Jäst

de användbara fysiologiska egenskaperna hos jäst har lett till deras användning inom bioteknik. Jäsning av sockerarter av jäst är den äldsta och största tillämpningen av denna teknik. Många typer av jäst används för att göra många livsmedel: bagerijäst i brödproduktion, bryggerjäst i ölfermentering och jäst i vinfermentering och för xylitolproduktion. Så kallad röd risjäst är faktiskt en form, Monascus purpureus. Jäst inkluderar några av de mest använda modellorganismer för genetik och cellbiologi.,

alkoholhaltiga drycker

alkoholhaltiga drycker definieras som drycker som innehåller etanol (C2H5OH). Denna etanol produceras nästan alltid genom jäsning-kolhydraternas metabolism av vissa arter av jäst under anaeroba eller lågsyreförhållanden. Drycker som mjöd, vin, öl eller destillerad sprit alla använder jäst i något skede av sin produktion. En destillerad dryck är en dryck som innehåller etanol som har renats genom destillation. Kolhydrathaltigt växtmaterial fermenteras av jäst och producerar en utspädd lösning av etanol i processen., Sprit som whisky och Rom framställs genom att destillera dessa utspädda lösningar av etanol. Andra komponenter än etanol samlas i kondensatet, inklusive vatten, estrar och andra alkoholer, som (utöver den som tillhandahålls av eken där den kan åldras) svarar för dryckets smak.

öl

bryggningsjäst kan klassificeras som ”Top-beskärning” (eller ”top-fermenting”) och ”bottom-beskärning” (eller ”bottom-fermenting”). Top-beskärning jäst är så kallade eftersom de bildar ett skum på toppen av urten under jäsningen. Ett exempel på en top-beskärning jäst är Saccharomyces cerevisiae, ibland kallad en ”ale jäst”. Bottenbeskärning jäst används vanligtvis för att producera lager-typ öl, men de kan också producera öl av ale-typ., Dessa jäst jäser väl vid låga temperaturer. Ett exempel på bottenbeskärning är Saccharomyces pastorianus, tidigare känd som S. carlsbergensis.

för årtionden sedan omklassificerade taxonomerna S. carlsbergensis (uvarum) som medlem i S. cerevisiae och noterade att den enda distinkta skillnaden mellan de två är metabolisk. Lagerstammar av S. cerevisiae utsöndrar ett enzym som kallas melibias, vilket gör det möjligt för dem att hydrolysera melibiose, en disackarid, till mer fermenterbara monosackarider., Topp-och botten – beskärning och kall-och varm-jäsande distinktioner är till stor del generaliseringar som används av lekmän att kommunicera till allmänheten.

den vanligaste top-beskärning bryggerjäst, S. cerevisiae, är samma art som den vanliga bakning jäst. Öljäst är också mycket rik på viktiga mineraler och B-vitaminer (utom B12)., Bakning och bryggning av jäst hör emellertid vanligtvis till olika stammar, odlade för att gynna olika egenskaper: bakning av jäststammar är mer aggressiva, för karbonatdeg på kortast möjliga tid. bryggning av jäststammar verkar långsammare men tenderar att producera färre off-smaker och tolerera högre alkoholkoncentrationer (med vissa stammar, upp till 22%).

Dekkera / Brettanomyces är ett släkte av jäst som är känd för sin viktiga roll i produktionen av ”lambic” och specialsyra ales, tillsammans med sekundär konditionering av en viss belgisk Trappist öl., Taxonomin av släktet Brettanomyces har diskuterats sedan dess tidiga upptäckt och har sett många omklassificeringar under åren. Tidig klassificering baserades på ett fåtal arter som reproducerade asexually (anamorf form) genom multipolär spirande. Kort därefter observerades bildandet av ascospores och släktet Dekkera, som reproducerar sexuellt (teleomorf form), introducerades som en del av taxonomin. Den nuvarande taxonomin omfattar fem arter inom släktena Dekkera / Brettanomyces., De är anamorphs Brettanomyces bruxellensis, Brettanomyces anomalus, Brettanomyces custersianus, Brettanomyces naardenensis, och Brettanomyces nanus, med teleomorphs befintliga för de första två arter, Dekkera bruxellensis och Dekkera anomala. Åtskillnaden mellan Dekkera och Brettanomyces kan ifrågasättas, med Oelofse et al. (2008) citerar Loureiro och Malfeito-Ferreira från 2006, när de bekräftade att de nuvarande molekylära DNA-detektion tekniker har upptäckt någon skillnad mellan de anamorph och teleomorph staterna. Under det senaste decenniet har Brettanomyces spp., har sett en ökande användning inom hantverksbryggningssektorn i branschen, med en handfull bryggerier som har producerat öl som främst fermenterades med rena kulturer av Brettanomyces spp. Detta har skett genom experiment, eftersom det finns mycket liten information om ren kultur fermenterande förmåga och de aromatiska föreningar som produceras av olika stammar. Dekkera/Brettanomyces spp. har varit föremål för många studier som genomförts under det senaste århundradet, även om en majoritet av den senaste forskningen har fokuserat på att öka kunskapen om vinindustrin., Ny forskning om åtta Brettanomyces-stammar som finns tillgängliga i bryggindustrin fokuserade på stamspecifika fermentationer och identifierade de viktigaste föreningarna som produceras under ren kultur anaerob jäsning i urt.

