grasos por la levadura. Esta secuencia también se ve afectada por lacomposición.ácidos grasos. El ácido acético es absorbido por las células junto con la glucosa. La tendencia de absorción decarbono está en línea conqué fuente afecta más la tasa de crecimiento celular.

Durante el cultivo continuo de células de levadura alcohólicas, quedan más carbonos en el hábitat de la levadura. ENen este caso, será absorbido por las células en último lugar.

La absorción de sustancias también depende del tipo de levadura. Las levaduras silvestres son buenas para utilizargalactosa y Cand.Clausseni no lo absorbe en absoluto.

Para que la levadura asimile normalmente la maltosa y la sacarosa, las enzimas inician el proceso de hidrólisis paraneutralización de disacáridos en monosacáridos. Durante la transición de la levadura del estado anaeróbico alaeróbico,dejan de fermentar maltosa y glucosa, pero su actividad de sacarosa aumenta 3 veces. alcohol de maltosala levadura comienza a consumirse solo después de que se agota la fructosa o la glucosa en el medio, pero secompleta la fermentaciónmaltosa todavía pasa durante la fase de crecimiento estacionario de la levadura de alcohol.

El ácido orgánico es igualmente importante durante los procesos de disimilación y síntesis. levadura, enDependiendo de la especie o raza, los ácidos grasos se pueden utilizar como fuente de carbono. Por ejemplo, lalevadura puedeconsumir ácidos acético, pirúvico, láctico, butírico y otros, si su concentración es normal. Estimularel crecimiento de la levadura de alcohol es también sales de potasio y ácidos con átomos de carbono en lasmoléculas. Pueden acelerar el proceso.crecimiento hasta 3 veces en comparación con otras moléculas ácidas.

Los ácidos grasos, que tienen una longitud de cadena de carbono promedio, prácticamente no son consumidos por lalevadura alcohólica. Bajolas concentraciones de tales ácidos son aceptables para el medio nutritivo, sin embargo, las altas concentracionespueden inhibir el crecimiento de microorganismos.Los ácidos con largas cadenas de carbono de 12 a 17 átomos por molécula se consumen dependiendo de qué tipo,género y raza de levadura.

Además, la levadura alcohólica puede utilizar productos del ciclo de Krebs como fuentes de carbono. A saber:El ácido fumárico, málico, cítrico, succínico y pirúvico pueden actuar como elementos para la nutrición del carbono.

Nutrición nitrogenada de la levadura alcohólica.

La levadura alcohólica puede consumir todos los aminoácidos que están en la composición de las proteínas de levaduradebido a la inorgánicacompuestos nitrogenados. Tipo de levadura Sacch. Cereviesiae es capaz de metabolizar solo dos formas de compuestosnitrogenados, ya saber, compuestos de amoníaco y compuestos de sustancias orgánicas. La levadura es capaz de absorber nitrógenosulfatado, urea,fosfato amónico y sales amónicas de ácidos grasos. Si hay suficientes azúcares en el medio, las sales de amoníacose utilizan únicamente para proporcionar a la célula suficiente nitrógeno. En el proceso de consumo de nitrógeno.la célula de levadura cambia la acidez del medio debido a la liberación de ácidos en el medio. La mejor levaduraalcohólicase absorbe nitrógeno amoniacal.

Debe tenerse en cuenta que los aminoácidos en el medio ambiente son fuentes de carbono y nitrógeno al mismo tiempo.Nitrógenose forma debido a la escisión de los grupos amino de los cetoácidos y es absorbido por las células de levadura. Losaminoácidos también puedenser absorbido del medio nutritivo si contiene una cantidad suficiente de azúcar, así como un conjunto completo deestos ácidos.Este matiz le permite reducir el consumo de azúcar para alimentar la levadura de alcohol y aumentarsignificativamente el rendimiento de alcohol duranteel tiempo del proceso de fermentación. El mismo proceso garantiza la síntesis de proteínas, así como de enzimas,incluidas las que ya estánestán presentes en la celda.

