لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
فرمت فایل word و قابل ویرایش و پرینت
تعداد صفحات: 7
« نقش مخمر در تولید مشروبات الکلی »
اگرچه تشخیص بین آبجو، شراب و نوشیدنی الکلی با سایر نوشابه‌های الکلی شناخته شده، به خوبی امکان‌پذیر است، اما؛ آنها در یک چیز با هم مشترکند. آنها همگی فراوردة تخمیر بوسیلة مخمرها؛ به میزان بیشتر «ساکارومایسس سرویزیه» و «ساکارومایسس آویوم» یا در مورد آبجوها، معمولاً «ساکارومایسس کارلزبورجینِزیز» هستند.
مخمر چیست؟
مخمرها، همانطور که می‌دانید، فاقد میسیلیوم می‌باشند. آنها قارچ‌های تک‌یاخته‌ای هستند که به صورت غیرجنسی توسط جوانه زدن یا شکافتن، تکثیر می‌گردند.
ـ قارچ‌های تک‌سلولی میکروسکوپی دارای زندگی آزاد.
ـ فاقد کلروفیل بوده و هتروتروف می‌باشند.
ـ مشخص شده که دارای یک پراکندگی و انتشار وسیع در طبیعت‌اند.
ـ با جوانه‌زدن یا شکافتن، شکل تازه‌ای از رشد و نمو را به صورت غیرجنسی دارا می‌باشند.
ـ سلول‌های مخمر بزرگتر از سلول‌های باکتریایی‌اند.
ـ در مدت زمان تکاملی، سازگاری بیشتری پیدا کرده‌اند.
ـ اندازه سلول‌های مخمر تقریباً 8-6 میکرون است.
ـ امکان دارد که کروی، تخم‌مرغی یا استوانه‌ای شکل باشند.
ـ به صورت سلول‌های میله‌ای و کروی شکل در زیر میکروسکوپ دیده شده است.
ـ جدیداً مخمرها در حقیقت باکتری به حساب می‌آیند.
ـ مخمر به عنوان یک مکمل ویتامینی خوراکی می‌باشد، زیرا؛ دارای 50% پروتئین می‌باشد.
ـ مخمر یک منبع غنی از ویتامین ب، نیاسین (اسید نیکوتینیک) و اسید فولیک است.
ـ مخمر به صورت خشک و بسته‌بندی شده به فروش می‌رسد.
ـ مخمر به صورت قرص نیز برای مصارف خوراکی به عنوان ماده‌ای مقوی و سالم به فروش می‌رسد.
تاریخچه مخمر:
گفته می‌شود که واژه «مخمر» (Yeast)، امروزه در خیلی از زبان‌ها، واژه مترادف برای «ساکارومایسس سرویزیه» (نام انتخاب شده برای یک نژاد مخمر که در مالت دیده شده، 1837) می‌باشد یادآوری این نکته در اینجا لازم است که شاید این گونه، کهن‌ترین موجود زندة اهلی شده باشد. این ارگانیسم روی قندها زندگی می‌کند و در سومر و بابل در 6000 سال قبل از میلاد، به منظور تولید آبجو مورد استفاده قرار گرفته است. همزمان؛ نژاد ساکارومایسس سرویزیه در جورجیا برای کشت انگور و در مصر به عنوان خمیر مایه مورد استعمال واقع می‌شده.
ریشه لغوی واژه انگلیسی «ایست» (Yeast) و واژه هلندی «گوئیست» (Guist) یا حتی واژه آلمانی «هِف» (Hefe)، همگی از واژه‌ای مربوط به آلمان غربی است به عنوان «هَف ـ جون» (Haf-jon)، به معنی؛ عامل بالقوه (نهانی) خمیر مایه. همچنین؛ واژه یونانی «زیمای» (Zymi) (زومای = Zumi) بطور همزمان برای مخمر و خمیر مورد استعمال واقع شده (آنزیم = در زیمای = در مخمر).
در حقیقت، تاریخ این مشاهدات برمی‌گردد به نخستین مطالعات لوئیس پاستور در 1857، که او در تمام دوره خود در دانشگاه استرانسبورگ انجام می‌داد. خواص منحصر به فرد مخمر ـ ساکارومایسس سرویزیه ـ در میان تقریباً 700 گونه مخمر (یک زیرگونه از 700000 قارچ مختلف) و نیز اهمیت این عامل بالقوه مخفی شده که از آن برای بیش از هزاران سال بهره‌برداری می‌شده، آن را به یک ارگانیسم برگزیده و منتخب برای تحقیق و پژوهش مبدل ساخته است. علاوه بر این؛ ساکارومایسس سرویزیه و سایر مخمرها به میزان بسیار زیادی کاربردهای صنعتی و پزشکی مفید و سودمند برای زندگی انسان را ارائه کرده‌اند.
