Gær

de nyttige fysiologiske egenskaber ved gær har ført til deres anvendelse inden for bioteknologi. Gæring af sukker med gær er den ældste og største anvendelse af denne teknologi. Mange typer gær anvendes til fremstilling af mange fødevarer: bagegær i brødproduktion, brygersgær i ølgæring og gær i vingæring og til xylitolproduktion. Såkaldt rød risgær er faktisk en form, Monascus purpureus. Gær inkluderer nogle af de mest anvendte modelorganismer til genetik og cellebiologi.,

alkoholholdige drikkevarer

alkoholholdige drikkevarer defineres som drikkevarer, der indeholder ethanol (C2H5OH). Denne ethanol produceres næsten altid ved gæring – metabolisme af kulhydrater af visse arter af gær under anaerobe eller lavt iltforhold. Drikkevarer som mjød, vin, øl eller destilleret spiritus bruger alle gær på et eller andet tidspunkt i deres produktion. En destilleret drik er en drik, der indeholder ethanol, der er blevet renset ved destillation. Kulhydratholdigt plantemateriale fermenteres af gær, der producerer en fortyndet opløsning af ethanol i processen., Spiritus som whishisky og Rom fremstilles ved at destillere disse fortyndede opløsninger af ethanol. Andre komponenter end ethanol opsamles i kondensatet, herunder vand, estere og andre alkoholer, som (ud over dem, der leveres af egetræ, hvor det kan ældes) tegner sig for smag af drikkevaren.

Øl

under opsejling gær kan blive klassificeret som “top-beskæring” (eller “top-gæring”) og “bottom-beskæring” (eller “bottom-gæring”). Top-beskæring gær er såkaldte fordi de danner et skum på toppen af urten under gæring. Et eksempel på en top-beskæring gær er Saccharomyces cerevisiae, undertiden kaldet en”ale gær”. Bundbeskæring gær bruges typisk til at producere øl af Pilsner, selvom de også kan producere øl af ale-type., Disse gær gærer godt ved lave temperaturer. Et eksempel på bundbeskæring af gær er Saccharomyces pastorianus, tidligere kendt som S. carlsbergensis.

Årtier siden, taksonomer omklassificeret S. carlsbergensis (uvarum) som medlem af S. cerevisiae, der konstaterer, at den eneste forskel mellem de to er, metaboliske. Lagerstammer af S. cerevisiae udskiller et en .ym kaldet melibiase, så de kan hydrolysere melibiose, et disaccharid, til mere fermenterbare monosaccharider., Top-og bund – beskæring og kold-og varmgærende sondringer er stort set generaliseringer, der bruges af lægfolk til at kommunikere til offentligheden.

den mest almindelige Top-beskæring brygersgær, S. cerevisiae, er den samme art som den almindelige bagegær. Bryggergær er også meget rig på essentielle mineraler og B-vitaminerne (undtagen B12)., Men, bagning og brygning gær typisk tilhører forskellige stammer, der dyrkes til fordel for forskellige karakteristika: bage gær stammer er mere aggressive, at karbonat dejen i den kortest mulige tid; brygning gær stammer handle mere langsomt men der er en tendens til at producere færre off-flavours og tolerere højere alkohol koncentrationer (med nogle stammer på op til 22%).