El nitrógeno orgánico solo puede ser consumido por la levadura si hay una cantidad suficiente de vitaminas, es decir,el biotipo,tiamina y piridoxina. Colina, purina, betaína, así como otros compuestos nitrogenados de tipo similar, la levadurano es capaz dedigerir. Los péptidos se digieren parcialmente. Su consumo depende de la complejidad del elemento: a medida queaumenta la complejidad,la absorción se reduce considerablemente. La cantidad permitida de péptidos asegura la absorción de aminoácidos.

La cantidad de nitrógeno en la levadura puede decirle bajo qué condiciones se cultivaron las células y quécondiciones fisiológicassu estado actual. El contenido de nitrógeno en las células también depende de la cantidad de nutrientes quese introducen adicionalmente y según el tipo/raza de la levadura. En general, la cantidad de nitrógeno en lalevadura oscila entre el 7 y el 10 % por unidad.materia seca.

Nutrición fosfórica de levadura alcohólica.

El ambiente anaeróbico asegura la absorción de fósforo por parte de la levadura en el período inicial defermentación. Su consumo durante este períodoConstituye del 80 al 90% del contenido total de la levadura. Las células jóvenes que proliferan activamente tienenmásfósforo en la composición en comparación con las células más antiguas. La tendencia es claramente visible en lamateria seca de las mezclas: enlas primeras 6 horas de fermentación de la levadura alcohólica se observa un 2% de fósforo, cuando al final de lafermentación ronda el 1%.

En un entorno con materias primas de almidón, existen compuestos que contienen fósforo necesarios para la levadura dealcohol. En otros entornosnutrición, es necesario añadir ácido fosfórico para el curso normal de la fermentación.

Otros factores que afectan a la reproducción de la levadura alcohólica

Además de los parámetros descritos anteriormente, la presión osmótica en la célula afecta la tasa de reproducción dela levaduramicroorganismo y su entorno. Con el aumento de la presión, la tasa de reproducción también aumenta.

Es posible estimular el crecimiento adicional de levadura alcohólica exponiéndola a ultrasonido. Después de dichael tratamiento en levadura aumenta varias veces la actividad de la invertasa. Para levadura de panadería,ultrasonido tambiénafecta con bastante eficacia. Durante una hora de tal exposición, es posible aumentar la fuerza de elevación de lalevadura en un 15-18% y aumentarellos la cantidad de ergosterol en un 45-60%. La eficacia de la exposición depende de la frecuencia de losultrasonidos.

La levadura de vino muestra los mejores resultados de fermentación bajo la influencia de los rayos Y. Asimismo, envirtud de dicho procesamientola levadura para hornear aumenta la actividad de la maltasa. Sin embargo, si la levadura se irradia durante muchotiempo con luz ultravioletarayos, luego pierden sus capacidades, es decir, dejan de sintetizar leucina o isoleucina. Debido a talexperimentos, es posible obtener células mutadas que no pueden secretar alcohol isobutílico e isoamílico. Enlevadura para hornear los rayos ultravioleta actúan de manera diferente: aumentan varias veces su actividad demaltasa.

Las soluciones alcalinas débiles, así como los alcoholes o los ésteres, afectan negativamente a las células delevadura al disolverlassustancias lipídicas. Por lo tanto, el alcohol con un volumen relativamente pequeño en el medio nutritivo puederalentizar el crecimiento de la levadura. Pero, si se proporciona suficiente medio nutritivo, la levadura puedemultiplicarse.y alta concentración de alcohol. Incluso con una proporción de 10% de alcohol, la levadura sigue fermentando azúcarporquela reproducción y el desarrollo de las células depende de la cantidad de nutrientes en el puré, y no de la cantidadde alcohol que contiene. Parapara nivelar la influencia del alcohol en la composición de la levadura, existe un esquema desarrollado que fermentala composiciónal vacío.

La formalina y las sales de metales pesados ​​afectan negativamente la actividad vital de la levadura. Incluso laparte más pequeña de estossustancias en la composición reduce la tasa de desarrollo y reproducción de la levadura de alcohol. Además,estropean el hábitat delevadura de ácido sulfuroso, nitroso y fluorhídrico. Pequeñas concentraciones de sustancias reducen el crecimientocelular, así comodegradan significativamente su calidad y elevación.

