9.5. Дрожжи

Являются основными возбудителями спиртового брожения. Систематика дрожжей представлена в главе 1. Наибольшее значение в пищевой и молочной промышленности имеет семейство Saccharomycetaceae, род Saccharomyces. К этому роду относятся и молочные дрожжи S. lactis, S. casei, которые могут развиваться в сырах и кисломолочных продуктах.

В молоке и молочных продуктах выявляются и другие как спорообразующие, так и неспорообразующие (аспорогенные) дрожжи. Из спорообразующих встречаются также дрожжи родов Zygosaccharomyces, Fabospora и Debariomyces, из неспорообразующих родов - Torulopsis, Candida, Cryptococcus, Rhodotorula и др. По современной классификации в род Candida включен вид Candida mycoderma, составлявший ранее самостоятельный род Mycoderma.

Дрожжи вида Candida mycoderma относят к дрожжеподобным микроорганизмам, которые являются как бы промежуточным звеном между дрожжевыми и плесневыми грибами. Они размножаются почкованием, причем почки не отделяются от материнской клетки, образуя скопления из объединенных между собой клеток, напоминающие мицелий многоклеточных плесеней (псевдомицелий). Таким образом, аспорогенные дрожжи рода Candida могут существовать в дрожжевой и нитевидных формах. На жидких питательных средах такие скопления клеток образуют пленку.

Морфология. Клетки дрожжей овальные или слегка эллипсовидные (рисунок 5). Почки клеток имеют продолговатую форму. Дрожжи неподвижные, по Граму красятся положительно, капсул не образуют. Аскомицеты образуют споры, которые формируются внутри клетки по 2, 4,8 и более штук.

Величина клеток варьирует в широких пределах. В молодых культурах дрожжевые клетки имеют размеры 2-5 х 3,0-7,5 мкм, более зрелые формы достигают размеров 14-16 мкм. Длина мицелиальных нитей составляет десятки (до сотен) микрометров. Форма клеток у дрожжей различных видов варьирует от шаровидных, овальных до удлиненно-цилиндрических.

Культуральные свойства. Дрожжи являются факультативными анаэробами, но лучше развиваются при наличии в среде кислорода. Оптимальная температура развития 25-30 °С, минимальная 5-12 °С. Однако, многие дрожжи способны размножаться при температуре минус 3 °С. Активность роста зависит от температуры. Например, появление видимого роста у штаммов рода Torula отмечается при 2 °С через 7 сут, при 0 °С - через 10 сут, при минус 2 °С - через 21 сут.

Повышенная температура (30-32 °С) стимулирует развитие Дрожжей, особенно не ферментирующих лактозу. Дрожжи, сбраживающие лактозу, достаточно хорошо развиваются и при 18-20 °С.

Большинство дрожжей предпочитают для своего развития кислую реакцию среды, поэтому они широко распространены в кисломолочных продуктах и могут быть обнаружены почти в любом образце продукта, приготовленного на естественных заквасках. Однако дрожжи развиваются медленнее, чем лактобактерии, в связи с чем их обнаруживают в меньшем количестве, чем молочнокислые бактерии.

При росте на плотных питательных средах, а также на продуктах дрожжи рода Rhodotorula образуют колонии, окрашенные в красный, розовый или желтый цвет.

Большинство штаммов дрожжей родов Cryptococcus, Rhodotorula, Torulopsis и Candida при развитии на пищевых продуктах в условиях холодильного хранения образуют внеклеточный полисахарид, в результате чего на продукте появляется слизь.

Для выращивания дрожжей наиболее часто используют агар Сабуро, на котором они образуют полупрозрачные гладкие блестящие колонии средних и крупных размеров. В состав среды входят мальтоза или глюкоза - 4г, пептон - 1г, агар - 2г и вода 100 см³.

