Gjær

nyttige fysiologiske egenskaper av gjær har ført til at deres bruk i bioteknologi. Gjæring av sukkerarter av gjær er den eldste og største anvendelsen av denne teknologien. Mange typer gjær er brukt for å lage mange matvarer: baker ‘ s gjær i brød produksjon, ølgjær i øl til gjæring, og gjær i vin gjæring og for xylitol produksjon. Såkalte rød ris gjær er faktisk en form, Monascus purpureus. Gjær inkluderer noen av de mest brukte modell organismer for genetikk og cellebiologi.,

Alkoholholdige drikkevarer

Alkoholholdig drikk er definert som drikk som inneholder etanol (C2H5OH). Dette etanol er nesten alltid produsert ved gjæring – metabolismen av karbohydrater av visse arter av gjær under anaerobe eller lav-oksygen forhold. Drikkevarer som mjød, vin, øl, eller destillert brennevin alle bruker gjær i noen fase av sin produksjon. En destillert drikke er en drikk som inneholder etanol som har blitt renset ved destillasjon. Inneholder karbohydrater plantemateriale er gjæret med gjær, og produserer en fortynnet løsning av etanol i prosessen., Brennevin som whisky og rom er utarbeidet ved destillering av disse fortynnede løsninger av etanol. Komponenter andre enn etanol er samlet i kondensat, inkludert vann, estere og andre alkoholer, som (i tillegg til det som tilbys av eik som det kan være alderen) kontoen for smak og drikke.

Øl

Brewing gjær kan være klassifisert som «top-beskjæring» (eller «top-gjæring») og «bottom-beskjæring» (eller «bottom-gjæring»). Topp-beskjæring gjær er så kalt fordi de danner et skum på toppen av wort under gjæring. Et eksempel på en topp-beskjæring gjær er Saccharomyces cerevisiae, noen ganger kalt en «ale gjær». Bunn-beskjæring gjær er vanligvis brukt til å produsere lager-type øl, men de kan også produsere ale-type øl., Disse gjær gjære godt ved lave temperaturer. Et eksempel på bunnen-beskjæring gjær er Saccharomyces pastorianus, tidligere kjent som S. carlsbergensis.

for flere Tiår siden, taxonomists reklassifisert S. carlsbergensis (uvarum) som medlem av S. cerevisiae, og understreker at den eneste signifikante forskjellen mellom de to er metabolic. Lager stammer av S. cerevisiae utskille et enzym som kalles melibiase, slik at de til hydrolyse av melibiose, en disaccharide, til mer gjæringsdyktig monosakkarider., Topp – og bunn-beskjæring og kalde – og varme-gjæring skillene er i stor grad generaliseringer som brukes av laypersons å kommunisere til allmennheten.

Den mest vanlige topp-beskjæring brewer ‘ s gjær, S. cerevisiae, som er den samme arten som vanlig baking gjær. Ølgjær er også veldig rik på essensielle mineraler og B-vitaminer (unntatt B12)., Imidlertid, baking og brygging gjær vanligvis hører til forskjellige stammer, dyrket til fordel for ulike egenskaper: baking gjær-stammer er mer aggressive, til karbonat deigen på kortest mulig tid; brygging gjær stammer handle mer sakte men har en tendens til å produsere færre av-smaker og tolerere høyere alkohol konsentrasjoner (med noen stammer, opp til 22%).