El ácido sulfúrico en volúmenes de 0,35 a 0,6 % no afecta la viabilidad de las células de levadura en las etapasiniciales. Despuésdías de levadura en esta composición, muere aproximadamente el 2% de los individuos. Las bacterias lácticas en lacomposición con esta consistencia muerendespués de 2 horas, y si la composición de la solución aumenta al 0,5%, todas las bacterias mueren en 2 horas. Lalevadura salvaje es más resistente.y puede soportar una solución con una proporción de ácido sulfúrico al 1,3% durante más de dos horas.

Los ácidos orgánicos de tipo libre inhiben la levadura con más eficacia que las sales. Incluso pequeñasconcentraciones de ácidos puedensuprimir la vida normal de la levadura, así como acelerar su muerte. Los ácidos butírico y caproico tienen el efectomás fuerte.Se observa un aumento en el efecto de supresión de los ácidos a partir de una disminución de la acidez del medio a 4puntos. Dentro de un día de estoefecto, se pueden observar muchas células de levadura plasmolizadas.

Es posible reducir la capacidad de reproducción de la levadura sin aumentar el número de células muertas debido alácido fórmico.Además, puedes usar ácido acético, que tiene un efecto más débil.

Ácido butírico (0,045 %), ácido caproico (0,055 %), ácido fórmico (0,09 %), ácido propiónico (0,12 %) yEl ácido acético (0,45%) puede reducir el rendimiento de alcohol si se fermenta un medio sintético con unacomposición de sacarosa del 13%.La disminución se observa sólo si se utiliza levadura de raza B o I, las razas G - 176 y G - 202 funcionannormalmente. Semejanteconcentraciones de ácido se pueden encontrar en la melaza, pero en esta solución hay menos ácidos orgánicos, yfórmico yel ácido propiónico a veces no alcanza los niveles deseados.

El ácido butírico y caproico bloquea la fermentación e inhibe la liberación de alcoholes en levaduras de todas lasrazas.

La plata o el cobre en ciertas cantidades pueden matar la levadura. En cantidades extremadamente pequeñas, losmetales pesados ​​inhibendesarrollo celular. El efecto de los metales sobre la levadura depende principalmente de la composición de todo elmedio, su nivel de acidez,temperatura o el número de células por gramo de masa. Por ejemplo, el cobre puede ser más agresivo para la levaduraen ácidosambientes, y la plata se manifiesta en soluciones de amoníaco.

El furfural en el hábitat de la levadura ralentiza la reproducción celular al reducir la cantidad de brotes delevadura, así como sutamaños Pequeñas concentraciones de este elemento en los hábitats reducen la actividad de maltasa y zimasa de lascélulas.microorganismos.

El sulfanol como elemento inhibe la levadura, pero afecta negativamente a las bacterias del ácido láctico. cloro a suvezdestruye las sustancias orgánicas por oxidación.

Los iones Ca, Mg, Fe en una cantidad mayor destruyen la capa de agua de la levadura. Así, se hace posibleaglutinación de la levadura, que también crea una carga eléctrica en la superficie de las células de levadura.

La levadura en sí tiene un potencial electrocinético negativo. Por lo tanto, se adsorben en la superficie.elementos - melanoidinas, que ya tienen un valor potencial positivo. Si bajas la acidez del ambientelevadura, aumenta el potencial de los elementos, lo que también aumenta los procesos de adsorción de las células delevadura. Un gran número delas melanoidinas afectan negativamente a las células, las tiñen de oscuro e inhiben la actividad vital hasta lamuertecélulas. La actividad enzimática y la actividad de invertasa y catalasa también disminuyen. La presencia en elambiente de un elemento enpor encima de los límites normales reduce la población de levadura a la mitad en menos de un día. Tenga en cuentaque estos elementos puedenaparecen en el medio ambiente después de hervir las materias primas que contienen almidón.

Si la acidez del agua de lavado es normal, entonces los tintes de la célula de levadura no se pueden desorber. normalse considera el indicador 3. La desorción comienza a partir del nivel de pH 9.

