به گزارش روز يكشنبه گروه علمي ايرنا به نقل از معاونت علمي و فناوري رياست جمهوري، تبديل قند به الكل توسط مخمر نمونه اي از فرآيند تخمير است. اثربخشي عصاره هاي تخمير شده گياهان بيشتر از تاثير عصاره هاي تخمير نشده گياهان است. پروتيين هاي گياهي حاصل از فرآيند تخمير اندازه مولكولي كمتر و نفوذ بيشتري به اعماق پوست دارند.
تخمير پديده‌اي ناشي از مجموعه فعاليت هاي زيستي است كه در آن تركيبات آلي داراي مولكول هاي بزرگ به تركيبات داراي مولكول هاي كوچكتر و ساده‌تر شكسته و تجزيه (كاتابوليسم) مي شود؛در اين فرآيند علاوه بر ايجاد تركيبات آلي ساده‌تر، گازكربنيك و انرژي نيز آزاد ميشود، به بيان ديگر تخمير تجزيه ناقص بعضي از متابوليت ها (تركيبات آلي) به تركيبات ساده‌تر همراه با انرژي توسط عامل تخميري است.
پاستور اولين كسي است كه نقش مخمرهاي الكلي را نشان داد. بهترين مثال مخمرها ، مخمرهاي خميرترش يا مخمر نانوايي است. اگر اين مخمرها در محيط كشت گلوكز و در حضور اكسيژن كافي قرار گيرند، به شدت تقسيم شده، اكسيژن جذب كرده و دي‌اكسيدكربن آزاد مي‌سازند. بيشترين سرعت واكنش هاي ناشي از تنفس و شدت اكسيداسيون گلوكز اين مخمرها كه از گروه آسكوميست هستند، هنگامي است كه تنفس هوازي دارند. اگر اين مخمرها در داخل يك ظرف در بسته كشت داده شوند، پس از مصرف اكسيژن محدود و معين داخل ظرف و آزاد ساختن گازكربنيك ديگر قادر به تنفس عادي نبوده، شروع به تخمير باقي مانده مواد مي‌كنند. آغاز تخمير ايجاد اكسيدكربن همراه با الكل اتيليك است و بوي الكل اتيليك در اين هنگام وقوع عمل تخمير را در محيط كشت معلوم مي‌كند.
تخمير هميشه با تشكيل الكل همراه نيست، در تخمير تركيبات ديگري مانند گليسيرول نيز بوجود مي‌آيند. پيدايش تركيبات فرعي غير از الكل در پديده تخمير و حضور اين تركيبات در محيط عمل از نظر ادامه تغيير اهميت فراوان دارد. رشد مخمرها در شرايط تخميري (تنفس بي‌هوازي) بسيار كند است، در شرايط تخمير انرژي آزاد شده از مقدار معيني مواد قندي مانند يك گرم گلوكز محلول ، درحدود 21 بار كمتر از حالت تنفس عادي (هوازي است) انرژي حاصل از پديده تخمير بيشتر به صورت حرارت تلف ميشود.
محيط در حال تخمير نسبت به محيطي كه در آن تنفس عادي صورت مي‌گيرد بسيار گرم‌تر است. تخمير الكلي تحت اثر مجموعه درهمي از آنزيم‌هاي درون سلولي به نام (زيماز) صورت مي‌گيرد.
**مخمر چيست؟
خمير مايه يا مخمر يك قارچ ميكروسكوپي است. در طبيعت در همه جا يافت مي شود و قادر است قندها را به الكل و گاز دي اكسيد كربن و تركيبات معطر تبديل كند.
مخمر شرايط اسيدي كه پ هاش ph آن چهار تا شش است، براي تخمير ترجيح مي دهد. در خارج از محدوده مذكور، فعاليت مخمر به مقدار قابل ملاحظه اي كاهش مي يابد. مواد نگهدارنده مانند تركيبات بازدارنده رشد كپك به قدرت مخمر براي توليد گاز آسيب وارد مي كند. درجه حرارت مناسب براي نگهداري مخمر و حفظ فعاليت آن بسيار حائز اهميت است.
