- •Введение
- •Лекция 1 предмет биотехнологии, задачи, методы и перспективы развития
- •3 Перспективы развития биотехнологии.
- •1.Предмет биотехнологии
- •2. Развитие биотехнологии в снг
- •3. Перспективы развития биотехнологии
- •4. Использование биотехнологических процессов в различных отраслях народного хозяйства
- •Ключевые слова и понятия
- •Вопросы для самоконтроля:
- •Часть 1
- •3 Производство хлебопродуктов.
- •4 Бродильные производства, получение белковых продуктов, пищевых добавок и ингредиентов.
- •1. Роль биотехнологии в получении пищевых продуктов
- •2. Производство молочных продуктов
- •3. Производство хлебопродуктов
- •4. Бродильные производства, получение белковах продуктов, пищевых добавок и ингредиентов
- •Белковые продукты
- •5. Пищевые добавки и ингредиенты
- •Ключевые слова и понятия
- •Вопросы для самоконтроля:
- •2. Иммунологический анализ
- •3. Производство и применение гормонов
- •Инсулин
- •Интерферон
- •Гормон роста
- •4. Ферменты
- •Лекция 4 использование биотехнологических процессов в производстве энергии
- •1. Роль биотехнологии в производстве энергии
- •2. Производство спирта
- •3. Получение метана
- •Ключевые слова и понятия
- •Вопросы для самоконтроля:
- •Перспективы использования биотехнологии в сельском хозяйстве
- •2. Улучшение сортов растений
- •3. Биологическая фиксация азота бобовыми культурами при симбиозе
- •4. Биологический контроль
- •Лекция 6 окружающая среда и биотехнология
- •1. Роль биотехнологии в охране окружающей среды
- •2. Биотехнологическая переработка отходов
- •3. Извлечение полезных веществ из отходов
- •Ключевые слова и понятия
- •Вопросы для самоконтроля:
- •1. Проблемы переработки промышленных отходов
- •3. Отходы целлюлозно-бумажной промышленности и производства красителей
- •4. Биодеградация нефтяных загрязнений, пестицидов и поверхностно-активных веществ
- •Биодеградация пестицидов
3. Извлечение полезных веществ из отходов
Одна из главных задач технологии, связанной с окружающей средой, - это сохранение природных ресурсов путем повторного использования полезных веществ, содержащихся в отходах.
Некоторые разработки в этой сфере получили финансовую поддержку со стороны правительств и это принесло свои плоды, но все же пока выход конечных продуктов и стоимость повторного использования биомассы в широких масштабах таковы, что эта технология оказывается экономически невыгодной. Тем не менее, она находит применение при получении таких ценных продуктов, как масла, металлы, витамины и пептиды.
Получение полезных материалов из отходов имеет два аспекта: извлечение или концентрирование полезных веществ из отходов; превращение отходов в полезные материалы.
Вода. Воду можно рассматривать как возобновляемый ресурс. Однако, сравнивая стоимость необходимого для очистки оборудования со стоимостью водопроводной воды, очистку загрязненной органическими веществами воды обычно считают неэкономичной.
Повторное использование промышленных сточных вод экономично только в тяжелей промышленности: энергетика, сталелитейное производство, угледобывающая промышленность. Здесь можно применять не такую чистую воду, как питьевая, и поэтому свести к минимуму обработку сточных вод.
Основные трудности связаны с наличием соединений, не поддающихся переработке. Возможно, эту проблему удастся решить, используя микроорганизмы, которые приобрели способность разрушать такие соединения.
Удобрения. Потребность в более дешевых высококачественных белках животного происхождения непрерывно возрастает, а число работников сельского хозяйства все время уменьшается. Для разрешения этого противоречия нужно применять более интенсивные методы землепользования, и тогда можно получить все больше концентрированных отходов, которые применяются как удобрения.
Однако за последние 100 лет масштабы использования отходов животноводства в качестве удобрений уменьшились; на смену им пришли фосфорные и азотные удобрения, при получении которых используется ископаемое топливо. В странах Западной Европы значительную часть сельскохозяйственной продукции (до 40% от общей стоимости) получают именно за счет применения химических удобрений. Однако цены на такие удобрения все время растут, и становится экономически выгодным использование отходов животноводства в качестве органических удобрений.
Корма для животных. В результате человеческой деятельности и интенсивного животноводства образуется огромное количество отходов. При их переработке можно получить многие тонны активного ила.В процессе переработки отходов при участии микроорганизмов образуется много микробного белка, который можно повторно использовать как корм для скота, поскольку 30-40% сухой массы выросших клеток – это неочищенный белок. Однако бытовые и сельскохозяйственные отходы, по-видимому, непригодны для промышленного получения белка. Это связано с их низкой пищевой ценностью и с необходимостью получения продукта, свободного от токсичных веществ и патогенных микроорганизмов.
Идеальным результатом повышения качества ила сточных вод путем экстракции белка должен быть безвредный, чистый, экономичный корм для животных. Кроме того, в иле образуются и другие ценные биологические соединения, например аминокислоты и витамины.