La cisteína, el glutatión y otros compuestos de sulfhidrilo pueden activar ciertas enzimas en las células delevadura.Ayudan a iniciar la fermentación, y también activan y regulan el trabajo de las enzimas. Es importante para lanormalidad.actividad vital y metabolismo en las células de levadura.

Los compuestos de sulfhidrilo son participantes extremadamente importantes en la transferencia de electrones a travésdel citocromo. Glutatión y cisteínapromover una fermentación alcohólica más rápida debido a las enzimas tioles que se observan durante la oxidaciónSáhara. Pero, este método no es efectivo en términos de precio, los elementos son bastante caros. En la práctica, seutiliza levaduraautopolizar.

El proceso de fermentación y respiración de una célula de levadura.

Descomposición anaeróbica de los carbohidratos.

En condiciones anaeróbicas, la disimilación enzimática de los carbonos se produce con una importante liberación deenergía. Además,conduce a la liberación de productos de oxidación incompleta, lo que se denomina fermentación.

Durante el proceso de fermentación, los compuestos orgánicos actúan como aceptores de carbono. El oxígeno en estosprocesosno participa, y los compuestos aparecen como resultado de la oxidación.

La figura muestra un diagrama detallado de todos los procesos químicos que se observan durante la fermentación de laglucosa.

1) En primer lugar, se produce la formación de ésteres de fosfato de azúcares. La enzima hexocinasa y el ácidoadenílico, quese consideran donantes de ácido fosfórico, convierten la glucosa en glucopiranosa-6-fosfato. Grupo fósforo de ATP aglucosatransportado por el proceso de catálisis por hexoquinasa. El resto del ácido fosfórico luego se une en el sitio delsexto átomo.carbón. El magnesio activa la acción de la enzima. Por el mismo principio, se lleva a cabo la conversión de fructosay manosa,y la reacción de la glucosa es responsable de la velocidad de toda la fermentación.

2) Luego, el fosfato resultante sufre procesos de isomerización debido a la enzima glucosa fosfato - isomerasa.Reacciónreversible, dando como resultado fructosa - 6 - fosfato.

3) El elemento resultante se ve afectado por la enzima fosfofructopnasa. Así que el residuo de ácido fosfóricose une en lugar del primer átomo de carbono ya expensas del ATP obtenemos un nuevo elemento - fructosa - 1.6 -difosfato.La reacción de transformación no es reversible, y la molécula de azúcar pasa al estado lábil de la forma oxo y quedalista paramayor exposición y transformación debido a una disminución en la fuerza del enlace entre 3 y 4 átomos de carbono.

4) la enzima aldolasa inicia el proceso de descomposición de la fructosa 1,6 difosfato en dos partes de fosfotriosa:3-fosfoglicerolaldehído y fosfodioxiacetona. Esta reacción es reversible.

5) Se inicia el proceso de isomerización entre las fosfotriosas obtenidas debido a la catálisis de la enzima triosafosfato isomerasa.

6) Durante el período de inducción hasta la formación de acetaldehído, comienza la reacción de dismutación entremoléculasaldehído. Es iniciado por la enzima aldehído mutasa emparejada con una molécula de agua. Una molécula defosfogliceraldehídose restaura como resultado y recibe fosfoglicerol. La segunda molécula se oxida y forma 3 fosfoglicerolácido. El fosfoglicerol no participa en otras reacciones y es un subproducto de la fermentación con la liberaciónalcohol.

La oxidación adicional del ácido 3 fosfoglicérico se lleva a cabo de forma compleja. En primer lugar, se convierte en1,3-difosfogliceraldehído, que se une a los restos de ácidos fosfóricos inorgánicos. Entonces la enzimala triosa fosfato deshidrogenasa actúa sobre el aldehído resultante y lo oxida a ácido 1,3-difosfoglicrico.

7) la fosfotransferasa participa en la reacción del residuo de ácido fosfórico, en la que permanece el enlacemacroérgico ytransmitida por el ácido 1,3-difosfoglicérico. La energía liberada durante la oxidación de un aldehídose acumula en ATP.

8) La enzima fosfogliceromutasa afecta el resultado y el ácido se presta a la isomerización a ácido 2-fosfoglicérico.

