4.4. Биологические процессы в технологии.

Биотехнология представляет собой совокупность промыш­ленных методов, в которых для производства продуктов используются живые организмы и биологические про­цессы (хлебопечение, приготовление вина, пива, сыра, уксуса, молочных продуктов, способы обработки кожи, растительных волокон и др.).

Биопромышленность, в основе которой лежит биотехноло­гия, производит кормовые и пищевые белки, аминокислоты, ферменты, витамины, антибиотики, этанол, органические кис­лоты, ре­гуляторы роста растений, многие пестициды, лечебные и им­мунные препараты для человека и животных. Новые направле­ния физико-химической биологии - генная и клеточная инже­нерия. Достоинством этих процессов является то, что они используют возобновляемое сырье и протекают в мягких условиях (при комнатной температуре, нормальном давлении), с меньшим числом технологических этапов, от­ходы доступны переработке.

Биотехнология - наука, возник­ая на стыке нескольких биологических дисциплин: генетики, вирусологии, микробиологии и растениеводства. Достижения химии и физики позволили использовать потенциал живых организмов в интересах хозяйственной деятельности человека, а также наблюдает­ся потребность в новых технологических процессах, призванных ликвидировать нехватку продовольс­твия-, минеральных ресурсов, улучшить состояние здравоохра­нения и охраны окружающей среды.

Основным процессом, используемым в традиционной био­технологии, является брожение. Брожение (ферментация) — процесс расщепления орга­нических веществ, преимущественно углеводов, на более про­стые соединения под влиянием микроорганизмов или выделен­ных из них ферментов. Этот процесс может осуществляться с участием кислорода (аэробный), так и без него (анаэробный процесс).

Известны различные типы брожения. Они классифициру­ются по конечным продуктам (спир­товое, молочнокислое, метановое и др.) и протекают в основном анаэробно.

Спиртовое брожение протекает в несколько стадий и используется для получения этила (в основном из зер­на ржи) для алкогольных напитков, в виноделии, пивоварении и при подготовке теста в хлебопекарной промышленности.

Молочнокислое брожение используется при по­лучении молочных продуктов (кефир, простокваша и др.), квашении овощей, силосовании кормов для животных.

Пропионово-кислое брожение используется в молочной про­мышленности для изготовления многих твердых сыров.

Масляно-кислое брожение приводит к порче пищевых про­дуктов, вспучиванию сыра и банок с консервами. Раньше оно использовалось для получения масляной кислоты, бутилового спирта и ацетона.

Метановое брожение встречается в природе в заболоченных водоемах. Оно используется в промышленности и очистных сооружениях для обезвреживания органических веществ сточных вод. Образующийся при этом метан используется в качестве топлива.