تاریخ شماری
اهمیت موضوع
8000-6000 ق.م
تخمیر آبجو (سومری‌ها و بابلی‌ها)
1680
مشاهده مخمر زیر میکروسکوپ (وان لیون هوک)
1835
تخمیر الکلی وابسته به مخمر
1837
نام «ساکارومایسس سرویزیه» نهاده شد بر مخمر دیده شده در مالت
1839
شناخته شدن قند به عنوان یک منبع غذایی برای مخمر
1857
تخمیر وابسته به متابولیسم (پاستور)
1876
تخمیر آبجو و کشف مخمر آبجو (پاستور)
1877
اصطلاح آنزیم (در مخمر) مطرح شد (کوهن)
1880
سلول‌های مخمر جدا شد و خالص سازی نژاد انجام گرفت برای تخمیر آبجو (هانسن)
1883
الکل و دی‌اکسیدکربن از سلول‌های آزاد استخراج شد (بوخنر)
1915
گلیسرول ساخته شد
1920
فیزیولوژی مخمر مورد مطالعه قرار گرفت
1949
اولین نقشه ژنتیکی (لایندِگرِن)
1960-1930
طبقه‌بندی مخمرها توسط کلایوِر
1978
اولین تغییر شکل از مخمر (هاینِن، هاکس و فاینک)
1994-1990
اولین تولیدات دارویی تجاری از مخمرهای تغییر ژنتیکی یافته (واکسن هپاتیت ب)
1996
اتمام پروژه ژنوم مخمر
بیوتکنولوژی مخمرها:
ـ تکنولوژی شیمیایی و غذایی: طعم دهنده‌های غذایی ـ آنزیم‌ها ـ خمیر مایه ـ رنگدانه‌ها ـ ترش‌کننده‌های غذایی ـ تبدیلات مواد شیمیایی
ـ تخمیر صنعتی: تخمیر آبجو ـ تولید اتانل زیستی و...
ـ تحقیقات زیستی: زیست‌شناسی سلولی ـ ژنتیک ـ زیست‌شناسی مولکولی ـ بیوشیمی
ـ تحقیقات پزشکی: سرطان ـ ایدز ـ متابولیسم دارویی ـ اختلالات ژنتیکی انسانی و ...
ـ تولیدات بهداشتی و درمانی: واکسن‌ها ـ فاکتورهای خونی ـ هورمون‌ها ـ داروسازی و …
ـ تکنولوژی محیطی: اصلاح زیستی ـ بازیافت ـ حفاظت از محصولات تولیدی ـ جذب زیستی فلزات
فراورده‌های درمانی مخمر:
ـ تولیدات پروکاریوتیک: قطعه C سم کزاز ـ آنزیم استرپتوکیناز
ـ آنتی‌ژن‌های سطحی ویروسی: هپاتیت ب ـ HIV ـ بیماری Foot & Mouse (بیماری حاد و مسری ویروسی ویژه حیوانات اهلی و وحشی سم‌دار) ـ آنفلوانزا ـ فلج‌اطفال ـ پولیوما ـ اپشتن بار ـ رتروویروس‌های اونکوژنیک
ـ تولیدات حیوانی: هایرودین (ماده اصلی ترشحات بزاقی زالوها) ـ اینترفرون خوکی ـ اینترلوکین ـ مهارکننده تریپسین
ـ هورمون‌های انسانی: انسولین ـ هورمون پاراتیروئید ـ هورمون رشد ـ گونادوتروپین جنینی
ـ فاکتورهای رشد انسانی: IGF1 ـ NGF ـ EGF ـ فاکتورهای بافتی ـ CSF ـ GM-CSF ـ TNF
ـ پروتئین‌های خونی انسانی: هموگلوبین ـ فاکتورهای 8 و 13 ـ آنتی‌تریپسین، 1، آلفا ـ آنتی‌ترومبین 3 ـ آلبومین سرم
ـ آنزیم‌های انسانی مختلف: CFTR ـ گیرنده آستروژن
ـ اینترفرون‌ها: اینترفرون آلفا ـ اینترفرون بتا 1
چرخه حیات در مخمر:
1) دوره تأخیری (رکود) 2) مرحله رشد و نمو
3) مرحله تخمیر 4) مرحله ته‌نشینی (رسوب‌دهی)
تخمیر چیست؟
یک تجزیه غیرهوازی از یک ترکیب آلی است به منظور استفاده از آن، بطوریکه گیرندة الکترون نهایی ـ در اینجا؛ ATP ـ با عمل فسفوریلاسیون ساخته می‌شود.
