Биотехнологии в производстве чая, кофе. Биотехнологии кофе


Биотехнологии в производстве чая, кофе

В странах Восточной Азии, Африки и Латинской Америки без­алкогольные ферментированные напитки готовят из чайных и ко­фейных растений. В восточных странах с незапамятных времен чай использовали в качестве бодрящего напитка, однако технология производства чая была разработана лишь в XX в. Разнообразие чай­ного продукта зависит от вида растений и технологии переработки листа. Известны три технологии приготовления чая - черного, зеле­ного и находящегося между ними по степени окисленности дубиль­ных веществ желтый чай. Готовый чай по степени ферментации делится на сле­дующие категории:

- неферментированный чай, в котором степень окисления ду­бильных веществ (катехинов) не превышает 12%;

- слабоферментированный чай, степень окисления дубильныхвеществ - до 12-30%;

- ферментированный чай, степень окисления дубильных ве­ществ - в пределах 35-40%.

Каждая категория готовой продукции по степени окисления, в свою очередь, делится на более мелкие группы. Неферментирован­ный - это зеленый чай. Для инактивации окислительных ферментов сырье фиксируют водяным паром и горячим влажным воздухом. В результате на следующих стадиях переработки в чайном листе не происходят процессы ферментативного окисления.

Чай второй категории - слабоферментированный, подвергается частичной ферментации; к нему относятся: желтый, оолонг (крас­ный) и черный чай.

Если во время производства зеленого чая основной задачей яв­ляется сохранение катехинов в нативном состоянии, то во время производства ферментированного черного чая стараются макси­мально окислить комплекс катехинов в чайном листе. Черный чай, приготовленный по указанной технологии, характеризуется интен­сивным настоем и специфическим ароматом.

Для получения черного чая свежесобранные листья подверга­ют следующим технологическим операциям: завяливанию, скру­чиванию, ферментации и сушке. Завяливание является важным технологическим этапом, при котором происходят основные биохимические изменения в чайном листе, определяющие вкус и образование ароматических соединений во время процесса скру­чивания и ферментации. Во время скручи­вания чайного листа повреждается структура и нарушается цело­стность клетки, в результате обеспечивается контакт окисли­тельных ферментов и их субстратов. В чайном листе фермента­ция осуществляется за счет эндогенных ферментов. Этим произ­водство чая отличается от многих других процессов пищевой про­мышленности, где ферменты добавляют искусственно. В техно­логическом цикле производства чая ферментация является цент­ральным процессом, от которого в значительной степени зависит качество готовой продукции.

Что касается технологии получения растворимого кофе, то здесь мало что изучено. Технологическая схема производства кофе такова: с помощью воды осуществляется экстракция плода, после чего переработанный остаток отделяется от раствора и происходит его природная ферментация, в которой принимают участие бакте­рии и дрожжи. Этот процесс имеет большое значение в формирова­нии вкуса и аромата готового продукта. В целом процесс производ­ства кофе носит эмпирический характер и основан на слабой науч­ной базе. Несмотря на это, качество кофе всегда соответствует ком­мерческим требованиям. Производство и потребление кофе во всем мире достигло невиданных масштабов. В настоящее время в странах Латинской Америки и США интенсивно разрабатываются научные основы технологии производства кофе.

4. Производство сыра.

Молоко было, одним из первых продуктов, претерпевших ми­кробиологическую переработку естественным образом. Это про­исходит за счет того, что в молоке легко размножаются бактерии и оно скисает. В этом процессе один из основных этапов - превра­щение молочного сахара - лактозы в молочную кислоту. На про­тяжении тысячелетий усовершенствовался процесс спонтанного скисания молока, результатом чего явилась разработка техноло­гии получения сыра и других продуктов молочнокислого броже­ния.

Для производства сыра в молоко вносят культуру бактерий, род и вид которых зависит от типа производимого сыра.

Размножение молочнокислых бактерий при скисании молока - это важный технологический процесс, так как они подавля­ют размножение других бактерий и тем самым обусловливают требуемые вкусовые качества и аромат сыра. Молочнокислые бактерии положительно влияют на желудочно-кишечную мик­рофлору. После внесения бактерий молоко инкубируют при оп­ределенной температуре и в результате оно скисает. Для углуб­ления этого процесса — гидролиза белка, искусственно вносят протеолитический фермент, называемый сычужным фермен­том или ренином. Ренин образуется в сычуге - в четвертом от­делении желудка ягненка или теленка, вскормленных молоком. С возрастом организм животных вместо сычужного фермента вырабатывает другие протеолитические ферменты, с другой субстратной специфичностью, не вызывающие образования сыра.

Производство сычужного фермента в мировом масштабе соста­вляет 25 млн. л. Несмотря на это, сычужный фермент является дефи­цитным и лимитирующим компонентом в технологии производства сыра.

В результате многочисленных поисков получен протеолитиче­ский фермент микробного происхождения с аналогичной сычужно­му ферменту субстратной специфичностью. Этот фермент частично восполнил дефицит сычужного фермента. Другая значительная био­технологическая новизна заключается в клонировании гена ренина в одну из культур мицелиальных грибов. Это позволило получить абсолютный аналог сычужного фермента.

Для промышленных целей сычужный фермент получают из жи­вотных организмов (ягнят, телят, поросят) и из культур грибов.