9) Como resultado, después de la distribución de energía dentro de las moléculas, el ácido 2-fosfoglicérico seconvierte enácido fosfoenolpirúvico. La reacción es catalizada por enolasa, que es activada por iones de magnesio. ParaPara maximizar el efecto de la enolasa es necesario conseguir una acidez del medio de 5,2 a 5,5 puntos. Otroparámetros causan la agregación de moléculas de enolasa.

10) la fosfotransferasa y el potasio contribuyen a la transferencia del residuo de ácido fosfórico al ADP y laenergía de la reacciónse acumula en ATP.

11) El resultado en forma de ácido enolpiroico se convierte en una forma ceto estable.

12) La carboxilasa actúa sobre el ácido pirúvico y separa el dióxido de carbono, lo que permite convertirloacetaldehído.

13) La alcohol deshidrogenasa inicia la transferencia de hidrógeno al acetaldehído, que precede a la formación deletilo deseado.alcohol, y también regenera NAD.

Descomposición aeróbica de carbohidratos

La descomposición de los carbohidratos en condiciones aeróbicas es casi la misma que en condiciones anaeróbicas. Ladiferencia es que la educaciónEl ácido pirúvico se lleva a cabo por su oxidación completa a dióxido de carbono y agua en el ciclo tricarboxílico.ácidos. Este ciclo implica el flujo secuencial de los procesos de oxidación y reducción, quetransferir hidrógeno a oxígeno molecular, que se considera el último aceptor. La transferencia es posible gracias amoléculas - portadores, que también forman la cadena de respiración celular. Esquema de reacciones de elementosquímicos duranteLa descomposición aeróbica de la glucosa se muestra a continuación.

El catabolismo de la glucosa forma dos moléculas de ácido pirúvico que necesitamos. Al comienzo de todos losprocesos, la primera moléculasufre descarboxilación. Como resultado de este proceso obtenemos ácido acético activado.

CH3 CO COOH + COASH + OVER — CH3-CO ~ CoASH + NAD H2 + CO2

La segunda molécula de ácido se presta a la enzima piruvato carboxilasa. Como resultado, se condensa con moléculasdióxido de carbono. Como resultado de la reacción, obtenemos ácido oxalacético.

CH3 CO COOH + CO2 + ATP ↔ HOOC CH2 CO COOH + ADP + F

El ácido oxaloacético se puede obtener a partir del ácido málico.

Todo el ciclo de los ácidos tricarboxílicos implica el comienzo con la reacción de condensación del acetil - CoAjunto con la moléculaácido oxaloacético u oxaloacetato. El catalizador enzimático en esta reacción es la citrato sintasa. Como resultadoreacción, obtenemos ácido cítrico, así como coenzima A del tipo libre.

Las reacciones posteriores se muestran en el diagrama. Uno de esos recambios de la molécula de ácido pirúvico implicaunión de tres moléculas de agua a él y liberación de H2 con moléculas de CO_2. La ecuación se ve así:

CH3 CO COOH + ZH2O — > ZC0₂+ 10 N.

No solo los carbohidratos se descomponen en el ciclo del ácido tricarboxílico. TCA también promueve la descomposiciónde ácidos grasos y aminoácidos.

Las degradaciones anaeróbicas y aeróbicas proporcionan a la levadura la cantidad de energía que necesitan y tambiénproporcionansíntesis normal de bioelementos. Por ejemplo, el ácido oxaloacético y a-cetoglutárico son aptos para el proceso.reducción por aminación y transaminación, lo que permite obtener aspártico y glutaminaácido. En general, la preparación de ácido aspártico es posible a partir de ácido fumárico. La preparación de estosácidos es un paso importantelugar durante la síntesis de proteínas a partir de carbohidratos. Para obtener la biomasa deseada, las células delevadura de alcohol también interactúan conotros elementos Por ejemplo, las células pueden elegir una vía anaplerótica, en particular la vía de las pentosasfosfato. estos elementosse considera que los elementos son los ancestros de los nucleótidos y los ácidos correspondientes.