Dekkera/Brettanomyces er en slægt af gær kendt for sin vigtige rolle i produktionen af ‘lambic’ og speciale sour ales, sammen med den sekundære konditionering af en bestemt Belgiske Trappist-øl., Ta .onomien af slægten Brettanomyces er blevet drøftet siden dens tidlige opdagelse og har set mange omklassifikationer gennem årene. Tidlig klassificering var baseret på et par arter, der reproduceres aseksuelt (anamorph form) gennem multipolær spirende. Kort efter blev dannelsen af ascosporer observeret, og slægten Dekkera, der gengiver seksuelt (teleomorph-form), blev introduceret som en del af taksonomien. Den nuværende taksonomi inkluderer fem arter inden for slægterne Dekkera / brettanomyces., Disse er de anamorphs Brettanomyces bruxellensis, Brettanomyces anomalus, Brettanomyces custersianus, Brettanomyces naardenensis, og Brettanomyces nanus, med teleomorphs eksisterende for de første to arter, Dekkera bruxellensis og Dekkera anomala. Sondringen mellem Dekkera og Brettanomyces er diskutabel, med Oelofse et al. (2008) citerer Loureiro og Malfeito-Ferreira fra 2006, da de bekræftede, at de nuværende molekylære DNA-detektionsteknikker ikke har afsløret nogen variation mellem anamorph-og teleomorph-staterne. I løbet af det seneste årti, Brettanomyces spp., har oplevet en stigende anvendelse i håndværksbryggesektoren i branchen, med en håndfuld bryggerier, der har produceret øl, der primært blev gæret med rene kulturer af brettanomyces spp. Dette er sket ud af eksperimentering, da der findes meget lidt information om ren kulturfermentativ kapacitet og de aromatiske forbindelser produceret af forskellige stammer. Dekkera/Brettanomyces spp. har været genstand for en lang række undersøgelser foretaget i det forløbne århundrede, selv om et flertal af den seneste forskning har fokuseret på at øge viden om vinindustrien., Nylig forskning på otte brettanomyces-stammer, der er tilgængelige i bryggeriindustrien, fokuserede på stammespecifikke fermenteringer og identificerede de vigtigste forbindelser produceret under ren kultur anaerob fermentering i urt.

Vin

Gær bruges i vinfremstilling, hvor det omdannes sukker til stede (glukose og fruktose) i druesaft (skal) til ethanol., Gær er normalt allerede til stede på drueskind. Fermentering kan udføres med denne endogene” vilde gær”, men denne procedure giver uforudsigelige resultater, som afhænger af de nøjagtige typer gærarter, der er til stede. Af denne grund tilføjes en ren gærkultur normalt til musten; denne gær dominerer hurtigt gæringen. De vilde gær undertrykkes, hvilket sikrer en pålidelig og forudsigelig gæring.

de fleste tilsatte vingær er stammer af S. cerevisiae, men ikke alle stammer af arten er egnede. Forskellige S., cerevisiae gærstammer har forskellige fysiologiske og fermentative egenskaber, derfor kan den faktiske stamme af valgt gær have en direkte indvirkning på den færdige vin. Der er foretaget betydelig forskning i udviklingen af nye vingærstammer, der producerer atypiske smagsprofiler eller øget kompleksitet i Vine.

væksten af nogle gær, såsom Zygosaccharomyces og Brettanomyces, i vin kan resultere i vinfejl og efterfølgende ødelæggelse. Brettanomyces producerer en række metabolitter, når de vokser i vin, hvoraf nogle er Flygtige phenolforbindelser., Sammen, disse forbindelser er ofte omtalt som” brettanomyces karakter”, og er ofte beskrevet som” antiseptisk “eller” barnyard ” typen aromaer. Brettanomyces er en væsentlig bidragyder til vin fejl inden for vinindustrien.

forskere fra University of British Columbia, Canada, har fundet en ny gærstamme, der har reduceret aminer. Aminer i rødvin og Chardonnay producere off-smag og forårsage hovedpine og forhøjet blodtryk i nogle mennesker. 30% af mennesker er følsomme over for biogene aminer, såsom histaminer.,