Dekkera/Brettanomyces er en slekt av gjær kjent for sin viktige rolle i produksjonen av «lambic’ og spesialitet sour ale, sammen med den sekundære condition av en spesiell Belgisk Trappist øl., Taksonomien av slekten Brettanomyces har vært debattert siden tidlig oppdagelse, og har sett mange endringer opp gjennom årene. Tidlig klassifisering var basert på noen få arter som er gjengitt asexually (anamorph form) gjennom multipolar spirende. Kort tid etter dannelsen av ascospores ble observert og slekten Dekkera, som gjengir seksuelt (teleomorph form), ble innført som en del av taksonomi. Gjeldende taksonomi omfatter fem arter innen slektene av Dekkera/Brettanomyces., De er 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. Skillet mellom Dekkera og Brettanomyces er ukjent, med Oelofse et al. (2008) siterer Loureiro og Malfeito-Ferreira fra 2006, da de bekreftet at gjeldende molekylær DNA-gjenkjenning teknikker har avdekket ingen avvik mellom anamorph og teleomorph stater. Over det siste tiåret, Brettanomyces spp., har sett en økende bruk i craft-brygging sektor av industrien, med en håndfull av bryggerier å ha produsert øl som ble primært gjæret med rene kulturer av Brettanomyces spp. Dette har skjedd ut av eksperimentering, som svært lite informasjon som finnes om ren kultur fermentative evner og aromatiske forbindelser, produsert av ulike stammer. Dekkera/Brettanomyces spp. har vært gjenstand for en rekke studier utført i løpet av det siste århundret, selv om et flertall av de nyere forskning har fokusert på å styrke kunnskap om vin-bransjen., Nyere forskning på åtte Brettanomyces stammer tilgjengelig i brewing industri fokusert på stamme-spesifikke fermentations og identifisert de viktigste forbindelser produsert i ren kultur anaerob gjæring i wort.

Vin

Gjær brukes i vinproduksjon, hvor den konverterer sukker til stede (glukose og fruktose) i druesaft (må) i etanol., Gjær er normalt allerede finnes på drueskall. Gjæring kan gjøres med dette endogene «vill gjær», men denne prosedyren gir utilfredsstillende resultater, noe som er avhengig av den eksakte typer gjær arter tilstede. Av denne grunn, er en ren gjær kultur er vanligvis lagt til må; dette gjær raskt dominerer gjæring. Vill gjær er undertrykt, som sikrer deg en pålitelig og forutsigbar gjæring.

de Fleste lagt vin gjær er stammer av S. cerevisiae, selv om ikke alle stammer av artene er egnet. Ulike S., cerevisiae gjær-stammer har ulike fysiologiske og fermentative egenskaper, derfor den faktiske belastningen av gjær valgt kan ha en direkte innvirkning på det ferdige vin. Betydelig forskning har blitt gjennomført i utviklingen av nye vin gjær-stammer som produserer atypisk smak profiler eller økt kompleksitet i viner.

veksten av noen gjær, for eksempel Zygosaccharomyces og Brettanomyces, i vin kan resultere i vin feil og påfølgende ødeleggelse. Brettanomyces produserer en rekke metabolitter når det vokser i vin, noen som er flyktige fenoliske forbindelser., Sammen er disse forbindelsene er ofte referert til som «Brettanomyces karakter», og er ofte beskrevet som «antiseptisk» eller «gård» type aromaer. Brettanomyces er en betydelig bidragsyter til vin feil i vin-bransjen.

Forskere fra University of British Columbia, Canada, har funnet en ny stamme av gjær som har redusert aminer. Den aminer i rødvin og Chardonnay produsere off-smaker og føre til hodepine og hypertensjon i noen mennesker. Ca 30% av mennesker er følsomme for biogene aminer, for eksempel histamines.,

Steke

Gjær, de vanligste er S. cerevisiae, brukes i baking som en leavening agent, hvor den konverterer mat/gjæringsdyktig sukker til stede i deigen inn gassen karbondioksid. Dette fører til deigen for å utvide eller stige som gass former lommer eller bobler., Når deigen er bakt, gjær dør og luftlommer «set», noe som gir bakt produktet med en myk og svampaktig struktur. Bruk av poteter, vann fra kokt potet, egg, eller sukker i en brøddeig akselererer veksten av gjær. De fleste gjær brukes i baking er av samme art som er felles i alkoholholdige gjæring. I tillegg, Saccharomyces exiguus (også kjent som S. mindre), en vill gjær funnet på planter, frukt og korn, som er noen ganger brukt til baking. I breadmaking, gjær i utgangspunktet respires aerobt, og produserer karbondioksid og vann., Når oksygenet er brukt opp, gjæring begynner, produksjon av etanol som avfall produkt; imidlertid, dette fordamper under baking.

