Hiiva

hiivan hyödylliset fysiologiset ominaisuudet ovat johtaneet niiden käyttöön biotekniikan alalla. Sokerien käyminen hiivalla on tämän tekniikan vanhin ja suurin sovellus. Monia erityyppisiä hiivoja käytetään tekemään monia elintarvikkeita: baker ’ s hiiva leipää tuotanto, panimon hiiva oluen käyminen, ja hiiva viinin käyminen ja ksylitoli tuotanto. Niin sanottu punariisihiiva on itse asiassa hometta, Monascus purpureus. Hiivoja ovat muun muassa genetiikan ja solubiologian yleisimmin käytetyt malliorganismit.,

Alkoholijuomien

Alkoholijuomat on määritelty juomia, jotka sisältävät etanolia (C2H5OH). Tämä etanoli on lähes aina valmistettu käyminen – hiilihydraattien tiettyjen lajien hiivat anaerobisissa tai matalan hapen ehtoja. Juomat, kuten sima, viini, olut tai tislattu väkevä alkoholijuoma, käyttävät kaikki hiivaa jossain tuotantovaiheessa. Tislattu juoma on etanolia sisältävä juoma, joka on puhdistettu tislaamalla. Hiilihydraatteja sisältävä kasvi materiaali on käymisen hiiva, joka tuottaa laimennettua etanolia prosessissa., Väkeviä alkoholijuomia, kuten viskiä ja rommia, valmistetaan tislaamalla näitä laimennettuja etanoliliuoksia. Osat muut kuin etanoli kerätään lauhde -, vesi mukaan lukien, esterit ja muut alkoholit, jotka (sen lisäksi, että tarjoamia oak jossa se voidaan vuotiaiden) osuus on maku juoma.

Olutta

Panimo hiiva-ja voi olla luokiteltu ”top-rajaus” (tai ”ylhäältä käymisen”) ja ”alhaalta-rajaus” (tai ”bottom-fermenting”). Top-rajaus hiivat ovat ns koska ne muodostavat vaahtoa päälle vierteen käymisen aikana. Esimerkki top-rajaus hiiva on Saccharomyces cerevisiae, joskus kutsutaan ”ale-hiiva”. Pohjaviljeltyjä hiivoja käytetään tyypillisesti lager-tyyppisten oluiden valmistukseen, joskin niillä voidaan valmistaa myös ale-tyyppisiä oluita., Nämä hiivat käyvät hyvin matalissa lämpötiloissa. Esimerkki bottom-rajaus hiiva on Saccharomyces pastorianus, joka tunnettiin aiemmin nimellä S. carlsbergensis.

Vuosikymmeniä sitten, taksonomit luokiteltiin S. carlsbergensis (uvarum) jäsenenä S. cerevisiae, huomata, että ainoa selvä ero näiden kahden välillä on aineenvaihdunnan. Lager kantoja S. cerevisiae erittävät entsyymiä nimeltä melibiase, jolloin ne hydrolisoidu melibiose, disakkaridi, enemmän käymiskykyistä monosakkarideja., Top – ja bottom-rajaus ja kylmä – ja lämmin-käymisen erot ovat lähinnä yleistyksiä, jota maallikot kommunikoida suurelle yleisölle.

yleisin top-rajaus oluthiiva, S. cerevisiae, on samaa lajia kuin yhteisen leivontaan hiiva. Oluthiiva on myös erittäin runsaasti välttämättömiä mineraaleja ja B-vitamiineja (paitsi B12)., Kuitenkin, leivonnassa ja panimo hiiva tyypillisesti kuuluvat eri kantoja, viljelty puolesta eri ominaisuudet: leivonta hiiva kannat ovat aggressiivisempia, karbonaatti taikina lyhyessä ajassa mahdollista; panimo hiiva kantoja toimia hitaammin, mutta yleensä tuottaa vähemmän off-makuja ja sietää enemmän alkoholia pitoisuudet (joitakin kantoja, enintään 22%).

