مقدار اکسیژن مورد نیاز هنگام شروع تخمیر

تخمیر یک فرآیند بی‌هوازی است که به طور کلی نیازی به اکسیژن ندارد. با این حال، در مراحل اولیه تخمیر، حضور اکسیژن می‌تواند مفید باشد. اکسیژن در مراحل اولیه تخمیر برای رشد و تکثیر مخمرها ضروری است. مخمرها در حضور اکسیژن، به سرعت رشد و تکثیر می‌کنند و منابع مورد نیاز خود را برای مراحل بی‌هوازی بعدی آماده می‌کنند. پس از این مرحله، محیط تخمیر باید بی‌هوازی شود تا مخمرها به تولید الکل و دی‌اکسید کربن بپردازند.

مقدار اکسیژن مورد نیاز

1. هوادهی اولیه:

   • در شروع تخمیر، هوادهی محیط تخمیر برای مدت کوتاهی (معمولاً چند ساعت) انجام می‌شود تا اکسیژن کافی برای رشد و تکثیر مخمرها فراهم شود.
   • در صنعت آبجو و شراب‌سازی، مقدار اکسیژن مورد نیاز معمولاً بین 8 تا 10 ppm (قسمت در میلیون) برای محیط تخمیر است.
   • در مقیاس خانگی، این کار می‌تواند با تکان دادن شدید مخلوط تخمیر یا استفاده از یک پمپ هوا و سنگ هوا (airstone) انجام شود.

2. انتقال به شرایط بی‌هوازی:

   • پس از اینکه مخمرها به اندازه کافی تکثیر شدند و جمعیت مناسبی از آنها ایجاد شد، تخمیر باید به شرایط بی‌هوازی منتقل شود.
   • در این مرحله، باید مراقب بود که اکسیژن اضافی به محیط تخمیر وارد نشود، زیرا می‌تواند باعث اکسیداسیون نامطلوب و تولید طعم‌های نامطلوب در محصول نهایی شود.

اهمیت هوادهی اولیه

1. رشد و تکثیر مخمر:

   • اکسیژن برای سنتز اسیدهای چرب و استرول‌ها که برای رشد سلولی مخمرها ضروری هستند، مورد نیاز است. این ترکیبات نقش مهمی در تقویت غشای سلولی مخمرها دارند و به آنها کمک می‌کنند که در شرایط بی‌هوازی عملکرد بهتری داشته باشند.

2. شروع قوی‌تر تخمیر:

   • مخمرهای سالم و فعال با رشد مناسب، می‌توانند فرآیند تخمیر را سریع‌تر و با کارایی بیشتری آغاز کنند. این امر به کاهش خطر آلودگی‌های میکروبی کمک می‌کند و کیفیت محصول نهایی را بهبود می‌بخشد.

نتیجه‌گیری

در آغاز تخمیر، حضور اکسیژن به میزان کافی برای رشد و تکثیر مخمرها ضروری است. مقدار اکسیژن مورد نیاز معمولاً بین 8 تا 10 ppm است که می‌تواند با هوادهی اولیه تأمین شود. پس از این مرحله، تخمیر باید به شرایط بی‌هوازی منتقل شود تا مخمرها به تولید الکل و دی‌اکسید کربن بپردازند. هوادهی اولیه مناسب، به شروع قوی‌تر تخمیر و بهبود کیفیت محصول نهایی کمک می‌کند.

 

---

مقدار اکسیژن محلول در آب به ppm (پارت میلیون) نیز می‌تواند بیان شود. برای اکسیژن محلول، 1 ppm معادل 1 میلی‌گرم اکسیژن محلول در هر لیتر آب است. بنابراین:

• در آب شیرین:

  • در دمای 0 درجه سانتی‌گراد: حدود 14.6 mg/L یا ppm
  • در دمای 10 درجه سانتی‌گراد: حدود 11.3 mg/L یا ppm
  • در دمای 20 درجه سانتی‌گراد: حدود 9.1 mg/L یا ppm
  • در دمای 30 درجه سانتی‌گراد: حدود 7.6 mg/L یا ppm

• در آب دریا:

  • در دمای 0 درجه سانتی‌گراد: حدود 11 mg/L یا ppm
  • در دمای 10 درجه سانتی‌گراد: حدود 8.8 mg/L یا ppm
  • در دمای 20 درجه سانتی‌گراد: حدود 7.5 mg/L یا ppm
  • در دمای 30 درجه سانتی‌گراد: حدود 6.5 mg/L یا ppm

این اعداد نشان‌دهنده میزان اکسیژن محلول در آب به واحد ppm است که استفاده شده است.

