جشنواره عیدانه آیفون

تحقیق در مورد مخمر و انواع آن

با مخمرها و کاربردهایشان آشنا شوید!

تحقیق در مورد مخمر و انواع آن

مُخَمِّرها دسته‌ای از یوکاریوت‌ های تک‌سلولی هستند که در فرمانرو قارچ‌ها و شاخه آسکومیست‌ها دسته بندی می‌شوند. معروف‌ترین آنها ساکارومایسس سرویزیه است، که به نام مخمر نان نیز معروف است و در تخمیر الکلی خمیر نان و آبجو و دیگر منابع کربوهیدراتی نقش دارد. در طی این فرایند مخمر با تغذیه از قند الکل و دی اکسید کربن تولید میکند.

تاریخچه مخمر

کلمه مخمر با ریشه هند و اروپایی به معنی جوش یا حباب میباشد. پاستور نشان داد که اضافه شدن حباب اکسیژن به محیط مایع مخمر، رشد سلولی را افزایش میدهد. اما تخمیر مهار میگردد. این مشاهده بعدها به عنوان اثر پاستور نامیده شد.

مخمرها از ترکیبات ارگانیک به عنوان منبع انرژی استفاده می کنند و برای رشد نیاز به نور خورشید ندارند. کربن مورد نیاز مخمرها از قندهای هگزوز مثل گلوکز، فروکتوز یا دی ساکاریدهایی مثل ساکارز و مالتوز به دست می آید.

برخی از گونه های مخمر میتواند قندهای پنتوز، الکل ها و اسیدهای ارگانیک را نیز متابولیزه کنند. مخمرها برای تنفس سلولی نیاز به اکسیژن دارند و برخلاف باکتری ها هیچ مخمری شناسایی نشده که غیرهوازی باشد. مخمرها در محیط هایی با اسیدیته خنثی یا کم اسیدی بهتر رشد میکند.

هم چنین از این نظر که در چه رنج دمایی بهتر رشد میکنند بسیار متفاوتند.برای مثال یک گونه مخمر در دمای ۲۰ تا ۲- درجه سلسیوس به صورت بهینه رشد میکند و یک گونه دیگر در دمای ۳۵-۵ درجه سلسیوس. سیکلوهگزیل آمید آنتی بیوتیکی است که گاهی اوقات به محیط رشد مخمر اضافه می شود تا رشد مخمرهای ساکارومایسس را مهار کرده و گونه های وحشی را انتخاب کند.

انواع مخمر

الف) مخمر فشرده یا تر

این نوع که از صاف کردن محلول مخمر به دست می آید دارای رطوبتی بین ۷۰ تا ۷۵ درصد است. این نوع می بایست در طول مدت نگهداری و حمل ونقل در درجه حرارت های بین ۱ تا ۵ درجه سانتی گراد نگه داشته شود و باید تهویه کافی برای خارج ساختن گرمای ناشی از تنفس مخمر وجود داشته باشد و درجه حرارت فوق حفظ گردد.

ب) مخمر خشک

این نوع به دو صورت فوری و معمولی تولید می شود ورطوبت آن بین ۳ تا ۱۸ درصد است. مخمر خشک معمولی مورد استفاده در تهیه خمیر باید قبل از افزودن به سایر مواد اولیه، آماده سازی و فعال گردد. به این صورت که مخمر با بخشی از آب مورد استفاده درتهیه خمیر، و کمی شکر و آرد مخلوط می شود و قبل از افزودن به خمیر به مدت ۱۵ دقیقه دردرجه حرارت بین ۳۵ الی ۴۰ درجه سانتی گراد رها می شود.

مخمر خشک فوری برخلاف خشک معمولی، نیازی به آماده سازی و فعال شدن نداشته و می تواند مستقیما یعنی به صورت پودر به خمیر اضافه شود. مخمر های خشک از نظر اندازه کوچک و حاوی امولسیون کننده هستند و بایستی در جای خشک و خنک نگهداری شوند. در صورتی که مخمر خشک باز شده و قسمتی از آن استفاده شده، باید درب آن را مجددا بسته تا از تماس با هوا جلوگیری شود. در صورت بسته بندی در خلأ زمان ماندگاری مخمر خشک افزایش می یابد.

ج) مخمر مایع

این نوع در واقع محلول رقیق سلول های مخمر در آب است و هفت لیتر آن معادل یک کیلو گرم مخمر فشرده یا مرطوب می باشد. این نوع برای واحد های صنعتی بزرگ مناسب می باشد بدین صورت که محموله مخمر به وسیله پمپ به داخل مخلوط کن انتقال می یابد. در طی حمل توسط تانکرها محلول مخمر دائما همزده می شود تا دمای آن در ۳ درجه سانتی گراد حفظ گردد.
نکته قابل ذکر این است که مخمر می تواند در طول تهیه خمیر به آرد اضافه گردد اما نباید مستقیما به سایر مواد خشک نظیر نمک و شکر اضافه شود، زیرا در این صورت از قدرت تولید گاز توسط آن کاسته می شود.

تولید مثل مخمر

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 ۲۴ جوانه تولید نماید.

در برخی موارد ، سلول های 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.