По данным на 1998 г., аналог ренина, выделенный из грибов, удовлетворяет потребность в этом ферменте на одну треть. Мик­робный фермент широко используется в США и Франции - странах с большими традициями производства сыра.

Сразу же после внесения в молоко фермента, выделенного из животных или микроорганизмов, происходит ограниченный протеолиз казеина. Коагулированный казеин образует гелеподобную мас­су и соединяется с жиром, после чего сыворотку фильтруют, отжи­мают остаточную воду и высушивают завертыванием в ткань. Сле­дующим этапом технологии является созревание сыра. Производст­во сыра из молока — дегидратационный процесс, при котором проис­ходит концентрирование казеина и жира в 6-12 раз. В процессе со­зревания некоторых сыров практикуется искусственное размноже­ние микроорганизмов (бактерии и грибы) для придания сыру специ­фического вкуса и аромата.

Приблизительно 100 лет тому назад производство сыра дос­тигло такого уровня и коммерческих масштабов, что производи­тели перестали доверять процессу спонтанного размножения мо­лочнокислых бактерий и начали применять чистые бактериальные культуры. Многообразие бактерий вызвало значительное расширение ассортимента сыров.

Вкус, аромат и качество разных сортов сыра определяют следу­ющие факторы: разновидность молока (козье, коровье, овечье), температура приготовления сыра, наличие вторичной микрофлоры.

Если первичная микрофлора - молочнокислые бактерии осуще­ствляют формирование сыра как продукта, то вторичная микрофло­ра (бактерии, грибы) придают аромат и свойства, определяющие специфический вкус сыра.

Из молока можно получить и другие продукты брожения. Из них можно выделить кислые продукты: йогурт - аналог грузинско­го мацони. Традиционно йогурт получают ферментацией в молокеболгарской палочки и термофильного стрептокока.

Сметану, кумыс, кефир, видя (распространенный напиток в Финляндии) и другие продукты получают из пастеризованного мо­лока, обработанного молочнокислыми бактериями.

 

Вопросы для самопроверки

1. Дайте понятие функциональные пищевые продукты?

2. При производстве каких продуктов питания применяются методы биотехнологии?

 

Тема 9. Технология производства алкогольных напитков, сахарозаменителей

1. Технология производства алкогольных напитков.

2. Технология производства сахарозаменителей.

 

Читайте также:

lektsia.com

Биотехнологии в производстве чая, кофе

В странах Восточной Азии, Африки и Латинской Америки без­алкогольные ферментированные напитки готовят из чайных и ко­фейных растений. В восточных странах с незапамятных времен чай использовали в качестве бодрящего напитка, однако технология производства чая была разработана лишь в XX в. Разнообразие чай­ного продукта зависит от вида растений и технологии переработки листа. Известны три технологии приготовления чая - черного, зеле­ного и находящегося между ними по степени окисленности дубиль­ных веществ желтый чай. Готовый чай по степени ферментации делится на сле­дующие категории:

- неферментированный чай, в котором степень окисления ду­бильных веществ (катехинов) не превышает 12%;

- слабоферментированный чай, степень окисления дубильныхвеществ - до 12-30%;

- ферментированный чай, степень окисления дубильных ве­ществ - в пределах 35-40%.

Каждая категория готовой продукции по степени окисления, в свою очередь, делится на более мелкие группы. Неферментирован­ный - это зеленый чай. Для инактивации окислительных ферментов сырье фиксируют водяным паром и горячим влажным воздухом. В результате на следующих стадиях переработки в чайном листе не происходят процессы ферментативного окисления.

Чай второй категории - слабоферментированный, подвергается частичной ферментации; к нему относятся: желтый, оолонг (крас­ный) и черный чай.

Если во время производства зеленого чая основной задачей яв­ляется сохранение катехинов в нативном состоянии, то во время производства ферментированного черного чая стараются макси­мально окислить комплекс катехинов в чайном листе. Черный чай, приготовленный по указанной технологии, характеризуется интен­сивным настоем и специфическим ароматом.

Для получения черного чая свежесобранные листья подверга­ют следующим технологическим операциям: завяливанию, скру­чиванию, ферментации и сушке. Завяливание является важным технологическим этапом, при котором происходят основные биохимические изменения в чайном листе, определяющие вкус и образование ароматических соединений во время процесса скру­чивания и ферментации. Во время скручи­вания чайного листа повреждается структура и нарушается цело­стность клетки, в результате обеспечивается контакт окисли­тельных ферментов и их субстратов. В чайном листе фермента­ция осуществляется за счет эндогенных ферментов. Этим произ­водство чая отличается от многих других процессов пищевой про­мышленности, где ферменты добавляют искусственно. В техно­логическом цикле производства чая ферментация является цент­ральным процессом, от которого в значительной степени зависит качество готовой продукции.

Что касается технологии получения растворимого кофе, то здесь мало что изучено. Технологическая схема производства кофе такова: с помощью воды осуществляется экстракция плода, после чего переработанный остаток отделяется от раствора и происходит его природная ферментация, в которой принимают участие бакте­рии и дрожжи. Этот процесс имеет большое значение в формирова­нии вкуса и аромата готового продукта. В целом процесс производ­ства кофе носит эмпирический характер и основан на слабой науч­ной базе. Несмотря на это, качество кофе всегда соответствует ком­мерческим требованиям. Производство и потребление кофе во всем мире достигло невиданных масштабов. В настоящее время в странах Латинской Америки и США интенсивно разрабатываются научные основы технологии производства кофе.