مخمر های بدون تولید الکل

در دنیا مخمرهایی وجود دارند که می توانند تخمیر را انجام دهند اما الکل تولید نکنند.

این نوع مخمرها به عنوان "مخمرهای غیر الکلی" یا "مخمرهای جایگزین الکل" شناخته می شوند. آنها فرآیند تخمیر را مشابه مخمرهای معمولی انجام می دهند، اما به جای تبدیل قندها به الکل، آنها را به محصولات نهایی دیگری مانند اسیدهای آلی، طعم دهنده ها یا ترکیبات مغذی تبدیل می کنند.

کاربردهای مخمرهای غیر الکلی:

• تولید مواد غذایی و نوشیدنی:
  • از مخمرهای غیر الکلی می توان برای تولید طیف وسیعی از محصولات غذایی و نوشیدنی مانند ماست، پنیر، کفیر، کومبوجا، آب میوه و نوشیدنی های تخمیری بدون الکل استفاده کرد.
• تولید سوخت زیستی:
  • برخی از مخمرهای غیر الکلی می توانند قندها را به سوخت های زیستی مانند اتانول یا بیوتانول تبدیل کنند.
• تولید مواد شیمیایی:
  • از مخمرهای غیر الکلی می توان برای تولید مواد شیمیایی مختلف مانند اسید لاکتیک، اسید سیتریک و گلیسرول استفاده کرد.

انواع مخمرهای غیر الکلی:

• مخمرهای اسید لاکتیک:
  • این نوع مخمرها قند را به اسید لاکتیک تبدیل می کنند که به آنها طعم ترش و تند می دهد.
  • از مخمرهای اسید لاکتیک در تولید ماست، پنیر، کفیر و سایر محصولات تخمیری لبنی استفاده می شود.
• مخمرهای استون:
  • این نوع مخمرها قند را به استون و اتانول تبدیل می کنند.
  • از مخمرهای استون می توان برای تولید حلال ها و همچنین برخی از مواد شیمیایی استفاده کرد.
• مخمرهای بتانول:
  • این نوع مخمرها قند را به بتانول تبدیل می کنند که نوعی الکل است که می تواند به عنوان سوخت زیستی استفاده شود.
• مخمرهای گلیسرول:
  • این نوع مخمرها قند را به گلیسرول تبدیل می کنند که یک ماده شیمیایی با کاربردهای مختلف صنعتی است.

ملاحظات:

• مخمرهای غیر الکلی به طور کلی ضعیف تر از مخمرهای معمولی هستند و فرآیند تخمیر را به آرامی انجام می دهند.
• برخی از مخمرهای غیر الکلی ممکن است طعم یا بوی نامطبوعی به محصولات نهایی بدهند.
• برای استفاده از مخمرهای غیر الکلی در تولید مواد غذایی یا نوشیدنی، مهم است که از نوع مناسب مخمر و شرایط تخمیر صحیح استفاده شود.

مخمر شراب قرمز

انتخاب مخمر مناسب برای شراب قرمز به عوامل متعددی بستگی دارد، از جمله نوع انگور، طعم مورد نظر و سبک شراب.

در اینجا برخی از ملاحظات کلیدی هنگام انتخاب مخمر برای شراب قرمز آورده شده است:

• توانایی تخمیر: مخمر باید بتواند قندهای موجود در آب انگور را به طور موثر تخمیر کند.
• طعم: مخمر باید طعم های دلخواه را تولید کند.
• ویژگی های تخمیر: مخمر باید ویژگی های تخمیر مورد نظر مانند سرعت تخمیر و تحمل الکل را داشته باشد.

مهم است که قبل از انتخاب مخمر برای شراب قرمز خود تحقیق کنید. منابع زیادی برای کمک به شما در انتخاب مخمر مناسب برای نیازهای شما در دسترس است.

در اینجا چند نکته برای انتخاب مخمر برای شراب قرمز آورده شده است:

• با یک شراب ساز محلی یا تامین کننده مخمر صحبت کنید.
• دستور العمل های شراب را که طعم آنها را دوست دارید بررسی کنید.
• در مورد سویه های مختلف مخمر و ویژگی های آنها تحقیق کنید.

با انتخاب مخمر مناسب، می توانید شراب قرمزی بسازید که خوشمزه و پیچیده باشد."

مخمر - Torulaspora delbrueckii

این مخمر طعم های خاکی و قارچی تولید می کند. اغلب برای شراب های قرمز پیچیده استفاده می شود.

مخمر - Schizosaccharomyces pombe

این مخمر طعم های میوه ای و گلدار را تولید می کند. اغلب برای شراب های قرمز سبک استفاده می شود.

