Стадии развития дрожжей

Дрожжевой клетке, как и всем микроорганизмам, присущи четыре основные фазы роста: лагфаза, фаза логарифмического роста, стационарная фаза и фаза отмирания. Однако процесс выращивания дрожжей предусматривает только первые три фазы. Фазы отмирания клеток не должно быть в дрожжевом производстве.

В лагфазе ферментные системы дрожжевых клеток перестраиваются на синтез биомассы, происходит активный синтез аминокислот, полифосфатов, рибонуклеиновых кислот. Клетки подготавливаются к почкованию, масса их увеличивается в результате увеличения размеров клеток. Дрожжи в это время не размножаются. В этот период клетки обладают повышенной чувствительностью к внешним воздействиям.

Фаза логарифмического роста характеризуется высокой активностью размножения клеток. При обеспечении их необходимыми питательными и ростовыми веществами, а также при отсутствии лимита по растворенному кислороду в культуральной среде, количество почкующихся клеток быстро увеличивается, достигая 70–80 %. Биомасса дрожжей при этом постепенно повышается вследствие образования новых дочерних клеток, которые, вырастая до материнской клетки, начинают почковаться, образуя новую генерацию. После отпочковывания молодой клетки материнские клетки вновь начинают почковаться. Одна дрожжевая клетка способна воспроизвести в среднем 25 новых клеток, а иногда и 40.

Продолжительность периода зависит от количества питательных веществ в среде, аэрации, количества образовавшихся продуктов метаболизма клеток. При периодическом процессе скорость роста постепенно снижается вследствие недостатка источников питания, накопления ингибирующих продуктов или некоторых изменений физических свойств среды. При условии постоянного пополнения среды питательными веществами и выведения из культуральной среды вредных продуктов обмена клеток период логарифмического роста может продолжаться практически бесконечно.

В стационарной фазе образование новых клеток прекращается, заканчивается также и их почкование, так как питательные вещества в дрожжерастительный аппарат не поступают. Для поддержания жизнедеятельности клетки используют оставшиеся в культуральной среде питательные вещества. Клетки увеличиваются в размере, масса их также возрастает. Эта фаза соответствует дозреванию клеток в дрожжевом производстве.

Фаза отмирания характеризуется отсутствием роста и размножения микроорганизмов. Масса клеток уменьшается, так как все питательные вещества культуральной среды использованы в предыдущей фазе. Для поддержания жизнедеятельности клетки начинают использовать собственные запасы. Начинается автолиз клеток. Качество дрожжей резко ухудшается. Технологическим процессом получения хлебопекарных дрожжей эта фаза не предусматривается, так как дрожжи выделяют из культуральной среды.

Для повышения съема биомассы с дрожжерастительного аппарата необходимо технологический процесс вести так, чтобы сократить до минимума период лагфазы и увеличить фазу логарифмического роста. От этих двух фаз зависят в основном выработка и выход дрожжей. Стационарная фаза также влияет на величину этих двух показателей. Однако от правильности ведения процесса в этой фазе в основном зависит качество готового продукта (хлебопекарное достоинство и сохранность дрожжей).