vin

jäst används i vinframställning, där det omvandlar sockerarterna närvarande (glukos och fruktos) i druvsaft (måste) till etanol., Jäst är normalt redan närvarande på druvskinn. Fermentering kan göras med denna endogena ”vildjäst”, men denna procedur ger oförutsägbara resultat, vilket beror på de exakta typerna av jästarter som är närvarande. Av denna anledning tillsätts vanligtvis en ren jästkultur till musten; denna jäst dominerar snabbt jäsningen. De vilda jästerna undertrycks, vilket säkerställer en tillförlitlig och förutsägbar jäsning.

mest tillsatta vinjäst är stammar av S. cerevisiae, men inte alla stammar av arten är lämpliga. Olika S., cerevisiae jäststammar har olika fysiologiska och fermentativa egenskaper, därför kan den faktiska stammen av jäst som valts ha en direkt inverkan på det färdiga vinet. Betydande forskning har gjorts om utveckling av nya vinjäststammar som producerar atypiska smakprofiler eller ökad komplexitet i viner.

tillväxten av vissa jäst, såsom Zygosaccharomyces och Brettanomyces, i vin kan resultera i vinfel och efterföljande förstörelse. Brettanomyces producerar en rad metaboliter vid odling i vin, av vilka några är flyktiga fenolföreningar., Tillsammans kallas dessa föreningar ofta som ”Brettanomyces karaktär” och beskrivs ofta som ”antiseptiska” eller ”barnyard” typ aromer. Brettanomyces är en betydande bidragsgivare till vinfel inom vinindustrin.

forskare från University of British Columbia, Kanada, har hittat en ny stam av jäst som har minskat aminer. Aminerna i rött vin och Chardonnay producerar off-smaker och orsakar huvudvärk och högt blodtryck hos vissa människor. Cirka 30% av människor är känsliga för biogena aminer, såsom histaminer.,

bakning

jäst, den vanligaste är S. cerevisiae, används vid bakning som jäsmedel, där den omvandlar mat / jäsbara sockerarter som finns i deg till gas koldioxid. Detta gör att degen att expandera eller stiga som gas bildar fickor eller bubblor., När degen är bakad dör jästen och luftfickorna ”set”, vilket ger den bakade produkten en mjuk och svampig konsistens. Användningen av potatis, vatten från potatiskokning, ägg eller socker i en bröddeg accelererar tillväxten av jäst. De flesta jäst som används vid bakning är av samma art som är vanliga vid alkoholjäsning. Dessutom används Saccharomyces exiguus (även känd som S. minor), en vild jäst som finns på växter, frukter och korn, ibland för bakning. I brödtillverkning respirerar jästen initialt aerobt och producerar koldioxid och vatten., När syret är utarmat börjar jäsning, vilket producerar etanol som avfallsprodukt; detta avdunstar emellertid under bakning.

det är inte känt när jäst först användes för att baka bröd. De första posterna som visar denna användning kom från Forntida Egypten. Forskare spekulerar en blandning av mjölmjöl och vatten lämnades längre än vanligt på en varm dag och jäst som förekommer i naturliga föroreningar av mjölet fick det att jäsa innan bakning., Det resulterande brödet skulle ha varit lättare och smakligare än den normala platta, hårda kakan.

idag finns det flera återförsäljare av bagerijäst; en av de tidigare utvecklingen i Nordamerika är Fleischmanns jäst, 1868. Under andra världskriget utvecklade Fleischmann en granulerad aktiv torrjäst som inte krävde kylning, hade en längre hållbarhet än färsk jäst och steg dubbelt så snabbt., Bagerijäst säljs också som en färsk jäst komprimerad till en fyrkantig ”tårta”. Denna form förgås snabbt, så måste användas strax efter produktionen. En svag lösning av vatten och socker kan användas för att avgöra om jäst har löpt ut. I lösningen kommer aktiv jäst att skumma och bubbla när det fermenterar sockret till etanol och koldioxid. Vissa recept hänvisar till detta som provning av jästen, eftersom det ”bevisar” (test) jästens livskraft innan de andra ingredienserna tillsätts. När en surdeg starter används, mjöl och vatten tillsätts i stället för socker; detta kallas proofing svampen.,

