Реши задание на изображении

Кратко по вопросам:

1. Основные этапы развития науки о дрожжах:

   • эмпирический — использование дрожжей в хлебе, пиве и вине с древности, без понимания сути;
   • микроскопический — открытие и первые описания клеток дрожжей;
   • микробиологический — доказательство роли дрожжей в брожении, получение чистых культур;
   • биохимический — изучение ферментов и путей брожения;
   • современный — генетика, геномика, метаболическая инженерия и промышленная биотехнология.

2. Кто и когда впервые описал и зарисовал дрожжевые грибы?
   В 1838 г. Шарль Каньяр де Ла Тур описал и зарисовал дрожжи как живые почкующиеся организмы. Раньше, в 1680 г., дрожжевые клетки впервые увидел под микроскопом А. ван Левенгук.

3. Кем и когда доказана роль дрожжей в спиртовом брожении?
   Луи Пастером в 1857–1861 гг. Он показал, что спиртовое брожение вызывает не самопроизвольное химическое разложение, а жизнедеятельность дрожжей.

4. Где распространены дрожжевые грибы и какова их роль в природе?
   Они распространены почти повсеместно: в почве, на растениях и плодах, в нектаре, соках деревьев, воде, воздухе, пищевых продуктах, на коже и в кишечнике животных. Особенно много их там, где есть сахара.
   В природе дрожжи разлагают органические вещества, сбраживают сахара, участвуют в круговороте углерода, служат пищей для мелких беспозвоночных и могут быть симбионтами насекомых. Некоторые виды портят продукты.

5. Как проявляется эффект Пастера?
   При доступе кислорода дрожжи переходят от брожения к дыханию. При этом скорость сбраживания сахара падает, а выход биомассы растёт. Кислород подавляет брожение.

6. Как проявляется эффект Кребтри?
   При высокой концентрации глюкозы дрожжи активно бродят даже при наличии кислорода: образуется этанол, а дыхание подавляется. Это важно в промышленности: избыток сахара ведёт к спирту, а не к наращиванию массы дрожжей.

7. Когда и где основан первый дрожжевой завод?
   В 1846 г. в Вене — первый завод по производству прессованных пекарских дрожжей.

8. Из каких технологических этапов состоит дрожжевое производство?

   1. подготовка сырья — мелассы, воды, питательных солей;
   2. приготовление и стерилизация питательной среды;
   3. получение чистой культуры и посевного материала;
   4. выращивание дрожжей в ферментёрах при аэрации;
   5. отделение дрожжей, промывка и сгущение;
   6. прессование или сушка;
   7. упаковка, контроль качества и хранение.

Как это понять

Главное различие — брожение и дыхание:

\[ \mathrm{C_6H_{12}O_6 \to 2C_2H_5OH + 2CO_2} \]

— спиртовое брожение, без кислорода.

\[ \mathrm{C_6H_{12}O_6 + 6O_2 \to 6CO_2 + 6H_2O} \]

— дыхание, с кислородом.

Отсюда и эффекты:

• эффект Пастера: есть кислород → дрожжи «дышат», брожение тормозится;
• эффект Кребтри: сахара слишком много → дрожжи бродят даже при кислороде.

В дрожжевом производстве нужна именно биомасса дрожжей, поэтому культуру выращивают при хорошей аэрации и не дают сахару накапливаться в избытке. Иначе вместо роста массы начнётся активное образование спирта.

Проверка:

• мало сахара + много кислорода → дыхание, много дрожжей;
• много сахара + кислород → брожение, спирт;
• нет кислорода → брожение.