-

Schizosaccharomyces pombe، که به عنوان مخمر شکافت شناخته می شود، در شراب سازی کاربردهای محدودی دارد. این مخمر به طور طبیعی در انگور یافت می شود و می تواند در تخمیر شراب نقش داشته باشد. با این حال، به طور کلی به اندازه مخمر نانوایی (Saccharomyces cerevisiae) برای شراب سازی مناسب نیست.

دلایل عدم استفاده گسترده از اس. پومب در شراب سازی:

• تولید الکل پایین: اس. پومب در مقایسه با مخمر نانوایی، الکل کمتری تولید می کند. این امر می تواند شراب را ضعیف تر و طعم آن را کمتر دلپذیر کند.
• تولید طعم های نامطلوب: اس. پومب می تواند طعم های نامطلوبی مانند گوگرد، دود و فلز را در شراب ایجاد کند.
• عدم تحمل بالا به الکل: اس. پومب در مقایسه با مخمر نانوایی، تحمل کمتری به الکل دارد. این امر می تواند تخمیر را متوقف کند و شراب را ناقص بگذارد.

با وجود این چالش ها، در برخی موارد از اس. پومب در شراب سازی استفاده می شود:

• شراب های سبک: اس. پومب می تواند برای تولید شراب های سبک با طعم ظریف تر استفاده شود.
• شراب های گازدار: اس. پومب می تواند برای تولید شراب های گازدار مانند پت نت استفاده شود.
• شراب های دسر: اس. پومب می تواند برای تولید شراب های دسر مانند شراب پورت استفاده شود.

در حال حاضر، تحقیقاتی برای بهبود عملکرد اس. پومب در شراب سازی در حال انجام است. این تحقیقات به دنبال توسعه سویه های جدید اس. پومب هستند که الکل بیشتری تولید می کنند، طعم های نامطلوبی ایجاد نمی کنند و تحمل بالاتری به الکل دارند.

در نهایت، استفاده از اس. پومب در شراب سازی به انتخاب شراب ساز بستگی دارد. برخی از شراب سازان طعم های منحصر به فردی را که اس. پومب می تواند ایجاد کند، دوست دارند، در حالی که برخی دیگر ترجیح می دهند از مخمر نانوایی استفاده کنند.

مخمر - Saccharomyces bayanus

این مخمر به دلیل توانایی آن در تخمیر قندهای دشوار شناخته شده است. این اغلب برای شراب های قرمز با طعم قوی استفاده می شود.

مخمر - Saccharomyces cerevisiae

 

مخمر ساکارومایسس سرویزیه (به انگلیسی: Saccharomyces cerevisiae) مهم‌ترین مخمر صنعتی برای تولید محصولات بیوشیمیایی، پروتئین‌های نوترکیب و پروتئین تک‌یاخته است. سردهٔ ساکارومایسس شامل دو گونهٔ مشهور ساکارومایسس سرویزیه و ساکارومایسس بولاردی "Saccharomyces boulardii" است. ساکارومایسس سرویزیه که به مخمر نان نیز معروف است، در تخمیر الکلی خمیر نان و آبجو و دیگر منابع کربوهیدراتی نقش دارد. طی این فرایند مخمر با تغذیه از قند، الکل و کربن دی‌اکسید تولید می‌کند. "ساکارومایسس بولاردی" به عنوان یک مکمل پروبیوتیک در پزشکی کاربرد دارد. ساکارومایسس سرویزیه مهم‌ترین مخمر برای تولید نان، آبجو، شراب و … است؛ که فرایند تبدیل قند به الکل و کربن دی‌اکسید در فرایند تهیهٔ شراب از انگور توسط این مخمر انجام می‌شود. با رسیدن الکل به میزان حدود پانزده درصد مخمرها به علت وجود الکل می‌میرند و عمل تخمیر متوقف می‌شود. برای همین درصد الکل شراب از ۱۵٪ بالاتر نمی‌رود.

-

Saccharomyces cerevisiae، که به عنوان مخمر شراب نیز شناخته می شود، یک مخمر تک سلولی است که نقشی حیاتی در فرآیند شراب سازی ایفا می کند. این مخمر به طور طبیعی در آب انگور یافت می شود و برای تبدیل قند موجود در آب انگور به الکل و دی اکسید کربن استفاده می شود.

-

مزایای استفاده از Saccharomyces cerevisiae در شراب سازی:

• تخمیر قابل اعتماد و کارآمد: مخمر Saccharomyces cerevisiae به طور قابل اعتمادی قند را به الکل تبدیل می کند و فرآیند شراب سازی را آسان می کند.
• طعم و تنوع: سویه های مختلف مخمر طعم های منحصر به فردی به شراب می بخشند و تنوع زیادی را در تولید شراب ایجاد می کنند.
• سازگاری با محیط زیست: مخمر Saccharomyces cerevisiae یک میکروب طبیعی است و استفاده از آن در شراب سازی از نظر زیست محیطی پایدار است.