Dekkera/Brettanomyces on suvun hiiva tunnettu sen tärkeä rooli tuotannossa ’lambic ja erikoisuus hapan ale-oluita, sekä toissijainen ilmastointi tietyn Belgialainen Trappisti-olut., Taksonomian suvun Brettanomyces on keskusteltu, koska sen varhainen löytö ja on nähnyt monet muutokset vuosien varrella. Varhainen luokittelu perustui muutamiin lajeihin, jotka lisääntyivät suvuttomasti (anamorfinen muoto) moninapaisen orastuksen kautta. Pian sen jälkeen, muodostumista ascospores oli havaittu ja suvun Dekkera, joka toistaa seksuaalisesti (teleomorph muodossa), otettiin käyttöön osana taksonomia. Nykyiseen taksonomiaan kuuluu viisi lajia Dekkera/Brettanomyces-sukujen sisällä., Ne ovat anamorphs Brettanomyces bruxellensis, Brettanomyces anomalus, Brettanomyces custersianus, Brettanomyces naardenensis, ja Brettanomyces nanus, jossa teleomorphs olemassa kaksi ensimmäistä lajia, Dekkera bruxellensis ja Dekkera anomala. Ero Dekkeran ja Brettanomycesin välillä on kiistanalainen, oelofse et al. (2008) vedoten Loureiro ja Malfeito-Ferreira vuodesta 2006, jolloin he totesivat, että nykyinen molekyyli DNA-tunnistus tekniikat ovat paljastaneet mitään varianssi kalastuskeihäs ja teleomorph toteaa. Viime vuosikymmenellä brettanomyces spp., nähneet yhä käyttää craft-panimo alan teollisuuden, kourallinen panimot ottaa tuotettuja oluita, jotka olivat pääasiassa käynyt puhtaalla kulttuurien Brettanomyces spp. Tämä on tapahtunut pois kokeilua, sillä hyvin vähän tietoa olemassa koskien puhdasta kulttuuria fermentatiiviset valmiuksia ja aromaattisia yhdisteitä tuotetaan eri kantoja. Dekkera / Brettanomyces spp. on ollut aiheita lukuisat tutkimukset viime vuosisadalla, vaikka suurin osa viimeaikainen tutkimus on keskittynyt parantamaan tiedon viinialan., Viimeaikaiset tutkimukset kahdeksan Brettanomyces kantoja saatavilla panimoalan keskittyi kanta-erityisiä fermentations ja tunnistaa suuret yhdisteitä aikana tuotettu puhdas kulttuuri-anaerobinen käyminen vierteen.

Viiniä

Hiivaa käytetään viiniyttämisessä, jossa se muuntaa sokerien läsnä (glukoosi ja fruktoosi) rypäleen mehu (on) etanolia., Hiiva on yleensä jo läsnä rypäleen nahat. Käyminen voidaan tehdä tämän endogeenisen ”villi hiiva”, mutta tämä menettely antaa arvaamattomia tuloksia, jotka riippuvat tarkka erilaisia hiiva-lajit. Tästä syystä rypäleen puristemehuun lisätään yleensä puhdas hiivaviljelmä; tämä hiiva hallitsee käymistä nopeasti. Luonnonvaraiset hiivat tukahdutetaan, mikä takaa luotettavan ja ennakoitavan käymisen.

suurin osa lisätyistä viinihaivoista on S. cerevisiae-kantoja, joskaan kaikki lajin kannat eivät sovellu. Eri S., cerevisiae-hiivan kantoja on erilaisia fysiologisia ja fermentatiiviset ominaisuuksia, siis todellinen kanta hiiva valittu voi olla suora vaikutus valmiin viinin. Uusia viinihiivakantoja, jotka tuottavat epätyypillisiä makuprofiileja tai monimutkaistavat viinejä, on tutkittu merkittävästi.

joidenkin hiivojen, kuten Zygosaccharomycesin ja Brettanomycesin, kasvu viinissä voi johtaa viinin vikoihin ja myöhempään pilaantumiseen. Brettanomyces tuottaa viinissä kasvaessaan useita metaboliitteja, joista osa on haihtuvia fenoliyhdisteitä., Yhdessä nämä yhdisteet ovat usein nimitystä ”Brettanomyces merkki”, ja on usein kuvattu ”antiseptinen” tai ”barnyard” tyyppi aromit. Brettanomyces on merkittävä viinialan vikojen aiheuttaja.

