Home Αλκοολική Ζύμωση Τί θα πρέπει να ξέρω για την συσσωμάτωση (flocculation) των ζυμομυκήτων όταν...

Τί θα πρέπει να ξέρω για την συσσωμάτωση (flocculation) των ζυμομυκήτων όταν φτιάχνω αλκοολούχα ποτά?

36
0
πρωτοσέλιδο - Τί θα πρέπει να ξέρω για την συσσωμάτωση (flocculation) των ζυμομυκήτων όταν φτιάχνω αλκοολούχα ποτά?
Ήδη από την πρώτη ημέρα, εμείς θα παρατηρήσουμε το φαινόμενο της συσσωμάτωσης των ζυμομυκήτων. Η αυξημένη οξύτητα θα προωθήσει, αυτό, το φαινόμενο.

Πόσο σημαντική διεργασία είναι η συσσωμάτωση (flocculation) των ζυμομυκήτων όταν φτιάχνω αλκοολούχα ποτά?

Αλκοολούχα ποτά και συσσωμάτωση ζυμομυκήτων – Τί είναι η συσσωμάτωση (flocculation) των ζυμομυκήτων?

Η συσσωμάτωση (flocculation) των ζυμομυκήτων είναι το φαινόμενο κατά το οποίο τα κύτταρα των ζυμομυκήτων συσσωματώνονται μεταξύ τους σχηματίζοντας ένα σώμα (clump, floc).

Η συσσωμάτωση (flocculation) των ζυμομυκήτων μπορεί να οδηγήσει σε α) καταβύθιση ή σε β) επίπλευση

Πράγματι, σε ορισμένες περιπτώσεις, οι ζυμομύκητες συσσωματώνονται, και καταβυθίζονται στον πυθμένα του δοχείου της ζύμωσης.

Το φαινόμενο, αυτό, ονομάζεται καταβύθιση (sedimentation).

Από την άλλη μεριά.

Σε άλλες περιπτώσεις οι ζυμομύκητες συσσωματώνονται, παγιδεύοντας τις παραγόμενες φυσαλίδες του CO2, οι οποίες σχηματίζονται κατά την ζύμωση.

Περίπτωση Α. Σε αυτό το υγρό, οι ζυμομύκητες βρίσκονται σε αιώρηση. Αυτό, το υγρό δεν είναι διαυγές.

Ως αποτέλεσμα, το σχηματιζόμενο συσσωμάτωμα θα ανυψωθεί και θα παραμείνει στην επιφάνεια του δοχείου.

Το φαινόμενο, αυτό, ονομάζεται επίπλευση (flotation).

Αλκοολούχα ποτά και συσσωμάτωση ζυμομυκήτων – Αφροζύμωτες και βυθοζύμωτες ζύμες

Στο παρελθόν, με βάση, αυτήν, την συμπεριφορά (καταβύθιση ή επίπλευση), τα διάφορα είδη (αλλά και τα στελέχη), των ζυμομυκήτων, διακρινόντουσαν σε δύο κατηγορίες.

Κατηγορία 1η – Αφροζύμωτοι ζυμομύκητες (top-fermenting yeasts)

Στην κατηγορία, αυτή, ανήκαν τα στελέχη των ζυμομυκήτων, τα οποία συγκεντρώνονταν – επέπλεαν στην επιφάνεια του δοχείου ζύμωσης.

Επρόκειτο για ζυμομύκητες, οι οποίοι ανήκαν στο είδος Saccharomyces cerevisiae (ζυμομύκητες για την παρασκευή μπύρας τύπου ale).

Περίπτωση Β. Οι ζυμομύκητες έχουν δημιουργήσει συσσωματώματα τα οποία έχουν καταβυθιστεί στον πυθμένα. Παρατηρήστε ότι, εδώ, το υγρό είναι διαυγές.
Κατηγορία 2η – Βυθοζύμωτοι ζυμομύκητες (bottom-fermenting yeasts)

Στην κατηγορία, αυτή, ανήκαν τα στελέχη των ζυμομυκήτων, τα οποία συγκεντρώνονταν – καταβυθίζονταν στον πυθμένα του δοχείου ζύμωσης.

