§ 2. Классификация дрожжей

Впервые классификация дрожжей была опубликована в 1912 г. Гильермоном.

Уточнению классификации споровых дрожжей, к которым относятся и хлебопекарные дрожжи, способствовала монография В. И. Кудрявцева (1954 г.) и монографии Лоддера и Крегер-Ван-Рий (1952 г.) "Дрожжи и их таксономическое исследование", где приведены результаты подробного изучения дрожжевых грибов, выявлены синонимы в наименовании целого ряда дрожжевых культур.

Систематика дрожжей. По В. И. Кудрявцеву дрожжи относятся к классу грибов (Fungi) - биологически самостоятельной группе микроскопических бесхлорофильных организмов с четкой структурной дифференцировкой протопласта, общим свойством которых является потребность в безазотистых источниках углеродного питания.

Класс грибов включает порядок одноклеточных грибов, называемых дрожжами. Дрожжи включают три группы, или семейства, дрожжевых организмов.

Каждое семейство разделяется на несколько родов.

В основу родового различия В. И. Кудрявцевым положена форма спор, способ их образования и прорастания, а в основу видового разложения - отношение к углеводам.

В производстве хлебопекарных дрожжей выращивают дрожжи, относящиеся по В. И. Кудрявцеву к семейству Saccharomycetaceae роду Saccharomyces виду cerevisiae, сбраживающие и усваивающие глюкозу, галактозу, сахарозу, раффинозу (на 1/3) и мальтозу. Эти дрожжи имеют клетки круглой и овальной формы (рис. 2) размером от 5-6 до 10-14 мкм. Они размножаются при помощи почкования и спорообразования. Помимо перечисленных сахаров дрожжи усваивают этиловый спирт и глицерин, молочную и уксусную кислоты; в качестве источников азота используют аминокислоты и аммонийные соли.

Рис. 2. Форма клеток дрожжей равных видов: а - сахаромицет; б - кандида; в - торулопсис

При неблагоприятных условиях дрожжи образуют сумки со спорами по одной - четыре споры в каждой сумке. Споры шаровидные и слегка овальные с гладкими оболочками, бесцветные. Сумки со спорами возникают из прекративших почкование клеток. При благоприятных для вегетативного размножения условиях споры превращаются в почкующиеся клетки, этому предшествует копуляция, или слияние, двух прорастающих спор или их первых почек.

Дрожжи Saccharomyces cerevisiae, называемые сахаромицетами, обычно относят к культурным дрожжам. Они в виде чистой культуры вводятся в дрожжерастильные аппараты для получения товарных хлебопекарных дрожжей.

Производственные расы хлебопекарных дрожжей и их признаки. Используются разные расы дрожжевых грибов указанного выше вида Saccharomyces cerevisiae. Под расой дрожжей понимают разновидность дрожжей, которые, сохраняя все основные признаки данного вида, различаются второстепенными, но стойкими свойствами, характеризующими их производственные особенности. Очень часто расы называют штаммами, что неправильно, ибо штамм - это также разновидность данного вида, но апробированная лишь в лабораторных условиях.

Морфологические, культуральные и биохимические признаки рас дрожжей обусловливают их технологические особенности, основными из которых являются величина клеток, способность к сбраживанию и утилизации сахаров.

Величина клеток. От нее зависит распределение внеклеточной и внутриклеточной влаги в бруске дрожжей. Чем больше влаги находится внутри клетки, тем меньше ее в межклеточных пространствах бруска дрожжей и тем более сухими, и рассыпчатыми являются прессованные дрожжи. При малых размерах клеток дрожжи имеют мажущуюся консистенцию, поскольку большая часть влаги дрожжей находится в межклеточных пространствах, а не в клетке.

Способность к сбраживанию сахаров (глюкозы, сахарозы и мальтозы). От способности к сбраживанию зависит подъемная сила дрожжей, которая является результатом взаимодействия ферментов дрожжей и ферментов муки, взятой для анализа. В связи с этим для оценки истинной активности бродильных ферментов рас дрожжей используют такие показатели, как зимазная и мальтазная активность, определяемые при сбраживании растворов чистых сахаров.

Полноценные хлебопекарные дрожжи обладают подъемной силой в 50-60 мин, зимазной активностью в 45-55 мин и мальтазной активностью до 70 мин.

Подъемная сила и зимазная активность характеризуют один и тот же процесс, а именно сбраживание глюкозы и сахарозы зимазным комплексом ферментов дрожжей. Однако при определении подъемной силы сбраживанию подвергаются глюкоза и сахароза муки, а при определении зимазной активности - глюкоза или сахароза раствора. В связи с этим зимазная активность является относительным показателем, характеризующим подъемную силу дрожжей, и поэтому используется при оценке технологических особенностей рас дрожжей.

Мальтазная активность характеризует процесс сбраживания дрожжами углевода мальтозы или разложения ее на две молекулы глюкозы.

Величина мальтазной активности определяется по раствору сахара мальтозы и является важным технологическим показателем рас хлебопекарных дрожжей, поскольку в пшеничном тесте при брожении образуется большое количество мальтозы, быстрое сбраживание которой приводит к получению хлеба высокого качества.

Помимо указанных признаков для дрожжевого производства очень важным является способность расы дрожжей активно размножаться на мелассе любого качества или обладать устойчивостью к вредным примесям мелассы, поскольку меласса часто содержит вредные вещества, до сих пор еще не исследованные. Одни расы дрожжей, устойчивые к вредным примесям, активно размножаются на любой мелассе, а другие снижают выход дрожжей на некоторых ее образцах.

С целью получения дрожжей, активно размножающихся в дрожжевом производстве и активно сбраживающих сахара пшеничного теста, расы дрожжей отбирают по следующим признакам: величина клеток - не менее 7Х11 мкм; зимазная активность - не более 45 мин; мальтазная активность - не более 70 мин; устойчивость к мелассе - 100%; активность размножения по скорости роста (μ) - не менее 0,2 ч-1.

В настоящее время в дрожжевой промышленности используются следующие расы дрожжей, обладающие указанными выше признаками: № 14, Л-1, НР-1 и ЛФ-12 608, 616, 722, 739.

Из этих рас № 14 и Л-1, НР-1 и ЛФ-12 селекционированы методом отбора - раса № 14, НР-1 и ЛФ-12 из зарубежных дрожжей, а раса Л-1 - из дрожжей отечественных заводов.

Расы № 608, 616 и 722, 739 селекционированы методом гибридизации в Институте общей генетики АН СССР.