Det er ikke kjent når gjær ble først brukt til å bake brød. De første postene som viser dette bruk, som kom fra det Gamle Egypt. Forskerne spekulerer i en blanding av mel måltid og vannet ble stående lenger enn vanlig på en varm dag, og gjærsopp som forekommer i naturlige forurensninger av melet som forårsaket det å gjære før baking., Den resulterende brød ville ha blitt lysere og bedre enn vanlig flatt, hardt kake.

i Dag, det er flere forhandlere av baker ‘s gjær, en av den tidligere utviklingen i Nord-Amerika er Fleischmann’ s Gjær, i 1868. Under andre Verdenskrig, Fleischmann er utviklet en granulert aktiv tørr gjær som ikke krever kjøling, hadde en lengre holdbarhet, enn fersk gjær, og rose dobbelt så fort., Baker ‘ s gjær er også solgt som fersk gjær komprimert til en firkant «kake». Dette skjemaet bukker under på grunn raskt, så det må brukes tid etter produksjon. En svak løsning av vann og sukker kan brukes til å avgjøre om gjær er utløpt. I løsningen, aktiv gjær vil skum og boble som det ferments sukker til etanol og karbondioksid. Noen oppskrifter refererer til dette som proofing gjær, som det «beviser» (tester) levedyktigheten av gjær før de andre ingrediensene er lagt til. Når en surdeig starter er brukt, mel og vann er lagt til i stedet for sukker, og dette er referert til som proofing svamp.,

Når gjæren er brukt for å lage brød, det er blandet med mel, salt og varmt vann eller melk. Deigen eltes til den er glatt, og deretter til venstre til å stige, noen ganger til det har doblet i størrelse. Deigen blir så formet til et brød. Noen brød doughs er slått tilbake etter en stigende og venstre til å stige igjen (dette kalles deigen korrektur) og deretter bakt. En lengre stigende time gir en bedre smak, men gjær kan mislykkes i å heve brød i sluttfasen hvis det blir stående for lenge i utgangspunktet.,

Bioremediation

Noen gjær kan finne potensielle anvendelse i feltet av bioremediation. En slik gjær, Yarrowia lipolytica, er kjent for å redusere palm oil mill avløpsvann, TNT (et eksplosivt materiale) og andre hydrokarboner, slik som alkaner, fettsyrer, fett og oljer. Det kan også tåle høye konsentrasjoner av salt og tungmetaller, og blir etterforsket for sitt potensial som et heavy metal biosorbent. Saccharomyces cerevisiae har potensial til å bioremediate giftige stoffer som arsen fra industrielle utslipp., Bronse statuer er kjent for å bli skadet av visse arter av gjær. Forskjellige gjær fra Brasilianske gold miner bioakkumulere gratis og complexed sølvioner.

Industriell etanol produksjon

evne til gjær for å konvertere sukker til etanol har vært utnyttet av bioteknologisk industri til å produsere etanol drivstoff. Prosessen starter ved fresing et råstoff, for eksempel sukkerrør, felt korn eller andre korn, og deretter legge til fortynnet svovelsyre, eller sopp alfa-amylase enzymer for å bryte ned stivelse til komplekse sukkerarter., En glucoamylase er da lagt til for å bryte komplekse sukkerarter ned til enkle sukkerarter. Etter dette, gjær er lagt til konvertere enkle sukker til etanol, som er så destillert av for å skaffe etanol opp til 96% i renhet.