när jäst används för att göra bröd blandas det med mjöl, salt och varmt vatten eller mjölk. Degen knådas tills den är jämn och lämnas sedan för att stiga, ibland tills den har fördubblats i storlek. Degen formas sedan i bröd. Vissa bröddegar slås tillbaka efter en stigande och lämnas för att stiga igen (detta kallas deg proofing) och sedan bakas. En längre stigande tid ger en bättre smak,men jästen kan misslyckas med att höja brödet i slutskedet om det lämnas för länge i början.,

bioremediering

vissa jäst kan hitta potentiell tillämpning inom bioremediering. En sådan jäst, Yarrowia lipolytica, är känd för att bryta ner palmolja mill utflöde, TNT (ett explosivt material) och andra kolväten, såsom alkaner, fettsyror, fetter och oljor. Det kan också tolerera höga koncentrationer av salt och tungmetaller, och undersöks för sin potential som en tungmetall biosorbent. Saccharomyces cerevisiae har potential att bioremediera giftiga föroreningar som arsenik från industriellt avloppsvatten., Brons statyer är kända för att försämras av vissa arter av jäst. Olika jäst från brasilianska guldgruvor bioackumulerar fria och komplexa silverjoner.

industriell etanolproduktion

jästens förmåga att omvandla socker till etanol har utnyttjats av bioteknikindustrin för att producera etanolbränsle. Processen börjar med att mala en råvara, såsom sockerrör, fält majs eller andra spannmålsprodukter, och sedan tillsätta utspädd svavelsyra eller svamp alfa-amylas enzymer, för att bryta ner stärkningarna i komplexa sockerarter., Ett glukoamylas tillsätts sedan för att bryta de komplexa sockerarterna ner i enkla sockerarter. Därefter tillsätts jäst för att omvandla de enkla sockerarterna till etanol, som sedan destilleras för att erhålla etanol upp till 96% i renhet.

Saccharomyces jäst har genetiskt konstruerats för att jäsa xylos, en av de viktigaste jäsbara sockerarterna som finns i cellulosabiomasser, såsom jordbruksrester, pappersavfall och träflis., En sådan utveckling innebär att etanol kan produceras effektivt från billigare råvaror, vilket gör cellulosaetanolbränsle till ett mer konkurrenskraftigt prissatt alternativ till bensinbränslen.,

alkoholfria drycker

ett antal söta kolsyrade drycker kan framställas med samma metoder som öl, förutom att jäsningen stoppas tidigare och producerar koldioxid, men endast spårmängder alkohol, vilket ger en betydande mängd kvarvarande socker i drycken.,

• root beer, ursprungligen gjord av indianer, kommersialiseras i USA av Charles Elmer anställer och särskilt populär under förbud
• Kvass, en fermenterad dryck gjord av råg, populär i Östeuropa. Den har en igenkännlig men låg alkoholhalt.
• Kombucha, ett fermenterat sötat te. Jäst i symbios med ättiksyrabakterier används vid beredningen. Arter av jästsvampar som finns i te kan variera, och kan omfatta: Brettanomyces bruxellensis, Candida stellata, Schizosaccharomyces pombe, Torulaspora delbrueckii och Zygosaccharomyces bailii., Också populär i Östeuropa och några tidigare sovjetrepublikerna under namnet chajnyj grib (ryska: ча rivna гриб), vilket betyder ”te svamp”.
• Kefir och kumis är gjorda genom att fermentera mjölk med jäst och bakterier.
• Mauby (spanska: mabí), gjord genom att fermentera socker med de vilda jästerna som finns naturligt på barken av Colubrina elliptica-trädet, populärt i Karibien

näringstillskott

jäst används i näringstillskott, särskilt de som marknadsförs till veganer. Det kallas ofta ”näringsjäst” när det säljs som kosttillskott. Näringsjäst är en deaktiverad jäst, vanligtvis S. cerevisiae., Det är naturligt låg i fett och natrium samt en utmärkt källa till protein och vitaminer, särskilt de flesta B-komplexa vitaminer (även om det inte innehåller mycket vitamin B12 utan befästning), liksom andra mineraler och kofaktorer som krävs för tillväxt. Vissa märken av näringsjäst, men inte alla, är berikade med vitamin B12, som produceras separat av bakterier.