Brittiläisen Kolumbian yliopiston tutkijat Kanadasta ovat löytäneet uuden hiivakannan, joka on vähentänyt amiineja. Punaviinin ja Chardonnayn amiinit tuottavat off-makuja ja aiheuttavat joillakin ihmisillä päänsärkyä ja hypertensiota. Noin 30 prosenttia ihmisistä on herkkiä biogeenisille amiineille, kuten histamiineille.,

Leivonta

Hiiva, yleisin on S. cerevisiae, käytetään leivonnassa nostatusainetta, jossa se muuntaa ruokaa/fermentoituvien sokereiden läsnä taikina kaasun hiilidioksidi. Tämä saa taikinan laajenemaan tai nousemaan, kun kaasu muodostaa taskuja tai kuplia., Kun taikina paistetaan, hiiva kuolee ja ilmataskut ”asettaa”, jolloin paistettu tuote pehmeä ja sienimäinen rakenne. Käyttö perunat, vesi peruna kiehuu, munia, sokeria tai leipää taikina kiihdyttää kasvua hiiva. Useimmat hiivat käyttää leivonnassa ovat saman lajin yleinen alkoholikäymisen. Lisäksi, Saccharomyces exiguus (tunnetaan myös nimellä S. minor), villi hiivaa löytyy kasveja, hedelmiä, ja jyvät, on joskus käyttää leivontaan. Leivänvalmistuksessa hiiva hengittää aluksi aerobisesti tuottaen hiilidioksidia ja vettä., Kun happi ehtyy, alkaa käyminen, jolloin syntyy jätetuotteena etanolia; tämä kuitenkin haihtuu paistamisen aikana.

Se ei ole tiedossa, kun hiiva oli ensimmäinen käytetään leipoa leipää. Ensimmäiset tiedot, jotka osoittavat tämän käytön, tulivat muinaisesta Egyptistä. Tutkijat spekuloivat, seos jauhot jauhot ja vesi oli jäljellä enää kuin tavallista lämmin päivä ja hiivat, jotka tapahtuvat luonnon epäpuhtaudet jauhot aiheutti sen käydä ennen paistamista., Tuloksena oleva leipä olisi ollut kevyempi ja maukkaampi kuin normaali tasainen, kova kakku.

Tänään, on olemassa useita vähittäismyyjät, leivontahiiva, joka on yksi aikaisempi kehitys Pohjois-Amerikassa on Fleischmann on Hiiva, vuonna 1868. Toisen maailmansodan aikana Fleischmann ’ s kehitti rakeistetun aktiivisen kuivahiivan, joka ei vaatinut jäähdytystä, säilyvyysaika oli pidempi kuin tuorehiivalla ja nousi kaksi kertaa nopeammin., Leivinhiiva on myös myydään tuoretta hiivaa pakattu square ”kakku”. Tämä muoto katoaa nopeasti, joten sitä on käytettävä pian tuotannon jälkeen. Veden ja sokerin heikolla liuoksella voidaan selvittää, onko hiiva vanhentunut. Liuoksessa aktiivinen hiiva vaahtoaa ja kuplii, kun se fermentoi sokerin etanoliksi ja hiilidioksidiksi. Jotkut reseptit viittaavat tähän proofing hiiva, koska se ”todistaa” (testit) elinkelpoisuus hiiva ennen muita ainesosia lisätään. Kun sourdough käynnistin käytetään, jauhoja ja vettä lisätään sokerin sijasta; tämä kutsutaan kestämistä sienellä.,

