Классификация грибов. 
Мир микроорганизмов в природе

І. Низшие грибы, или фикомицеты (Phycomycetes). Мицелий неклеточный или с небольшим количеством перегородок, у наиболее примитивных в виде голого комочка протоплазмы — амёбоида или в виде одной клетки с ризоидами.

II класс. Сумчатые грибы, или аскомицеты (Ascomycetes). Мицелий многоклеточный, гаплоидный, на нём развиваются конидиальные спороношения. Характерно образование сумок с аскоспорами — основных органов размножения.

III класс. Базидиомицеты (Basidiomycetes). Мицелий многоклеточный, как правило, дикариотический; конидиальные (гаплоидные) стадии редки. Характерно образование базидий, несущих на стеригмах базидиоспоры. Включает подавляющее большинство употребляемых человеком в пищу, а также ядовитых Г. и многих паразитов злаков и др. культурных и диких растений.

IV класс. Несовершенные грибы (Deuteromycetes, или Fungi imperfecti). Мицелий многоклеточный, размножение только бесполое — конидиями. Полового размножения не имеют (не образуют ни сумок, ни базидий). Один из порядков этих Г. (Mycelia sterilia) характеризуется полным отсутствием каких-либо спор, в том числе и конидий.

Дрожжи. В классификации грибов особое место занимают дрожжи — одноклеточные грибы, относящиеся к классу аскомицетов (Ascomycefes). Клетки дрожжей неподвижны, иногда образуют так называемый ложный мицелий. Дрожжи широко распространены в природе (в почве, на поверхности растений, плодов, ягод и овощей, в самых разных субстратах, содержащих сахар) и используются человеком с древнейших времен в пищевой промышленности, виноделии, пивоварении, хлебопечении и других производствах, связанных с брожением, т. е. с превращением сахара в этиловый спирт и диоксид углерода под влиянием жизнедеятельности дрожжей. Однако спонтанное развитие дрожжей в пищевых продуктах, содержащих сахар, вызывает их порчу: продукт вспучивается, разрыхляется, происходит изменение его запаха и вкуса.

Форма и строение дрожжевой клетки. Клетки дрожжей имеют самую разнообразную форму: округлую, овальную, овально-яйцевидную, эллиптическую, цилиндрическую, лимоновидную, серповидную, колбовидную. Длина дрожжевой клетки не превышает 10…15 мкм. Дрожжи являются эукариотами, строение клетки дрожжей сходно со строением клетки грибов. В состав клеточной стенки дрожжей входят гемицеллюлозы (60…70% сухой массы), небольшие количества белка, липидов и хитин. В цитоплазме клетки дрожжей расположены ядро с ядерной мембраной, эндоплазматическая есть, аппарат Гольджи, лизосомы, рибосомы, митохондрии и вакуоли с запасными питательными веществами, которые могут быть капельками жира, волютина, гликогена.

При развитии на жидких средах клеточные стенки некоторых дрожжей могут ослизняться и склеиваться друг с другом, образуя оседающие на дно хлопья. Такие дрожжи называют хлопьевидными. Дрожжи, клеточные стенки которых не ослизняются, называются пылевидными. Пылевидные дрожжи в жидкости находятся во взвешенном состоянии.

Размножение дрожжей Дрожжи размножаются как вегетативным, так и половым способом. Наиболее широко распространенным способом вегетативного размножения является почкование; некоторые виды дрожжей размножаются бинарным делением клетки. При почковании на поверхности дрожжевой клетки появляется бугорок (почка), который постепенно увеличивается в размерах до материнской клетки. Перед почкованием происходит деление ядра клетки, одна часть которого вместе с цитоплазмой и клеточными микроструктурами переходит в молодую почку. По мере роста почки в месте соединения ее с материнской клеткой образуется перетяжка, отграничивающая почку, которая и отделяется, оставив на материнской клетке шрам. Почкующиеся дрожжевые клетки могут образовывать не одну, а несколько почек, которые тоже могут начать образование почек. Постепенно образуются скопления из многих объединенных между собой клеток, которые называют сростками почкования. На поверхности жидких сред такие сростки почкования образуют тонкую пленку, легко разрушающуюся при взбалтывании жидкости. Есть дрожжи, образующие более или менее толстые морщинистые пленки, удерживающиеся при взбалтывании жидкости. Такие пленчатые дрожжи вызывают порчу квашеных овощей, вина, пива.

Аскоспоры — споры полового размножения — образуются в голом аске, развившемся из зиготы или из одной вегетативной клетки. Гаплоидные почкующиеся клетки дрожжей могут сливаться (копулировать), при этом сливаются ядра, а потом они редукционно делятся и образуются четыре аскоспоры. У некоторых видов дрожжей число аскоспор может быть две, четыре, восемь и даже двенадцать. Диплоидные клетки дрожжей крупнее и физиологически активнее гаплоидных. В промышленности используют преимущественно диплоидные и полиплоидные расы. Есть и аспорогенные (не образующие спор) дрожжи, большинство которых размножается исключительно почкованием: Torulopsis, Cryptococcus и др.

Как было сказано выше, дрожжи относятся к сумчатым грибам — аскомицетам. Однако в 70-е годы XX в. у некоторых дрожжей, которые считались «несовершенными» (род Rhodotorula), были обнаружены жизненные циклы с половыми стадиями, очень сход ными с таковыми у базидиомицетов. В связи с этим одни дрожжи были отнесены к базидиомицетам (Rhodotorula), а другие — к аскомицетам (Candida).