Επρόκειτο για ζυμομύκητες, οι οποίοι ανήκαν στο είδος Saccharomyces pastorianus (ζυμομύκητες για την παρασκευή μπύρας τύπου lager).

Δείτε: Τί θα πρέπει να ξέρω για τον ζυμομύκητα Saccharomyces cerevisiae και για τον ζυμομύκητα Saccharomyces pastorianus?

Σήμερα, ο σχεδιασμός των δεξαμενών ζύμωσης γίνεται με τέτοιο τρόπο (κυλινδροκωνικό σχήμα), ώστε οι όλα τα είδη των ζυμομυκήτων να καταβυθίζονται στον πυθμένα του δοχείου.

Αλκοολούχα ποτά και συσσωμάτωση ζυμομυκήτων – Για ποιό λόγο η συσσωμάτωση των ζυμομυκήτων αποτελεί μια σημαντική παράμετρο στην αποτελεσματικότητα της ζύμωσης?

Πρώτα από όλα, οι παρασκευαστές αξιοποιούν, αυτήν, την συσσωμάτωση, και έτσι, αυτοί, οι παρασκευαστές συλλέγουν, εύκολα, τους ζυμομύκητες, μετά την ολοκλήρωση της ζύμωσης.

Συσσωμάτωση των ζυμομυκήτων στην επιφάνεια του δοχείου. Τί είναι, όμως, αυτό το οποίο οδηγεί τους ζυμομύκητες σε συσσωμάτωση? Γενικά, είναι αποδεκτό ότι η συσσωμάτωση οφείλεται στην ασιτία ή στην δημιουργία συνθηκών στρες. 

Αυτούς, τους ζυμομύκητες, οι παρασκευαστές μπορούν να τους ξαναχρησιμοποιήσουν την επόμενη φορά.

Τί σημαίνει μια πρώιμη ή μια αργοπορημένη συσσωμάτωση?

H συσσωμάτωση των ζυμομυκήτων θα πρέπει να γίνει ακριβώς, την στιγμή την οποία η ζύμωση των σακχάρων θα έχει ολοκληρωθεί.

Εάν οι ζυμομύκητες δεν έχουν προλάβει να συσσωματωθούν (δηλαδή οι ζυμομύκητες είναι ακόμα σε φάση αιώρησης), την στιγμή την οποία η ζύμωση έχει ολοκληρωθεί, τότε, είναι πολύ δύσκολο να γίνει η συλλογή αυτών, των ζυμομυκήτων.

Θα απαιτηθεί η φυγοκέντρηση του υγρού ή άλλες τεχνικές διαχωρισμού.

Εάν οι ζυμομύκητες έχουν συσσωματωθεί πρόωρα, (δηλαδή, όταν η ζύμωση των σακχάρων δεν έχει ολοκληρωθεί), τότε, το ποτό μας θα περιέχει ζυμώσιμα σάκχαρα και θα υστερεί σε αλκοόλη.

Αλκοολούχα ποτά και συσσωμάτωση ζυμομυκήτων – Ποιός είναι ο ακριβής μηχανισμός της συσσωμάτωσης των ζυμομυκήτων?

Η συσσωμάτωση των ζυμομυκήτων θα εξαρτηθεί από τον τρόπο με τον οποίο συνδέονται οι συγκεκριμένοι υποδοχείς του ενός κυττάρου με τα τμήματα της μανόζης ενός άλλου κυττάρου.

Με ποιό τρόπο συσσωματώνονται οι ζυμομύκητες? Ένας δεσμός δημιουργείται μεταξύ των υποδοχέων του ενός κυττάρου με τμήματα της μανόζης ενός άλλου κυττάρου.

Οι υποδοχείς, αυτοί, καθώς και η μανόζη βρίσκονται στο εξωτερικό του κυττάρου.

Αυτοί, οι υποδοχείς ονομάζονται αντχεσίνες (adhesins) ή φλοκουλίνες (flocculins).

Εμείς καταλαβαίνουμε ότι, τελικά, η συσσωμάτωση των ζυμομυκήτων θα εξαρτηθεί από την ύπαρξη αυτών, των υποδοχέων.

Δηλαδή, η συσσωμάτωση των ζυμομυκήτων θα εξαρτηθεί από τον βαθμό και την έκταση στην οποία, αυτοί, οι υποδοχείς, μπορούν να εκφράζονται στο κύτταρο.