4. Производство сыра.

Молоко было, одним из первых продуктов, претерпевших ми­кробиологическую переработку естественным образом. Это про­исходит за счет того, что в молоке легко размножаются бактерии и оно скисает. В этом процессе один из основных этапов - превра­щение молочного сахара - лактозы в молочную кислоту. На про­тяжении тысячелетий усовершенствовался процесс спонтанного скисания молока, результатом чего явилась разработка техноло­гии получения сыра и других продуктов молочнокислого броже­ния.

Для производства сыра в молоко вносят культуру бактерий, род и вид которых зависит от типа производимого сыра.

Размножение молочнокислых бактерий при скисании молока - это важный технологический процесс, так как они подавля­ют размножение других бактерий и тем самым обусловливают требуемые вкусовые качества и аромат сыра. Молочнокислые бактерии положительно влияют на желудочно-кишечную мик­рофлору. После внесения бактерий молоко инкубируют при оп­ределенной температуре и в результате оно скисает. Для углуб­ления этого процесса — гидролиза белка, искусственно вносят протеолитический фермент, называемый сычужным фермен­том или ренином. Ренин образуется в сычуге - в четвертом от­делении желудка ягненка или теленка, вскормленных молоком. С возрастом организм животных вместо сычужного фермента вырабатывает другие протеолитические ферменты, с другой субстратной специфичностью, не вызывающие образования сыра.

Производство сычужного фермента в мировом масштабе соста­вляет 25 млн. л. Несмотря на это, сычужный фермент является дефи­цитным и лимитирующим компонентом в технологии производства сыра.

В результате многочисленных поисков получен протеолитиче­ский фермент микробного происхождения с аналогичной сычужно­му ферменту субстратной специфичностью. Этот фермент частично восполнил дефицит сычужного фермента. Другая значительная био­технологическая новизна заключается в клонировании гена ренина в одну из культур мицелиальных грибов. Это позволило получить абсолютный аналог сычужного фермента.

Для промышленных целей сычужный фермент получают из жи­вотных организмов (ягнят, телят, поросят) и из культур грибов.

По данным на 1998 г., аналог ренина, выделенный из грибов, удовлетворяет потребность в этом ферменте на одну треть. Мик­робный фермент широко используется в США и Франции - странах с большими традициями производства сыра.

Сразу же после внесения в молоко фермента, выделенного из животных или микроорганизмов, происходит ограниченный протеолиз казеина. Коагулированный казеин образует гелеподобную мас­су и соединяется с жиром, после чего сыворотку фильтруют, отжи­мают остаточную воду и высушивают завертыванием в ткань. Сле­дующим этапом технологии является созревание сыра. Производст­во сыра из молока — дегидратационный процесс, при котором проис­ходит концентрирование казеина и жира в 6-12 раз. В процессе со­зревания некоторых сыров практикуется искусственное размноже­ние микроорганизмов (бактерии и грибы) для придания сыру специ­фического вкуса и аромата.

Приблизительно 100 лет тому назад производство сыра дос­тигло такого уровня и коммерческих масштабов, что производи­тели перестали доверять процессу спонтанного размножения мо­лочнокислых бактерий и начали применять чистые бактериальные культуры. Многообразие бактерий вызвало значительное расширение ассортимента сыров.

Вкус, аромат и качество разных сортов сыра определяют следу­ющие факторы: разновидность молока (козье, коровье, овечье), температура приготовления сыра, наличие вторичной микрофлоры.

Если первичная микрофлора - молочнокислые бактерии осуще­ствляют формирование сыра как продукта, то вторичная микрофло­ра (бактерии, грибы) придают аромат и свойства, определяющие специфический вкус сыра.

Из молока можно получить и другие продукты брожения. Из них можно выделить кислые продукты: йогурт - аналог грузинско­го мацони. Традиционно йогурт получают ферментацией в молокеболгарской палочки и термофильного стрептокока.

Сметану, кумыс, кефир, видя (распространенный напиток в Финляндии) и другие продукты получают из пастеризованного мо­лока, обработанного молочнокислыми бактериями.

 

Вопросы для самопроверки

1. Дайте понятие функциональные пищевые продукты?

2. При производстве каких продуктов питания применяются методы биотехнологии?

 

Тема 9. Технология производства алкогольных напитков, сахарозаменителей

1. Технология производства алкогольных напитков.

2. Технология производства сахарозаменителей.

