Na čem kvasnice rostou?

Lesaffre je klíčovým globálním hráčem v oblasti fermentace. Naše továrny v Rusku fungují hladce a produkují vysoce kvalitní droždí. Produkty zasíláme důsledně. Kvasinky jsou vždy dostupné u našich partnerů po celém Rusku. Víme o kvásku vše a chceme se s vámi o tyto informace podělit. Hlavní je, že kvasinky jsou živý a velmi citlivý mikroorganismus. A my kvásek nevyrábíme, ale pěstujeme.

Široká škála produktů pro vyřešení jakéhokoli vašeho problému

• Pekařské droždí
• Zlepšováky
• Startéry a startovací kultury
• Pudinkové pasty

• Co je to pekařské droždí
• Výroba kvasnic
• Výrobní cyklus od řepy k řepě

Co je to pekařské droždí

Pekařské droždí (Saccharomyces Cerevisiae) je mikroskopický, nemicelární, jednobuněčný organismus patřící do říše hub. Poprvé byly kvasinkové buňky pozorovány mikroskopem v kapce čerstvého piva, odtud jejich komplexní vědecký název: „Saccharo-“ – cukr, „myces“ – houba, „cerevisiae“ – pivo – pivní houba, která miluje cukr .

Průměrná velikost buněk je asi 7-10 mikronů, mají kulatý nebo oválný tvar. Ale vzhledem k tomu, že povrch kvasinkové buňky převyšuje její objem, kvasinky se vyznačují intenzivním životním procesem. Kvasinky jsou velmi citlivé na podmínky prostředí: přítomnost kyslíku, teplotu, množství živného substrátu, úroveň kyselosti atd. V kvasinkové buňce, stejně jako v každém živém organismu, probíhají složité a různorodé biochemické procesy (více než 1000 různých přeměn).

Kvasinky patří do skupiny fakultativních anaerobů, což znamená, že mikroorganismy jsou schopny existovat jak v přítomnosti kyslíku, tak i bez něj.

V anaerobních podmínkách kvasnice přecházejí ke kvašení – bezkyslíkovému štěpení cukrů za vzniku alkoholu, oxidu uhličitého a energie (v menším množství než při dýchání). Tato vlastnost kvasinek se aktivně využívá při výrobě fermentace a také při pečení.
V přítomnosti kyslíku kvasinky dýchají – to znamená, že aktivně spotřebovávají sacharidy a kyslík s vysokou výtěžností energie, oxidu uhličitého a vody.

V přítomnosti kyslíku a bohatého zdroje potravy se kvasinky dělí pučením. Tuto pozoruhodnou schopnost využíváme v našich továrnách k pěstování kvasnic.

Výroba kvasnic

Kultivace kvasinek začíná výběrem kmene a naočkováním buněk na speciální živné médium v ​​laboratoři a jak se biomasa kvasinek zvyšuje, buňky se přemísťují do produkčních nádob. Výběr kmenů je dán potřebou získat určité vlastnosti komerční formy droždí: vysoce aktivní (pro zrychlené a tradiční technologie výroby těsta) nebo osmotolerantní (pro receptury s vysokým obsahem cukru), nebo droždí odolné vůči vysoké kyselosti těsto nebo přítomnost konzervačních látek atd.

Jako zdroj cukru používáme třtinovou nebo řepnou melasu a přidáváme také vitamíny a minerály potřebné pro růst a vývoj kvasinkových buněk. V každé fázi výroby kvasu je prováděna přísná kontrola všech důležitých parametrů technologického procesu.

Použité kmeny kvasinek jsou ze soukromé sbírky Lesaffre Group (Francie) a jsou zárukou naší profesionality a kvality produktů, jsou zasílány do našich výrobních míst na pěti kontinentech.
Ve všech továrnách Lesaffre je proces kultivace kvasnic stejný, aby se produkovaly kvasnice vysoké a stálé kvality.

Množení kvasinek v podnikové laboratoři (sterilní podmínky)

Naočkování buněk kvasinek ze zkumavky z Francie do požadovaného počtu zkumavek agarovým médiem pro provoz podniku po dobu jednoho měsíce s následným skladováním při teplotě +4°C;

Přenesení inokula ze zkumavky s agarovým médiem do zkumavky s 10 ml tekutého sterilního živného média a pěstování kvasinkových buněk v termostatu při teplotě +28°C po dobu 18-24 hodin;

Dále se kvasinky ze zkumavky přenesou do Van Laerovy baňky, která obsahuje 150 ml tekutého sterilního živného média s kultivací za stálého míchání při teplotě +28°C po dobu 18-24 hodin;

Poté se kvasnice z Van Laerovy baňky přemístí do Carlsbergovy baňky se 7 litry sterilního živného média pro další zvýšení biomasy za stálého míchání při teplotě +28°C po dobu 18-24 hodin.

