background image

Podstawy Produkcji Napojów Alkoholowych 

ĆW. 1 

Drożdże – część teoretyczna 

Kierunek 

Technologia Żywności 

Rok III 

 

Katedra Technologii Fermentacji i Mikrobiologii Technicznej 

www.ar.krakow.pl/tz/ktfimt

  

1

1. Charakterystyka ogólna 

 

1.1. Systematyka drożdży 

 
Drożdże nie stanowią homogennej grupy taksonomicznej. Są grzybami, ze 

względu na pokrewieństwo filogenetyczne i zdolność do rozmnażania na drodze 
generatywnej, zaliczanymi do 3 klas:  

 
Klasa I: Ascomycetes 
 
Rozmnażają się generatywnie przez wytwarzanie zarodników wewnątrz worka 

(askospory) oraz wegetatywnie przez pączkowanie wieloboczne. Mogą formować 
grzybnię. Z wyjątkiem Schizosaccharomyces nie wytwarzają enzymu ureazy. Ściana 
komórkowa jest 3-warstwowa, zbudowana z glukanu i mannanu. Nie wytwarzają 
pigmentu. Należą tu drożdże fermentujące i nie fermentujące sacharydów. Rodziny: 
Ascoidiaceae, Spermophtoraceae, Endomycetaceae, Schizosaccharomycetaceae, 
Saccharonycodaceae, Lipomycetaceae i Saccharomycetaceae. 

 
Klasa II: Basidiomycetes  
Wytwarzają zarodniki podstawkowe (bazydiospory), formują dikariotyczną 

grzybnię podzieloną septami. Wegetatywnie rozmnażają się przez pączkowanie 
biegunowe. Wytwarzają ureazę, nie fermentują sacharydów. Ściana komórkowa ma 
budowę  włóknistą, czasami ze śluzowatą powierzchnią, zbudowana jest głównie z 
chityny i mannanu. Rzadko wytwarzają pigmenty. Rodziny: Filobasiadiaceae, 
Teliosporaceae, Sirobasidiaceae i Tremellaceae

 
Klasa III: Deuteromycetes (Fungi imperfecti) 
Obejmuje gatunki drożdży, u których nie zaobserwowano cyklu rozmnażania 

płciowego i nie będące haploidalnymi przedstawicielami gatunków zarodnikujących. 
Mogą wykazywać cechy zarówno Ascomycetes, jak i Basidiomycetes. Należą tu 
m.in. rodzaje Candida, Brettanomyces, Cryptococcus, Kloeckera, Trichosporon.  
  
 

 

Budowa komórki drożdży 

 
W skład komórki drożdżowej wchodzi:  

9

  ściana komórkowa  

9

  błona cytoplazmatyczna  

9

 cytoplazma  

9

  jądro  

9

  jąderko  

9

 wodniczki  

9

 rybosomy  

9

 mitochondria  

9

  reticulum endoplazmatyczne  

9

  substancje zapasowe.  

 
 
 

background image

Podstawy Produkcji Napojów Alkoholowych 

ĆW. 1 

Drożdże – część teoretyczna 

Kierunek 

Technologia Żywności 

Rok III 

 

Katedra Technologii Fermentacji i Mikrobiologii Technicznej 

www.ar.krakow.pl/tz/ktfimt

  

2

 
 

 
 
 

 
 
 
 
 
6-10 µm  

  

 
 
 
 
 
 
 
 
 

      5-7 µm  

 
Rysunek 1. Komórka drożdżowa
 
 
 

Wielkość i kształt komórek drożdży zależy od gatunku, fazy rozwojowej, stanu 

fizjologicznego, warunków środowiska (hodowli) i aktualnej funkcji komórki w 
populacji. Na podstawie wyglądu komórek i zarodników drożdże można 
zakwalifikować do poszczególnych gatunków (rys. 2.). 

Generalnie można wyróżnić 6 podstawowych kształtów, często 

charakterystycznych dla poszczególnych rodzajów: kulisty (Torulaspora, 
Rhodotorula
), elipsoidalny, cytrynkowaty (Saccharomycodes, Nadsonia,  Kloeckera, 
Hanseniaspora
), butelkowaty (Pityrosporum), cylindryczny (Schizosaccharoyces) i 
nitkowaty. 
 