 

Читайте также:

lektsia.info

Биокофе

Био кофе - это революционный продукт, при производстве которого используются только органические компоненты. Выращивание, сбор и подготовка к обжарке происходят вручную, без использования "рабского" труда и вредящих экологии, каких-либо химических добавок и удобрений. Производители био кофеведут активную работу по поддержанию экономически незащищенных групп населения в странах Африки, Азии и Латинской Америки, активно поддерживая мелкие крестьянские хозяйства и плантации, не использующие подневольный труд местных жителей. Благодаря этому, за растениями тщательно ухаживают, а сбор Био кофе осуществляется только вручную. Выращивание происходит под строгим контролем: в качестве удобрений, чтобы не истощить почву, используется только перегной, а в зависимости от потребности растения, используют компост из мякоти кофейных деревьев, листьев и ветвей- ничего не расходуется зря! Для увеличения интенсивности роста растений, в почву часто добавляют чернослив, а для повышения урожайности часть побегов удаляют, оставляя лишь два или три. При истощении плантации, ее восстанавливают, высаживая молодые растения следующего поколения, а для обогащении почвы используют подсечно - огневое земледелие. Для защиты, плантации огораживаются живыми изгородями, а для борьбы с вредителями используются только органические методы- применение золы, извести и высаживание вишневых деревьев среди кофейных. Постоянное поддержание определенного количества компоста в почве, предотвращает ее от эрозии, а расположение растений в тени обеспечивает терморегуляцию и естественный защитный фильтр. Соблюдение подобных условий произрастания является ключевым моментом в поддержании здоровья кофейных деревьев и способствует биохимическому разнообразию зерна. При транспортировке, обжарке и упаковке также нет места нарушению биотехнологии. Экспортируемый контейнер, ни при каких обстоятельствах не хранится с неорганическими продуктами.

Помимо прочего, важно знать, что Био кофе обладает щелочным (восстанавливающим) воздействием и позволяет компенсировать остаточные эффекты от ежедневного потребления различных продуктов. То есть, вы получаете естественный энергетический подъем без угнетения организма и, как сопутствующий эффект, питательные вещества, недостающие в ежедневном рационе. Био кофе содержит химические соединения, стимулирующие кишечник, а также, витамины и минералы, полезные для всех возрастов, в том числе и диабетиков.

Био кофе содержит пониженное количество кофеина и особенный вид хлорофилла (характерен для не пророщенной пшеницы), в одной чайной ложке которого содержится около одного грамма чистого протеина и не содержится холестерин. Также, он насыщает организм восемью заменимыми и тринадцатью незаменимыми аминокислотами, витамином А, В1, 2, 3, 5, 6, 8, 12, витаминами С, Е, К, в сочетании с 15 миллиграммами кальция, 8 микрограммами йода, 3,5 микрограммами селена, 870 микрограммами железа, 62 микрограммами цинка. Каждая из этих аминокислот, витаминов, минералов и других полезных соединений несет определенную пользу для здоровья. Кроме этого, не пророщенная пшеница содержит сильные антиоксиданты и некоторые соединения, прошедшие клинические исследования на предмет борьбы раковыми клетками.

Наиболее ценные свойства хлорофилла- это анти- микробное и противовоспалительное воздействие, наряду с содержанием строительных веществ для растущих клеток крови. Дело в том, что его химическое строение схоже с гемоглобином, который, согласно исследованиям, содержит большое количество питательных веществ и кислорода необходимых для функционирования крови и другой соединительной ткани. Эти свойства способствуют увеличению интенсивности очищения и ускоренной детоксикации систем организма, что в свою очередь, ускоряет заживление ран, способствует росту количества полезных бактерий пищеварительной системы и замедлению процессов старения.

Эффект от употребления био кофе заключается в потере веса, улучшении пищеварения, естественном энергетическом подъеме, снижении уровня холестерина и улучшение здоровья в целом, Био кофе подходит не только для его ценителей- возможность сочетать его вкусы в различных вариантах позволяет наслаждаться этим выдающимся продуктом всей семьей. При этом, перемены, привнесенные в Ваш рацион необязательно должны быть коренными, отнимать время, сказываться на вкусе или доставлять какой-либо дискомфорт. Био кофе позволяет сделать этот переход легко и деликатно, позволяя заметить разницу уже через двенадцать дней и менее.

Использованиы материалы сайта:http://www.wintergreen-shop.ru/articles/27231/

 

procofe70.ru

Пищевая биотехнология

БИОТЕХНОЛОГИЯ

БИОТЕХНОЛОГИЯ - производственное использование биологических агентов (в частности микроорганизмов) для получения полезных продуктов и осуществления целевых превращений. В биотехнологических процессах также используются такие биологические макромолекулы как белки - чаще всего ферменты, рибонуклеиновые кислоты.

Биотехнология - это наука об использовании биологических процессов в технике и промышленном производстве. Название ее происходит от греческих слов bios - жизнь, teken - искусство, logos - слово, учение, наука. В соответствии с определением Европейской федерации биотехнологов (ЕФБ, 1984) биотехнология базируется на интегральном использовании биохимии, микробиологии и инженерных наук в целях промышленной реализации способностей микроорганизмов, культур клеток тканей и их частей. Уже в самом определении предмета отражено его местоположение как пограничного, благодаря чему результаты фундаментальных исследований в области биологических, химических и технических дисциплин приобретают выраженное прикладное значение.

Основным направлением компании ООО "Пропионикс" является пищевая биотехнология:

Биотехнология пищевая (пищевая биоиндустрия) - раздел биотехнологии, занимающийся разработкой теории и практики создания пищевых продуктов общего, лечебно-профилактического назначения и специальной ориентации.

