وبلاگ تخصصي ميكروبيولوژي

اطلاعات اولیه

قارچها قلمرو جداگانه‌ای از یوکاریوتها را تشکیل می‌دهند. این دسته از موجودات ، همگی هتروتروف بوده ، برای رشد و تکثیر به ترکیبات آلی جهت اخذ انرژی و کربن نیاز دارند. قارچها هوازی یا بی‌هوازی اختیاری هستند. اکثر قارچها ساپروفیت هستند و در خاک و آب بسر می‌برند. قارچها مانند باکتری‌ها ، در تجزیه مواد و گردش عناصر در طبیعت دخالت داشته ، حائز اهمیت هستند.

قارچها شامل مخمرها ، کپکها و قارچهای گوشتی هستند. مخمرها ، قارچهای تک‌سلولی هستند. کپکها ، پرسلولی و رشته‌ای می‌باشند(سفیدکها، زنگها و سیاهکها) ، قارچهای گوشتی ، شامل قارچهای چتری ، کلاواریا و پافبالها می‌باشند.

مخمرها

مخمرها ، قارچهای تک سلولی و فاقد ریسه بوده ، به شکل کروی یا بیضوی دیده می‌شوند. این دسته از قارچها مانند کپک‌ها در طبیعت انتشار وسیع داشته و غالبا می‌توان آنها را بر روی میوه‌ها و برگها به صورت پوشش سفید پودر مانند پیدا کرد.

تولید مثل مخمرها

مخمرها معمولا با جوانه زدن تکثیر می‌یابند. در این پدیده ، جوانه بر سطح خارجی سلول مادر بوجود می‌آید و با دراز شدن آن ، هسته سلول مادر تقسیم گشته ، یکی از هسته‌های حاصل بدون جوانه زدن مهاجرت می‌کند. آنگاه مواد دیواره سلولی بین جوانه و سلول مادر بوجود آمده ، سرانجام جوانه از سلول مادر جدا می‌شود. یک سلول مخمر ممکن است با روش جوانه زدن تا 24 جوانه تولید نماید.

در برخی موارد ، سلولهای مخمر با شکاف برداشتن سلول مادر رشد می‌کنند. بدین معنی که سلول مادر دراز شده ، هسته آن تقسیم شده ، دو سلول بوجود می‌آید. افزایش تعداد سلولهای مخمری بر روی محیط سفت ، کلونی شبیه باکتری‌ها بوجود می‌آورد.

رشد و فعالیت مخمرها

مخمرها قادر هستند به طریقه بی‌هوازی اختیاری ، رشد نمایند. بدین معنی که از اکسیژن یا ترکیبات آلی به عنوان پذیرنده نهایی الکترونها استفاده می‌کنند. در محیط واجد اکسیژن فراوان ، مخمرها مواد قندی را تخمیر کرده ، اتانول و دی‌اکسید کربن تولید می‌کنند. این فرآیند اساس صنایع تهیه مشروبات الکلی و شیرینی پزی است.

برخی از گونه‌های ساکارومایسس مانند ساکارومایسس سروزیه را برای تهیه اتانول و دی‌اکسید کربن جهت ورآمدن خمیر نان بکار می‌برند.

مخمر نان

مخمر نان یا مخمر نانوایی در شیرینی پزی و تهیه انواع نانها جهت ورآمدن خمیر مورد استفاده قرار می‌گیرد. ابتدا کشت خالصی از مخمرها را در آزمایشگاه تهیه کرده ، بعد آن را در مقیاس بزرگ تهیه نموده ، سرانجام آن را در بشکه‌های بزرگ وارد می‌کنند. در جریان این مراحل ، توجه زیادی باید بکار رود تا از بروز آلودگی جلوگیری شود.

مواد لازم برای تهیه مخمر نان

محیط ، واجد 1.5 - 0.5 درصد قند ، ازت ، پپتیدها ، اسیدهای آمینه یا آمونیاک و مواد معدنی برای تهیه مخمر نان لازم است. قند را از ملاس یا از دانه‌هایی که جوشانده و جهت گوارش نشاسته ، تحت تاثیر آنزیم آمیلاز قرار داده شده است، بدست می‌آورند. PH محیط را با افزودن اسید سولفوریک با تخمیر اولیه به کمک لاکتو باسیلوس به 4.5 می‌رسانند.

PH پایین ، رشد مخمرها را تحریک کرده ، از رشد باکتریهای مولد فساد مواد غذایی جلوگیری می‌کند. در طی تکثیر مخمرها با افزودن آمونیاک یا اسید سولفوریک ، PH را تنظیم می‌کنند.

