الجواب المختصر
- لعوامل النمو (فيتامينات B، النيوكليوتيدات، الأحماض الأمينية الحرة) لانطلاق الخلايا بسرعة: مستخلص الخميرة.
- للنيتروجين (البيبتيدات) لدعم الكتلة الحيوية وتخليق المنتج طوال الدورة: بيبتون الخميرة.
- للتكلفة المنخفضة حيث لا تهم المواد غير الذائبة ولا يُشترط الصفاء: متحلل الخميرة الذاتي.
معظم تركيبات التخمير ليست اختياراً لواحد منها. فهي تجمع مستخلص الخميرة مع بيبتون (بيبتون الخميرة أو بيبتون الصويا): يُطلق المستخلص المزرعة، ويُبقيها البيبتون مستمرة.
كيف يُصنع كل منها
| مستخلص الخميرة | بيبتون الخميرة | متحلل الخميرة الذاتي | |
|---|---|---|---|
| العملية | تُحلَّل خلايا الخميرة ذاتياً أو بالإنزيمات؛ ويُؤخذ الجزء الذائب ويُركَّز ويُجفَّف | يُحلَّل بروتين الخميرة مائياً بالبروتياز إلى درجة مضبوطة؛ ويُؤخذ الجزء الذائب | تُحلَّل خلايا الخميرة ذاتياً وتُجفَّف كاملة؛ ولا تُزال جدر الخلايا |
| المكونات الرئيسية | أحماض أمينية حرة، بيبتيدات قصيرة، نيوكليوتيدات، فيتامينات B، معادن | بيبتيدات أساساً؛ أحماض أمينية حرة وفيتامينات أقل | الجزء الذائب مع جدار الخلية (الجلوكان، المانان) |
| المظهر في المحلول | صافٍ | صافٍ | عكر مع رسابة |
| النيتروجين الكلي | نحو 10 إلى 12% | نحو 11 إلى 13% | نحو 8 إلى 10% |
| نسبة النيتروجين الأميني | عالية (30 إلى 40%) | متوسطة (10 إلى 25%، حسب المنتج) | متوسطة إلى منخفضة |
| الجرعة النموذجية | 0.3 إلى 1% | 0.5 إلى 2% | 1 إلى 3% |
تختلف التسمية بين الموردين، ويظهر مستخلص الخميرة أيضاً باسم مستخلص الخميرة المتحللة ذاتياً أو مسحوق الخميرة. وتخبرك نسبة النيتروجين الأميني في شهادة التحليل والصفاء في المحلول أكثر مما يخبرك الاسم.
الاختيار حسب العملية
بكتيريا حمض اللاكتيك والبيفيدوبكتيريا: طلب عالٍ على فيتامينات B والنيوكليوتيدات، لذا فمستخلص الخميرة أساسي؛ وتركيبة MRS تحتويه أصلاً. ولرفع أعداد الخلايا أكثر، الخطوة المعتادة هي إضافة بيبتون الخميرة فوق MRS لمزيد من البيبتيدات. انظر مرق MRS من الدرجة الغذائية.
Bacillus وE. coli والتعبير عن البروتينات المأشوبة: طلب كبير على النيتروجين لبناء الكتلة الحيوية، لذا يتقدّم البيبتون (بيبتون الخميرة أو التريبتون) مع نحو 0.5% مستخلص الخميرة كمصدر لعوامل النمو. يتبع LB وTB هذا المنطق.
الخمائر والفطريات الخيطية: مستخلص الخميرة مع بيبتون، بنسب يحددها الهدف. كثيراً ما تستخدم عمليات إنتاج الإنزيمات بيبتون الخميرة لأنه يُطلق النيتروجين ببطء ولا يرفع pH فجأة.
الطحالب الدقيقة والكائنات غير المعتادة: ابدأ بمستخلص الخميرة، وهو الأكمل تركيباً، ثم عدّل بعد معرفة المتطلبات.
التخمير الكمي المدفوع بالتكلفة (الأحماض العضوية، الأحماض الأمينية، الإيثانول): متحلل الخميرة الذاتي أو درجة أدنى من مستخلص الخميرة مع نيتروجين غير عضوي، مع معالجة المواد غير الذائبة في الفصل اللاحق.
متى لا يكون المتحلل الذاتي خياراً
- العمليات التي يُنقّى فيها المنتج من المرق وتهم فيها العكارة أو المواد الصلبة.
- زراعة الخلايا (تتطلب درجة زراعة الخلايا متحللات مائية مرشَّحة بالترشيح الفائق؛ والمتحلل الذاتي غير مناسب).
- أوساط الاختبار (تحدد التركيبة مستخلص الخميرة ولا يمكن استبداله).
مقارنة المنتجات من مصادر مختلفة
يمكن أن يختلف منتجان يُسمّى كلاهما «مستخلص الخميرة» اختلافاً كبيراً تبعاً للخميرة المصدر (خميرة البيرة، خميرة الخبز، Torula) والعملية. عند الاختيار، اقرأ أربعة أرقام في شهادة التحليل: النيتروجين الكلي، والنيتروجين الأميني، وكلوريد الصوديوم، والرماد؛ ثم قارن منحنيات النمو في دوارق الرج. لمزيد من التفاصيل انظر مستخلص الخميرة مقابل بيبتون الخميرة ودليل بيبتونات الخميرة.
الأسئلة الشائعة
هل يمكن لمستخلص الخميرة أن يحل محل البيبتون كلياً؟ للمزارع القصيرة منخفضة الكثافة، نعم. وللتخمير عالي الكثافة، لا: فمعظم النيتروجين في المستخلص أحماض أمينية حرة تُستهلك بسرعة، فيُترك الطور المتأخر فقيراً بالنيتروجين. والمستخلصات أيضاً عالية الملح والنيوكليوتيدات، فالجرعات التي تتجاوز نحو 2% تؤثر في الضغط الأسموزي والنكهة.
بيبتون الخميرة أم بيبتون الصويا؟ يحمل بيبتون الخميرة بعض الفيتامينات والنيوكليوتيدات الخاصة به ويناسب بكتيريا حمض اللاكتيك جيداً؛ ويحتوي بيبتون الصويا على كربوهيدرات، وهو أرخص عادة، ويؤدي جيداً مع Bacillus والبكتيريا عموماً. انظر دليل بيبتون الصويا.
ما الذي يميّز مستخلص الخميرة من الدرجة الغذائية عن الدرجة التقنية؟ ما إذا كانت المادة الخام والعملية تحت نظام إدارة سلامة الغذاء، وما إذا كانت الفلزات الثقيلة والحدود الميكروبية تستوفي المواصفات الغذائية، وما إذا كانت وثائق مسببات الحساسية والمصدر الكاملة متاحة. ينبغي أن يستخدم تخمير البروبيوتيك والأغذية الدرجة الغذائية دائماً. بيبتونات الخميرة ومستخلصات الخميرة من STBIO من الدرجة الغذائية؛ انظر منتجات بيبتون الخميرة.