• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Naukowcy rozwiązują zagadkę drożdży piwnych

    19.09.2011. 17:37
    opublikowane przez: Redakcja Naukowy.pl

    Czy dzikie drożdże zza oceanu są podstawą popularnego dziś wśród konsumentów piwa lager? Zespół naukowców z różnych krajów twierdzi, że udało się znaleźć te drożdże. Badanie pokazuje, że drożdże występujące w lasach bukowych Patagonii, alpejskim regionie położonym w Argentynie i Chile, były głównym składnikiem, który zapoczątkował fermentację w niskiej temperaturze i piwo lager. Wyniki badania zostały opublikowane w czasopiśmie Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

    Ważnym czynnikiem, który umożliwił przejście z koczowniczego w osiadły tryb życia oraz ekspansję demograficzną, było udomowienie roślin i zwierząt. A co z udomowieniem mikroorganizmów?

    O ile naukowcy i piwowarzy od dawna wiedzieli, że drożdże, które umożliwiają fermentację piwa w niskich temperaturach, są hybrydą, to znali tylko jeden ich rodzaj, wykorzystywany do wytwarzania chleba na zakwasie i fermentowanego wina i piwa: Saccharomyces cerevisiae.

    Według naukowców z Argentyny, Portugalii i USA, piwo lager, warzone od XV w., wykorzystuje allotetraploid (hybrydę) drożdży, noszący nazwę Saccharomyces pastoriannus i będący udomowionym gatunkiem powstałym jako połączenie drożdży piwnych S. cerevisiae z nieznanym, odpornym na niskie temperatury gatunkiem Saccharomyces.

    W wyniku badania otrzymano mieszankę gatunków, które doprowadziły do powstania lagera, piwa dolnej fermentacji warzonego najpierw w XV w. przez Bawarczyków, a obecnie cenionego przez miliony ludzi na całym świecie.

    "Ogłaszamy wyizolowanie tego gatunku i nadajemy mu nazwę Saccharomyces eubayanus sp. nov. ze względu na podobieństwo do Saccharomyces bayanus (złożonej hybrydy S. eubayanus, Saccharomyces uvarum i S. cerevisiae występującej tylko w środowisku piwnym)" - piszą autorzy badania.

    "Tych drożdży szukano od dziesięcioleci" - mówi prof. Chris Todd Hittinger z amerykańskiego Uniwersytetu Wisconsin-Madison. "A teraz je znaleźliśmy. To z pewnością ten brakujący gatunek. Jedyne, czego nie potrafimy powiedzieć, to czy występuje on także w innym miejscu (w dzikich warunkach), w którym go jeszcze nie znaleziono".

    Znalezienie nowych drożdży, Saccharomyces eubayanus, jest efektem globalnej współpracy naukowców pod kierownictwem Jose Paulo Sampaio i Pauli Gonçalves z Nowego Uniwersytetu w Lizbonie. W poszukiwaniu tajemnicy drożdży piwnych portugalscy naukowcy przebadali kolekcję drożdży europejskich i prac naukowych oraz zgromadzili nowe drożdże pochodzące ze środowisk w Europie. Pomimo tych wysiłków nie udało się znaleźć żądanych gatunków o korzeniach europejskich. Dlatego skierowano poszukiwania w inne części świata.

    Diego Libkind, główny autor badania z argentyńskiego Instytutu Badań nad Różnorodnością Biologiczną i Środowiskiem (CONICET), znalazł w infekujących buki galasach gatunek, którego materiał genetyczny jest wyraźnie bliższy brakującej połowie badanych drożdży piwnych.

    "Galasy bukowe są niezwykle bogate w cukry proste"- mówi prof. Hittinger. "Takie właśnie środowisko jest najdogodniejsze dla drożdży".

    Dr Libkind wyjaśnia, że drożdże są bardzo aktywne w galasach, które fermentują spontanicznie. "Przejrzałe, opadają na poszycie lasu, gdzie często tworzą grubą warstwę o intensywnej woni etanolu, najprawdopodobniej ze względu na silną aktywność naszych nowych Saccharomyces eubayanus".

    Następnie międzynarodowy zespół zajął się sekwencjonowaniem genomu drożdży. "Genom okazał się różny od wszystkich znanych gatunków dzikich drożdży, ale był w 99,5% identyczny z niepiwną częścią genomu drożdży lager" - mówi prof. Hittinger. "Nasze odkrycie sugeruje, że hybrydyzacja doprowadziła do utworzenia niedoskonałej przedlagerowej odmiany drożdży, która była bardziej odporna na zimno niż drożdże typu ale i okazała się idealna do stosowanego w Bawarii warzenia w niskich temperaturach. Pod dodaniu nowej odmiany do wykorzystania przez piwowarów, metabolizm cukrów prawdopodobnie upodobnił się do metabolizmu u drożdży typu ale, lepiej sprawdzającego się w procesie warzenia piwa".