La oxidación del azúcar tiene una cantidad mucho mayor de energía que se libera. Así, como resultado de la reacciónexiste la posibilidad de obtener más metabolitos que estén listos para futuras reacciones y sintéticosprocesos. Debido a esto, la tasa de crecimiento y reproducción de las células de levadura aumenta notablemente, aligual que su biomasa.

Cantidad de azúcar consumida durante los procesos de fermentación biosintética.

La generación de levadura implica un proceso complejo que se basa en un cierto número de complejosreacciones químicas relacionadas. Calcule definitivamente cuántos nutrientes se necesitarán para generar levaduraimposible. Por ello, se utilizan prácticas teóricamente aproximadas que nos permiten calcular el importe totalbiosíntesis y fermentación.

En base a la investigación, se ha comprobado que el azúcar es el más utilizado para producir levadura a partir de lamelaza. ParaEn la elaboración de productos comerciales terminados se pierde aproximadamente el 64,6% del azúcar, teniendo encuenta todas las pérdidas durante la fermentación. Para másfábricas modernas que se especializan en ciertos métodos, esta cifra es ligeramente inferior.

Durante la producción de levadura, se consumirá azúcar para obtener tres productos, a saber, la propia levadura,alcoholy dióxido de carbono. Para que el azúcar se use de la manera más eficiente posible, todos estos productos debendesecharse.Durante la fermentación alcohólica, el azúcar de la melaza se gasta casi sin pérdidas en la formación de losproductos necesarios.El azúcar sin fermentar permanece en las melas en la región de 2-3%. Las pérdidas de azúcar en este proceso oscilanentre el 7 y el 12% deazúcar que se ha introducido en el proceso. Por lo tanto, el rendimiento neto de alcohol oscila entre el 88 y el 93% del quese calculó teóricamente. La cantidad de glicerol que se forma a partir de la fermentación afecta la composición delnutriente.medio ambiente, así como sus indicadores físicos y químicos.

La cantidad de biomasa de células de levadura obtenida, así como la etapa de su vida activa depende dedirección del proceso de fermentación. De esto también depende el consumo de azúcar para la formación de biomasa. Enel proceso de trabajar conpuré casero maduro para obtener levadura de panadería trate de obtener la mayor cantidad de biomasa de levaduraposible. Por ellos mismosla levadura puede ser refermentada, lo que aumenta la cantidad de biomasa sin sacrificar el consumo de azúcar. Enusando levadura varias veces, su energía no disminuye, sino que aumenta. Intensidad de fermentación desdeesto también aumenta, debido a más levadura de alcohol.

Se utiliza mucha azúcar para la respiración normal de las células de levadura durante la producción de levadura. Ennúmeros, esto es aproximadamente6 - 15% de la cantidad utilizada en general. Este flujo no es estable. puede depender dela concentración de azúcar en el medio nutritivo, así como la tasa de saturación de la composición con oxígeno,temperatura u otrosindicadores. En base a esto, hay formas de aumentar la cantidad de alcohol obtenida durante el procesamiento de lacomposición.

Teóricamente, según las ecuaciones del trabajo de la levadura, el 66,7 % del carbono del azúcar se convierte enalcohol y el carbono restante se convierte en CO2Parte. Por lo tanto, la cantidad de carbono que se destina a la construcción de biomasa y la respiración depende dela cantidad de carbono explícito.azúcar en el hábitat.

El aumento de la concentración de azúcar en el medio nutritivo de la levadura afecta a la cantidad de biomasaobtenida y reduce el rendimientoCO2 de la respiración de la levadura. Es decir, la fermentación con este enfoque es más económica.

Al bajar la temperatura del macerado se reduce el consumo de azúcar para la respiración de la levadura, y aumenta laintensidad de la oxidaciónreacciones afecta el rendimiento de la levadura.