 
Komórka drożdżowa zawiera przeciętnie ok. 75% wody. Skład suchej substancji w 
przybliżeniu wygląda następująco:  

1. białka 

 

  45-60% 

 

2. węglowodany  

 

25-35%  

3. tłuszcze   

  

4-7%  

4. związki mineralne 

6-9%  

 
Związki mineralne tworzą głównie: fosforany, sole potasu, sodu, wapnia, magnezu i 
cynku, oraz śladowe ilości żelaza, miedzi i manganu.  
 
 

background image

Podstawy Produkcji Napojów Alkoholowych 

ĆW. 1 

Drożdże – część teoretyczna 

Kierunek 

Technologia Żywności 

Rok III 

 

Katedra Technologii Fermentacji i Mikrobiologii Technicznej 

www.ar.krakow.pl/tz/ktfimt

  

3

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Rysunek 1. Morfologia ważniejszych gatunków: A — Saccharomyces cerevisiae, A1 
— komórka pączkująca, A2 — worki z zarodnikami, B — Candida utilis, C — 
Kluyveromyces fragilis, C1 — worki z zarodnikami, C2 — zarodniki, D — 
Schizosaccharomyces pombe, D1 —  worki z zarodnikami 
 
 
Ściana komórkowa – jest szczególnie ważną częścią komórki. Ma budowę 
warstwową. Głównymi substancjami budulcowymi ściany są: mannan (znajdujący się 
po zewnętrznej stronie) i glukan (po stronie wewnętrznej). Zawiera również białka, 
tłuszcze i związki nieorganiczne. W ścianie zakotwiczone są też liczne enzymy, w 
tym inwertaza, fosfataza i katalaza, które umożliwiają m.in. przekształcanie już w 
ścianie komórkowej złożonych składników pokarmowych na proste: sacharozy do 
glukozy i fruktozy, maltozy do glukozy. Zadaniem ściany komórkowej jest m.in. 
utrzymanie odpowiedniego kształtu komórki, regulacja procesów wchłaniania 
składników odżywczych, wydzielanie produktów przemiany materii oraz utrzymanie 
równowagi między ciśnieniem osmotycznym płynu wewnątrzkomórkowego a 
otaczającym środowiskiem. 
 
Błona komórkowa – otacza cytoplazmę, wraz ze wszystkimi organellami. Ważnym 
elementem błony komórkowej są fosfolipidy. Mają bardzo typową budowę, istotną dla 
roli jaką wypełniają. Są to naturalne glicerydy, których dwie grupy alkoholowe 
zestryfikowane są kwasami tłuszczowymi, a trzecia kwasem fosforowym. Cząsteczki 
fosfolipidów, wchodzące w skład błony komórkowej wykazują dwie przeciwstawne 
właściwości: wiązanie z kwasem fosforowym jest hydrofilowe, a łańcuchy kwasów 
tłuszczowych są hydrofobowe. W skład błony wchodzą również białka. Wnikają one 
do warstwy lipidowej z obu stron, a niektóre przenikają ją całkowicie. Grubość błony 
komórkowej wynosi około 6nm, czyli 1/1000 średnicy komórki. Powierzchnia jednej 

background image

Podstawy Produkcji Napojów Alkoholowych 

ĆW. 1 

Drożdże – część teoretyczna 

Kierunek 

Technologia Żywności 

Rok III 

 

Katedra Technologii Fermentacji i Mikrobiologii Technicznej 

www.ar.krakow.pl/tz/ktfimt

  

4

komórki wydaje się bardzo mała, bo tylko 150µm

2

  , ale powierzchnia zbiorowa 10g 

drożdży prasowanych, wynosi około 9-10m

 
Cytoplazma – w młodej komórce drożdżowej ma jednolitą strukturę i wypełnia całą 
objętość komórki. cytoplazmie zachodzi większość przemian enzymatycznych: 
rozkład substancji, którymi żywi się komórka oraz synteza związków niezbędnych do 
jej budowy. 
Substancje zapasowe są odkładane w cytoplazmie dojrzałych komórek drożdżowych 
w postaci: 

•  wolutyny — substancji o charakterze białkowym, 

•  glikogenu — węglowodanu, który gromadzi się w komórkach drożdży 

hodowanych na podłożach zawierających cukry, a jego obecność 
świadczy o dobrym odżywieniu komórek (może stanowić do 30% 
suchej masy), 

•  tłuszczu — substancji zapasowej występującej w postaci kropli silnie 

załamujących światło. 