درجه حرارت هاي خيلي سرد يعني صفر درجه سانتيگراد و يا كمتر لزوماً مخمر را نمي كشد. در حقيقت مخمر مي تواند منجمد شود و زنده بماند اما انجماد غير صحيح مي تواند سلول هاي مخمر را تخمير كند كه در اين صورت توانايي تخمير را از دست مي دهد.
مخمر براي فعاليت و تخمير به محيط گرم نياز دارد بنابراين درجه حرارت خمير بايد كنترل شود. درجه حرارت مناسب براي فعاليت مخمر بين 27-24 درجه سانتيگراد است كه در اين صورت حداكثر گاز را در مرحله تخمير نهائي توليد مي‌كند. در شرايط مرطوب تخمير نهايي كه رطوبت نسبي هوا 85 در صد است درجه حرارت مطلوب 37 درجه سانتيگراد است و تخمير در بيشترين سرعت انجام مي گيرد. درجه حرارت بالاتر از 42 درجه سانتيگراد باعث ميشود فعاليت مخمر كم شود و در درجه حرارت بالاتر از 50 درجه سانتيگراد كاملا غير فعال شود.
**انواع مخمر
مخمر فشرده يا تر: مخمر فشرده يا تر از صاف كردن محلول خامه مانند؛ مخمر بدست ميايد. روغن نباتي و امولسيون كننده ممكن است براي كمك به اكسترود كردن و بسته بندي آن به صورت بلوك هاي 500 تا يك هزار گرمي مورد استفاده قرار گيرد.
رطوبت مخمر تر بين 75-70 در صد است. اين نوع مخمر بايد در طول مدت نگهداري و حمل و نقل در درجه حرارت بين 1 تا 5 درجه سانتيگراد نگه داشته شود. مشروط بر اينكه تهويه كافي براي خارج ساختن گرماي ناشي از تنفس مخمر وجود داشته باشد. مخمر فشرده ميتواند در چنين شرايطي تا سه هفته بدون اتلاف در قدرت تخمير نگهداري شود.
مخمر خشك: مخمر خشك در دو شكل معمولي و فوري توليد ميشود. اين نوع مخمر از گونه هاي خاصي انتخاب و ساخته ميشود تا درجه نسبتا بالاي خشك كردن را تحمل كند. رطوبت مخمر خشك بين 3 تا 8 درصد است. مخمر خشك در تهيه خمير ابتدا مي بايست قبل از افزودن به ديگر مواد اوليه فعال شود. براي اين منظور مخمر با بخشي از آب مورد استفاده در تهيه خمير، كمي شكر و آرد مخلوط ميشود و قبل از افزودن به خمير به مدت 15 دقيقه رها ميشود هر ماه نگهداري حدود 7% از فعاليت آن مي كاهد. مخمر خشك فوري بر خلاف مخمر خشك مغمولي نيازي به آماده سازي و فعال شدن نداشته و ميتواند مستقيما يعني به صورت پودر به خمير اضافه شود.
مخمر مايع: اين مخمر يك محلول رقيق سلول هاي مخمر در آب است به گونه اي كه 7.1 ليتر آن معادل يك كيلوگرم مخمر فشرده يا مرطوب است، حمل آن به واحدهاي نانوايي بوسيله تانكرهاي مجهز به سيستم خنك كننده صورت مي گيرد. در طول حمل محلول مخمر دائما هم زده ميشود و درجه حرارت آن در 3 درجه سانتيگراد نگهداشته ميشود بگونه اي كه قدرت توليد گاز خود را به مدت چند روز حفظ كند. اين مخمر براي واحدهاي صنعتي بزرگ مناسب است.
**توليد مثل مخمرها
مخمرها معمولا با جوانه زدن تكثير مي‌يابند. دراين پديده، جوانه بر سطح خارجي سلول مادر بوجود مي‌آيد و با دراز شدن آن، هسته سلول مادر تقسيم شده، به يكي از هسته‌هاي حاصل بدون جوانه زدن مهاجرت مي‌كند. آنگاه مواد ديواره سلولي بين جوانه و سلول مادر بوجود آمده ، سرانجام جوانه از سلول مادر جدا ميشود. يك سلول مخمر ممكن است با روش جوانه زدن تا 24 جوانه توليد كند.