مخمر

رشد و فعالیت مخمر

مخمرها قادر هستند به طریقه بی‌هوازی اختیاری ، رشد نمایند. بدین معنی که از اکسیژن یا ترکیبات آلی به عنوان پذیرنده نهایی الکترون ها 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 وشیرینی پزی است. برخی از گونه‌های ساکارومایسس مانند ساکارومایسس سروزیه را برای تهیه اتانول و دی‌اکسید کربن جهت ورآمدن خمیر نان بکار می‌برند.

کاربرد مخمر

خواص فیزیولوژیکی مفید مخمرها موجب شده در زمینه های مختلف بیوتکنولوژی کاربرد داشته باشد. تخمیر قندها توسط مخمر یکی از قدیمی ترین و بزرگترین کاربردهای این موجود زنده در تکنولوژی است. بسیاری از گونه های مخمر برای تهیه غذا، تهیه نان، آبجو و …کاربرد دارد.

صنایع غذایی

مخمرهای نان و مخمرهای آب جو از نظر نحوه فعالیت متفاوت هستند به این صورت که مخمرهای نان اصولا تهاجمی تر هستند و در کوتاهترین زمان ممکن عمل تخمیر را انجام میدهند اگرچه مخمرهای آب جو آرام تر فعالیت کرده و محصول نهایی شان فاقد بو و مزه است. برای تولید نان، مخمر با آرد سفید مخلوط میشود. فرآیند تخمیر شروع می شود . و در نتیجه در اثر فشار کربن دی اکسید نان متورم و اسفنجی می شود

صنعت تولید اتانول

توانایی مخمر برای تبدیل قند به اتانول در صنعت بیوتکنولوژی برای تولید سوخت حائز اهمیت است.این فرآیند با آسیاب کردن مواد اولیه مثل نیشکر، ذرت، غلات و سایر دانه ها آغاز میشود و سپس اسیدسولفوریک رقیق و یا آنزیم های آلفا آمیلاز اضافه می­شود تا پیوند قندهای پیچیده را بشکند و آن ها را تبدیل به قندهای ساده کند. پس از این مرحله مخمرها اضافه میشوند.تا قندهای ساده را به اتانول تبدیل کند. اتانول پس از طی مراحل تقطیر به درجه خلوص ۹۶ درصد میرسد.

مخمرهای ساکارومایسز برای تخمیر زایلوز(یکی از قندهای قابل تخمیرموجود در پس مانده های کشاورزی، ضایعات کاغذ و تراشه های چوب) نیز کاربرد دارد. بنابراین تولید اتانول از این مواد اولیه ارزان قیمت میتواند از نظر قیمتی با سوخت هایی مثل بنزین قابل رقابت باشد.

پزشکی

مخمرها موجب کاهش سطح کلسترول و تری گلیسیرید در بیماری های ویروس نقص ایمنی در انسان می شوند.

طرز تهیه مخمر نان

◊ مواد لازم برای تهیه مخمر نان

محیط ، واجد ۱٫۵ – ۰٫۵ 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 ۴٫۵ 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 ۲۶ – ۲۵ درجه سانتی‌گراد است و بالا رفتن حرارت غالبا در جریان تخمیر رخ می‌دهد ولی سیستم خنک‌کن از افزایش درجه حرارت به بالاتر از ۳۰ 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 ۱۱ – ۱۰ 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 ۱۰ درصد رطوبت خشک کرد. در این حالت ، مخمرها ، ماهها سالم نگهداری می‌شوند.

مخمر نان

عوامل موثر درفرایند تخمیر

در فرایند تخمیر عوامل مهمی موثرند و باید اندازه و مقدار مخمر، درجه حرارت خمیر، و زمان تخمیر متعادل باشند و این امکان وجود ندارد که یک عامل به صورت مستقل عمل نماید و رسیدن خمیر و کیفیت نان را تحت تأثیر قرار دهد. زمان تخمیر معمولا ۱ تا ۳ ساعت به طول می انجامد.

اگر زمان تخمیر یک ساعت باشد به خمیرمایه بیشتری نیاز است تا تخمیر مشابهی صورت پذیرد. در تخمیر های طولانی میزان تولید گاز به درجه حرارت خمیر، میزان خمیرمایه و زمان تخمیر بستگی دارد و این عوامل باید به دقت کنترل شوند. تغییر کوچک در هر یک از فاکتورها نه تنها رسیدن خمیر بلکه زمان تخمیر نهایی را نیز تحت تأثیر قرار می دهد. این امر منجر به تخمیر نهایی ناقص و یا بیش از حد می شود. بنابراین مقدار خمیرمایه و درجه حرارت در تخمیرهای طولانی میبایست دقیقا کنترل گردد.

هرگونه سوال و دریافت مشاوره تحصیلی (از ابتدایی تا دکتری) مدارس و دانشگاه ها ( تیزهوشان، نمونه دولتی، سراسری، دانشگاه آزاد، علمی کاربردی و پیام نور ) با شماره های زیر تماس بگیرید.

تماس از تلفن ثابت 9099071375 (سراسر کشور) - تماس از تلفن ثابت 9092305784 (در تهران) - تماس از طریق موبایل همراه اول : 99221106

online پاسخگویی بصورت 24 ساعته


اشتراک گذاری

جوابی بنویسید

ایمیل شما نشر نخواهد شدخانه های ضروری نشانه گذاری شده است. *

*