История биотехнологии. Использование в промышленном производстве микроорганизмов или их ферментов, обеспечивающих технологический процесс, известно издревле, однако систематизированные научные исследования позволили существенно расширить арсенал методов и средств биотехнологии. Люди выступали в роли биотехнологов с незапамятных времен: занимались хлебопечением и сыроделием, производили другие кисломолочные продукты и варили пиво, используя различные микроорганизмы даже не подозревая об их существовании. Сам термин "биотехнология" появился в нашем языке недавно, ранее его заменяли словами "промышленная микробиология" или "техническая биохимия". Впервые термин «биотехнология» применил венгерский инженер Карл Эреки в 1917 году.

По видимому, древнейшим биотехнологическим процессом было брожение. Об этом свидетельствует описание способа приготовления пива, обнаруженное на дощечке, найденной при раскопках Вавилона, которая датируется 6-м тысячелетием до н. э. Известно, что в третьем тысячелетии до н. э. шумеры могли изготовлять уже около двадцати сортов пива. Не менее древними являются и такие процессы, как виноделие, получение кисломолочных продуктов и выпекание хлеба. Иными словами, биотехнология — это наука о методах и технологиях производства различных веществ и продуктов с использованием природных биологических объектов и процессов. И это есть ее традиционное, классическое понимание…

Несведущий в микробиологии видит практическое значение микроорганизмов в первую очередь во вреде, который они причиняют человеку, животным и растениям. Этими болезнетворными (патогенными) микроорганизмами и их специфическими особенностями занимаются такие науки, как медицинская и ветеринарная микробиология, а также фитопатология. Хотя микроорганизмы и в других сферах природы, и в промышленности выступают иногда в роли вредителей, их роль как полезных организмов существенно преобладает. Они уже давно завоевали себе прочное место в домашнем хозяйстве, а в промышленности они совершенно необходимы. Их используют в самых различных отраслях от первичной переработки сельскохозяйственных продуктов до катализа сложнейших этапов химических синтезов.

*Применительно к направлению деятельности ООО "Пропионикс" см. также:

Глобальные технологические тренды - Биотехнологии – Еда как источник здоровья (Трендлеттер НИУ ВШЭ # 15 • 2015)

Классические микробиологические производства: Как было уже отмечено выше, на примере пивоварения и виноделия с использованием различных дрожжей, выпечки хлеба и приготовления молочных продуктов с помощью молочнокислых бактерий, а также получения пищевого уксуса при участии уксуснокислых бактерий становится очевидным, что микроорганизмы относятся к старейшим культурным «растениям». 

В Японии и Индонезии соевые бобы издавна перерабатываются с помощью мицелиальных грибов, дрожжей и молочнокислых бактерий. Если не считать получения этанола, в промышленном производстве индивидуальных веществ микроорганизмы начали использовать лишь в последние шестьдесят лет.

Уже в период первой мировой войны с помощью управляемого дрожжевого брожения получали глицерин. Молочная и лимонная кислоты, в больших количествах необходимые для пищевой промышленности, производятся с помощью молочнокислых бактерий и гриба Aspergillus niger соответственно. Из дешевых, богатых углеводами отходов путем брожения, осуществляемого клостридиями и бациллами, можно получать ацетон, бутанол, 2-пропанол, бутандиол и другие важные химические соединения.

Новые микробные производства: Классические виды брожения дополняются новыми применениями микробов в химических производствах. Из грибов получают каротиноиды и стероиды. Когда выяснилось, что Corynebacterium glutamicum из сахара и соли аммония с большим выходом синтезирует глутаминовую кислоту, были выделены бактерии и разработаны методы, с помощью которых можно в больших масштабах производить многие аминокислоты, нуклеотиды и реактивы для биохимических исследований.

Микроорганизмы используются химиками в качестве катализаторов для осуществления некоторых этапов в длинной цепи реакций синтеза; микробиологические процессы по своей химической специфичности и по выходу продукта превосходят химические реакции; ферменты, применяемые в промышленности, - амилазы для гидролиза крахмала, протеиназы для обработки кож, пектиназы для осветления фруктовых соков и другие - получают также из культур микроорганизмов. Все это и многое другое показывает огромный потенциал т.н. прикладной микробиологии и биохимии.

См. также: Микробиология (общеобразовательный материал)

Пищевая и сельскохозяйственная биотехнологии

Применительно к профилю компании ООО "Пропионикс" следует отметить два важных направления биотехнологии: пищевую и сельскохозяйственную. Данные направления хорошо раскрыты в комплексной программе развития биотехнологий в Российской Федерации на период до 2020 года (утв. Правительством РФ от 24 апреля 2012 г. N 1853п-П8)

Стратегической целью Программы является выход России на лидирующие позиции в области разработки биотехнологий, в том числе по отдельным направлениям биомедицины, агробиотехнологий, промышленной биотехнологии и биоэнергетики, и создание глобально конкурентоспособного сектора биоэкономики, который наряду с наноиндустрией и информационными технологиями должен стать основой модернизации и построения постиндустриальной экономики.

Долгосрочной целью реализации Программы является выход в 2020 году на объем биоэкономики в России в размере около 1% ВВП и в 2030 году - не менее 3% ВВП

В программе выделены основные приоритетные направления развития биотехнологий в России. К ним относятся: 1. Биофармацевтика 2. Биомедицина 3. Промышленная биотехнология 4. Биоэнергетика 5. Сельскохозяйственная биотехнология 6. Пищевая биотехнология 7. Лесная биотехнология 8. Природоохранная (экологическая) биотехнология 9. Морская биотехнология

Пищевая биотехнология

Современная пищевая биотехнология представляет собой индустрию пищевых ингредиентов - вспомогательных технологических добавок, вводимых в пищевые продукты в процессе их изготовления для повышения их полезных свойств. Подавляющее большинство пищевых ингредиентов в настоящее время импортируется, в связи с чем организация их производства в России является актуальной, социально востребованной задачей.