در برخي موارد، سلولهاي مخمر با شكاف برداشتن سلول مادر رشد مي‌كنند. بدين معني كه سلول مادر دراز شده ، هسته آن تقسيم شده و دو سلول بوجود مي‌آيد. افزايش تعداد سلولهاي مخمري بر روي محيط سفت، كلوني شبيه باكتري‌ها بوجود مي‌آورد.
**رشد و فعاليت مخمرها
مخمرها قادر هستند به طريقه بي‌هوازي اختياري، رشد كنند. به اين معني كه از اكسيژن يا تركيبات آلي به عنوان پذيرنده نهايي الكترونها استفاده مي‌كنند. در محيط واجد اكسيژن فراوان، مخمرها مواد قندي را تخمير كرده، اتانول و دي‌اكسيد كربن توليد مي‌كنند. اين فرآيند اساس صنايع تهيه مشروبات الكلي و شيريني پزي است.
برخي از گونه‌هاي ساكارومايسس مانند ساكارومايسس سروزيه را براي تهيه اتانول و دي‌اكسيد كربن جهت ورآمدن خمير نان به كار مي‌برند.
**جايگاه صنعت تخميري در دنيا و ايران
صنعت تخميري جزء صنايع پيشرفته اي است كه در دنيا مورد توجه قرار گرفته است و بازار خوبي دارد، بر اساس گزارش هاي موجود اگر اين صنعت رشد 6 تا 7 درصدي داشته باشد تا سال 1404، حدود 300 ميليارد دلار از سهم بازار دنيا را در دست خواهد گرفت كه اين، رقم قابل توجهي است.
در ايران نيز معاونت علمي ذيل ستاد توسعه زيست فناوري به صنعت تخميري ورود كرده است و به گفته دبير كارگروه صنايع تخميري ستاد توسعه زيست فناوري، اگر بخواهيم اهداف ستاد توسعه زيست فناوري را برآورده كنيم، بايد سهم ايران در اين صنعت را به 9 ميليارد دلار برسانيم.
** سهم ايران در افق 1404 در صنعت تخميري بايد به 9 درصد برسد
دبير كارگروه صنايع تخميري ستاد توسعه زيست فناوري معاونت علمي در اين زمينه گفت: صنعت تخميري ايران در گذشته رشد خوبي داشت در چند سال اخير نبود حمايت از توليدات داخلي روزگار كارخانجات صنايع تخميري را ناخوش كرده است.
عباس شجاع الساداتي افزود: ستاد توسعه زيست فناوري با حمايت هاي خود قصد دارد اين صنعت دير پا و پويا را احيا كند.
وي افزود: برنامه‌ريزي و تحقيقات لازم براي مشخص شدن وضعيت فعلي اين صنعت در كشور انجام شده است و بررسي هاي براي افزايش سهم ايران از بازار جهاني صنعت تخمير ادامه دارد.
دبير كارگروه صنايع تخميري ستاد توسعه زيست فناوري معاونت علمي صنعت تخميري را از صنايع با تكنولوژي(هاي تك) دانست و گفت: رشد اين صنعت در مقايسه با صنايع ديگر سريع و آسان نيست به همين دليل قصد داريم با مطالعه روي صنايع ديگري كه در كشور شكل گرفته است، دلايل شكست يا پيشرفت آنها را بررسي كرده و از اين تجربيات آنان بهره بريم.
وي آسيب شناسي صنايع ديگر را با اهميت دانست و گفت: تا پايان سال جاري آسيب شناسي انجام خواهد شد واز برنامه هاي موفقيت آميز ديگر صنايع براي راه اندازي صنعت تخمير استفاده خواهد شد.
علمي**1293**2017
تهران- ايرنا- فرآيند تبديلي تخمير هزاران سال است كه از جمله براي نگهداري غذا استفاده مي شود كه در آن مولكول هاي مواد آلي شكسته شده و به مولكول هاي ديگر تبديل مي شود.