Биотехнология. принципы и применение - Бич Г.
ISBN 5-03-000058-5
Скачать (прямая ссылка):
возможности их применения для сохранения пищи уже, чем при ее
производстве. Ниже мы приведем несколько примеров того, как используется
биотехнология в первом варианте, однако в этой главе мы в основном
рассмотрим те процессы, в которых микробы активно участвуют в
производстве пищи. Мы обсудим также применение современных методов и
знаний для интенсификации этих производств.
3.1.2. Две разновидности биотехнологии
Если рассмотреть, чем занимается сегодня биотехнология, то нетрудно
убедиться, что существуют две ее разновидности, различающиеся по ценности
получаемых продуктов и по масштабу
91
92
Глава 3
их производства. Различия эти ясны из табл. 3.1. Биотехнология
маломасштабного производства, дающего дорогую продукцию специального
назначения, сильно отличается от биотехнологии пищевой промышленности.
Определяется это экономикой. Пищу получают из относительно недорогого
сырья и относительно дешевыми способами. Стоимость конечного продукта не
оправдывает дорогостоящих исследований по модернизации производства, как
это имеет место, например, при получении антибиотиков, да это и не
требуется. Даже производство микробных ферментов и их использование в
пищевой промышленности, связанное с применением сложной технологии,
правильно было бы считать биотехнологией крупномасштабного производства
дешевых продуктов. Каждый, кто знаком с технической биохимией, зна-
Таблица 3.1. Два типа биотехнологий
Маломасштабные Крупкомасшта бные
Объем установки Стоимость продукции Тип продукции Основные направления
биотехнологических исследований и разработок Стоимость научных
исследований и развития 100-1000 л Высокая Для медицины,
фармацевтической промышленности, высокоспециализированная Генетические
манипуляции Повышенная 10 000 л Невысокая Предметы потребления,
малоспециализированная Технология ферментации, инженерия процессов
Пониженная
ет, что получить ферменты высокой чистоты и специфичности - задача
трудоемкая и сложная. Такие препараты дороги, и их не применяют при
выработке пищевых продуктов. Здесь используют полуочищенные ферменты.
Очистку проводят до такой степени, чтобы их можно было применять в
относительно небольшом объеме. К исключениям относится тот случай, когда
фермент иммобилизуют на твердом носителе, сквозь который пропускают
субстрат. В таких проточных реакторах фермент успешно используется
многократно, и это оправдывает применение высоко-очищенных препаратов. Не
следует, впрочем, думать, что перспективы биотехнологии в пищевой
промышленности ограничены. Правильнее говорить о разумных пределах затрат
на производство пищи. Здесь нужен большой выход продукта и простая
Пищевые продукты, напитки и биотехнология
93
технология. По этим причинам главными в биотехнологии пищевой
промышленности являются методы крупномасштабного производства продуктов.
3.1.3. Границы применения биотехнологии в пищевой промышленности
Спектр продуктов питания, получаемых при помощи микроорганизмов, обширен:
от вырабатываемых с древних времен за счет брожения хлеба, сыра, йогурта,
вина и пива до новейшего вида пищевого продукта - грибного белка
микопротеина. Микроорганизмы при этом играют разную роль: используются
продуцируемые ими ферменты или другие метаболиты, с их помощью
сбраживается пищевое сырье, а некоторые из них выращиваются для
непосредственного потребления. В пищевой промышленности для осуществления
процессов применяют как чистые культуры микроорганизмов, так и дикие
формы, содержащиеся в значительном количестве в сырье, которые начинают
размножаться при создании надлежащих условий. Последний способ особенно
характерен для традиционных бродильных производств, зародившихся во
времена, когда о микробах еще ничего не знали. В мире промышленного
производства- такие процессы обычно ведутся под гораздо более строгим
контролем:. Особенно это относится к выбору штамма и чистоте культур
используемых микроорганизмов.
До недавнего времени биотехнология использовалась в пищевой
промышленности с целью усовершенствования освоенных процессов и более
умелого использования микроорганизмов, но-будущее здесь принадлежит
генетическим исследованиям по созданию более продуктивных штаммов для
конкретных нужд, внедрению новых методов в технологии брожения. Таким
путем мы сможем повысить выход и качество выпускаемой продукции и освоить
производство новых ее разновидностей.
3.2. Молочные продукты
3.2.1. Общие сведения
В пищевой промышленности ферментацию применяют главным образом для
получения молочных продуктов. В сквашивании молока обычно принимают
участие стрептококки и молочнокислые бактерии; лактоза при этом
превращается в молочную кислоту. Путем использования иных реакций,
которые сопутствуют главному процессу или идут при последующей обработке,
получают и другие продукты переработки молока. Среди них - пахта,
сметана, йогурт и сыр. Свойства конечного продукта зависят при
34
Глава 3
этом от характера и интенсивности реакций ферментации. Те реакции,