Saccharomyces gjær har blitt genmodifisert til å gjære xylose, en av de store gjæringsdyktig sukker til stede i cellulosic biomasses, for eksempel jordbruk rester, papir avfall og flis., En slik utvikling innebærer etanol kan være effektivt produsert fra mer rimelig feedstocks, noe som gjør cellulosic ethanol fuel en mer konkurransedyktig priset alternativ til bensin drivstoff.,

Alkoholisk drikke

En rekke søte kullsyreholdige drikker kan være produsert av de samme metodene som øl, bortsett fra gjæringen er stanset før, og produserer karbondioksid, men kun spormengder av alkohol, slik at en betydelig andel av gjenværende sukker i drikken.,

• Root beer, opprinnelig laget av Innfødte Amerikanere, kommersialisert i Usa av Charles Elmer Ansetter og spesielt populær i Forbudet
• Kvass, en gjæret drikk laget av rug, populære i Øst-Europa. Det har en gjenkjennelig, men lav alkoholholdige innhold.
• Kombucha, en gjæret søtet te. Gjær i symbiose med eddiksyre bakterier brukes i sin fremstilling. Arter av gjær funnet i kaffe kan variere, og kan omfatte: Brettanomyces bruxellensis, Candida stellata, Schizosaccharomyces pombe, Torulaspora delbrueckii og Zygosaccharomyces bailii., Også populære i Øst-Europa, og noen av de tidligere Sovjetiske republikkene under navnet chajnyj grib (russisk: Чайный гриб), som betyr «kaffe-sopp».
• Kefir og kumis er laget av gjæring melk med gjær og bakterier.
• Mauby (spansk: mabí), laget av gjæring av sukker med vill gjær naturlig tilstede på bark av Colubrina elliptica treet, populære i Karibien

kosttilskudd

Gjær brukes i kosttilskudd, spesielt de som er markedsført til vegetarianere. Det er ofte referert til som «ernæringsmessige gjær» når som selges som kosttilskudd. Ernæringsmessige gjær er deaktivert gjær, vanligvis S. cerevisiae., Det er naturlig lav i fett og natrium, samt en utmerket kilde til protein og vitaminer, spesielt de fleste B-kompleks vitaminer (selv om det ikke inneholder mye vitamin B12 uten forsterkning), så vel som andre mineraler og kofaktorer som kreves for vekst. Noen merker av ernæringsmessige gjær, selv om ikke alle, er beriket med vitamin B12, som er produsert separat av bakterier.

I 1920, Fleischmann Gjær begynte Selskapet å fremme gjær kaker i en «Gjær for Helse» – kampanje. De i utgangspunktet understreket gjær som en kilde av a-vitamin, bra for huden og fordøyelsen., Deres senere reklame hevdet et mye bredere spekter av helsemessige fordeler, og ble kritisert som villedende av Federal Trade Commission. Den kjepphest for gjær kaker varte frem til slutten av 1930-tallet.

Ernæringsmessige gjær har en nøtteaktig, cheesy smak og er ofte brukt som en ingrediens i ost erstatter. En annen populær bruk er som topping på popcorn. Det kan også brukes i mashed og stekte poteter, så vel som i eggerøre. Det kommer i form av flak, eller som et gult pulver som ligner i struktur for å cornmeal. I Australia, er det noen ganger selges som «salt gjær flak»., Selv om «ernæringsmessige gjær» refererer vanligvis til kommersielle produkter, ikke matet innsatte har brukt «hjemmelaget» gjær for å forebygge vitamin mangel.

Probiotika

Noen probiotiske kosttilskudd bruke gjær S. boulardii å opprettholde og gjenopprette den naturlige flora i mage-tarmkanalen. S. boulardii har vist seg å redusere symptomer på akutt diaré, redusere sjansen for infeksjon av Clostridium difficile (ofte identifisert som C. difficile eller C., diff), redusere tarm bevegelser i diaré-dominerende IBS-pasienter, og redusere forekomsten av antibiotikaresistens-, reise-, og HIV/AIDS-forbundet diarrheas.