Množení kvasnic v čistě kulturní dílně (etapa polovýroby)

Když se za sterilních laboratorních podmínek získá určitý objem kvasinkové biomasy (několik set gramů), odeberou se Carlsbergovy baňky k další kultivaci v čisté kultivační dílně za účelem získání semenných kvasinek.

K tomu se kvasinky z Carlsbergovy baňky přenesou do aparatury pro pěstování čisté kvasinkové kultury, kde se naočkují do živného, ​​předem sterilizovaného média – jedná se o roztok melasy (zdroj cukrů), přesně definovaného množství mikro- a makroprvků pro „stavbu“ buněk a vitamínů. Živné médium je také nasyceno malým množstvím kyslíku.

První fermentace (1. výrobní fáze)

Kvasinky jsou po polovýrobě převedeny do většího fermentoru, kde jsou průběžně zásobovány potravinami a kyslíkem, přesně podle receptury a technologie. To vše vede k optimálnímu růstu kvasinkové biomasy.

Na konci fermentace je kultivační médium (buňky kvasinek + živné médium) přiváděno do separátorů, kde dochází k separaci na kvasnicové mléko a kaši. Kvasnicové mléko je chlazeno na výměnících tepla a přiváděno do skladovacích nádrží.

Výroba komerčních forem kvasnic

Kvasnicové mléko ze skladovacích nádrží je v určitém množství dodáváno do průmyslových fermentorů pro pěstování komerčních forem kvasinek.
Podle účelu se používají různé receptury a technologie pěstování – některé pro výrobu lisovaného droždí, jiné pro výrobu sušeného droždí.

Na konci fermentace je kultivační médium (kvasinky + živná půda) přiváděno do separátorů, kde jsou separovány na kvasnicové mléko a kaši. Kvasnicové mléko je chlazeno na výměnících tepla a přiváděno do chlazených skladovacích nádrží, kde se biomasa mísí mixérem a dále se chladí, zatímco kvasinky čekají na další zpracování.

Výroba lisovaného droždí

Kvasnicové mléko se posílá do speciálního bubnového filtru, kde se vlivem vakua z mléka odstraní tekutina (filtrát) a na povrchu bubnového filtru zůstane kvasnicová hmota, která se odřízne speciálním zařízení a vstupuje do násypky plnicího a balicího stroje. Z násypky se kvasnicová hmota přesouvá pomocí mixérů do extruderu, kde se vytvaruje tyčinka o určité hmotnosti a velikosti, která se nařeže a zabalí do balíku. Tyče jsou umístěny ve vlnité krabici, která je instalována na paletě podle určitého vzoru pro lepší větrání a další chlazení. Hotová paleta je dodávána do skladu hotových výrobků, kde droždí čeká na expedici při teplotě 0-4 °C.

Výroba sušeného instantního droždí

Kvasinková biomasa, která prošla fází částečné dehydratace na bubnovém vakuovém filtru, je pod tlakem posílána do speciálního extrudéru, kde se přes mřížku promění v jakési „vermicelli“. Dále je přiváděn na dopravní pás a nakládán do horizontální sušící komory, kde při dané teplotě a parametrech proudění vzduchu probíhá sušení v několika fázích. V každé fázi jsou jiné parametry, což zajišťuje maximální přežití kvasinkových buněk po vystavení teplotě. Sušené droždí se dopravuje pomocí pneumatického dopravníku do kontejnerů (sil) ke skladování. Ze sil se droždí v závislosti na sortimentu posílá do různých plnicích a balicích strojů (vakuové balení – 125g, 500g, 10kg, 15kg a 25kg nebo s inertním plynem – 11g, 12g).

Takto získaný kvásek má tvar krátkých porézních nudlí: při hnětení se velmi rychle rozpouští ve vodě a v těstě, proto se mu říká „instantní“. Kvůli této zvýšené aktivitě však kvasinky za prvé vyžadují vakuové balení nebo balení v atmosféře modifikovaných plynů a po otevření obalu se doporučuje pracovat během krátké doby.

Výroba suchých aktivních kvasnic

Kvasnicové mléko, které prošlo fází částečné dehydratace na vakuovém filtru a extruzi, je přiváděno do bubnové sušicí komory, kde se při určitých parametrech teploty a rychlosti otáčení bubnu suší kvasnice za vzniku kulovitých granulí. Vnější povrch těchto granulí je poměrně hustý a sestává z částečně inaktivovaných kvasinkových buněk, které chrání aktivní buňky před kontaktem se vzdušným kyslíkem. To je důvod, proč suché aktivní droždí, na rozdíl od instantního droždí, vyžaduje před použitím povinné rozpuštění v teplé vodě. Balení suchých aktivních kvasnic se však provádí do metalizované fólie bez vakua.