Microorganismos que viven con la levadura

Durante el proceso de fermentación, es fundamental proteger la levadura de otros microorganismos no deseados quepuedeninterferir con el funcionamiento normal de la levadura. Estas pueden ser bacterias extrañas o razas silvestres delevadura que ingresan almedio de cultivo accidentalmente con agua, aire u otras materias primas. Después de entrar en el aparato, en el queocurre la fermentación, los microorganismos extraños pueden acumularse y eventualmente desplazar el cultivo delevadura deseado. AAdemás, bacterias extrañas consumen parte del azúcar del macerado, lo que generalmente reduce la cantidad de alcoholfinal.Además, pueden sintetizar ácidos orgánicos extraños, enzimas y otros productos que conducen acharificación del medio, así como una disminución de las propiedades de la levadura. Como resultado, la cantidad dealmidón aumenta en el puré yazúcar sin fermentar.

Microorganismos extraños en detalle

Bacterias del ácido láctico

En total, hay varios tipos de bacterias del ácido láctico, a saber, cilíndricas, en forma de varilla, esféricas,esféricos, Gram-positivos, inmóviles y no formadores de esporas. Bacterias del ácido láctico del tipoheterofermentativoy el ácido láctico dan lugar a ácidos volátiles, alcohol e hidrógeno.

Las bacterias del ácido láctico crecen mejor a una temperatura de 20 a 30 grados. bacterias termófilas del ácidolácticocrecen mejor a temperaturas 20 grados más altas. Al mismo tiempo, al igual que otros microorganismos, las bacteriasdel ácido lácticoperecen a temperaturas de 70 a 75 grados.

Los grupos de bacterias más comunes son: Lacto. bacilo plantarum, Lact. breve, Lact. fermentii,Leuconostoc mesenterioides, leuc. aglutinantes. Las bacterias con el nombre específico Leuconostoc mesenterioides seenmarcan enuna cápsula mucosa que les permite soportar altas temperaturas y exposición a ácidos. En un ambiente líquido, ellosmorir a una temperatura de 112 grados en 20 minutos. En una solución de ácido sulfúrico, pueden vivir una hora.Leuc.Los aglutinantes pueden adherirse a la levadura y también unir sus células.

Bacterias acéticas

Las bacterias acéticas se presentan como individuos gramnegativos, en forma de bastón o no formadores de esporas, queson exclusivamenteCélulas aeróbicas que viven en un ambiente parecido a una levadura. Las bacterias acéticas pueden actuar como unagente oxidante enalcohol y puede resultar en ácido acético. De manera similar, el ácido propiónico se obtiene a partir del alcoholpropílico.ácido, de alcohol butílico - butírico. Algunos tipos de bacterias también pueden afectar la glucosa al producirácido glucónico o xilosa, produciendo ácido xilónico. Sin embargo, el alcohol etílico ordinario se considera elprincipalmedio de vida para estas bacterias. Las especies más comunes son: Acetobacter aceti, Acet. Pasteurianio, Acet.oxydans. Estos son individuos en forma de varilla de hasta 3 micras. A veces, están conectados en cadenas. Viven enun ambiente de 20 a 35 grados.El primer tipo de bacteria puede soportar una concentración de alcohol de hasta el 11%. Las levaduras ralentizan sucrecimiento y desarrollo siel número de tales bacterias, así como sus productos metabólicos, aumenta.

Bacterias del ácido butírico.

Las bacterias del ácido butírico se presentan en forma de bastones grandes y móviles de hasta 10 micras de largo. soncontrovertidos yexclusivamente anaeróbico. Las esporas de dichas bacterias se presentan en forma de cilindros o elipses. Además delácido butírico,oxidados, pueden producir acético, láctico o caproico, pero en cantidades más pequeñas. Además, es posibleproducción de alcohol etílico o butílico. Esta fermentación se difunde bien en estaciones de bombeo, tuberías olugares ocultos similares a las condiciones. La temperatura para la vida normal es de 30 a 40 grados. Acidez hasta4,9puntos. Las bacterias del ácido butírico no se desarrollan en otros entornos.

No es aceptable observar bacterias del ácido butírico durante la producción de alcohol, ya que el ácido que produceninhibe el funcionamiento normal de la levadura.

