

Drożdże Saccharomyces cerevisiae to
organizmy eukariotyczne o budowie
jednokomórkowej, należące do klasy
workowców (Ascomycetes).

Drożdże Saccharomyces cerevisiae są

fakultatywnymi tlenowcami.

fakultatywnymi tlenowcami.



Gdy w środowisku znajduje się

fermentowalne źródło węgla np. glukoza, mogą

pozyskiwać energię na drodze fermentacji

alkoholowej, bez funkcjonujących

mitochondriów.



W warunkach tlenowych przy większym

wykorzystaniu energii, która zawarta jest w

materiale odżywczym, następuje przyrost masy

komórek tzw. biomasy . W ten sposób komórki

uzyskują energię z cukru poprzez utlenienie

biologiczne, dzięki czemu uzyskują 25 razy

więcej energii niż przy fermentacji alkoholowej



W warunkach beztlenowych węglowodany

zostają rozłożone przez drożdże do

alkocholu i CO

2

z wydzieleniem ciepła.

C

6

H

12

O

6

2C

2

H

5

OH + 2CO

2

+ 118,43kJ



W warunkach tlenowych obecny w

podłożu tlen hamuje przebieg fermentacji

alkoholowej i następuje przyrost biomasy
C

6

H

12

O

6

+ 6O

2

6CO

2

+ 6H

2

O + 2769,9 kJ



Organizmy te, z punktu widzenia genetyki

klasycznej, stanowią idealny model do

badań. Jako prototrofy, potrzebują do

wzrostu, oprócz substancji mineralnych,

tylko jednego źródła węgla.



Hodowla drożdży nie jest skomplikowana,

gdyż mają one niskie wymagania, a przy

tym szybki wzrost. Ich hodowla może się

odbywać zarówno na podłożach płynnych

jak i stałych, kompletnych lub minimalnych.



Cechują się dość prostą budową,

jednocześnie bardzo podobną do komórek

ludzkich.

Komórka drożdżowa zawiera

przeciętnie ok. 75% wody.
Skład suchej substancji w

przybliżeniu wygląda

następująco:



białka 45-60%



węglowodany 25-35%



tłuszcze 4-7%



związki mineralne 6-9%

Możemy wyróżnić tu fazę haploidalną i diploidalną.
Komórki haploidalne i diploidalne mogą rozmnażać
się

na

drodze

podziałów

wegetatywnych

(

pączkowanie

pączkowanie).



Komórki haploidalne drożdży mogą posiadać

dwa typy płciowe a i α. Poprzez zlanie się

dwóch haploidalnych komórek o

przeciwnych typach płciowych powstaje

komórka diploidalna a/.



Komórka w fazie diploidalnej może

przechodzić normalne podziały

wegetatywne, ale nie może się krzyżować z

innymi komórkami.
W niekorzystnych warunkach

środowiskowych komórka diploidalna może

przejść mejozę, co w efekcie prowadzi do

wytworzenia worka z czterema

haploidalnymi zarodnikami (askosporami).

Drożdże z gatunku Saccharomyces
cerevisiae są wykorzystywane na bardzo
szeroką skalę.



Wśród przemysłowych szczepów wyróżniamy
drożdże piekarskie, winiarskie, gorzelnicze,
browarnicze i paszowe.



W przemyśle fermentacyjnym stosuje się je
do wyrobu napojów alkoholowych oraz w
przemyśle piekarskim do spulchniania
ciasta. Ze względu na wysoką wartość
odżywczą mogą być także wykorzystywane
do produkcji preparatów białkowych dla
ludzi i zwierząt.

Drożdże gorzelnicze, wykorzystywane do

produkcji spirytusu, powinny posiadać

następujące

cechy biotechnologiczne

cechy biotechnologiczne:



Zdolność szybkiego fermentowania cukrów



Zdolność adaptacji do silnie zakwaszonego

środowiska



Zdolność fermentacji w zakresie temperatur

34-39

0

C



Odporność na wysokie stężenie etanolu (ponad

12% v/v)



Tolerancja na podwyższone ciśnienie

osmotyczne środowiska



Maksymalna wydajność etanolu w przeliczeniu

na wykorzystany surowiec



Nie powinny wprowadzać obcego posmaku ani

zapachu

Istotnymi cechami drożdży
gorzelniczych są alkoholoodporność i
osmotolerancyjność.



Szczepy gorzelnicze są odporne na stęż.
Etanolu 12-14% v/v i prowadzą
fermentację do osiągnięcia takiego
stężenia w medium fermentacyjnym



Osmotolerancyjność umożliwia
prowadzenie fermentacji w środowisku
o gęstości 20

0

Blg

Drożdże piekarskie należą do gatunku
Saccharomyces cerevisiae górnej
fermentacji.
Nie zawsze pochodzą od czystej kultury
określonej rasy- może to być mieszanka
kilku ras. Użycie kilku szczepów jest
korzystne, gdyż pozwala na
uzupełnienie braku jakiejś pożądanej
cechy u jednego szczepu poprzez
zmieszanie go ze szczepem, który tą
cechę posiada.