    Za: CORDIS

    Czy wiesz ĹĽe...? (beta)
    Drożdże górnej fermentacji - szczepy drożdży z gatunku Saccharomyces cerevisiae wykorzystywane w piwowarstwie do warzenia piw pszenicznych, angielskich, niektórych belgijskich i.in. W odróżnieniu od drożdży fermentacji dolnej - Saccharomyces carlsbergensis - drożdże fermentacji górnej fermentują w temperaturach wyższych 15-25 °C, a w trakcie fazy burzliwej fermentacji zbierają się na powierzchni brzeczki. Z czasem również drożdże górnej fermentacji osadzają się na dnie, jednakże w browarach posiadających kadzie otwarte zbierane są one z powierzchni zanim opadną na dno. Drożdże dolnej fermentacji (Saccharomyces carlsbergensis, Saccharomyces pastorianus) – szczep drożdży piwowarskich należący do gatunku Saccharomyces cerevisiae, stosowany w celu przeprowadzenia dolnej fermentacji brzeczki piwnej i otrzymania piw typu lager. Charakterystyczną cechą tych drożdży jest ich zdolność do fermentacji w temperaturze 5-10 °C i osadzanie się pod koniec procesu na dnie fermentora. Fermentacja dolna – najbardziej rozpowszechniony sposób fermentacji we współczesnym piwowarstwie. Obok fermentacji górnej stanowi jeden z dwóch podstawowych rodzajów fermentacji piwa. Piwa otrzymane za pomocą fermentacji dolnej nazywane są piwami typu lager. Do prowadzenia fermentacji dolnej używa się odpowiednich drożdży dolnej fermentacji (gatunek Saccharomyces carlsbergensis), które do rozwoju wymagają niższej temperatury, a pracę rozpoczynają już od 10 °C. W przeciwieństwie do drożdży górnej fermentacji nie zbierają się one na powierzchni brzeczki, lecz opadają na dno fermentora. Młode piwo dojrzewa następnie przez co najmniej 4 tygodnie, a efektem jest piwo o wyraźnym, czystym, ale bardziej płytkim smaku.

    Drożdże piwowarskie (drożdże piwne) - odmiany drożdży z gatunku Saccharomyces cerevisiae wykorzystywane do produkcji piwa. Fermentacja górna – rodzaj fermentacji w piwowarstwie. Po zadaniu brzeczki nastawnej drożdżami następuje fermentacja, w trakcie której drożdże nie osiadają na dnie fermentora, lecz gromadzą się na powierzchni brzeczki. Proces fermentacji przebiega w temperaturze 16-24 °C. Przy warzeniu piwa metodą górnej fermentacji stosuje się odpowiednie szczepy drożdży z gatunku Saccharomyces cerevisiae czyli tzw. drożdże górnej fermentacji.

    Saccharomyces cerevisiae – gatunek drożdży, którego poszczególne szczepy (drożdże piekarniane, drożdże górnej fermentacji, drożdże winiarskie, gorzelnicze) znajdują zastosowanie w różnych dziedzinach spożywczych i posiadają ogromne znaczenie dla człowieka, który wykorzystywał je już w starożytności w piekarnictwie, browarnictwie czy później w gorzelnictwie. Kondycjonowanie piwa - pojęcie, które w nowoczesnych metodach produkcji zastępuje leżakowanie piwa. Metody te wykorzystują nowoczesne tankofermentory - ogromne pionowe, cylindryczno-stożkowe tanki, w których następuje fermentacja brzeczki i "leżakowanie" piwa. W okresie kondycjonowania następuje klarowanie piwa i wiązanie CO2. Brak jest fazy dofermentowywania. Czasami browary przeprowadzają kondycjonowanie piwa w butelkach z zastosowaniem wciąż obecnych drożdży lub drożdży dodanych (wtórnych).

    Propagacja drożdży – proces rozmnażania drożdży piwowarskich czystej kultury, otrzymanej w sposób sterylny z jednej komórki określonego szczepu drożdży charakteryzującego się pożądanymi cechami technologicznymi. Propagacja ma na celu uzyskanie odpowiedniej populacji żywych drożdży zdolnych do przeprowadzenia fermentacji nastawu (chmielonej brzeczki) w założonym czasie. Wino zbożowe – grupa win uzyskanych z ekstraktu ze zbóż z dodatkiem syropu cukrowego, kwasu cytrynowego (bądź soku z cytryn), niekiedy również ze sporym udziałem rodzynek. Fermentację prowadzi się przy użyciu drożdży szlachetnych z dodatkiem soli mineralnych – tzw. pożywki dla drożdży. W odróżnieniu od innych alkoholi uzyskanych ze zboża (piwa i napojów spirytusowych) fermentacji ulega przede wszystkim dodawany cukier, a nie węglowodany zawarte w zbożu. W przypadku piwa i napojów spirytusowych do produkcji stosuje się słód. Podczas uzyskiwania słodu zachodzą procesy powodujące rozpad skrobi na mniej złożone węglowodany, które mogą zostać przetworzone przez drożdże. Do wyrobu wina zbożowego najczęściej używa się ryż i żyto, rzadziej pszenicę, jęczmień i kukurydzę.

    Sztuczny chromosom drożdżowy (YAC) jest zrekombinowanym chromosomem drożdży Saccharomyces cerevisiae używanym w inżynierii genetycznej, jako wektor do klonowania DNA. W skład wektora wchodzi sekwencja inicjacji replikacji (drożdżową- ars, bakteryją - ori), sekwencje telomerowe, centromer oraz na ogół markery. Replikuje w komórkach drożdży.

    Dodano: 19.09.2011. 17:37  


    Najnowsze