Drożdże w przemyśle spożywczym

Drożdże wykorzystywane są w wielu gałęziach przemysłu spożywczego: piekarniczym (ciasta i zakwasy chlebowe), piwowarskim, winiarskim i gorzelniczym do produkcji piwa, wina i spirytusu oraz w mleczarstwie do produkcji kefirów. Stosuje się je również w przemyśle mięsnym, w celu neutralizacji kwasu mlekowego, dzięki czemu polepsza się smak produktów. Drożdże piekarskie w procesie fermentacji wytwarzają m.in. CO2, który spulchnia rosnące ciasto. Ilość wytwarzanego CO2 zależy od ilości cukrów zawartych w mące, należy również zapewnić odpowiednie do przebiegu fermentacji warunki, czyli temperaturę 25-30°C, lekko kwaśne pH (4,5-6,5) oraz dostęp tlenu w początkowej fazie przygotowywania ciasta. Ogólnie warunki do rozwoju drożdży to optymalna temperatura 25°C, choć zakres tolerowany wynosi 5-37°C, wilgotność ok. 30%, należy dostarczyć źródło węgla w postaci cukrów prostych oraz źródło azotu (pepton). Produkcja alkoholu opiera się na fermentacji prowadzonej przez drożdże, w wyniku której powstaje etanol i CO2. Przy produkcji piwa używa się jako substratów słodu jęczmiennego i szyszek chmielowych. Stosuje się drożdże Saccharomyces carisbergensis, które po fermentacji opadają na dno kadzi (drożdże fermentacji dolnej) oraz Saccharomyces cerevisiae, które wypływają na powierzchnię (drożdże fermentacji górnej). Jedne i drugie łatwo jest zebrać.
Drożdże, choć tak szeroko wykorzystywane, często działają również w sposób niepożądany. Najbardziej szkodliwe są gatunki osmofilne, czyli znoszące duże ciśnienie osmotyczne. Mogą one rozwijać się w przetworach owocowych i warzywnych, takich jak dżemy, galaretki, syropy owocowe czy miód. Produkty słodkie fermentacja drożdżowa pozbawia cukru, w miejsce którego powstaje alkohol. W kiszonkach drożdże rozkładają kwas mlekowy, przez co środowisko traci kwaśny odczyn, co sprzyja rozwojowi bakterii gnilnych. Powodują też psucie się octu. Na powierzchniach zalew w kiszonkach oraz np. na kwaśnej śmietanie rozwijają się również drożdże w formie kożucha - one również przetwarzają kwas mlekowy. Kożuchy tworzą się też na piwie i winie. W mleku i jego przetworach są przyczyną gazowania (CO2 powstający w fermentacji kwasu mlekowego). Na maśle mogą powodować powstawanie czerwonych i pomarańczowych plam oraz jego gorzki smak. Na powierzchni mięsa w wyniku rozwoju drożdży może tworzyć się białawy, bezwonny nalot, tzw. oszronienie. Dzikie drożdże mogą tworzyć na miękiszu chleba - jednak łatwo dają się one rozkruszyć, a pieczywo nadaje się potem do spożycia. Generalnie jednak rozwój dzikich szczepów drożdży obniża jakość produktów, w których wykorzystywane są drożdże hodowlane.
Jest wiele gatunków i szczepów drożdży. Poniżej przegląd kilku najważniejszych:
Saccharomyces - do tego rodzaju należą drożdże szlachetne, które są wykorzystywane w przemyśle. Gatunki dzikie powodują psucie się piwa, masła, mleka i innych produktów oraz słodkich przetworów owocowych (gatunki osmofilne).
Pichia - drożdże tlenowe, tworzące kożuch na powierzchni napojów alkoholowych.
Hansesula - tworzą kożuchy, bardzo szkodliwe dla przemysłu
Saccharomycodes - spotykane w przetworach owocowych, gdyż znoszą wysokie stężenie kwasu siarkowego, używanego do konserwowania niektórych z nich.
Candida - niektóre gatunki to gatunki wybitnie tlenowe, tworzą więc kożuchy na powierzchni wina, piwa, kiszonek czy prasowanych drożdży.
Rhodotorula - nie prowadzą fermentacji cukrów, ale powodują psucie serów, masła, śmietany i drożdży piekarskich.
Jeśli chodzi o rozmnażanie się drożdży to najbardziej powszechnym sposobem jest pączkowanie.Jest to typ rozmnażania bezpłciowego, które polega na tym, że komórka tworzy uwypuklenie, które stopniowo się powiększa. Jądro komórkowe dzieli się i jedno z potomnych jąder przechodzi do uwypuklenia, które ostatecznie odrywa się od komórki macierzystej, stając się odrębną komórką. Bezpłciowym sposobem rozmnażania jest również poprzeczny podział komórki. Drożdże mogą też wytwarzać zarodniki. U większości gatunków powstają one w sposób bezpłciowy - ze skupień cytoplazmy, które otaczają się własnymi błonami. Może również zachodzić kopulacja. Wówczas dwie komórki łączą się ze sobą za pomocą wyrostków - ich jądra ulegają zlaniu, a następnie kilkakrotnemu podziałowi. Każde jądro potomne otacza się cytoplazmą i własną błoną, tworząc zarodnik.