علاوه بر Saccharomyces cerevisiae، مخمرهای دیگری نیز در شراب سازی استفاده می شوند. با این حال، Saccharomyces cerevisiae به دلیل عملکرد قابل اعتماد، طعم دلپذیر و تنوع سویه ها، محبوب ترین مخمر در شراب سازی باقی مانده است.

 

مخمر اتانول - Pichia stipitis

یک مخمر بی هوازی است.

-

مخمر Pichia stipitis یک گونه مخمر است که در تولید بیواتانول، نوعی سوخت تجدیدپذیر، کاربرد دارد. این مخمر به طور خاص در تخمیر قندهای حاصل از همی سلولز، که جزئی از دیواره سلولی گیاهان است، مهارت دارد.

همی سلولز یک کربوهیدرات پیچیده است که تخمیر آن نسبت به سایر قندها مانند گلوکز دشوارتر است. با این حال، Pichia stipitis دارای آنزیم های لازم برای تجزیه همی سلولز به قندهای ساده تر است که سپس می تواند آنها را به اتانول تبدیل کند. این امر Pichia stipitis را به یک موجود ارزشمند برای تولید بیواتانول از زیست توده مانند یونجه، بقایای ذرت و تفاله نیشکر تبدیل می کند.

-

Pichia stipitis یک مخمر غیر ساکارومایسس است که به طور طبیعی در آب انگور و شراب یافت می شود. این مخمر به دلیل توانایی آن در تخمیر قندهای تخمیر نشده توسط Saccharomyces cerevisiae، مانند همی سلولز، شناخته شده است.

مزایای استفاده از Pichia stipitis در شراب سازی:

• افزایش طعم و پیچیدگی: Pichia stipitis می تواند طیف وسیعی از طعم ها و رایحه ها را به شراب اضافه کند، از جمله طعم های میوه ای، تند و گلدار.
• افزایش پایداری شراب: Pichia stipitis می تواند به طور طبیعی شراب را تثبیت کند و از رشد باکتری ها و مخمرهای ناخواسته جلوگیری کند.
• کاهش نیاز به مواد افزودنی: Pichia stipitis می تواند به طور طبیعی اسیدیته شراب را تنظیم کند و نیاز به افزودن اسیدهای مصنوعی را کاهش دهد.

معایب استفاده از Pichia stipitis در شراب سازی:

• تخمیر کند: Pichia stipitis به طور قابل توجهی کندتر از Saccharomyces cerevisiae تخمیر می شود.
• تولید طعم های ناخواسته: اگر به درستی کنترل نشود، Pichia stipitis می تواند طعم های ناخواسته ای مانند گوگرد و اسید استیک را به شراب اضافه کند.
• تولید اتانول بالا: Pichia stipitis می تواند سطوح بالایی از اتانول را تولید کند که می تواند شراب را تلخ کند.

استفاده از Pichia stipitis در شراب سازی نیاز به دقت و کنترل دقیق دارد. شراب سازان باید از سویه های مناسب Pichia stipitis استفاده کنند و شرایط تخمیر را به دقت کنترل کنند تا طعم ها و رایحه های مطلوب را به دست آورند.

در اینجا برخی از کاربردهای خاص Pichia stipitis در شراب سازی آورده شده است:

• تخمیر شراب های دسر: Pichia stipitis می تواند برای تخمیر شراب های دسر با قند بالا استفاده شود، مانند شراب پورت و شراب Sauternes.
• تخمیر شراب های سفید: Pichia stipitis می تواند برای تخمیر شراب های سفید با طعم میوه ای و گلدار استفاده شود.
• تخمیر شراب های قرمز: Pichia stipitis می تواند برای افزایش پیچیدگی طعم و پایداری شراب های قرمز استفاده شود.

تحقیقات در مورد استفاده از Pichia stipitis در شراب سازی همچنان ادامه دارد. شراب سازان به طور فزاینده ای از Pichia stipitis برای ایجاد شراب های منحصر به فرد و پیچیده استفاده می کنند.

-

مخمر آب جو - Schizosaccharomyces pombe

یک مخمر بی هوازی است.

مخمر های هوازی و بی‌هوازی

• برخی از مخمرها، مانند Saccharomyces cerevisiae، می‌توانند در هر دو شرایط هوازی و بی‌هوازی به طور کارآمدی رشد و تکثیر کنند.