bagning

Gær, den mest almindelige er S. cerevisiae, der bruges i bagning som hævemiddel, hvor det konverterer fødevarer/forgærbare sukkerarter til stede i dejen ind i gassen kuldioxid. Dette får dejen til at udvide sig eller stige, når gas danner lommer eller bobler., Når dejen er bagt, dør gæren og luftlommerne “sæt”, hvilket giver det bagte produkt en blød og svampet tekstur. Brugen af kartofler, vand fra kartoffelkogning, æg eller sukker i en brøddej fremskynder væksten af gær. De fleste gær, der anvendes til bagning, er af samme art, der er almindelig ved alkoholisk gæring. Derudover anvendes Saccharomyces e .iguus (også kendt som S. minor), en vildgær, der findes på planter, frugter og korn, lejlighedsvis til bagning. Ved brødfremstilling respirerer gæren oprindeligt aerobt, hvilket producerer kuldio .id og vand., Når iltet er udtømt, begynder fermenteringen og producerer ethanol som affaldsprodukt; dette fordamper imidlertid under bagning.

det vides ikke, hvornår gær først blev brugt til at bage brød. De første optegnelser, der viser denne brug, kom fra Det gamle Egypten. Forskere spekulerer i, at en blanding af melmel og vand blev efterladt længere end normalt på en varm dag, og gærene, der forekommer i naturlige forurenende stoffer i melet, fik det til at fermentere før bagning., Det resulterende brød ville have været lettere og smagere end den normale flade, hårde kage.

i Dag, der er flere forhandlere af bagegær; en af den tidligere udvikling i Nordamerika er Fleischmann ‘ s Gær, i 1868. Under Anden Verdenskrig udviklede Fleischmann en granuleret aktiv tørgær, som ikke krævede køling, havde en længere holdbarhed end frisk gær og steg dobbelt så hurtigt., Bagergær sælges også som en frisk gær komprimeret til en firkantet “kage”. Denne form forgår hurtigt, så skal bruges kort efter produktionen. En svag opløsning af vand og sukker kan bruges til at bestemme, om gæren er udløbet. I opløsningen vil aktiv gær skumme og boble, når den fermenterer sukkeret til ethanol og kuldio .id. Nogle opskrifter henviser til dette som korrektur af gæren, da den” beviser ” (tester) gærens levedygtighed, før de øvrige ingredienser tilsættes. Når der bruges en surdejsstarter, tilsættes mel og vand i stedet for sukker; dette kaldes korrektur af svampen.,

når gær bruges til fremstilling af brød, blandes det med mel, salt og varmt vand eller mælk. Dejen er knæet, indtil den er glat, og derefter efterladt til at stige, nogle gange indtil den er fordoblet i størrelse. Dejen formes derefter til brød. Nogle brøddej bliver slået tilbage efter en stigning og efterladt til at stige igen (dette kaldes dej proofing) og derefter bagt. En længere stigende tid giver en bedre smag, men gæren kan undlade at hæve brødet i de sidste faser, hvis det først efterlades for længe.,

bioremediering

nogle gær kan finde potentiel anvendelse inden for bioremediering. En sådan gær, Yarro .ia lipolytica, er kendt for at nedbryde palmeoliemøllens udløb, TNT (et eksplosivt materiale) og andre kulbrinter, såsom alkaner, fedtsyrer, fedtstoffer og olier. Det kan også tåle høje koncentrationer af salt og tungmetaller, og er ved at blive undersøgt for dets potentiale som en tungmetal biosorbent. Saccharomyces cerevisiae har potentiale til at bioremediere giftige forurenende stoffer som arsen fra industrielt spildevand., Bron State statuer er kendt for at blive nedbrudt af visse arter af gær. Forskellige gær fra Brasilianske guldminer bioakkumulerer frie og komplekse sølvioner.

industriel ethanolproduktion

bioteknologiindustriens evne til at omdanne sukker til ethanol er blevet udnyttet til at producere ethanolbrændstof. Processen starter ved at fræse et råmateriale, såsom sukkerrør, Mark majs, eller andre kornkorn, og derefter tilføje fortyndet svovlsyre, eller svampe alfa-amylase en .ymer, at nedbryde stivelser i komplekse sukkerarter., En glucoamylase tilsættes derefter for at bryde de komplekse sukkerarter ned i enkle sukkerarter. Herefter tilsættes gær for at omdanne de simple sukkerarter til ethanol, som derefter destilleres for at opnå ethanol op til 96% i renhed.

