kvasac, proizvod dobiven razmnožavanjem mikroskopskih gljiva (kvasci) s približno 1500 vrsta, kojima je tijelo u osnovnom obliku jednostanično. Kvasci ne tvore jednu taksonomsku kategoriju (filogenetsku skupinu), već obuhvaćaju više različitih skupina koje međusobno nisu srodne. Razmnožavaju se nespolno (asporogeni kvasci) pupanjem ili staničnom diobom, te spolno (sporogeni kvasci) stvaranjem askusa (razred askomiceta) ili bazidija (razred bazidiomiceta). Neki su kvasci patogeni za ljude i životinje (poput kvasca Candida albicans), a neki su važni u biotehnološkoj proizvodnji.







Uporaba kvasca

Uporaba i proizvodnja kvasca temelji su biotehnologije (→ bioprocesno inženjerstvo) i prehrambene tehnologije. U industrijskoj biotehnološkoj proizvodnji primjenjuje se tek 20-ak rodova kvasaca, a najznačajniji su askomiceti iz roda Saccharomyces, koji su važni uzročnici vrenja (fermentacije) pa se rabe kao pivski, vinski, alkoholni i pekarski kvasac. Da bi se stanice kvasca razmnožavale i rasle, potrebna im je energija koju dobivaju iz različitih šećera. U procesu alkoholne fermentacije kvasci šećere fermentiraju u ugljikov dioksid i etilni alkohol. U proizvodnji kruha, ugljikov dioksid ostaje zarobljen u tijestu i uzrokuje povećanje volumena, a alkohol isparava u procesu pečenja. Sojevi Saccharomyces cerevisiae preinačeni metodama genetičkog inženjerstva se u nekoliko posljednjih desetljeća rabe u suvremenoj farmaceutskoj proizvodnji bioloških lijekova (npr. inzulina). Osim toga, S. carlsbergensis važan je u proizvodnji nekih piva, a S. kefyr jedan je od uzročnika specifičnog vrenja mlijeka kojim nastaje kefir.

Europska agencija za lijekove (European Medicines Agency, EMA) odobrila je uporabu 20-ak bioloških lijekova proizvedenih u stanicama kvasaca koji se trenutačno nalaze na europskome tržištu. Neki kvasci služe u proizvodnji enzima, vitaminskih pripravaka (B-kompleks), karotenoida astaksantina (snažan antioksidans) i bioloških lijekova (poput efedrina za liječenje plućnih bolesti). Rabe se i u proizvodnji mikrobne biomase (u → bioreaktorima za proizvodnju krmiva, gnojiva i različitih kemikalija), limunske kiseline, kvaščeva ekstrakta (aditivi i arome u hrani), etanola iz ksiloze (tzv. drvni šećer) čime na veoma ekonomičan način nastaje bioetanol, te u procesima za obradbu otpadnih voda kemijske industrije, gdje kvasci metaboliziraju aromatske spojeve.

Povijest uporabe i proizvodnje kvasca

Kvasac se rabi oko 5000 godina, iako tada proces fermentacije još nije bio poznat. U izradbi kruha rabila se pjena koja se nakupljala u kotlovima za proizvodnju piva, a koja je do tada ravnim pogačama davala karakterističan okus i prozračnost kruha. Kvasac (pekarski kvasac) je jedan od mikroorganizama s najduljom komercijalnom uporabom. Sredinom XIX. st., prije razjašnjenja procesa fermentacije, a temeljem empirijskih pretpostavki, proizvodio se u Beču tzv. Mautnerovim procesom. U njemu se tekućina iz vrenja piva tretirala ugljikovim dioksidom, koji je kvasac nosio na površinu. Kvasac se potom sakupljao, filtrirao i ispirao vodom, te se u prešama odvajao od viška tekućine. Proces vrenja (fermentacije) 1857. razjasnio je francuski kemičar i biolog Louis Pasteur (1822–1895), utvrdivši da vrenje uzrokuju mikroskopska živa bića, kvasci, te da svako vrenje nastaje aktivnošću specifičnoga mikroorganizma. Proces proizvodnje poboljšan je postupkom neprekidnog prozračivanja hranjive podloge (1886), a presudan napredak ostvaren je početkom XX. st. razvojem procesa postupnog pritoka šećera u prisutnosti kisika. Proizvodnja je tijekom vremena unaprijeđena na više načina. Čistoća kvaščeve smjese (uklanjanje primjesa) postignuta je zamjenom drvenih spremnika najprije steriliziranim emajliranim spremnicima, potom bakrenima 1920-ih, a naposljetku onima od nehrđajućeg čelika (koji se redovito rabe od 1960-ih). Centrifugalni separatori zamijenili su ručno sakupljanje kvasca (1892), a hranjiva podloga od žitarica zamijenjena je melasom obogaćenom dušikom, amonijakom i fosforom, čime je smanjen trošak proizvodnje (1935).

