Группа компаний "Униконс"

Продвижение и реализация пищевых добавок, антисептиков и другой продукции НПО Альтернатива.

Перейти на сайт

"Бесплатные образцы"

Комплексные пищевые добавки "Униконс".

Для всех отраслей пищевой промышленности!

Перейти на сайт

"Петритест"

Микробиологические экспресс-тесты. Первые результаты уже через 4 часа.

Перейти на сайт

К основным факторам роста и выживания дрожжей в пищевых продуктах относятся свойства продуктов (внутренние факторы), условия окружающей среды (внешние факторы), физиологические характеристики дрожжей и биологические взаимодей­ствия между дрожжами, а также между дрожжами и другими микроорганизмами (неявные факторы).

 

5.3.1. Метаболическая активность дрожжей

Подобно грибам дрожжи являются аэробными организмами и необходимые пита­тельные вещества получают посредством дыхания. Вопреки распространенному мнению только около половины видов дрожжей способны сбраживать сахара. Такие дрожжи являются факультативными анаэробами, а спиртовое брожение – наиболее замечательное свойство ряда дрожжей. Наиболее энергично сбраживают сахар дрожжи рода Saccharomyces – они выдерживают высокие концентрации этанола (до 15% об.). Этанол (этиловый спирт) является ценным компонентом различных пи­щевых продуктов, а другой основной конечный продукт деятельности дрожжей, ди­оксид углерода, может способствовать их порче.

В анаэробных условиях дрожжи могут утилизировать самые простые пищевые вещества – моно- и дисахариды, органические кислоты, спирты и аминокислоты, и лишь ограниченное число сахаров (главным образом гексозы и некоторые дисахари­ды) могут использоваться ими в качестве субстратов брожения. Далеко не все дрож­жи способны гидролизовывать макромолекулы. В частности, только немногие виды дрожжей обладают амилолитическими ферментами, необходимыми для гидролиза крахмала. К частичному гидролизу крахмала способна особая разновидность Saccharomyces cerevisiaе (часто рассматриваемая как отдельный вид) – Saccharo­myces diastaticus. Наиболее активные амилолитические дрожжи Debaryomyces occidentalis и Saccharomycopsis fibuligera могут вызывать порчу хлеба и других хлебо­пекарных изделий (с появлением дефекта, называемого «меловом хлебом»). В дрож­жевых клетках зачастую присутствуют липолитические и протеолитические фер­менты, но их активность редко бывает достаточной для интенсивного гидролиза. Причиной липолитической и протеолитической порчи мясных и молочных продук­тов могут являться дрожжи Yarrowia lipolytica, а также некоторые виды Candida и Rhodotorula.

 

5.3.2. Условия роста дрожжей

Популяции дрожжей, которые размножаются почкованием или делением, имеют типичную, такую же как и у бактерий, кривую роста, которая в зависимости от ско­рости размножения может быть разделена на лаг-фазу (фазу задержки), экспонен­циальную и стационарную фазы, фазу замедления и отмирания. Продолжитель­ность этих фаз в значительной степени зависит от внутренних и внешних факторов, при этом скорость роста максимальна в экспоненциальной фазе. В целом скорость роста у дрожжей ниже, чем у бактерий, но выше, чем при нитевидном росте плесе­ней. Это дает бактериям конкурентное преимущество над дрожжами в большинстве естественных мест обитания и в пищевых продуктах. Тем не менее в случае благо­приятных условии рост дрожжей может легко опередить рост бактерии. При опти­мальных условиях время генерации дрожжей составляет примерно от 1 до 2 ч, что соответствует скорости роста 0,70-0,35 ч-1. Отдельные дрожжи (например, Zygosaccharomyces и Galactomyces) растут медленнее, и их время генерации может составлять 4-8 ч и более (табл. 5.3). При неблагоприятных условиях скорость роста снижается и увеличивается продолжительность лаг-фазы.

Дрожжи способны расти при определенных условиях внешней среды (темпера­тура, влажность, рН и др.). Вне определенного диапазона для каждого из этих параметров их рост останавливается, однако при этом они способны выживать. Дрожжи значительно различаются по своей устойчивости к неблагоприятным факторам, изучение которых представляется особенно важным, поскольку создает основу для разработки методов защиты пищевых продуктов от возможной дрожжевой порчи.

Температурный диапазон роста дрожжей в целом охватывает интервал от не­скольких градусов ниже 0°С и до нескольких градусов выше 40°С. Большинство дрожжей являются мезофильными и лучше растут при температуре 25-30°С, тогда как у психротрофных дрожжей оптимальная температура роста ниже 20°С. Некото­рые дрожжи могут расти только при температурах до 45–47°С, по даже их нельзя считать истинными термофилами (табл. 5.4). В случае отклонения от оптимальной температуры (табл. 5.5) скорость роста падает. Большинство дрожжей более толерантно к пониженной активности воды (αω), чем бактерии, и для большинства ДВПП минимальное значение αω,необходимое для их роста, находится в интервале 0,90-0.95. Некоторые виды дрожжей, например Zygosaccharomyces rouxii, могут рас­ти при αωниже 0,70 и при высокой концентрации сахара или соли. Их обычно отно­сят к осмофильным дрожжам, но точнее их называть ксеротолерантными (табл. 5.6).

 

Таблица 5.3. Характеристики роста некоторых ДВПП*

Виды Лаг-фаза, ч Время генерации, ч
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

* Аэрируемые культуры в питательной среде при рН 4 и 30°С

 

Таблица 5.4. Пороговые значения максимальных температур роста некоторых пищевых дрожжей*

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

* Средние значения по 7-16 штаммам, измеренные в искусственной среде.

 

Таблица 5.5. Влияние температуры на рост винных дрожжей (по [2])

Виды дрожжей Время удвоения, ч, при температуре
10 °C 15° С 25 °С
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

 

Таблица 5.6. Пороговые значения активности воды для некоторых пищевых дрожжей*

Виды Минимальное значение αωв растворе:
Глюкозы 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

* Получены на бульонных культурах, выращиваемых при комнатной температуре до 120 сут.

 

Дрожжи выживают и широком диапазоне кислотности среды и хорошо растут при значениях рН от 3 до 10. В целом дрожжи предпочитают слегка кислую среду, а оптимальные значения рН находятся в интервале 4,5 - 5,5. Они характеризуются отличной устойчивостью к изменению кислотности, и некоторые виды могут расти и кислой среде при рН 1,5.

Влияние экологических факторов на рост дрожжей зависит от их сочетания: на­пример, при низких значениях αωминимальная температура роста возрастает, а в случае низких Температур для роста дрожжей требуются одновременно более высо­кие минимальные значения рН и αω. Этот факт служит основой для разработки раз­личных комбинированных методов консервирования. В этом отношении важную роль играет взаимодействие дрожжей с другими микроорганизмами, хотя практиче­ское значение биологического взаимодействия все еще изучено недостаточно. Дрожжи и молочнокислые бактерии одновременно встречаются как во многих есте­ственных местах обитания, так и в пищевых системах, поскольку у них общие эколо­гические детерминанты.

 

яндекс.ћетрика