Oprócz tego w drożdżach występuje dwucukier, zwany trehalozą, który wpływa na 
zahamowanie spadku siły pędnej drożdży przy przechowywaniu drożdży suszonych.  
 
Obecność substancji zapasowych wykrywa się za pomocą barwienia:  

• tłuszczu — czerwone zabarwienie z Sudanem III,  
• wolutyny — niebieskie zabarwienie z błękitem metylenowym,  
• glikogenu — brunatne zabarwienie komórek z płynem Lugola.  

 
Wakuole – w  miarę procesu starzenia cytoplazma staje się ziarnista, pojawiają się 
wodniczki wypełnione sokiem komórkowym (wodny roztwór soli organicznych, białek, 
cukrowców i innych związków). Funkcja wakuoli polega na segregacji substancji 
użytecznych i odpadowych. Nadmiar zgromadzonych soli może czasem krystlizować. 
Przez odwracalne tworzenie i rozpuszczanie kryształów soli, komórka może 
regulować swoje wewnętrzne ciśnienie (turgor), kiedy na przykład podwyższona 
zawartość ekstraktu w środowisku zwiększy ciśnienie osmotyczne.  
 
Jądro komórkowe 
ma kształt owalny i średnicę około 2,5 µm. Charakteryzuje się 
gruzełkowatą strukturą. Jest najważniejszą częścią komórki, zawierającą materiał 
genetyczny, tj. chromosomy, DNA i RNA. Chromatyna – podstawowy składnik 
chromosomów – składa się z ułożonych podjednostek DNA, które są materiałem 
genetycznym komórki sterującym całym procesem przemiany materii, oraz strukturą 
białek w niej wytwarzanych.  
Ilość informacji zawarta w tym materiale, czyli w genach, odpowiada w przybliżeniu 
10

9

-10

10

 bitów (125MB-1GB). Informacje te sterują rozwojem komórki, jej 

rozmnażaniem, wzrostem i metabolizmem.  
 
 
Drożdże to grzyby jednokomórkowe, które czerpią swoją energię:  

- w obecności tlenu przez oddychanie (warunki aerobowe),  
- w braku tlenu przez fermentację (warunki anaerobowe).  

background image

Podstawy Produkcji Napojów Alkoholowych 

ĆW. 1 

Drożdże – część teoretyczna 

Kierunek 

Technologia Żywności 

Rok III 

 

Katedra Technologii Fermentacji i Mikrobiologii Technicznej 

www.ar.krakow.pl/tz/ktfimt

  

5

W drugim przypadku, za pomocą kompleksu enzymów, zwanych zymazą, rozkładają 
one glukozę, fruktozę, sacharozę i maltozę na alkohol etylowy i dwutlenek węgla, 
tworząc także niewielką ilość produktów ubocznych lotnych i nielotnych. 
 
1.3 Żywotność drożdży  
 
Żywotność drożdży dobrej jakości powinna wynosić nie mniej niż 95%. Oznacza to, 
że na każde 100 komórek drożdży tylko 5 może być martwych. W celu wykonania 
oceny  żywotności barwi się przygotowany preparat błękitem metylenowym i 
obserwuje pod mikroskopem. Komórki martwe barwią się na niebiesko, a żywe 
pozostają bezbarwne.  
 
 2. Zastosowanie drożdży  
 
Drożdże są organizmami mało wymagającymi, gdyż posiadają zdolność 
wykorzystywania podłóż o ubogim składzie. Po odpowiedniej obróbce są one dobrze 
przyswajane przez zwierzęta, stanowią cenną paszę dostarczającą duże ilości białka 
i witamin, szczególnie z grupy B. Jednak głównie są  użytkowane w przemysłach: 
piekarniczym, browarniczym, gorzelniczym i winiarskim.  
Pod względem wykorzystania w przemyśle drożdże dzieli się na:  
 

• gorzelnicze 
• browarnicze  
• piekarskie  
• winiarskie  
• paszowe.  