Saccharomyces gær er blevet genetisk manipuleret til at fermentere xylose, et af de største fermenterbare sukkerarter, der findes i celluloseholdige biomasser, såsom landbrugsrester, papiraffald og træflis., En sådan udvikling betyder, at ethanol effektivt kan produceres fra mere billige råmaterialer, hvilket gør cellulosethanolbrændstof til et mere konkurrencedygtigt prismæssigt alternativ til ben .inbrændstoffer.,

ikke-alkoholiske drikkevarer

En række af søde kulsyreholdige drikkevarer kan være produceret af de samme metoder som øl, bortset fra gæringen er stoppet før, producerer kuldioxid, men kun spor af alkohol, der forlader en betydelig mængde restsukker i den drink.,

• Root beer, oprindeligt lavet af indianere, kommercialiseret i USA af Charles Elmer ansætter og især populær under forbud
• Kvass, en gæret drink fremstillet af rug, populær i Østeuropa. Det har et genkendeligt, men lavt alkoholindhold.
• Kombucha, en fermenteret sødet te. Gær i symbiose med eddikesyrebakterier anvendes til dets fremstilling. Arter af gær, der findes i te kan variere, og kan omfatte: Brettanomyces bruxellensis, Candida stellata, Schizosaccharomyces pombe, Torulaspora delbrueckii og Zygosaccharomyces bailii., Også populær i Østeuropa og nogle tidligere sovjetrepublikker under navnet chajnyj grib (russisk: ч mushroom..))))))), som betyder “te svampe”.
• kefir og kumis fremstilles ved gæring af mælk med gær og bakterier.
• Mauby (spansk: mabí), fremstillet ved gæring af sukker med den vilde gær, der naturligt forekommer på barken af Colubrina elliptica træ, populære i Caribien

kosttilskud

gær bruges i kosttilskud, især dem, der markedsføres til veganere. Det kaldes ofte “ernæringsgær”, når det sælges som et kosttilskud. Ernæringsgær er en deaktiveret gær, normalt S. cerevisiae., Det er naturligt lavt fedtindhold og natrium samt en fremragende kilde til protein og vitaminer, især de fleste B-komplekse vitaminer (selvom det ikke indeholder meget vitamin B12 uden befæstning), samt andre mineraler og cofaktorer, der kræves til vækst. Nogle mærker af næringsgær, men ikke alle, er beriget med vitamin B12, som produceres separat af bakterier.

i 1920 begyndte Fleischmann Gærfirmaet at fremme gærkager i en “gær til sundhed” – kampagne. De understregede oprindeligt gær som en kilde til vitaminer, god til hud og fordøjelse., Deres senere reklame hævdede en meget bredere vifte af sundhedsmæssige fordele, og blev censureret som vildledende af Federal Trade Commission. Fad til gærkager varede indtil slutningen af 1930’erne.

næringsgær har en nutty, osteagtig smag og bruges ofte som ingrediens i ostesubstitutter. En anden populær brug er som topping til popcorn. Det kan også bruges i Mosede og stegte kartofler samt i røræg. Det kommer i form af flager eller som et gult pulver, der ligner tekstur til majsmel. I Australien sælges det undertiden som”krydrede gærflager”., Selvom “ernæringsgær” normalt refererer til kommercielle produkter, har utilstrækkeligt fodrede fanger brugt “hjemmedyrket” gær for at forhindre vitaminmangel.

probiotika

nogle probiotiske kosttilskud bruger gæren S. boulardii til at opretholde og genoprette den naturlige flora i mave-tarmkanalen. S. boulardii har vist sig at reducere symptomerne på akut diarr,, reducere risikoen for infektion med Clostridium difficile (ofte identificeret blot som C. difficile eller C., diff), reducere afføring i diarré-fremherskende IBS patienter, og reducere forekomsten af antibiotika-, rejsende-, og HIV/AIDS-forbundet diarrheas.