"Пищевой белок"

Человек традиционно получает белки, жиры и углеводы (основные компоненты пищи) из животных и растительных источников. Уже сегодня эти источники не покрывают все увеличивающиеся потребности человечества. Современные методы биотехнологий в сочетании с применением ультра- и нанофильтрационных систем делают экономически обоснованным извлечение пищевого белка из широкого класса сырьевых продуктов и отходов пищевой промышленности. Таким образом, комплекс мероприятий направлен на распространение технологий, превращающих малоценные отходы в белковые продукты и компоненты с высокой добавленной стоимостью.

"Ферментные препараты"

Ферменты, применяемые в пищевых производствах, являются продуктами с высокой добавленной стоимостью, в России практически не производятся. Развитие данного направления позволит создать компактный по масштабам, но высокоэффективный сектор, являющийся с одной стороны базой развития всех направлений пищевой отрасли, направленных на глубокую переработку сырья, с другой стороны, производство пищевых ферментов обладает высоким экспортным потенциалом.

"Пребиотики, пробиотики, синбиотики"

Развитие производства и пищевого инжиниринга продуктов данной группы является необходимым элементом для формирования в России рынка здорового питания. Задачей данного комплекса мероприятий является создание пробиотических продуктов, расширение исследований и практики внедрения в ассортимент предприятий новых продуктов и комплексных решений.

"Функциональные пищевые продукты, включая лечебные, профилактические и детские"

К функционально пищевым продуктам относят пищевые продукты систематического употребления, сохраняющие и улучшающие здоровье и снижающие риск развития заболеваний благодаря наличию в их составе функциональных ингредиентов. Они не являются лекарственными средствами, но препятствуют возникновению отдельных болезней, способствуют росту и развитию детей, тормозят старение организма. В соответствии с мировой практикой продукт считается функциональным, если регламентируемое содержание микронутриентов в нем достаточно для удовлетворения (при обычном уровне потребления) 25-50% от среднесуточной потребности в этих компонентах. Развитие направления является важной социальной задачей, снижающей нагрузку на сектор медицины и социально-экономический ущерб от болезней.

"Пищевые ингредиенты, включая витамины и функциональные смеси"

Пищевые ингредиенты используются для повышения питательной ценности, удлинения срока хранения, изменения консистенции и усиления вкуса и аромата продуктов. Используемые производителями пищевые ингредиенты, как правило, имеют растительное или бактериальное происхождение. Многие аминокислотные добавки, усилители вкуса и витамины, добавляемые в пищевые продукты, производятся с помощью бактериальной ферментации. В результате реализации комплекса мероприятий биотехнология должна обеспечить производителям пищевых продуктов возможность синтеза большого количества пищевых добавок, которые в настоящее время слишком дороги либо малодоступны из-за ограниченности природных источников этих соединений.

"Глубокая переработка пищевого сырья"

Биотехнология предоставляет множество возможностей усовершенствования методов переработки сырья в конечные продукты: натуральные ароматизаторы и красители; новые технологические добавки, в том числе ферменты и эмульгаторы; заквасочные культуры; новые средства для утилизации отходов; экологически чистые производственные процессы; новые средства для обеспечения сохранения безопасности продуктов в процессе изготовления.

Сельскохозяйственная биотехнология

Прим.: Здесь актуальным для ООО "Пропионикс" являются направления Сельскохозяйственной биотехнологии, отмеченные в программе под пп 5.7. и 5.9 (кормовой белок и биологические компоненты кормов и премиксов):

"Кормовой белок"

Согласно терминологии указанной программы, кормовой микробиологический белок (кормовые дрожжи)* - это сухая концентрированная биомасса дрожжевых клеток, специально выращиваемая на корм сельскохозяйственным животным, птице, пушным зверям, рыбе. Добавление кормового белка в корма резко улучшает их качество и способствует повышению производительности в животноводстве. Комплексом мероприятий будет предусмотрено развитие производства кормового белка в России и создание новых научно-технических заделов, совершенствующих технологии его производства и виды использования.

*Прим.: Однако здесь следует отметить, что использование бактерий в качестве продуцента белкового корма является более эффективным, так как бактерии образуют до 75% белка по массе, в то время как дрожжи - не более 60%. Например, использование различных штаммов пропионовокислых бактерий (Propionibacterium freudenreichii subsp. shermanii), позволяет получать  кормовой белок со значительными технологическими и качественными преимуществами.

"Биологические компоненты кормов и премиксов"

Современный уровень технологий кормления сельскохозяйственных животных опирается на широкое применение биологичских компонентов (ферменты, аминокислоты, БВК, пробиотики и другие). В результате развития животноводства в России, которое в основном опирается на импорт технологий и поголовья, сформировался емкий рынок этих продуктов биотехнологии. Однако формирование рынка не привело пока к развитию производственной и технологической базы, появлению новых продуктов, созданных на основе научных достижений российских ученых.

