Biotechnologia

Sposoby wyrabiania różnych rodzajów chleba opracowano tysiące lat temu , chociaż nie rozumiano jeszcze wówczas , dlatego ciasto wyrasta. Dziś wiadomo , ze dzieje się tak za sprawą niektórych mikroorganizmów . Wiedza o przeprowadzonych przez nie procesach jest wykorzystywana w różnych gałęziach gospodarki. Biotechnologia i biologia w przemyśle. Wykorzystaniem organizmów , wirusów lub ich składników do celów praktycznych zajmuje się dyscyplina naukowa nazywana biotechnologią. Przedmiotem jej zainteresowań są więc wszystkie procesy technologiczne prowadzone z udziałem organizmów (głównie bakterii), wirusy , a także ich składników , na przykład enzymów czy fragmentów DNA . Biotechnologie dzielmy na : * tradycyjną , * nowoczesną . Biotechnologia tradycyjna wykorzystuje naturalnie występujące w przyrodzie organizmy lub produkowane przez nie substancje. Ich dobór odbywa się poprzez selekcję sztuczną . Metody biotechnologii tradycyjnej stosuje się przede wszystkim w przemyśle spożywczym i ochronie środowiska , a w mniejszym stopniu w medycynie , rolnictwie , górnictwie i przemyśle spożywczym . Biotechnologia nowoczesna wykorzystuje organizmy , komórki czy enzymy , które są zmodyfikowane za pomocą technik inżynierii genetycznej – dziedziny genetyki umożliwiającej zmienność genów w taki sposób , by uzyskać organizmy o wybranych cechach . Modyfikowanie genomów jest szybsze i precyzyjniejsze niż dokonywanie selekcji sztucznej . Biotechnologię nowoczesną wykorzystuje się głównie w medycynie , farmacji, rolnictwie , a także w przemyśle spożywczym , chemicznym i ochronie środowiska. Biotechnologia tradycyjna w przemyśle spożywczym stosując techniki biotechnologii tradycyjnej wyrabia się pieczywo , sery , przetwory mleczne , napoje alkoholowe, kisi się warzywa o owoce . Z ich pomocą możemy też produkować dodatki do żywności , na przykład witaminy i substancje konserwujące. Podstawowym procesem biotechnologicznym wykorzystywanym w przemyśle spożywczym jest fermentacja. Terminem tym określamy przemiany enzymatyczne związków przeprowadzone prze mikroorganizmy w warunkach beztlenowych . Fermentacja jest jednym z rodzajów oddychania beztlenowego – umożliwia przeprowadzającym ja organizmom uzyskania energii . Procesy fermentacyjne stosuje się między innymi do konserwowania wartości odżywczych. Poddaje się im wiele produktów spożywczych , takich jak mleko , zboża i warzywa . Fermentacja mlekowa – mianem fermentacji mlekowej określamy w biotechnologii proces beztlenowy , podczas którego , w wyniku działania głównie bakterii mlekowych , cukier jest rozkładany do kwasu mlekowego . W uproszczeniu procesu ten można przedstawić w postaci równania : glukoza kwas mlekowy + energia Fermentacja mlekowa jest stosowana powszechnie w produkcji : * przetworów mlecznych (na przykład jogurt), * zakwasów chlebowych , * kiszonych owoców lub warzyw, * niektórych wędlin (na przykład metki), * koncentratów spożywczych (na przykład kawy , kakao). Fermentacja etanolowa zachodzi za sprawą drożdży , na przykład z gatunku Saccharomyces cerevisiae , które rozkładają cukier na alkohol i tlenek węgla (IV). W jej wyniku grzyby uzyskują energię . W uproszczenie proces ten można przedstawić w postaci równania. Glukoz alkohol etylowy + tlenek węgla (IV) + energia Fermentacja etanolową na szeroką skalę wykorzystując się w produkcji : * piwa , wina oraz wysokoprocentowych destylowanych napojów alkoholowych * chleb i ciasta , * kefiru . W produkcji piwa źródłem cukrów jest zwykle jęczmień , a pozostałe składniki to : chmiel , woda i odpowiednio szczep drożdży . Technologie produkcji różnią się od siebie detalami technicznymi , surowcami czy szczepami drożdży przeprowadzających fermentację . W efekcie powstaje wiele gatunków piwa o odmiennej barwie , zapachu i smaku . Produkcja wina to pod względem technologicznym proces znacznie prostszy od warzenia piwa . W tym wypadku źródłem cukrów są rozdrobnione owoce , przede wszystkim winogrono . Produkcja wysokooprocentowanych destylowanych napojów alkoholowych przebiega na podobnej zasadzie jak produkcja wina . Źródłami węglowodanów mogą być jednak różne gatunki roślin. Aby uzyskać wysokie stężenie alkoholu , produkt fermentacji jest destylowany .