Výrobní cyklus od řepy k řepě

Veškeré aktivity Lesaffre se nesou v duchu péče o ekologii naší planety. Kvasinky Lesaffre jsou součástí uzavřeného cyklu.

Koncentrovaný řepný substrát (melasa/melasa) je výborným základem pro pěstování kvasu. V továrnách na kvasnice Lesaffre je používáme jako živné médium pro pěstování kvasnic.
Po sklizni kvasnicových buněk shromáždíme zbytkové hmoty těchto substrátů a přeměníme je na řadu potravinových derivátů pro přežvýkavce, prasata a drůbež a na stejném principu lze přeměnit další látky na přírodní hnojiva, která budou následně rozstřikována na řepných polích, na kterých vznikly, aby stimulovaly růst budoucí řepy.

Propagace a prodej komplexních potravinářských aditiv, antiseptik a dalších produktů.

“Antiseptika Septocyl”

Septocyl. Domácí chemikálie, antiseptika.

“Petritest”

Mikrobiologické rychlé testy. První výsledky do 4 hodin.

“AlterStart”

Startéry, startovací kultury. Výroba jakéhokoli startéru pro jakýkoli účel.

• Вы здесь:
• Technologická knihovna
• Výživové doplňky a přísady
• R. Stehle – Trvanlivost potravinářských výrobků: Výpočet a testování

5.3. Růst kvasinek a faktory přežití

Mezi hlavní faktory pro růst a přežití kvasinek v potravinách patří vlastnosti potravin (vnitřní faktory), podmínky prostředí (vnější faktory), fyziologické vlastnosti kvasinek a biologické interakce mezi kvasinkami a mezi kvasinkami a jinými mikroorganismy (implicitní faktory).

5.3.1. Metabolická aktivita kvasinek

Stejně jako houby jsou kvasinky aerobní organismy a základní živiny získávají dýcháním. Na rozdíl od všeobecného přesvědčení je pouze asi polovina druhů kvasinek schopna fermentovat cukry. Takové kvasinky jsou fakultativní anaeroby a alkoholové kvašení je nejpozoruhodnější vlastností řady kvasinek. Nejenergičtěji cukr fermentují kvasinky rodu Saccharomyces – snesou vysoké koncentrace etanolu (až 15 % obj.). Ethanol (etylalkohol) je cennou složkou různých potravin a další hlavní konečný produkt kvasinek, oxid uhličitý, může přispívat ke zkažení potravin.

V anaerobních podmínkách mohou kvasinky využívat nejjednodušší potravinářské látky – mono- a disacharidy, organické kyseliny, alkoholy a aminokyseliny a pouze omezený počet cukrů (hlavně hexózy a některé disacharidy) mohou využít jako fermentační substráty. Ne všechny kvasinky jsou schopny hydrolyzovat makromolekuly. Zejména pouze několik druhů kvasinek má amylolytické enzymy nezbytné pro hydrolýzu škrobu. Speciální odrůda Saccharomyces cerevisiae (často považovaná za samostatný druh) – Saccharomyces diastaticus – je schopna částečné hydrolýzy škrobu. Nejaktivnější amylolytické kvasinky, Debaryomyces occidentalis a Saccharomycopsis fibuligera, mohou způsobit zkažení chleba a dalšího pečiva (produkovat vadu zvanou „křídový chléb“). Lipolytické a proteolytické enzymy jsou často přítomny v kvasinkových buňkách, ale jejich aktivita je zřídka dostatečná pro intenzivní hydrolýzu. Příčinou lipolytického a proteolytického kažení masa a mléčných výrobků mohou být kvasinky Yarrowia lipolytica, dále některé druhy Candida a Rhodotorula.

5.3.2. Podmínky růstu kvasinek

Populace kvasinek, které se rozmnožují pučením nebo štěpením, mají typickou růstovou křivku podobnou křivce růstu bakterií, kterou lze v závislosti na rychlosti reprodukce rozdělit na fázi zpoždění (fáze zpoždění), exponenciální a stacionární fázi, zpomalení a odumírání fáze. Trvání těchto fází závisí do značné míry na vnitřních a vnějších faktorech, přičemž rychlost růstu je maximální v exponenciální fázi. Obecně je rychlost růstu kvasinek nižší než u bakterií, ale vyšší než vláknitý růst plísní. To dává bakteriím konkurenční výhodu nad kvasinkami ve většině přirozených prostředí a v potravinách. Za příznivých podmínek však může růst kvasinek snadno překonat růst bakterií. Za optimálních podmínek je doba generování kvasinek přibližně 1 až 2 hodiny, což odpovídá rychlosti růstu 0,70-0,35 h-1. Některé kvasinky (například Zygosaccharomyces a Galactomyces) rostou pomaleji a doba jejich generování může být 4–8 hodin nebo více (tabulka 5.3). Za nepříznivých podmínek se rychlost růstu snižuje a doba lag fáze se prodlužuje.