В 2010 году в животноводстве в качестве кормов было использовано 45 млн. т зерна, что говорит о крайне низкой эффективности кормопроизводства в стране. Доля зерна в комбикормах составляет 70% (в странах Европейского Союза - 40-45%), кроме того, в непереработанном виде было использовано более половины из общего количества зерна предназначенного для кормов.

Важно отметить, что производство комбикормов и премиксов в значительной степени ведется без использования биопрепаратов (ферментов, ветеринарных и кормовых антибиотиков, пробиотиков и так далее). При таком кормлении конверсия корма в получение животноводческой продукции существенно отстает от мировых показателей, что снижает конкурентоспособность российского животноводства. Комплексом мероприятий будут созданы условия для развития производственной и технологической базы биотехнологических компонентов кормов и премиксов.

Реализация указанных комплексов мероприятий позволит решить вопросы создания высокоэффективного сельского хозяйства и обеспечения населения полноценным сбалансированным питанием.

См. также:

«Если без науки не может быть современной промышленности, то без нее не может быть и современной науки»

Дмитрий Иванович Менделеев

*На данный момент вся микробиологическая продукция компании «ПРОПИОНИКС» отнесена к результатам промышленной биотехнологии, не использующей методы генной инженерии, т.е. к «традиционной» биотехнологии, но с инновационными подходами к производству. Этим гарантируется высокое качество биоконцентратов и доверие потребителей к выпускаемым пищевым биопродуктам.

ССЫЛКИ ПО ОСНОВНЫМ РАЗДЕЛАМ: 

  1. ПРОБИОТИКИ
  2. ЗАКВАСКИ ДЛЯ ДОМАШНИХ КИСЛОМОЛОЧНЫХ БИОПРОДУКТОВ
  3. ЗАКВАСКИ ДЛЯ ПИЩЕВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
  4. ЗАКВАСКИ ДЛЯ МОЛОЧНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
  5. ЗАКВАСКИ ДЛЯ ДОМАШНЕГО ФУНКЦИОНАЛЬНОГО ХЛЕБА
  6. ЗАКВАСКИ (СТАРТОВЫЕ КУЛЬТУРЫ) ДЛЯ МЯСОПРОДУКТОВ
  7. ЗАКВАСКИ ДЛЯ ХЛЕБОПЕКАРНОГО ПРОИЗВОДСТВА
  8. ЗАКВАСКИ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ТВЕРДЫХ СОРТОВ СЫРА
  9. ПРОПИОНОВОКИСЛЫЕ БАКТЕРИИ (ПРОПИОНИБАКТЕРИИ)
  10. БИФИДОБАКТЕРИИ

propionix.ru

Тема 8. Биотехнология производства продуктов питания и напитков

 

1. Функциональные пищевые продукты.

2. Ферментация овощей.

3. Биотехнологии в производстве чая, кофе.

4. Производство сыра.

1. Функциональные пищевые продукты

Со временем становится все более очевидным, что существует самая тесная связь между продуктами питания и здоровьем челове­ка. Неоднократно было доказано, что пищевые продукты или их от­дельные компоненты могут быть единственной причиной многих патологий. Новые технологические подходы к производству пище­вых продуктов дают возможность связать научные новшества мас­сового производства пищевых продуктов с возможностью получе­ния полноценной и здоровой пищи. Тесная взаимосвязь между здо­ровьем и пищевыми продуктами дала начало новому течению в про­изводстве пищевых продуктов - "функциональной пище". Идея упо­требления здоровой пищи не нова. В 1950-х гг. была предложена идея пересмотра состава пищевых продуктов. Помимо этого, рево­люционный лозунг 1960-х гг. "Назад к природе!" - вызвал значи­тельные изменения в составе ингредиентов пищевых продуктов. Значительно уменьшилось содержание жиров, холестерола, сахара и соли. Снизился калорийный уровень пищевых продуктов. Подоб­ным принципом руководствовались организации, производящие пи­щевые продукты до 1980-х гг. Сегодня подход к пищевым продуктам опять претерпел изменения. По современным представлениям, пи­ща должна быть не только здоровой, но и функциональной, что под­разумевает ее целенаправленное влияние на организм.

По мировым масштабам Япония является лидером по производ­ству функциональных пищевых продуктов. В этой стране производ­ство пищевых продуктов строго контролируется, хотя выпуском их заняты больше сотни специализированных компаний. Интересно, что более 70% производимой продукции — напитки, а остальное -продукты разного вида. Использование функциональной пищи служит двум целям: в нужном количестве дать организму метаболически необходимые пищевые компоненты и защитить его от возможных заболеваний. Поскольку в производстве новых пищевых продуктов используются только нетоксичные и непатогенные натуральные компоненты, ста­новится необходимым изыскание соответствующих источников для их массового производства. Роль биотехнологии заключается в по­лучении экологически чистой функциональной пищи или корма в массовом количестве. С помощью биотехнологии (ферментативный катализ, культивирование микроорганизмов, культивирование рас­тительных и животных клеток) возможно быстрое решение пробле­мы как массового производства пищевых продуктов, так и получе­ния различных функционально важных ингредиентов.