Таким образом, дрожжи — это аскои базидиомицеты, которые в вегетативной стадии размножаются почкованием или делением (что приводит к их одноклеточному росту) и не образуют плодовых тел.

Основные представители дрожжей. Систематическое деление дрожжей на семейства, роды и виды основано на особенностях их размножения, физиологических, биохимических, морфологических и генетических признаков. Для пищевой промышленности наибольшее значение имеет род сохаромицес (Saccharomyces). В этот род входят как природные виды, так и виды, полученные путем селекции. Их называют расами дрожжей. Они различаются способностью сбраживать разные сахара, интенсивностью брожения, количеством образуемого спирта, оптимальной температурой брожения, образованием спор и др.

В пищевой промышленности наиболее широко используют два вида дрожжей рода Saccharomyces: Sacch. cerevisiae и Sacch. elhpsoideus, или Sacch. vini.

Сахаромицес церевизиа (Sacch. cerevisiae) имеют круглую или овальную форму клетки. Их используют для получения этилового спирта, а также в пивоварении, квасоварении, хлебопечении. Каждое производство использует свои специфические расы дрожжей, дающие возможность получить конечный продукт с заданными свойствами.

Сахаромицес еллипсоидеус (Sacch. elhpsoideus, или Sacch. vini) имеет клетки эллиптической формы. Этот вид дрожжей используемся преимущественно в виноделии.

Каждая марка вина производится с использованием специфической расы дрожжей.

Все виды дрожжей рода сахаромицес и некоторые природные дрожжи при спонтанном (самопроизвольном) развитии на пищевых продуктах, содержащих сахар, иызывают их порчу: брожение и прокисание.

Из других родов дрожжей наибольшее значение имеют два: торулопсис (Torulopsis) и кандида (Candida), которые широко распространены в природе, и способны вызвать спиртовое, но вызывают порчу пищевых продуктов, а дрожжи рода кандида имеют к тому же патогенные формы, вызывающие кандидозы слизистой оболочки полости рта, особенно часто у детей. Дрожжи рода торулопсис имеют клетки округлой или овальной формы. Эти дрожжи вызывают лишь слабое спиртовое брожение. Отдельные виды этих дрожжей используют при производстве кумыса и кефира.

Дрожжи рода кандида имеют клетки вытянутой, цилиндрической формы, иногда образуют примитивный мицелий. Есть виды, например С. mycoderma, которые могут окислять сахар и этиловый спирт в органические кислоты и являются вредителями при производстве вин, пива, пекарских дрожжей.

Они вызывают также порчу квашеных овощей, безалкогольных напитков и многих других пищевых продуктов. Некоторые виды дрожжей рода кандида использовались в животноводстве и птицеводстве для производства кормового белка, богатого витаминами. Для этих же целей использовались пигментные (желтые, красные, розовые) дрожжи из рода родоторула (Rhodotoruld), богатые каротиноидами.

Производство пекарских дрожжей. Пекарские прессованные и сухие дрожжи изготовляют на специализированных дрожжевых заводах. Питательной средой для их выращивания служит осветленная, очищенная и разбавленная водой свекловичная меласса — отход свеклосахарного производства. Дополнительно добавляют азоти фосфорсодержащие соли. Температура выращивания поддерживается около 30 °C, рН среды 4,5…5,5. Дрожжи растут при интенсивной аэрации, непрерывной подаче воздуха. Дрожжи содержатт, сахар используется ими не для брожения, а для синтеза веществ клеток, которые активно размножаются. Когда образуетмаксимальное число клеток на объем среды, их сливают, отделяют от среды, промывают водой, сгущают, прессуют до содержания влаги 73… 75%. Дрожжевую массу формуют в виде брикетов содержанием дрожжевых клеток 8… 12 млрд в 1 г. Брикеты упаковывают в бумагу и охлаждают до температуры 4 °C. В таком видеони поступают на реализацию.

Главным недостатком прессованных дрожжей является непродолжительный срок годности, так как дрожжи быстро автолизируются и портятся. После Второй мировой войны стали производить сухие дрожжи с содержанием влаги 8… 10%. Это были сферические гранулы около 1 мкм в диаметре. Дрожжевая масса высушивалась в течение 10…20 ч в горизонтальном сушильном аппарате. Главным недостатком этих дрожжей была потеря значительной части активности в процессе сушки из-за неблагоприятного режима сушки.

В начале 70-х годов XX в. появилось второе поколение сухих дрожжей — инстантные дрожжи. Технология их приготовления заключалась в использовании специального метода быстрой сушки без повреждения клеточной мембраны и консервации дрожжей вакуумом. Сушка производилась в горячем воздушном потоке, конечная влажность продукта составляла 4%, продолжительность сушки — 20 мин.

В середине 90-х годов XX в. появилось третье поколение сухих дрожжей, объединившее достоинства инстантных дрожжей с высококонцентрированным комплексом специальных хлебопекарных ферментов в одном продукте. Эти дрожжи получили название «Фермипан Супер». Дрожжи третьего поколения позволяют улучшать качество хлеба и активно противостоять процессу черствления.