[Στη γενετική, και ειδικότερα στη μοριακή βιολογία, με τον όρο γονιδιακή έκφραση ή έκφραση γονιδίων (gene expression) χαρακτηρίζεται ο τρόπος μεταφοράς του γονιδίου σε πρωτεΐνη. Γενικά η έκφραση των γονιδίων εξισώνεται με τη διαδικασία της μεταγραφής και της μετάφρασης]

Αυτοί, οι υποδοχείς κωδικοποιούνται από γονίδια, τα οποία ονομάζονται γονίδια FLO.

Ο αριθμός των γονιδίων FLO, καθώς και η αλληλουχία DNA, αυτών, των γονιδίων FLO διαφέρει από στέλεχος σε στέλεχος.

Τί σημαίνει αυτό?

Ότι κάθε στέλεχος έχει το δικό του ρεπερτόριο αυτών των υποδοχέων.

Η ασιτία και οι συνθήκες στρες δίνουν εντολή στα γονίδια FLO να παράξουν (να μεταγραφούν σε) πρωτεΐνες FLO. Στη συνέχεια, αυτές, οι πρωτεΐνες FLO μεταφέρονται και ενσωματώνονται στο εξωτερικό του κυττάρου. Εκεί, αυτοί, οι υποδοχείς μπορούν να συνδεθούν με τμήματα της μανόζης. Τί καταλαβαίνουμε? Ότι, τελικά, η συσσωμάτωση των ζυμομυκήτων αποτελεί ένα εξαιρετικά μεταβλητό φαινότυπο!

Έτσι, αυτά, τα γονίδια FLO, πρέπει να μεταγραφούν και να μεταφραστούν σε πρωτεΐνες Flo, οι οποίες στη συνέχεια μεταφέρονται και ενσωματώνονται στο εξωτερικό του κυττάρου.

Εκεί, αυτές, οι πρωτεΐνες μπορούν να συνδεθούν με υπολείμματα της μανόζης.

Αλκοολούχα ποτά και συσσωμάτωση ζυμομυκήτων – Ποιοί παράγοντες θα επηρεάσουν την συσσωμάτωση των ζυμομυκήτων?  

Είδαμε ότι η έλλειψη ζυμώσιμων σακχάρων οδηγεί τους ζυμομύκητες σε συσσωμάτωση.

Αυτό συμβαίνει, κυρίως, διότι η ασιτία δημιουργεί συνθήκες στρες στους ζυμομύκητες.

Η συσσωμάτωση αποτελεί μια αντίδραση προς την κατεύθυνση της ελαχιστοποίησης της ενέργειας (προς την κατεύθυνση περιορισμού του στρες).

Η συσσωμάτωση των ζυμομυκήτων προωθείται, επίσης, όταν

— 1. Η περιεκτικότητα σε αιθανόλη είναι υψηλή,

— 2. Η περιεκτικότητα σε άζωτο είναι χαμηλή,

— 3. Η οξύτητα είναι υψηλή,

— 4. Η περιεκτικότητα σε άνθρακα είναι χαμηλή

Συσσωμάτωση των ζυμομυκήτων στον πυθμένα του δοχείου (καταβύθιση – sedimentation). Γενικά, η καταβύθιση προωθείται όταν η συγκέντρωση του διαλυτού CO2 ελαττώνεται.

— 5. Η περιεκτικότητα σε ασβέστιο είναι υψηλή

Οι λόγοι (1) με (4) δημιουργούν, επίσης, συνθήκες αυξημένου στρες στο κύτταρο του ζυμομύκητα.

Ως αποτέλεσμα, θα υπάρξει αυξημένη έκφραση των γονιδίων FLO, το οποίο, τελικά, σημαίνει ότι θα υπάρχουν περισσότερες από τις πρωτεΐνες Flo στο εξωτερικό του κυττάρου.

Ποιός είναι ο ρόλος του ασβεστίου?

Η παρουσία των ιόντων ασβεστίου είναι ζωτικής σημασίας.

Γιατί?

Επειδή οι πρωτεΐνες Flo χρειάζονται, πραγματικά, αυτά, τα ιόντα ασβεστίου για να αποκτήσουν το κατάλληλο σχήμα ώστε να μπορούν να συνδέονται με τα τμήματα της μανόζης τα οποία βρίσκονται σε άλλα κύτταρα.

