1. Биотехнология маломасштабного производства;

2. Биотехнология крупномасштабного производства.

Биотехнология маломасштабного производства характеризуется

повышенной стоимостью научных исследований, небольшими

объемами производства (100-1000 л), высокой стоимостью

продукции, которая производится для медицины, фармацевтической

промышленности. Основные направления биотехнологических

исследований и разработок - генетические манипуляции.

Биотехнология крупномасштабного производства -

малоспециализированная, в основном поставляет предметы

потребления. Объем установки до 10 000 л. Стоимость научных

200

исследований пониженная, а основные направления

биотехнологических исследований и разработок - технологии

ферментации.

При производстве пищевых продуктов нужен большой выход

продукта и простая технология. По этим причинам главными в

биотехнологии пищевой промышленности являются методы

крупномасштабного производства продуктов.

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 важную 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 культуры микроорганизмов, так и дикие формы,

содержащиеся в значительном количестве в сырье, которые

размножаются при создании надлежащих условий. Последний способ

особенно характерен для традиционных бродильных производств,

зародившихся во времена, когда о микробах еще ничего не знали. В

промышленном производстве 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 можно повысить выход и качество выпускаемой

продукции и освоить производство новых ее разновидностей.

2 Производство молочных продуктов.

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: сметану, йогурт, сыр и др. Свойства

конечного продукта зависят при этом от характера и интенсивности

201

реакций ферментации.

В молоке при ферментации могут протекать шесть основных

реакций, и в результате образуются молочная, пропионовая или

лимонная кислота, спирт, масляная кислота или же происходит

газообразование. Главная цель этих реакций – образование молочной

кислоты. На ней основаны все способы ферментации молока. Лактоза

молока гидролизуется при этом с образованием галактозы и глюкозы.

Обычно галактоза превращается в глюкозу еще до сквашивания.

Имеющиеся в молоке бактерии преобразуют глюкозу в молочную

кислоту.

Различные процессы ферментации молока проводятся в

контролируемых условиях. В течение многих тысячелетий они

осуществлялись при участии бактерий, исходно присутствующих в

молоке. В наше время для этого используют разнообразные закваски,

позволяющие получать молочные продукты нужного качества и типа.

Применяющиеся при этом культуры бактерий могут представлять

либо один какой-то штамм определенного вида, либо несколько

штаммов или видов.

Коммерческие культуры-закваски состоят из бактерий,

образующих молочную кислоту и пахучие вещества (табл.1).

Один из древнейших способов ферментации молока –

сыроварение. При производстве сыра сохраняется питательная

ценность молока. Известны самые разнообразные сыры – от очень

мягких до твердых. Различия между ними определяются тем, что все

натуральные мягкие сыры содержат много воды (50-60%), а твердые –

всего лишь 13-34%. Хотя свойства сыров разнообразны, в процессе

выработки всех их есть много общего. Первый этап – это подготовка

культуры молочнокислых бактерий и засев ею молока. Затем молоко

створаживают, для чего обычно применяют фермент ренин. После

отделения водянистой жидкости (сыворотки) полученную творожную

массу подвергают термообработке и прессуют в формах. Далее

сгусток солят и ставят на созревание.

Древним продуктом, получаемым путем ферментации является

йогурт. После термообработки молоко заквашивают добавлением 2-