Kvasinky jsou schopny růst za určitých podmínek prostředí (teplota, vlhkost, pH atd.). Mimo určité rozmezí pro každý z těchto parametrů se jejich růst zastaví, ale stále jsou schopni přežít. Kvasinky se výrazně liší ve své odolnosti vůči nepříznivým faktorům, jejichž studium je obzvláště důležité, protože vytváří základ pro vývoj metod ochrany potravinářských výrobků před možným znehodnocením kvasinek.

Teplotní rozsah pro růst kvasinek se obecně pohybuje od několika stupňů pod 0 °C do několika stupňů nad 40 °C. Většina kvasinek je mezofilních a nejlépe rostou při teplotách mezi 25-30°C, zatímco psychrotrofní kvasinky mají optimální růstovou teplotu pod 20°C. Některé kvasinky mohou růst pouze při teplotách do 45–47 °C, ale ani je nelze považovat za pravé termofily (tab. 5.4). V případě odchylky od optimální teploty (tab. 5.5) se rychlost růstu snižuje. Většina kvasinek lépe snáší sníženou aktivitu vody (αω) než bakterie a pro většinu DWPP je minimální hodnota αω potřebná pro jejich růst v rozmezí 0,90-0.95. Některé druhy kvasinek, jako je Zygosaccharomyces rouxii, mohou růst při αω pod 0,70 a při vysokých koncentracích cukru nebo soli. Obvykle se řadí mezi osmofilní kvasinky, ale přesnější je nazvat je xerotolerantními (tab. 5.6).

Tabulka 5.3. Růstové charakteristiky některých DVPP*

druhy	Fáze zpoždění, h	Generační čas, h
Debaryomyces hansenii	3	0,8
Hanseniaspora uvarum	3	0,9
Zygosaccharomyces bailii	4	1,4
Schizosaccharomyces pombe	4	2,4
Galactomyces geotrichum	10	3,6

* Provzdušňované kultury v živném médiu při pH 4 a 30°C

Tabulka 5.4. Maximální prahové hodnoty růstové teploty pro určité nutriční kvasinky*

druhy	Teplota, ° С
Kluyveromyces marxianus	46
Pichia guillermondii	41
Metschnikowia pulcherrima	38
Candida zeylanoides	33
Leucosporidium sottii	23

* Průměrné hodnoty pro 7-16 kmenů, naměřené v umělém prostředí.

Tabulka 5.5. Vliv teploty na růst vinných kvasinek (podle [2])

Typy kvasinek	Doba zdvojnásobení, h, při teplotě
	10 °C	15 ° C	25 ° C
Saccharomyces cerevisiae	17,3	8,7	4,1
Hanseniaspora uvarum	11,6	5,8	3,3
Candida stellata	17,3	5,8	5,3
Torulaspora delbrueckii	23,1	9,9	4,3
Issatchenkia orientalis	69,3	23,1	8,7

Tabulka 5.6. Prahové hodnoty vodní aktivity pro některé nutriční kvasinky*

druhy	Minimální hodnota αω v roztoku:
	Glukóza	NaCl
Candida versatilis	0,79	0,84
Debaryomyces hansenii	0,84	0,84
Hanseniaspora uvarum	0,90	0,95
Torulaspora delbrueckii	0,86	0,90
Zygosaccharomyces rouxii	0,79	0,86

* Získává se z bujónových kultur pěstovaných při pokojové teplotě po dobu až 120 dnů.

Kvasinky přežívají v širokém rozmezí podmínek kyselosti a dobře rostou v hodnotách pH od 3 do 10. Obecně kvasinky preferují mírně kyselé prostředí a optimální hodnoty pH jsou v rozmezí 4,5 – 5,5. Vyznačují se výbornou odolností vůči změnám kyselosti a některé druhy mohou růst v kyselém prostředí při pH 1,5.

Vliv faktorů prostředí na růst kvasinek závisí na jejich kombinaci: například při nízkých hodnotách αω se minimální růstová teplota zvyšuje a v případě nízkých teplot růst kvasinek současně vyžaduje vyšší minimální hodnoty pH a αω. Tato skutečnost slouží jako základ pro vývoj různých kombinovaných konzervačních metod. V tomto ohledu hraje důležitou roli interakce kvasinek s jinými mikroorganismy, i když praktický význam biologické interakce stále není dobře objasněn. Kvasinky a bakterie mléčného kvašení se společně vyskytují v mnoha přírodních stanovištích a potravinových systémech, protože sdílejí společné determinanty životního prostředí.