år 1920 började Fleischmann Yeast Company främja jästkakor i en” Yeast for Health ” – kampanj. De betonade initialt jäst som en källa till vitaminer, bra för hud och matsmältning., Deras senare reklam hävdade ett mycket bredare utbud av hälsofördelar och censurerades som vilseledande av Federal Trade Commission. Fad för jästkakor varade fram till slutet av 1930-talet.

näringsjäst har en nutty, ostliknande smak och används ofta som ingrediens i ostsubstitut. En annan populär användning är som toppning för popcorn. Det kan också användas i potatismos och stekt potatis, liksom i äggröra. Den kommer i form av flingor, eller som ett gult pulver som liknar textur till majsmjöl. I Australien säljs det ibland som”savoury yeast flakes”., Även om ”näringsjäst” vanligtvis hänvisar till kommersiella produkter, har otillräckligt matade fångar använt ”hemodlad” jäst för att förhindra vitaminbrist.

probiotika

vissa probiotiska tillskott använder jästen S. boulardii för att upprätthålla och återställa den naturliga floran i mag-tarmkanalen. S. boulardii har visat sig minska symtomen på akut diarré, minska risken för infektion genom Clostridium difficile (ofta identifierad helt enkelt som C. difficile eller C., diff), minska tarmrörelser i diarré-dominerande IBS patienter, och minska förekomsten av antibiotika -, resenärens-och HIV/AIDS-associerade diarréer.

akvarium hobby

jäst används ofta av akvarium hobby att generera koldioxid (CO2) för att ge näring växter i planterade akvarier. CO2-nivåer från jäst är svårare att reglera än de från trycksatta CO2-system. Den låga kostnaden för jäst gör det dock ett allmänt använt alternativ.,

jästextrakt

jästextrakt är det vanliga namnet för olika former av bearbetade jästprodukter som används som livsmedelstillsatser eller smakämnen. De används ofta på samma sätt som mononatriumglutamat (MSG) används och, som MSG, innehåller ofta fri glutaminsyra., Den allmänna metoden för att göra jästextrakt för livsmedelsprodukter som Vegemite och Marmite i kommersiell skala är att tillsätta salt till en suspension av jäst, vilket gör lösningen hypertonisk, vilket leder till cellernas skrumpning. Detta utlöser autolys, varvid jästens matsmältningsenzymer bryter ner sina egna proteiner i enklare föreningar, en process av självförstörelse. De döende jästcellerna upphettas sedan för att slutföra deras uppdelning, varefter skalen (jäst med tjocka cellväggar som skulle ge dålig konsistens) separeras., Jäst autolysater används i vegemit och Promite (Australien); Marmite (Storbritannien); den orelaterade marmiten (Nya Zeeland); Vitam-r (Tyskland); och Cenovis (Schweiz).

vetenskaplig forskning

flera jäst, särskilt S. cerevisiae och S., pombe, har använts i stor utsträckning i genetik och cellbiologi, till stor del eftersom de är enkla eukaryota celler, som fungerar som en modell för alla eukaryoter, inklusive människor, för studier av grundläggande cellulära processer som cellcykeln, DNA-replikation, rekombination, celldelning och metabolism. Jäst är också lätt manipulerade och odlade i laboratoriet, vilket har möjliggjort utveckling av kraftfulla standardtekniker, såsom jäst tvåhybrid, syntetisk genetisk arrayanalys och tetradanalys., Många proteiner som är viktiga i mänsklig biologi upptäcktes först genom att studera deras homologer i jäst; dessa proteiner inkluderar cellcykelproteiner, signalproteiner och proteinbearbetningsenzymer.

den 24 April 1996 tillkännagavs S. cerevisiae att det var den första eukaryoten som hade sitt genom, bestående av 12 miljoner baspar, som fullföljdes som en del av genomprojektet. Vid den tiden var det den mest komplexa organismen att ha sitt fulla genom sekvenserat, och arbetet sju år och involveringen av mer än 100 laboratorier att uppnå., Den andra jästarten att ha sitt genom sekvenseras var Schizosaccharomyces pombe, som avslutades i 2002. Det var det sjätte eukaryotiska genomet som sekvenserades och består av 13,8 miljoner baspar. Från och med 2014 har över 50 jästarter haft sina genomer sekvenserade och publicerade.

genomisk och funktionell genanteckning av de två stora jästmodellerna kan nås via deras respektive modellorganismdatabaser: SGD och PomBase.,

genetiskt modifierade biofaktorer

olika jästarter har genetiskt konstruerats för att effektivt producera olika droger, en teknik som kallas metabolisk teknik. S. cerevisiae är lätt att genetiskt ingenjör; dess fysiologi, metabolism och genetik är välkända, och det är mottagligt för användning i svåra industriella förhållanden. Ett brett utbud av kemikalier i olika klasser kan produceras av konstruerad jäst, inklusive fenoliker, isoprenoider, alkaloider och polyketider. Cirka 20% av biofarmaceutiska läkemedel produceras i S., cerevisiae, inklusive insulin, vacciner mot hepatit och humant serumalbumin.