kun hiivaa käytetään leivän valmistukseen, siihen sekoitetaan jauhoja, suolaa ja lämmintä vettä tai maitoa. Taikinaa vaivataan, kunnes se on sileä, ja sitten vasemmalle nousu, joskus, kunnes se on kaksinkertaistunut kooltaan. Taikina muotoillaan sitten leiviksi. Jotkut leivänpalat kaadetaan takaisin yhden nousun jälkeen ja jätetään nousemaan uudelleen (Tätä kutsutaan taikinankestävyydeksi)ja paistetaan sitten. Pidemmän nousee aika antaa paremmin makua, mutta hiiva voi epäonnistua nostaa leivän loppuvaiheessa, jos se jätetään liian kauan aluksi.,

Bioremediaatiossa

Jotkin hiivat voivat löytää potentiaalisia sovellus alalla bioremediaatiossa. Yksi tällainen hiiva, Yarrowia lipolytica, on tiedossa hajota palmuöljytehtaiden jäte, TNT (räjähtävä materiaali), ja muita hiilivetyjä, kuten alkaanit, rasva-happoja, rasvoja ja öljyjä. Se voi sietää myös korkeita suola-ja raskasmetallipitoisuuksia, ja sen potentiaalia raskasmetallibiosorbenttina tutkitaan. Saccharomyces cerevisiae voi bioremediatoida myrkyllisiä epäpuhtauksia, kuten arseenia teollisuuden jätevesistä., Pronssipatsaiden tiedetään hajoavan tiettyjen hiivalajien vaikutuksesta. Brasilian kultakaivosten eri hiivat bioakkumuloivat vapaita ja kompleksoituja hopeaioneja.

Teollisuus-etanolin tuotanto

kyky hiiva muuntaa sokeria etanoli on valjastettu mukaan biotekniikka-alan tuottamaan etanolia polttoaineena. Prosessi alkaa jauhamalla raaka-aineiden, kuten sokeriruo ’ osta, kenttä, maissi tai muu vilja, ja sitten lisätään laimeaa rikkihappoa tai sieni-alfa-amylaasi-entsyymit hajottaa tärkkelystä osaksi monimutkaisia sokereita., Tämän jälkeen lisätään glukoamylaasi, joka pilkkoo kompleksiset sokerit yksinkertaisiksi sokereiksi. Tämän jälkeen lisätään hiivoja, joiden avulla yksinkertaiset sokerit muunnetaan etanoliksi, joka tislataan pois siten, että saadaan etanolia puhtaudeltaan jopa 96 prosenttia.

Saccharomyces-hiivat ovat olleet geneettisesti käydä ksyloosi, yksi suurimmista fermentoituvien sokereiden läsnä selluloosa biomassojen, kuten maatalouden tähteet, paperi, jätteet ja haketta., Tällainen kehitys tarkoittaa, että etanolia voidaan tehokkaasti tuotettu enemmän edullisia raaka-aineita, jolloin selluloosa etanolia polttoaineen enemmän kilpailukykyisesti hinnoiteltu vaihtoehto bensiini polttoaineita.,

Alkoholittomat juomat

useita makea hiilihappoa sisältävät juomat voidaan valmistaa samoja menetelmiä kuin olutta, paitsi käyminen on pysäytetty nopeammin, tuottaa hiilidioksidia, mutta vain pieniä määriä alkoholia, jolloin merkittävä määrä jäljellä sokeria juoma.,

