ЖИРОВОЙ ОБМЕН ДРОЖЖЕЙ

4.3. ЖИРОВОЙ ОБМЕН ДРОЖЖЕЙ

Функции: энергетическая, защитная, структурная (компоненты мембран, цитоплазматической мембраны)

Делятся: триглицериды, фосфолипиды, стеролы (эргостерин + 90% стерина).

Потребление жиров и их составляющих

Дрожжи потребляют насыщенные и ненасыщенные жирные кислоты, глицерин, стерины, но могут синтезировать их самостоятельно из этанола, углеводов и продуктов их распада.

Превращения и синтез жиров в клетке

Синтез жиров в клетке снижается при:

·           недостатке кислорода;

·           сбраживании высокоплотного сусла;

·           большом количестве азота в среде.

Синтез жиров в клетке усиливается при:

·           большом количестве глюкозы и мелитриозы;

·           концентрации этанола 1%;

·           наличии органических кислот, которые способствуют этому в следующем порядке: ПВК→янтарная→молочная→уксусная→яблочная.

Практическая значимость:

1.         Чем достаточнее в сусле ненасыщенных жирных кислот, тем меньше образуется диацетила. Чем меньше жирных кислот (например, в несоложеном сырье), тем меньше скорость потребления аминокислот. Тогда наблюдается самостоятельный синтез аминокислот, что сопровождается образованием побочных продуктов.

2.         Т.к. они связаны с клеточной мембраной, то напрямую отрицательно влиять на готовый продукт могут только при автолизе клеток (капроновая, каприловая – придают «козлиный запах»).

3.         При длительных анаэробных условиях из дрожжей выходят капроновая и каприловая кислоты, что снижает вкус и пеностойкость. Вышедшие кислоты участвуют в реакциях этерификации в продукте.

4.         Дрожжи, содержащие много стеринов, могут долго расти и размножаться в анаэробных условиях.

4.4. МИНЕРАЛЬНЫЙ ОБМЕН ДРОЖЖЕЙ

Минеральные вещества необходимы при брожении. Одни играют структурную роль, другие нужны для ферментативных реакций.

Минеральный состав влияет на распределение электронных зарядов на поверхности клеток микроорганизмов. Обычно клетки имеют отрицательный окислительно-восстановительный потенциал (-16-20 Мв). Добавление минеральных веществ снижает ОВП клеток, это изменяет их физиологическую активность, воздействует на селективность клеточных мембран, вызывает флокуляцию или дефлокуляцию клеток.

Дрожжам особенно необходимы: P, S, Mg, Co, Zn, Mn, Ni, Ca, Sr.

ФОСФОР

Ассимилируется в виде дигидрофосфат-иона H₂PO₄.

Значение: необходим для синтеза АТФ, создания цитоплазматической мембраны, поддержания буферности (против сдвига рН). При его нехватке: плохое брожение, отсутствие роста клетки.

СЕРА

Ассимилируется в виде витаминов (биотин, тиамин), сульфат-ионов и из S-содержащих аминокислот. Для успешного брожения дрожжам необходимо S 40-50 мг/л.

Значение: в клетке S в виде SO₂ участвует в синтезе аминокислот; входит в состав коэнзима А; липоевой кислоты; тиаминпирофосфата (ТПФ), глютатиона. Глютатион как питательное вещество содержит 20% S клетки. Его образование увеличивается при избытке сульфатов.

SO₂ после прекращения роста клетки выделяется во внешнюю среду. Этот процесс усиливается при: недостаточной аэрации; редком доливе; длительном дображивании; понижении содержания гликогена; высокой температуре. Выделившийся SO₂ (в виде сульфита) связывается с уксусным альдегидом, препятствуя старению продукта; следовательно, повышает вкусовую стабильность.

МЕТАЛЛЫ

Во время брожения наиболее важны Mg, Zn, K, Co. Оптимальные концентрации Zn и Mn, Ca и Hg взаимосвязаны. Они присутствуют в сусле в нескольких формах, но лишь некоторые из них биодоступны, т.е. доступны дрожжевой клетке.

МАГНИЙ

Требуется в небольших количествах: минимум 42 мг/л; при 25 г/л является ингибитором роста.

Значение: играет большую роль в метаболизме и не может быть заменен другими ионами:

·           регулирует гликолиз (т.к. входит в состав ферментов);

·           повышает устойчивость дрожжей к спирту;

·           защищает клетки в условиях стресса (температурного или осмотического);

·           включается в мембранную стабилизацию нуклеиновых кислот, рибосом, жиров, полисахаридов;

·           стимулирует сбраживание плотного сусла;

·           входит в состав рибосом;

·           нейтрализует электростатические силы из полифосфатов, нуклеиновых кислот, белков;

·           участвует в росте и делении.

КАЛЬЦИЙ

Значение: замедляет дегенерацию дрожжей, способствует хлопьеобразованию. Недостаток Са компенсируется Mg или Mn.

Высокое соотношение Mg и Са: увеличивает начальную скорость брожения; увеличивает количество спирта; увеличивает жизнеспособность дрожжей к концу брожения.

Высокое соотношение Са и Mg: увеличивает период осаждения дрожжей из-за замедления потребления мальтозы и мелитриозы.

ЦИНК

Значение: участвует в углеводном, белковом, фосфолипидном обменах; для брожения его необходимо 1-2 мг/л (0,1-0,15 мг/л по Кунце). Другие ионы не могут заменить его.

МАРГАНЕЦ

Значение: регулятор некоторых ключевых ферментов, необходим при дыхании и почковании.

КАЛИЙ

Значение: необходим при углеводном обмене, особенно при их усвоении, т.к. входит в состав ионного насоса и отвечает за регулировку рН.