Γενικά, πάντως, η συσσωμάτωση των ζυμομυκήτων μπορεί να επηρεασθεί από πληθώρα παραγόντων.

Δείτε: Φτιάχνω αλκοολούχα ζυμωμένα ποτά ή τρόφιμα – Ποιοί παράγοντες θα επηρεάσουν την αλκοολική ζύμωση?

Αλκοολούχα ποτά και συσσωμάτωση ζυμομυκήτων – Ποιοί άλλοι παράγοντες θα επηρεάσουν την συσσωμάτωση των ζυμομυκήτων?      
Σε ποιά θερμοκρασία θα γίνει η ζύμωση? Η θερμοκρασία της ζύμωσης θα εξαρτηθεί, κυρίως, από το είδος του χρησιμοποιούμενου ζυμομύκητα. Ο ζυμομύκητας Saccharomyces cerevisiae απαιτεί υψηλότερες θερμοκρασίες σε σχέση με τον ζυμομύκητα Saccharomyces pastorianus.

Η ανάδευση ή η ανακίνηση αποτελεί, επίσης, έναν σημαντικό παράγοντα.

Τα κύτταρα των ζυμομυκήτων θα πρέπει να είναι σε κοντινή απόσταση μεταξύ τους ώστε να μπορούν να συνδεθούν.

Αυτό μπορεί να βελτιωθεί με την ανακίνηση του υγρού.

Από την άλλη μεριά έντονη ανακίνηση θα προκαλέσει την διατάραξη των ήδη σχηματισθέντων συσσωματωμάτων.

Τί θα πρέπει να ξέρω για την μανόζη και τα άλλα σάκχαρα?

Τέλος, θα πρέπει να αναφέρουμε ότι η ύπαρξη ακόμα και μικρών ποσοτήτων μανόζης στο υγρό της ζύμωσης, μπορεί να αναστείλει την συσσωμάτωση των ζυμομυκήτων.

Αυτό συμβαίνει διότι η μανόζη μπορεί να συνδεθεί με τις πρωτεΐνες Flo και να μπλοκάρει τον υποδοχέα ο οποίος βρίσκεται στο εξωτερικό τμήμα του κυττάρου.

Έτσι, αυτός, ο υποδοχέας δεν θα μπορεί πλέον να συνδεθεί με τα τμήματα της μανόζης, τα οποία βρίσκονται σε άλλα κύτταρα ζυμομυκήτων.

Πέρα από την μανόζη, και άλλα σάκχαρα παρουσιάζουν αυτήν, την συμπεριφορά.

Αυτό σημαίνει ότι, αυτά, τα σάκχαρα μπορούν, επίσης, να μπλοκάρουν τις πρωτεΐνες Flo.

Καθώς η ζύμωση προχωρά τα επίπεδα της μανόζης και των υπολοίπων σακχάρων μειώνονται.

Συνεπώς, προοδευτικά, θα υπάρχουν όλο και περισσότεροι υποδοχείς διαθέσιμοι.

Φυσικά, αυτή, η εξέλιξη λειτουργεί προς όφελος των παρασκευαστών αλκοολούχων ποτών.

ΔΕΙΤΕ ΤΟ ΒΙΝΤΕΟ
Δείτε περισσότερα:

Flocculation onset in Saccharomyces cerevisiae: effect of ethanol, heat and osmotic stress. Claro, F.B., Rijsbrack, K. and Soares, E.V. (2007) J Appl Microbiol 102, 693– 700.

Mechanisms of yeast flocculation: comparison of top- and bottom-fermenting strains. Dengis, P.B., Nélissen, L.R. and Rouxhet, P.G. (1995) Appl Environ Microbiol 61, 718– 728.

Yeast Flocculation—Sedimentation and Flotation. Stewart, Graham George. Fermentation 4 (2018): 28.

Quantification of yeast flocculation. Soares, E.V. and Mota, M. (1997) J Inst Brew 103, 93– 98

Previous articleΛάσπισμα των τυριών άλμης Από τί προκαλείται? Πώς το αντιμετωπίζω?
Next articleΗ ιστορία του γιαουρτιού

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here