Poner bacterias

Las bacterias de la putrefacción son tipos de bacterias que se encargan de la descomposición de las sustanciasproteicas. Puede vivir tanto en aeróbico comoy en condiciones anaeróbicas. En condiciones aeróbicas, son capaces de mineralizar completamente la proteína adióxido de carbono. ENLos anaeróbicos acumulan en el ambiente sustancias tóxicas, así como otros compuestos orgánicos. Las bacterias semueven bienresistente a altas temperaturas, y también forma esporas. La temperatura normal oscila entre 36 y 50Grados celcius. Los anaerobios incluyen E. coli y Proteus vulgaris. A Aerobes Clostr. Putrificum yClostr. esporógenos.

Las bacterias putrefactas tienen un efecto particularmente negativo sobre la levadura de razas de panadería. Reducensignificativamente su vida útil.Algunas bacterias putrefactas pueden formar nitritos, lo que ralentiza notablemente la reproducción de la levadura.

Levaduras que se consideran peligrosas para la producción de alcohol. Consumen muchas veces más que la levadura deazúcar ordinaria, conmientras libera poco alcohol. La levadura cultural no echa raíces bien con las células salvajes. Muchos tipos delevadura salvaje se conviertenazúcar en org. Los ácidos, y también oxidan el alcohol.

Microflora de agua y aire.

El agua utilizada para preparar el hábitat no debe contener más de 100 bacterias por mililitro.Las grandes destilerías utilizan agua de reservorios con microorganismos de las siguientes especies: Esch. coli,Esch. freundi(Bact citrovorus), Klebsiella aerogenes, Acrobacter cloacae, Bac. Subtilis, Bac. Mesentérico, Pseudomonasno liguefaciens.

Sin embargo, un mililitro de esa agua puede contener muchas bacterias ácidas. Por lo tanto, se preclora parapara estabilizar el número de microorganismos. En este caso, hipoclorito de sodio, lejía ohipoclorito de calcio Un litro de esa agua requiere hasta 40 mg de cloro activo. Después de la desinfección, el aguautilizado con fines tecnológicos. A veces se puede usar diclorantina. Este producto no es tóxico y contienecasi un 70% de cloro activo. Es fácilmente soluble en alcohol, así como en carbones clorados, mientras que espobrementese disuelve en agua. Si el cloro activo en el agua permanece en un nivel de hasta 20 mg/l, las bacterias formadorasde esporas no mueren.Así, el resultado es aún más alcohol debido a la mejora de la fermentación alcohólica.

El aire también se puede limpiar, porque con él entra una gran cantidad de microorganismos en la composición, queafectar negativamente la producción de alcohol y las propiedades de la levadura de panadería. Talleres con levaduraforrajeraTambién se limpian las fábricas. Las bacterias de los siguientes tipos viven en el aire: Tú. Mesentérico, Vas.mycoides, Vas. megaterio,Tú. subtilis, bacterias del género Pseudomonas, sarcina (Sarcina lutea), esporas de moho del género Pennicilium yAspergillus, hongos similares a levaduras del género Candida. A veces se encuentran bacterias del ácido láctico.

La purificación se produce debido a que los ventiladores aspiran aire de los lugares que están más alejados del suelo(a veces inclusosobre el techo de la fábrica). Después de eso, se les instalan filtros de aceite, que realizan la limpieza primaria.Las bombas de aire húmedo requieren la instalación de filtros en los conductos de aspiración. Los turbosoplantesrequieren instalaciónfiltros en las líneas de descarga.

A menudo se utilizan filtros Laik. El material del filtro es un tejido hidrofóbico. Aire con talel filtro se puede limpiar durante 3 meses sin necesidad de cambiar el paño. La pureza del aire se mantienedentro del 97 - 99%. Hay filtros que utilizan lana de vidrio como material filtrante.

Natural - Cultivo puro de levadura.

Naturalmente: un cultivo puro es una levadura que se puede cultivar en condiciones óptimas, bajo las cualeslos microorganismos extraños se alimentan moderadamente con supresión del desarrollo.

La temperatura de crecimiento de los microorganismos y la levadura añadidos es casi la misma. Ella también corre conla temperatura.fermentación alcohólica normal, y por lo tanto el ambiente está regulado por ácido sulfúrico o láctico al cambiar elpHambiente. Por supuesto, el pH no es tan agradable para la reproducción activa de la levadura, pero este enfoque lepermite obtenercultivo microbiológicamente puro.