Первыми продуктами, приготовленными с помощью микроб­ных ферментов, были, по всей вероятности, пиво и сыр. Ферменты микроорганизмов или технологии, основанные на использовании са­мых микроорганизмов, представляют важнейший сектор современ­ной пищевой промышленности. Сегодня производство пищевых продуктов является самой распространенной сферой промышленнсти и по обороту составляет 20-25% бюджета практически любой страны. Производство высококачественной продукции определяется многими факторами, среди которых важнейшими являются качест­во семян, порода животных, качественные показатели селективно подобранных многолетних растений и др. Стабильный коммерческий оборот пищевых продуктов в первую очередь связан с качеством сельскохозяйственной продукции. Связь между сельским хозяйством и потребителем продукции осуществляется через пищевую промышленность. Задача последней - произвести из сельскохозяй­ственного сырья продукты с высокой пищевой ценностью, привле­кательные внешне, с хорошим вкусом и ароматом.

По оценке специалистов, исследования (в том числе и патенты), связанные с получением новых пищевых продуктов, не превышают 2% от себестоимости продукции. Как правило, продукция произво­дится в большом объеме и, исходя из интересов потребителя, имеет низкую цену. Современные методы биотехнологии дают возмож­ность массового производства отдельных пищевых компонентов, например таких, как пищевые органические и аминокислоты, кото­рые широко применяются при производстве продуктов и напитков. Эти продукты имеют среднюю цену. Дорогостоящие пищевые ком­поненты, производимые в меньшем количестве, это: белки высокой чистоты и белки исключительного аминокислотного профиля, био­логически активные пищевые добавки, заменители сахара, ароматизаторы и др.

Предполагается, что в ближайшем будущем пищевая промыш­ленность найдет свое развитие в увеличении урожайности растений, повышении продуктивности микроорганизмов и животных. Этого можно достичь с помощью всех способов (классическая селекция, мутагенез, клеточная и генная инженерия) и без унификации увели­чится производственный потенциал отрасли, улучшится качество продуктов питания, будет обеспечена их высокая экологическая чи­стота. Значительные изменения ожидаются в результате внедрения генной инженерии в технологию производства пищевых продуктов. Использование трансгенных высокоурожайных, стойких к заболе­ваниям и быстрорастущих растений, микроорганизмов и животных может дать начало новым направлениям отрасли. Современная био­технология тесно связана со всеми отраслями пищевой промышлен­ности, начиная с качественного улучшения организмов, участвую­щих в технологических процессах, и кончая качеством пищевых продуктов. Ожидается активное вмешательство биотехнологии в процессы, которые связаны с брожением. Пищевые продукты (хлеб, сыр, кефир, йогурт), напитки (вино, пиво, коньяк, бренди, виски, са­ке, водка), овощные соленья (полученные ферментативным путем) в результате многочисленных биохимических реакций превращают­ся в легкоусвояемые пищевые компоненты с улучшенными вкусо­выми качествами и высокой стойкостью к микробным загрязните­лям. Если к этому добавить и современные возможности, связан­ные с такими процессами, как культивирование микроорганизмов в гигантских реакторах (500-1000 м3), мембранная фильтрация, производственная сепарация, селективная лучевая обработка про­дуктов и современная, основанная на ферментных превращениях, биохимическая инженерия, станет ясно, что продиктованная вре­менем модернизация отрасли уже начата и все больше ускоряет темпы.

Превращения, происходящие в процессе производства пищевых продуктов, представляют собой естественные биологические процессы и протекают с помощью ферментов. С другой стороны, для ускорения или усовершенствования технологических процессов в реакционную среду искусственно вводят ферменты.

 

 

Ферментация овощей.

В одном из древнейших методов консервирования овощей, осно­ванном на действии ферментов, используется рассол, в котором при­сутствуют молочнокислоые бактерии. Роль консервантов здесь вы­полняют поваренная соль и молочная кислота. Во многих странах этот метод применяют в производственных масштабах. В частности, капуста, огурцы, другие овощи и маслины консервируются в рассо­ле с помощью брожения. Иногда овощи требуют предварительной обработки. Например, до помещения маслин в 18%-й рассол их об­рабатывают гидроксидом натрия для удаления терпкого вкуса, вы­званного присутствием глюкозида - олеорупеина.

В рассоле овощи подвергаются последовательному воздействию разных микроорганизмов. На начальном этапе благодаря наличию кислорода в ферментационной среде развивается аэробная микро­флора. Несмотря на это, довольно быстро развиваются молочно­кислые бактерии и дрожжи, в результате образуются молочная и уксусная кислоты. На последней стадии бро­жения создаются более благоприятные условия для преимуществен­ного развития дрожжей. Брожение заканчивается при исчерпании сбраживаемых углеводов. Для регулирования процесса брожения вместо спонтанно размножающейся микрофлоры стали использовать чистые культуры — бактерии молочнокислого брожения. Точ­ное соблюдение температуры (7,5 °С) и концентрации соли (2,25%) дает возможность получить соленые (отброженные) овощи высоко­го качества.

В результате брожения овощи обогащаются метаболитами, которые придают им соответствующий вкус и аромат. В то же вре­мя при брожении пища обогащается белковыми соединениями. География пищевых продуктов, полученных молочнокислым бро­жением, имеет явную ориентацию на Восток, например соленая рыба - чисто восточная еда.

Читайте также:

lektsia.com


Смотрите также