Akvarium hobby

Gjær er ofte brukt av akvariet amatører for å generere karbondioksid (CO2) for å gi næring til plantene plantet i akvarier. CO2-nivåer, fra gjær er vanskeligere å regulere enn de fra trykksatt CO2-systemer. Men den lave kostnaden av gjær gjør det til et mye brukt alternativ.,

Gjær ekstrakt

Gjær ekstrakt er det vanlige navnet for ulike former for bearbeidet gjær produkter som er brukt som tilsetningsstoffer i mat eller smaker. De er ofte brukt på samme måte som monosodium glutamat (MSG) brukes, og, som MSG, inneholder ofte fri glutaminsyre., Den generelle metoden for å lage gjær ekstrakt for matvarer som Vegemite og Marmite på kommersiell skala er å legge til salt til en suspensjon av gjær, noe som gjør løsningen hyperton, noe som fører til at cellene’ shrivelling opp. Dette utløser autolysis, hvor gjær er fordøyelseskanal enzymer bryte sine egne proteiner ned til enklere forbindelser, en prosess av selv-ødeleggelse. Den døde gjærceller deretter varmes å fullføre sitt sammenbrudd, etter som formalismens (gjær med tykk cellevegger som ville gi dårlig struktur) er atskilt., Gjær autolysates er brukt i Vegemite og Promite (Australia); Marmite (Storbritannia); den som ikke er relatert Marmite (New Zealand); Vitam-R (Tyskland); og Cenovis (Sveits).

Vitenskapelig forskning

Flere gjær, spesielt S. og S. cerevisiae, pombe, har vært mye brukt i genetikk og cellebiologi, i stor grad fordi de er enkle eukaryote celler, tjene som en modell for alle eukaryotes, inkludert mennesker, for studier av grunnleggende cellulære prosesser slik som celle syklus, DNA replikasjon, rekombinasjon, celledeling, og metabolisme. Også, gjær er lett manipulert og dyrket i laboratoriet, som har gjort det mulig for utviklingen av kraftige standard teknikker, som for eksempel gjær to-hybrid, syntetisk genetisk utvalg analyse, og tetrad analyse., Mange proteiner viktig i human biologi ble først oppdaget ved å studere deres homologues i gjær; disse proteinene inkluderer celle syklus proteiner, signaliserer proteiner, og proteiner-behandling enzymer.

På 24 April 1996, S. cerevisiae ble annonsert til å være den første eukaryote å få sitt genom, som består av 12 millioner base-par, fullstendig sekvensert som en del av Genom-Prosjektet. På den tiden var det mest komplekse organismen til å ha sin fulle genom sekvensert, og arbeidet sju år, og involvering av mer enn 100 laboratorier til å utføre., Den andre gjær arter å få sitt genom sekvensert var Schizosaccharomyces pombe, som ble gjennomført i 2002. Det var den sjette eukaryote genom sekvensert og består av 13.8 millioner base-par. Som i 2014, over 50 gjær arter har hatt sine sekvensert genomet og publisert.

Genom og funksjonelt gen markering av de to store gjær modeller kan nås via sine respektive modell organismen databaser: SGD og PomBase.,

genmodifisert biofactories

Ulike gjær arter har blitt genmodifisert til å effektivt produsere ulike stoffer, en teknikk som kalles metabolsk ingeniørkunst. S. cerevisiae er lett å genetisk ingeniør, dens fysiologi, metabolisme og genetikk er godt kjent, og det er mottagelig for bruk i tøffe industrielle forhold. Et bredt utvalg av kjemiske i forskjellige klasser kan bli produsert ved konstruert gjær, inkludert phenolics, isoprenoids, alkaloider, og polyketides. Om lag 20% av biopharmaceuticals er produsert i S., cerevisiae, inkludert insulin, vaksiner for hepatitt og humant serum albumin.