• Root beer, alun perin tekemät intiaanien ja kaupallistaa yhdysvalloissa Charles Elmer Palkkaa ja erityisen suosittu Kieltolain aikana
• Kvassin, fermentoitu juoma, joka on valmistettu rukiista, suosittu Itä-Euroopassa. Sen alkoholipitoisuus on tunnistettava, mutta alhainen.
• Kombucha, fermentoitu makeutettu tee. Sen valmistuksessa käytetään etikkahappobakteerien kanssa symbioosissa olevaa hiivaa. Lajin hiivat löytyy teetä voi vaihdella, ja voi sisältää: Brettanomyces bruxellensis, Candida stellata, Schizosaccharomyces pombe, Torulaspora delbrueckii ja Zygosaccharomyces bailii., Suosittu myös Itä-Euroopassa ja joissakin entisissä neuvostotasavalloissa nimellä Chajnyj grib (venäjäksi Чайный гриб), joka tarkoittaa ”teesientä”.
• kefiiri ja kumit valmistetaan käymällä maitoa hiivalla ja bakteereilla.
• Mauby (espanja: mabí), valmistettu käymisen sokerin kanssa villejä hiivoja luonnostaan läsnä kuori Colubrina elliptica puu, suosittu Karibian

ravintolisät

Hiivaa käytetään ravintolisiä, erityisesti niitä markkinoidaan vegaaneille. Ravintolisänä myytäessä sitä kutsutaan usein ”ravintohiivaksi”. Ravintohiiva on deaktivoitu hiiva, yleensä S. cerevisiae., Se on luonnostaan vähän rasvaa ja natriumia sekä erinomainen proteiinin lähde ja vitamiineja, erityisesti kaikkein B-vitamiineja (vaikka se ei sisällä paljon B12-vitamiinin ilman linnoitus), sekä muita mineraaleja ja cofactors tarpeen kasvua. Jotkin ravitsemuksellisen hiivan merkit, joskaan eivät kaikki, on lisätty B12-vitamiinilla, jota bakteerit tuottavat erikseen.

Vuonna 1920, Fleischmann Hiiva Yritys alkoi edistää hiiva kakkuja ”Hiiva Terveys” – kampanjan. He korostivat aluksi hiivaa vitamiinien lähteenä, joka on hyväksi iholle ja ruoansulatukselle., Myöhemmin heidän mainonta väitti, paljon laajemman valikoiman terveyshyötyjä, ja oli tuominnut niin harhaanjohtavia, jonka Federal Trade Commission. Villitys hiiva kakkuja kesti 1930-luvun loppupuolelle asti.

Ravitsemukselliset hiiva on pähkinäinen, cheesy maku ja käytetään usein ainesosana juusto korvikkeita. Toinen suosittu käyttökohde on popcornien täytteenä. Sitä voidaan käyttää myös perunamuusia ja paistettuja perunoita, sekä munakokkelia. Se tulee hiutaleina tai keltaisena jauheena, joka muistuttaa rakenteeltaan maissijauhoa. Australiassa sitä myydään joskus ”suolaisina hiivahiutaleina”., Vaikka ” ravintohiivalla ”tarkoitetaan yleensä kaupallisia tuotteita, riittämättömästi ruokitut vangit ovat käyttäneet” kotikasvatettua ” hiivaa vitamiininpuutoksen estämiseksi.

probiootit

jotkut probioottiset lisäravinteet käyttävät hiivaa S. boulardii ylläpitää ja palauttaa luonnollista kasvistoa ruoansulatuskanavassa. S. boulardii on osoitettu vähentävän oireita akuutti ripuli, vähentää mahdollisuuksia infektio Clostridium difficile (usein tunnistettu yksinkertaisesti C. difficile tai C., diff), vähentää suoliston ripuli-hallitseva IBS-potilaita, ja vähentämään antibiootti-, matkustaja-, ja HIV/AIDS-liittyvä ripuli.