 
Teoria Finka dotycząca hodowli tlenowej drożdży mówi, że 2/3 wprowadzonej do 
podłoża glukozy powinno przejść w biomasę. Pozostała część cukrów 
wykorzystywana jest przez komórki do syntezy produktów ubocznych oraz na 
potrzeby życiowe. 
 
2.1 Drożdże piwowarskie  
 
W warunkach beztlenowych drożdże fermentują cukry według klasycznego równania: 

 

C

6

H

12

O

6

  

2C

2

H

5

OH + 2CO

2

 

 
Według sposobu fermentacji brzeczki piwnej wyróżniamy:  

- drożdże górnej fermentacji, które w warunkach przemysłowych 

fermentują w wyższych temperaturach (>20

°C), a po zakończeniu 

procesu fermentacji zbierają się na powierzchni piwa 

 
- drożdże dolnej fermentacji, produkują piwo w temperaturach niższych 

(<10

°C), a po zakończeniu fermentacji opadają na dno naczynia. 

 

 
 

background image

Podstawy Produkcji Napojów Alkoholowych 

ĆW. 1 

Drożdże – część teoretyczna 

Kierunek 

Technologia Żywności 

Rok III 

 

Katedra Technologii Fermentacji i Mikrobiologii Technicznej 

www.ar.krakow.pl/tz/ktfimt

  

6

2.2 Drożdże piekarskie  
 
Drożdże piekarskie (nazywane też piekarniczymi) należą do gatunku Saccharomyces 
cerevisiae
, ale nie zawsze pochodzą od czystej kultury jednej rasy. Może to być 
mieszanka trzech lub czterech ras.  
Drożdże hodowane są na melasie, a ich barwa zależy od sposobu produkcji i 
powinna być jak najjaśniejsza, dopuszczalny jest odcień szary oraz zbrunatnienie 
krawędzi cegiełek drożdżowych wskutek ich wysychania. Smak i zapach powinien 
być swoisty bez posmaku gorzkiego i obcych zapachów. Dobre drożdże są w dotyku 
lekko ziarniste.  
Trwałość drożdży prasowanych, czyli handlowych, w temperaturze 20

°C powinna 

wynosić co najmniej 10 dni, a pożądana jest trwałość 14–dniowa.  
 
Czas podnoszenia ciasta powinien wynosić nie mniej niż 60 minut (I pęd), 35 minut 
(II pęd) i 120 minut dla sumy trzech pędów. Trwałość termostatowa w temperaturze 
35

°C nie może wynosić więcej niż 96 godzin. Drożdże miękkie w dotyku, wskazują 

na zaawansowane procesy autolityczne. Nieprzyjemny zapach zepsutych drożdży 
udziela się pieczywu.  
 
Oznaką zepsucia drożdży są: szarożółta barwa, plamy niebieskie (pochodzenia 
bakteryjnego), tłustość w dotykunieprzyjemny zapach (przypominający klej lub 
rozkładającego się białka)  
 
Drożdże prasowane powinny zawierać nie mniej, niż 26% suchej masy. W ich skład 
wchodzi 40 pierwiastków chemicznych. Najważniejszymi są: węgiel, tlen, wodór, 
azot, fosfor, potas i magnez. Stanowią one 98% suchej masy drożdży. Te właśnie 
pierwiastki w postaci przyswajalnej dla drożdży stanowią ich pożywienie. Głównym 
źródłem węgla są cukry zawarte w melasie buraczanej. Jest ona nie tylko źródłem 
przyswajalnego węgla organicznego, ale częściowo również związków azotowych, 
substancji wzrostowych i soli mineralnych. Na produkcję drożdży powinna być 
przeznaczona melasa najlepszej jakości i możliwie jednolita. Melasa gorszej jakości 
wymaga takich zabiegów, jak sterylizacja, klarowanie brzeczki melasowej, usuwanie 
szkodliwych składników i wzbogacanie w niezbędne dla drożdży sole  
 
Skład chemiczny drożdży piekarskich  

Składnik 

% w suchej masie 

Białko ogółem 40–50 
Glikogen 10–30 
Kwasy nukleinowe 

4–10 

Tłuszcze 1–6 
Mannan do 

Celuloza do 

Związki mineralne 

6–8 

W tym: 