akvariehobby

gær bruges ofte af akvariehobbyister til at generere kuldio .id (CO2) til at fodre planter i plantede akvarier. CO2-niveauer fra gær er vanskeligere at regulere end dem fra CO2-systemer under tryk. Imidlertid gør de lave omkostninger ved gær det til et meget anvendt alternativ.,

Gær ekstrakt

Gær ekstrakt er den fælles betegnelse for forskellige former for forarbejdede gær produkter, der anvendes som tilsætningsstoffer eller aromastoffer. De bruges ofte på samme måde som mononatriumglutamat (MSG) anvendes, og som MSG indeholder ofte fri glutaminsyre., Den generelle metode til at gøre gærekstrakt for fødevarer, såsom Vegemite og Marmite på en kommerciel skala er at tilføje salt til en suspension af gær, gør løsningen hypertonisk, hvilket fører til, at cellerne’ shrivelling op. Dette udløser autolyse, hvor gærens fordøjelsesen .ymer bryder deres egne proteiner ned i enklere forbindelser, en proces med selvdestruktion. De døende gærceller opvarmes derefter for at afslutte deres nedbrydning, hvorefter skallerne (gær med tykke cellevægge, der ville give dårlig struktur) adskilles., Gær autolysates anvendes i Vegemite og Promite (Australien); Marmite (det Forenede Kongerige); ikke-forretningsmæssigt forbundne Marmite (New Zealand); Vitam-R (Tyskland), og Cenovis (Schweiz).

Videnskabelig forskning

Flere gaer, navnlig S. cerevisiae og S., pombe, har været meget anvendt i genetik og cellebiologi, i høj grad, fordi de er enkle eukaryote celler, der fungerer som en model for alle eukaryoter, herunder mennesker, til undersøgelse af fundamentale cellulære processer, såsom den celle cyklus, DNA-replikation, rekombination, celledeling, og stofskiftet. Også, gær er let manipuleret og dyrket i laboratoriet, som har gjort det muligt for udvikling af kraftfulde standardteknikker, såsom gær to-hybrid, syntetisk genetisk array analyse, og tetrad analyse., Mange proteiner, der er vigtige i humanbiologi, blev først opdaget ved at studere deres homologer i gær; disse proteiner inkluderer cellecyklusproteiner, signalproteiner og proteinbehandlingsen .ymer.

den 24.April 1996 blev S. cerevisiae annonceret for at være den første eukaryote, der havde sit genom, bestående af 12 millioner basepar, fuldt sekventeret som en del af genomprojektet. På det tidspunkt var det den mest komplekse organisme, der havde sit fulde genom sekventeret, og arbejdet syv år og inddragelsen af mere end 100 laboratorier at udføre., Den anden gærart, der fik sit genom sekventeret, var Schi .osaccharomyces pombe, som blev afsluttet i 2002. Det var det sjette eukaryote genom sekventeret og består af 13, 8 millioner basepar. Fra 2014 har over 50 gærarter haft deres genomer sekventeret og offentliggjort.

genomisk og funktionel gen-annotation af de to store gærmodeller kan fås via deres respektive modelorganismedatabaser: SGD og PomBase.,

genetisk manipulerede biofabrikker

forskellige gærarter er blevet genetisk manipuleret til effektivt at producere forskellige lægemidler, en teknik kaldet metabolisk teknik. S. cerevisiae er let at genetisk konstruere; dens fysiologi, stofskifte og genetik er velkendte, og det kan bruges under barske industrielle forhold. En bred vifte af kemiske i forskellige klasser kan fremstilles ved manipuleret gær, herunder phenoler, isoprenoider, alkaloider og polyktider. 20% af biofarmaceutiske produkter produceres i S., cerevisiae, herunder insulin, vacciner mod hepatitis og humant serumalbumin.