Ашытқылар

Saccharomyces cerevisiae

Ашытқылар - біржасушалы саңырауқұлақтар. Құрамына қант, азот, фосфор және басқа да минералдық заттар кіретін және еріген оттекпен қамтамасыз етілетін қоректік ортада тіршілік ете алатын бір жасушалы микроорганизмдер. Ашытқы саңырауқұлағының құрылысы өте қарапайым. Ол бір жасушадан тұрады, жіпшелері болмайды. Жасушасының пішіні дөңгелек немесе сәл сопақша. Сыртында қабықша, ішінде цитоплазма, бір ядро және вакуолі бар. Бір жасушадан тұрса да, көпжасушалылар сияқты тыныс алады, қоректенеді, өседі, көбейеді, зат алмасады. Басқа саңырауқұлақтардан айырмылығы ұзақ уақыт оттексіз тіршілік ете алады. Ашытқы саңырауқұлағы бүршіктену арқылы өте тез көбейеді. Бүршіктеніп көбею кезінде аналық жасушаның бір бүйірінен бұлтиып өсінді пайда болып, көлемі ұлғаяды. Ол өсінді аналық жасушасының мөлшерімен теңескенде одан әрі тағы да өсінді шығады.

Наубайханада, сыра қайнатуда, шарап жасауда және спирт өндірісінде қолданылатын ашытқылардың систематикасы: патшалық – Mycota, бөлім – Eumycota, класс – Ascomycetes, тұқымдас – Saccharomycetaceae, туыс – Saccharomyces, түр – cerevisiae.

Ашытқы өндірісінің микроорганизмдеріне сипаттама

Ашытқылар деп бүршіктену немесе бір жасушалы саңырауқұлақтардың бөлінуі  арқылы көбейетін микроағзалар деп аталады. Алғаш рет ашытқылар XVII ғасырдың ортасында Левенгук ашқан. Ашытқылар күрделі бір жасушалы ағзалар болып табылады.

2. Өндірісте пайдаланылатын ашытқы культураларының ерекшеліктері:

Престелген ашытқыларды өндіру үшін әртүрлі ашытқылар   - сахаромицеттер туыстарының түрлері Saccharomyces cerevisiae пайдаланылады (сурет-1). Бұл туыстардың жасушалары - ірі, олар мелассалы қоректік ортада тез көбейеді, нығыздалған және кептірілген күйінде сақтауда төзімді, ферментативті (мальтазалық және зимазалық) белсенділігі жоғары.

Технологиялық процестің негізгі кезеңдері:

Ашытқы өндірісінің негізгі міндеті-нан пісіру өнеркәсібі үшін ашытқы алу. Ашытқыдағы ферменттер кешені қамырдағы спиртті ашытуды тудырады; бұл ретте бөлінетін көміртегі диоксиді қамырды көтереді және қопсытады.

Ашытқылардың жасушалары өсу және көбею процесінде культуральді ортадан пайдалы заттарды тұтынады және олардың ішінен жасуша қосылыстарын синтездейді. Қоректік заттардың бір бөлігі, негізінен қанттар синтездеу процестеріне қажетті энергия алуға ашытқылармен жұмсалады.

Өсу және көбею процесінде ашытқы жасушалары оттегіні қарқынды тұтынады, оның қорын толықтыру үшін ортаға үздіксіз ауа беріледі. Ерітілген оттегі жетіспеген кезде ашытқылар энергия өндірудің үнемді әдісі – анаэробтыға ауысады. Олар этил спирті мен көміртегі диоксидінің (спирттік ашыту) түзілуімен қант ортасын ыдыратуды бастайды, бұл ретте жасушалардың өсуі айтарлықтай баяулайды.

Ашытқы зауыттары престелген және құрғақ ашытқы өндіреді. Престелген ашытқы-бұл құрамында 73-75% ылғал бар ашық сұр немесе ашық сары түсті брикеттер болатын ашытқы жасушаларының биомассасы болып табылады.

Құрғақ ашытқылар-8-10% ылғалдан тұратын ұсақ жарма (түйіршіктер) түрінде болады.