 

         P

2

O

5                                   

44–59  

         K

2

O                        22–39 

 

background image

Podstawy Produkcji Napojów Alkoholowych 

ĆW. 1 

Drożdże – część teoretyczna 

Kierunek 

Technologia Żywności 

Rok III 

 

Katedra Technologii Fermentacji i Mikrobiologii Technicznej 

www.ar.krakow.pl/tz/ktfimt

  

7

         MgO                         4–6 

 

         CaO                          1–7 

 

         SO

3

                        0,5–6,0   

         Fe

2

O

3                          

 0,06–0,7   

         SiO

2                                  

0,9–2,0  

 

 
Źródłem tlenu dla drożdży jest powietrze doprowadzane do brzeczki 

drożdżowej. W warunkach tlenowych drożdże utleniają substancje organiczne, 
zwykle cukry, tworząc CO

2

 i zużytkowując energię zawartą w tych surowcach 

zgodnie z równaniem:  

C

6

H

12

O

6

 + 6O

2

 = 6CO

2

 + 6H

2

O + 2824 kJ 

 
 
Najważniejszym kryterium jest wydajność drożdży prasowanych zawierających 
przeciętnie 27% suchej masy, co oznacza się symbolem D

27

. Wydajność oznacza 

ilość procentową D

27

 z melasy o średniej zawartości 50% sacharozy, co oznaczamy 

skrótem M

50

.  

Aby zachować siłę pędną drożdży piekarskich, suszenie po produkcji musi odbywać 
się w stosunkowo niskich temperaturach, nie przekraczających 40

°C. Drożdże 

przeznaczone do suszenia powinny charakteryzować się wysoką zawartością 
trehalozy (dwucukier odpowiedzialny za trwałość termiczną drożdży).  
Dodatek drożdży do ciasta, wynoszący 2–5% w stosunku do użytej mąki, powoduje 
nie tylko spulchnianie ciasta. Chleb produkowany na drożdżach ma większą wartość 
odżywczą niż chleb pieczony na zakwasie, gdyż drożdże zawierają 50% łatwo 
przyswajalnego białka, kilka procent tłuszczu, a przede wszystkim witaminy: B

1

, B

2

B

6

, B

12

, PP, witaminę D oraz kwas pantotenowy, które rozkładają się tylko częściowo 

w procesie pieczenia.  
Drożdże powinny być przechowywane w temperaturze od +2 do +8

°C (jest to dla 

nich optymalna temperatura). Jej podwyższenie powoduje wzrost zakażenia lub lizę 
komórek, a ujemne temperatury przechowywania prowadzą do wymrożenia wody w 
wakuolach i w konsekwencji zniszczenie komórek.  
 
 
Słownictwo: 
 
błona komórkowa  - cell membrane, plasma membrane 
drożdże   - 

yeast 

 browarnicze 

 - 

brewers’ 

yeast 

 

dolnej fermentacji  - bottom fermentattion yeast 

 dzikie 

  - 

wild 

yeast 

 gorzelnicze 

 - 

distillery 

yeast 

 

górnej fermentacji  - top fermentation yeast 

 paszowe 

 - 

fodder 

yeast 

 suszone 

 - 

dried 

yeast 

 winiarskie 

 - 

wine 

yeast 

fermentacja  

- fermentation 

komórka   - 

cell 

background image

Podstawy Produkcji Napojów Alkoholowych 

ĆW. 1 

Drożdże – część teoretyczna 

Kierunek 

Technologia Żywności 

Rok III 

 

Katedra Technologii Fermentacji i Mikrobiologii Technicznej 

www.ar.krakow.pl/tz/ktfimt

  

8

oddychanie  

- respiration 

piekarnicze   

- bakers yeast 

pączkowanie  

-  budding 

propagacja  

propagation 

sucha masa   

- dry matter 

szczepienie  

- inoculation 

ściana komórkowa  - cell wall 
warunki 
 

tlenowe 

- aerobic conditions  

 

beztlenowe  - anaerobic conditions 

wodniczka  

vacuole 

wzrost drożdży 

- yeast growth 

żywotność  

vitality 

źródło węgla  

- carbon source