Danas se pekarski kvasac, aktivna kvaščeva biomasa koja se dobiva uzgojem kvasaca S. cerevisiae, proizvodi u bioreaktorima (fermentorima) uz intenzivnu aeraciju u tekućoj hranjivoj podlozi na bazi šećerne sirovine (najčešće melase) te fosfornih i dušičnih spojeva. Izdvajanjem gljivica iz hranjive podloge (filtracijom i pranjem vodom) dobiva se tzv. kvaščevo mlijeko (tekući kvasac), gusta suspenzija stanica u vodi. Prešanjem kvaščeva mlijeka dobiva se svježi prešani kvasac, a raspršivanjem u komornim sušnicama dobiva se suhi kvasac u prahu ili u granulama (instant suhi kvasac). Za prehrambeni kvasac (deaktivirani kvasac koji se rabi za poboljšavanje okusa i hranjivosti jela) i krmni kvasac (dio stočne prehrane kao izvor proteina) rabe se jeftinije hranjive podloge ili se oni dobivaju kao sporedni proizvod u proizvodnji etanola, piva i vina.







Proizvodnja kvasca u Hrvatskoj

Proizvodnja kvasca u Hrvatskoj datira od kraja XIX. st. i tradicionalno je sastavni dio naše industrije piva i etilnog alkohola (špirita). Kvasac se kao dio proizvodnje piva proizvodio u pivovarama u Daruvaru (osnovana 1840), Karlovcu (osnovana 1854), Osijeku (osnovana 1856) i u Zagrebačkoj pivovari (osnovana 1892). Nekadašnja proizvodnja tzv. pjenice pokrivala je potrebe ne samo Hrvatske već i okolnih zemalja.

U Savskom Marofu je 1876. započela proizvodnja kvasca u Tvornici i rafineriji špirita i pjenice baruna Dumreichera (→ Žumberak). Kvasac se dobivao preradbom žitarica, a 1878–90. utrošeno je ukupno 15 642 t (oko 30% kukuruz, 31% raž i 37% ječam), te se u tom razdoblju proizvodilo oko 600 kg kvasca na dan. Ondje je 1920-ih bilo zaposleno oko 150 radnika. Nakon II. svj. rata kapacitet proizvodnje povećavan je više puta te je 1967. iznosio čak 2000 t na dan. Ubrzo je u tvornici započela i proizvodnja suhoga pekarskog kvasca te krmnoga kvasca. Nakon preuzimanja proizvodnje suhoga instant kvasca Di-go od koprivničkoga poduzeća → Podravka, proizvodnja je proširena i na svježi kvasac u kockici. Godine 2006. u poduzeću se proizvodilo oko 1600 t kvasca na godinu, a od 2018. proizvodnja je preseljena u druge zemlje dok se u Hrvatskoj nastavilo tek pakiranje kvasca.







Zagrebačka Tvornica žeste Arko (→ Badel 1862) osnovana 1862., kvasac je proizvodila od 1919. u nemalom i tada modernom pogonu za proizvodnju iz žitarica i melase. U Sisku se kvasac proizvodio u poduzeću Fabrika i rafinerija žeste Petra Teslića (→ Segestica) od 1925. Kako bi što bolje iskoristio taj nusproizvod proizvodnje žeste, Teslić je 1928. osnovao i zaseban pogon za proizvodnju kvasca. Ondje se proizvodilo oko 2000 kg kvasca na dan, a u sljedećim je godinama proizvodnja dodatno povećana. Poduzeće je od 1974. djelovalo unutar koprivničkoga poduzeća Podravka, a od kraja tog desetljeća ondje se proizvodio suhi aktivni vinski kvasac Vrelko. Početkom XX. st. u Ilici u Zagrebu osnovana je Prva zagrebačka tvornica pjenice, vlasnika Žige Weissa (1860–1920), a Gospodarska zadruga za proizvodnju žeste u Osijeku te poljoprivredne pecare žeste u Iloku (vlasnika Franje Benešića) i Jakopovcu (u blizini Varaždina), proizvodile su 300–500 kg kvasca na dan. Vinska pjenica proizvodila se u Kraljevskom hrvatsko-slavonskom zemaljskom bakteriološkom zavodu (→ cjepiva i imunoserumi). U poduzeću Sladorana Županja (otvorenom 1947., a koje od 1958. proizvodi alkohol) proizvodio se prehrambeni i krmni kvasac, a neaktivni stočni kvasac proizvodi se i danas.

Među najznačajnijim našim stručnjacima u području kvasaca su profesori zagrebačkoga Prehrambeno-biotehnološkoga fakulteta → Senadin Duraković, koji se bavio utjecajem vode i temperature na rast i razmnožavanje pojedinih sojeva kvasaca, te → Zoran Zgaga, osnivač hrvatske genetike kvasaca. Industrijski stručnjak i profesor → Siniša Ban radio je u tvornicama u Savskom Marofu i Zagrebu, gdje se bavio postupcima i sirovinama za proizvodnju krmnoga, prehrambenog i pekarskoga kvasca, kao i obradbom otpadnih voda i drugih otpadnih produkata industrije. U tvornici u Savskom Marofu, kao voditelj istraživačke jedinice, radio je i → Zlatko Kniewald.