Akvaario harrastus

Hiiva on usein käytetty akvaario harrastajat tuottaa hiilidioksidia (CO2) ravitsevat kasveja istutettu akvaarioissa. Hiivan CO2-tasoja on vaikeampi säädellä kuin paineistettuja CO2-järjestelmiä. Hiivan edullinen hinta tekee siitä kuitenkin laajalti käytetyn vaihtoehdon.,

Hiiva

hiivauute on yleisnimitys eri muotoja käsitellään hiiva tuotteita, joita käytetään elintarvikkeiden lisäaineina tai makuja. Niitä käytetään usein samalla tavalla kuin mononatriumglutamaattia (MSG) ja sisältävät MSG: n tavoin usein vapaata glutamiinihappoa., Yleinen tapa tehdä hiivauute elintarvikkeiden, kuten Vegemite ja Marmite kaupallisessa mittakaavassa on lisätä suolaa jousitus hiivaa, joten hypertoninen ratkaisu, joka johtaa solujen shrivelling ylös. Tämä laukaisee autolyysin, jossa hiiva on ruoansulatus entsyymejä rikkoa omia proteiineja alas yksinkertaisempi yhdisteitä, prosessi itsetuhon. Kuolevia hiivasoluja lämmitetään sen jälkeen niiden hajoamiseksi, minkä jälkeen kuoret (hiiva paksuilla soluseinillä, jotka antaisivat huonon rakenteen) erotetaan toisistaan., Hiiva autolysates käytetään Vegemite ja Promite (Australia); Marmite (Yhdistynyt Kuningaskunta); etuyhteydettömien Marmite (Uusi-Seelanti); V-R (Saksa); ja Cenovis (Sveitsi).

Tieteellinen tutkimus

Useat hiivat, erityisesti S. cerevisiae ja S., pombe, on käytetty laajalti genetiikan ja solubiologian, pitkälti koska ne ovat yksinkertaisia eukaryoottisesta soluja, joka palvelee mallina kaikille eukaryooteissa, mukaan lukien ihmiset, tutkimus perustavanlaatuinen solujen prosesseja, kuten cell cycle, DNA: n replikaatio, rekombinaatio, solujen jakautumista ja aineenvaihduntaa. Myös hiivat ovat helposti manipuloitavissa ja viljellään laboratoriossa, joka on mahdollistanut tehokkaiden standardin tekniikoita, kuten hiivan kahden hybridin, synteettiset geneettiset array analyysi, ja tetrad analyysi., Monet proteiinit tärkeää ihmisen biologia löydettiin tutkimalla niiden homologit hiiva; nämä proteiinit ovat solusyklin proteiinien, signalointi proteiineja, ja proteiini-käsittely entsyymejä.

24. päivänä huhtikuuta 1996, S. cerevisiae oli ilmoitti ensimmäinen eukaryote on sen genomin, joka koostuu 12 miljoonaa emäsparia, kokonaan sekvensoitu osana Genome Project. Tuolloin se oli monimutkaisin organismi, jonka koko genomi on sekvensoitu, ja työ seitsemän vuotta ja osallistuminen yli 100 laboratorioiden suorittaa., Toinen genominsa sekvensoinut hiivalaji oli vuonna 2002 valmistunut Schizosaccharomyces pombe. Se oli kuudes eukaryoottinen genomi, joka sekvensoitiin ja koostuu 13,8 miljoonasta emäsparista. Vuodesta 2014 alkaen yli 50 hiivalajia on sekvensoinut ja julkaissut genominsa.

Genomista ja toimiva geeni kommentointi kaksi suurta hiiva malleja pääsee niiden malli organismin tietokannat: SGD ja PomBase.,

Geneettisesti biofactories

Eri lajien hiiva on ollut geneettisesti tehokkaasti tuottaa erilaisia huumeita, tekniikkaa kutsutaan metabolinen engineering. S. cerevisiae on helppo geneettisesti insinööri; sen fysiologia, aineenvaihdunta ja genetiikka ovat tunnettuja, ja se soveltuu käytettäväksi ankarissa teollisuusolosuhteissa. Erilaisia kemiallisia eri luokissa voi olla valmistettu suunniteltu hiiva, kuten fenolien, isoprenoids, alkaloideja, ja polyketides. Noin 20% biofarmaseuttisista aineista valmistetaan S., cerevisiae, mukaan lukien insuliini, hepatiittirokotteet ja ihmisen seerumin albumiini.