Для выявления аспорогенных дрожжей используют синтетическую среду с лизином. В 1 дм³ водопроводной воды растворяют: глюкозы 50 г, лизина 3 г, КН₂РО₄ 1 г, MgSO₄ 1 г, FeSO₄ следы. Каждый компонент растворяют в воде отдельно и добавляют в указанном порядке. В среду прибавляют агар (1,5 %), расплавляют и разливают по пробиркам. Стерилизуют 20 мин при 112 °С.

Аскомицеты, не усваивающие лизин, не растут на этой среде или растут в виде точечных колоний за счет следовых количеств азота, содержащихся в агаре. Неспорообразующие дрожжи, ассимилирующие лизин, развиваются в виде крупных колоний.

Биохимические свойства. Возможность дрожжей размножаться в молоке определяется способностью их ферментировать лактозу или наличием в молоке другой микрофлоры, в частности молочнокислой, обладающей лактозной активностью.

По биохимической активности, способности ферментировать лактозу и развиваться в молоке дрожжи делят на три группы.

В первую группу отнесены неспорообразующие, не ферментирующие лактозу и другие углеводы дрожжи вида Candida mycoderma. Они не способны к спиртовому брожению. Развиваются на поверхности кисломолочных продуктов при их хранении.

Вторую группу представляют спорообразующие дрожжи вида Saccharomyces cartilaginosus, не ферментирующие лактозу. Они ферментируют мальтозу с образованием газа. Эти дрожжи называют «дикими», так как они в производстве не применяются, но хорошо развиваются с молочнокислыми бактериями.

Третью группу составляют дрожжи, ферментирующие лактозу. Это спорообразующие виды Saccharomyces lactis, Zygosasacharomyces lactis, Fabospora fragilis, а также неспорообразующие - Torulopsis kefir и Candida pseudotropicalis var. lactis.

Первые два вида лактозу ферментируют с образованием газа, мальтозу все перечисленные виды не ферментируют, лакмусовое молоко не свертывают, за исключением рода Candida.

Дрожжи третьей группы могут входить в состав микрофлоры кефирных грибков и вводиться в состав заквасок для производства других кисломолочных продуктов.

В качестве источника углерода дрожжи лучше всего используют гексозы, другие углеводы, спирты, в том числе метанол, органические кислоты. В качестве источника азота усваивают соли аммония, аминокислоты, пептиды, реже - нитраты и нитриты.

Большинство видов дрожжей, развивающихся на молочных продуктах, обладают липолитической способностью. В связи с этим размножение дрожжей в жирсодержащих продуктах при холодильном хранении вызывает их порчу: прогоркание, осаливание, появление неприятного запаха.

Роль дрожжей в производстве кисломолочных продуктов и молочных консервов исключительно велика. Обычно их рассматривают как возбудителей спиртового брожения, но эта функция, видимо, не основная.

Дрожжи формируют специфические вкус и запах, витаминизируют продукты, стимулируют размножение молочнокислых бактерий, подавляют вредную микрофлору. Дрожжи используют также для повышения стойкости масла.

Они способны вырабатывать антибиотические вещества, подавляющие развитие возбудителя туберкулеза, бактерий группы кишечных палочек и других нежелательных микроорганизмов.

Незаквасочные дрожжи обнаруживают в молоке, сметане, твороге, других кисломолочных продуктах, где они образуют этиловый спирт и создают условия для развития уксуснокислых бактерий. При развитии в этих продуктах, в сгущенном молоке с сахаром, в сыре дрожжи могут вызывать такие пороки продуктов, как спиртовые вкус и запах, обильное газообразование («бродящее» молоко), бомбаж баночных консервов, иногда вспучивание сыров, творога и других кисломолочных продуктов.

Дрожжи хорошо приспособились к обитанию в различных местах. Они растут на поверхности сладких плодов, в нектаре цветов, в соке деревьев, на поверхности листьев, в лесной подстилке, почве и в водоемах. Дрожжи содержатся также в пищеварительном тракте людей и животных, на кожных покровах. Имеются патогенные или условно-патогенные формы, вызывающие заболевания у людей и растений.