تخمیر: یک فرایندی که توسط مخمر اعمال می‌شود به منظور تبدیل قندها به الکل و دی‌اکسیدکربن
عملکرد مخمر چگونه است؟
واکنشی که طی آن مشروبات الکلی تولید شده‌اند بطورکلی نتیجة عمل تخمیر است و بطورخلاصه به صورت زیر می‌باشد؛
مخمر + گلوکز الکل (اتانل) + دی‌اکسیدکربن
این واکنش، همچنین؛ در خمیر مایه نان نیز دارای اهمیت فراوان می‌باشد، اما؛ در آن وقت، محصول دی‌کسیدکربن بیشتر از الکل مد نظر است. تولید الکل به بهترین وجه در زمان فقدان اکسیژن روی می‌دهد. ازآنجائیکه؛ از دیدگاه مخمر، الکل و دی‌اکسیدکربن محصولات بیهوده و زائدی هستند، رشد و متابولیسم مخمر روی قند تنها تا زمانی ادامه می‌یابد که غلظت الکل انباشته شده به میزان سمی خود برسد که حدود 18-14% است، در این حالت سلول‌های مخمر می‌میرند. دلیل اینکه درصد الکل در شراب و آبجو تنها می‌تواند تقریباً 16% باشد نیز به همین امر مربوط است. در مورد تولید دسته دیگر مشروبات (مشروبات الکلی) با بالاترین میزان الکل، محصول تخمیر شده باید تقطیر شده باشد.
ـ مخمر فرایند تخمیر را هدایت می‌کند: مخمر + گلوکز الکل (اتانل) + دی‌اکسیدکربن
ـ مشروبات الکلی را تولید می‌کند.
ـ تولید الکل در غیاب اکسیژن بهتر رخ می‌دهد.
ساکارومایسس سرویزیه:
ـ بطور تجاری در تولید مشروبات الکلی استفاده می‌شود.
ـ مناسب برای تولید میزان بالای الکل است، زیرا؛ تحمل سطح بالایی از الکل را دارد.
ـ اولین مخمر است که توالی ژنوم آن مشخص شده.
ـ ژنوم آن مرکب از 12 میلیون جفت‌باز می‌باشد.
ـ شناخته شده به عنوان مخمر آبجو (آبجوی انگلیسی)
ـ فعال در درجه حرارت اتاق
ـ دارای سرعت بالای تخمیر
ـ تولید کننده مزه‌ای مشخص مانند مزة انگور
ـ شناور در سطح خمرة آبجوسازی
ساکارومایسس آویوم:
ـ شناخته شده به عنوان مخمر آبجو نارس (آبجو کم الکل)
ـ فعال در درجه حرارت 40-30 درجه فارنهایت
ـ دارای سرعت پایین تخمیر
ـ تولید کننده آبجو زلال و شفاف
ـ تولید کننده مزه‌ای تند و حجم بالایی از الکل
ـ ته‌نشین در بخش تحتانی خمرة آبجوسازی
شامپاین و دیگر مشروبات گازدار:
قند اضافی که در زمان غیرفعال بودن مخمر از لحاظ فعالیت تخمیری به آن اضافه شده است، طی مرحلة کربوناسیون تبدیل به کربنات می‌گردد. ساختمان پر از دی‌اکسید کربن کربنات در مشروب، باعث ایجاد حالت حباب (جوشیدن) می‌شود. تولید این قبیل مشروبات نیازمند مهارت بسیار است، زیرا؛ اگر تخمیر به میزان زیاد رخ دهد، می‌تواند باعث منفجر شدن بطری در بستة حاوی آن به علت فشار داخلی شود. پس چرا شامپاین ارزانتر از سایر مشروبات است؟ قیمت شامپاین لزوماً به معنی این نیست که کیفیت آن پایین است. برخی شامپاین‌ها ارزان هستند، زیرا؛ آنها در سطح صنعتی و در خمره‌های بسیار بزرگ ساخته می‌شوند نه در بطری‌های کوچک شخصی.
ـ بر اثر تخمیر قند اضافه شده در زمان غیرفعال بودن مخمر.
ـ ساختمان پر از دی‌اکسید کربن کربنات‌ها باعث ایجاد حالت شامپاینی (گازدار) در مشروب می‌شود.
تحقیق و بررسی در مورد نقش مخمر در تولید مشروبات الکلی