Drożdże
piekarskie są
odpowiedzialne
za spulchnianie
ciasta,
wzbogacają go w
witaminy i
podwyższają
wartość odżywczą
wypieku.

W formie handlowej drożdże te są
dostępne w trzech postaciach:



Drożdże prasowane (ok. 27% s.s.)



Drożdże suszone ( ok. 92% s.s.)
zawierają komórki o niższej aktywności,
dlatego przed użyciem należy je poddać
procesowi rehydratacji w wodzie o
temp. 43

0

C



Drożdże suszone instant- otrzymywane
przez suszenie fluidyzacyjne. Nie
wymagają rehydratacji.

Drożdże piekarskie powinny odznaczać

się następującymi cechami:



Krótkim czasem generacji



Wysoką siłą pędną- zdolność do szybkiego

spulchniania ciasta



Zdolnością do szybkiej adaptacji w różnych

substratach



Wysoką aktywnością inwertazy, α-inwertazy

i β-fruktofuranozydazy, umożliwiającą

prowadzenie szybkiej fermentacji ciasta



Wysoką aktywnością glikolityczną



Zdolnością do wzrostu i syntetyzowania

enzymów i koenzymów w warunkach

tlenowych i beztlenowych



Wysoką trwałością



Drożdże stosowane w piwowarstwie to
szczepy należące do gatunków:
Saccharomyces uvarum (syn. S.
carlsbergensis), S. pastorianus oraz
Saccharomyces cerevisiae.



W praktyce podzielono szczepy browarnicze
na dwie grupy: drożdże fermentacji górnej i
drożdże fermentacji dolnej.



Drożdże fermentacji dolnej prowadzą

proces fermentacji w temperaturze 5-13

0

C,

posiadają zdolność kłaczkowania i pod

koniec fermentacji osoadają na dnie

zbiornika. Powszechnie wykorzystywane do

produkcji piwa w Polsce



Drożdże fermentacji górnej prowadzą

fermentacje w temperaturze 15-25

0

C,

podczas fazy burzliwej zbierają się głównie

w górnej warstwie tworząc kożuch, nie mają

zdolności kłaczkowania, produkują więcej

produktów ubocznych. Stosowane do

produkcji piwa angielskiego, niektórych

belgijskich, pszenicznych niemieckich.



Jest to grupa drożdży fermentacji dolnej.



Drobnoustroje mezofilne, optymalna

temperatura wzrostu 28-30

0

C



Używane są do przeprowadzania fermentacji win

ze względu na odróżniające je cechy w

porównaniu z innymi drożdżami. Należą do nich:

•

zdolność do wytworzenia wysokiej zawartości

alkoholu w winie, nadającemu mu trwałość;

•

produkowanie klarownego wina i produkowanie

estrów, czyli substancji nadających bukiet winny,

który jest właściwy dla każdego rodzaju drożdży

Szczepy winiarskie powinny charakteryzować się:



Intensywną fermentacją o prawidłowym

przebiegu, gwarantującą właściwą kompozycję

wina;



Krótkim okresem adaptacji do środowiska

moszczu i szybkim zafermentowaniem;



Produkcją etanolu do wymaganego poziomu,

zależnie od rodzaju wina;



Wytwarzanie produktów ubocznych fermentacji ,

decydujących o właściwym smaku i aromacie

wina;



Małą wrażliwością na kwasy organiczne w

stężeniu powyżej 7g/dm

3

w przeliczeniu na kw.

Jabłkowy oraz pH środowiska fermentacyjnego

poniżej 5;



Zdolność do flokulacji i szybkiego osadzania się

po zakończeniu fermentacji, co umożliwia szybkie

klarowanie wina.

W zależności od rodzaju stosowanego
surowca oraz gatunku wina, oprócz
wcześniej wymienionych cech drożdże
powinny wykazywać:



Odporność na podwyższone stężenie
etanolu, istotne dla drożdży stosowanych
do produkcji win mocnych i średniej mocy,
zawierających odpowiednio 14-18% v/v i
10-14% v/v alkoholu;



Odporność na obecność związków siarki
(drożdże sulfitowe wykorzystywane w
fermentacji moszczów siarkowanych, przy
stężeniu 350 mg SO

2

/dm

3

);

c.d.



Zdolność do częściowego metabolizowania

kwasu jabłkowego, stanowiącego główną

przyczynę nadmiernej kwasowości moszczów

(zdolność do odkwaszania moszczu na drodze

biologicznej równolegle z fermentacja główną);



Możliwość prowadzenia prawidłowej fermentacji

w środowisku o wysokiej zawartości cukrów,

osmotolerancyjność (drożdże przeznaczone

głównie do produkcji miodów pitnych);



Oporność na wysokie ciśnienie CO2 (rasy

drożdży w produkcji szampanów i win

musujących);



Tolerancję na duże stężenie garbników (drożdże

w produkcji win czerownych).