Нан пісіретін ашытқылар өндірісінде шикізаттарға - шырынды меласса (қант қызылшасы өндірісінің қалдығы), минералды тұздар, өсу активаторлары, су жатады.

Ашытқы өндірісінің технологиялық процесі бірнеше сатыдан тұрады: қоректік ортаны дайындау, егетін ашытқыларды өсіру, престелген ашытқыларды бөліп алу, нығыздау және буып-түю. Ашытқыны өсірер алдында мелассаны алдымен сумен араластырады, содан кейін түссіздендіреді, олардың дамуына кедергі келтіретін,  кальций тұздарынан, сондай-ақ бөгде микроағзалардан тазартылу үшін коллоидті бөлшектердің көп мөлшерінен арылады.

Содан кейін мелассаны күкірт қышқылымен (рН 4,5-5 дейін) қышқылдайды, азот және құрамында фосфор бар тұздар (аммоний сульфаты, диаммоний-фосфат), сондай – ақ жасушалардың өсу стимуляторлары – жүгері сығындысы немесе биотин бар сұлы өсінділерін қосады, өйткені мелассадағы барлық осы заттардың құрамы ашытқылардың белсенді көбеюі үшін жеткіліксіз. Алынған қоспа меласса суслосы деп аталады.

Егетін (бастапқы) ашытқыларды дайындау үшін алдымен зертханалық жағдайда, пробиркадан бастап, содан кейін жартылай өндірістік жағдайда-таза культура алу зертханасында, оның көлемін біртіндеп арттыра отырып өсірілетін нан пісіретін ашытқылардың арнайы туыстарының (штаммдарының) таза культураларды пайдаланады. Таза культуралардың көбею процесін 25-30 °С температурада жүргізеді, қоректік ортаны рН 4,8-5,8 дейін қышқылдайды.

Қоректік орта ауа - ағын әдісі бойынша үздіксіз аэрацияланады, өйткені оттегі болған жағдайда ашытқылар мелассаның қантын спиртті ашытуға емес, физикалық белсенді, тіршілікке қабілетті ашытқы жасушаларының айтарлықтай биомассасының қуатты көбеюі мен жинақталуына пайдаланады.

Ашытқылардың қалыпты көбеюін қамтамасыз ету үшін қоршаған ортаны ауаның көп мөлшерімен (1 м3 ортаға 100-120 м3/с ауа) аэрациялайды. Аппаратта ашытқы жасушаларының белгілі бір мөлшері жинақталғаннан және оны толық пайдалы сыйымдылыққа толтырғаннан кейін (үрдіс басталғаннан кейін 6-7 сағаттан кейін) ортаның ашытқыдан келесі аппараттарға жіберіледі.

Ашытқыларды өсіру процесі аяқталғаннан кейін культуральді сұйықтықты сепарациялайды, құрамында 500-600 г/л ашытқы бар ашытқы сүті мен ашытқы алады. Ашытқы сүті ашытқы қалдықтарын жою үшін суық сумен жууға түседі, содан кейін ашытқы қайтадан сепарирлеуге түседі. Ашытқы жасушалары бражкадан түпкілікті босатылғанша жуылады және сепарациялау 2-3 рет қайталанады.

Жуылған және буланған ашытқылар сорғыштың көмегімен нығыздалатын вакуум-сүзгішке беріледі, ал одан әрі бөренелер (бруски) түрінде қалыптасады. Оларды зауыттың заттаңбасы бар қағазға орайды, жәшіктерге салады және 4 °С дейін салқындататын Тоңазытқыш камераларға жібереді.

Кептірілген ашытқыларды нығыздалған ашытқыларды жылы ауамен 8-10% ылғалдың қалдық құрамына дейін кептіру арқылы алады. Ашытқыны кептіруді жылдамдату үшін арнайы ашытқы машинасында түйіршіктер алынғанға дейін ұсақтайды. Ылғалдың төмен болуының арқасында кептірілген ашытқылар, нығыздалғанға қарағанда, ұзақ сақталуы мүмкін. Кептіру кейбір дәрежеде ашытқыларды тежейді, сондықтан жұмсақ қараңғы-температуралық режимдер қолданылады – (30-40)°С кептіргеннен кейін өнімді 15-16°С дейін салқындатады және буып-түйеді.