درجه حرارت و تهویه لازم برای تهیه مخمرها

درجه حرارت مناسب 26 - 25 درجه سانتی‌گراد است و بالا رفتن حرارت غالبا در جریان تخمیر رخ می‌دهد ولی سیستم خنک‌کن از افزایش درجه حرارت به بالاتر از 30 درجه سانتی‌گراد جلوگیری می کند. تهویه شدید ، اکسیژن کافی برای رشد مخمرها را فراهم می‌کند. دی‌ساکاریدها نظیر ساکارز و مالتوز ، ابتدا بوسیله مخمر هیدرولیز شده ، سپس تحت شرایط هوازی اکسیده می‌شود. این واکنش حداکثر انرژی را تولید می‌نماید که بخش بزرگی از آن ، صرف سنتز پروتوپلاسم میکروبی می‌شود.

سلولهای مخمر به سرعت تکثیر یافته ، در مدت 11 - 10 ساعت ، قند محیط را به مصرف می‌رسانند.

جداسازی و نگهداری مخمرهای تولید شده

مخمرها را با سانتریفوگاسیون و شستشو ، از محیط کشت جدا کرده ، آن را با نشاسته مخلوط کرده ، تحت فشار به صورت کیک درمی‌آورند. کیک مخمری را در شرایط سرما نگه می‌دارند تا از فاسد شدن آن توسط میکروبهای دیگر ممانعت به عمل آید. مخمرها را می‌توان تا 10 درصد رطوبت خشک کرد. در این حالت ، مخمرها ، ماهها سالم نگهداری می‌شوند.

طرز تهیه مخمر غذایی حیوانات

مخمر غذایی جهت تغذیه حیوانات را می‌توان از ماده اولیه نظیر تراشه چوب ، خاک اره ، کاه و سایر مواد زاید کشاورزی تهیه کرد. به این معنا که ابتدا آنها را با هیدرولیز به کمک اسیدها یا گوارش آنزیمی به قندهای قابل استفاده نظیر مالتوز یا گلوکز تجزیه کرده ، سپس مخمرها را بر روی آن پرورش می‌دهند.

تخمیر الکلی

این واکنش فرمول کلی تخمیر الکلی توسط مخمر است:

C₆H₁₂O₆ → 2C₂H₅OH + 2CO₂

این فرمول نشان می‌دهد که قند ، ماده اولیه است و فرآیند ، به صورت بی‌هوازی انجام می‌شود. اتانول و دی‌اکسید کربن به مقدار زیاد (تا 90 درصد) ، متراکم می‌شوند و مقادیر کمی از سایر فرآورده‌ها نیز تشکیل می‌شود. مخمرها قادر هستند گلوکز ، فروکتوز ، ساکارز و مالتوز را تخمیر کنند. لذا آب میوه‌ها و شربتها را می‌توان بوسیله مخمر تخمیر کرد. پلی‌ساکاریدهای نشاسته و سلولز را نمی‌توان مستقیما بوسیله مخمرها تخمیر کرد. باید آنها ابتدا به قندهای ساده تبدیل شوند و بعد تحت تاثیر مخمر قرار بگیرند.

اتانول و دی‌اکسید کربن تولید شده در تخمیر ، باعث ورآمدن خمیر نان و مطلوب شدن کیفیت نان می‌شود.

فاسد شدن محصولات آردی

پختن شیرینی‌ها و فرآورده‌های آردی ، الزاما همه اسپور باکتریها را نمی‌کشد. بخش وسط قطعه نان فقط گرمای 100- 96 درجه سانتیگراد دریافت می‌کند. ممکن است در نان ، اسپور باسیلوسها شروع به رشد کنند و موجب تجزیه لزج نان شوند که آن را نان لزج می‌گویند. این لزج شدن را می‌توان با اسیدی کردن خمیر قبل از پختن با سرکه یا اسید استیک یا اسید سیتریک ، متوقف ساخت.

فاسد شدن ناشی از کپک‌ها ، دشواری دیگری در صنایع نانوایی است. کپکها در حین پختن نان می‌میرند. گاهی پروپیونات از سدیم یا کلسیم را به خمیر می‌افزایند تا از رشد کپکها جلوگیری کنند. نانهای خامه‌ای در هوای گرم آلوده می‌شوند و در فصول گرم ، باید از پختن این قبیل شیرینی‌ها ، خودداری گردد.