Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
конспект лекций 6 курс.docx
Скачиваний:
1
Добавлен:
01.07.2025
Размер:
138 Кб
Скачать
☆

1. Традиционная биотехнология.

Это спонтанная ферментация используемая для производства пива (почему много сортов пива, а некоторые до сих пор держат секрет изготовления пива), вина, уксуса, хлебопродуктов, мясных (пастурма, сырокопченые колбасы и другие деликатесы), молочных (сыр, кефир и т.д.). В результате человек использовал свою закваску или обменивался с соседом, выбирая и улучшая ее, для получения продукта с ветчинным запахом и приятным вкусом.

Закваски для сыра, кефира, йогурта и других ферментированных молочных продуктов хранились до XX века, у многих семей на Кавказе были свои семейные закваски, которые под страхом смерти держали в секрете. Этот этап или период длился от 3 до 60 000 лет почти до XX века.

2. СОВРЕМЕННАЯ БИОТЕХНОЛОГИЯ.

Появилась и развивалась первые 70 лет XX века. Она положила начало многочисленным производственным процессам. В этот период ученые смогли осуществить синтез органических кислот (уксусной и др.). Получить из малоценных растительных масел, твердые гидрогенизированные жиры (кулинарный жир, маргарин и тд), антибиотики, витамины, ферменты, аминокислоты.

3. НОВЕЙШАЯ БИОТЕХНОЛОГИЯ.

Современная биотехнология основана, на научных открытиях в области молекулярной биологии и генетики - или генной инженерии. В 1973 году впервые клонирован ген. Через год клоны различных организмов переносятся в бактерии, те в свою очередь начинают производить вещества, которые они ни когда за все свое существование не производили.

В 1976 году в США первая фирма «Дженентек» использовала технологию рекомбинантной ДНК. В 1980 г в США запатентованы микроорганизмы, Казну и Бойеру выдан патент на метод конструкции рекомбинантной ДНК. В Англии, ФРГ, Японии и Франции, биотехнология объявляется

самой приоритетной. В США в 1981 г появились первые диагностические наборы на основе моноклональных антител. В 1982 г - первые вакцины на основе (рДНК). В США и Великобритании разрешено применение первого инсулина человека, полученного при помощи РДНК. Появились лидеры новой молодой науки - США, Япония (опередившая все по производству аминокислот), ФРГ, Англия, Швейцария, Франция, они и по сей день лидеры. В последнее время к ним присоединился Китай.

УСПЕХИ СОВРЕМЕННОЙ МОЛЕКУЛЯРНОЙ БИОЛОГИИ.

Современная наука о ферментативных процессах, системе культивирования тканей и других разделов биотехнологии, создают возможности для развития пищевой технологии и производства продуктов питания. Так же обеспечивают комплексную переработку сырья, резкую интенсификацию производства, получение продукции с заданными потребительскими показателями (помидоры хранятся месяцами, яйца без холестерина, масло без жира).

Новейшие методы молекулярной биологии открывают возможности более быстрых и точных генетических изменений в рамках программ селекции. Кроме того, эти методы позволяют преодолеть ограничения, налагаемые генетическим разнообразием родительских организмов и их половой несовместимостью (такого в природе не когда не могло произойти, когда в конструируемую ДНК помидора, вносят ген селедки в пробирке, затем рекомбинантную ДНК вставляют в помидор и приживляют в нем). Раньше это было областью фантастики, но сейчас, когда появляется все больше и больше продуктов питания полученных при помощи биотехнологий, у населения развитых стран это вызывает потребительское беспокойство. Не приведет ли это к фальсификации пищи, не окажет ли потребление «искусственной» пищи негативного влияния на людей. Замена мяса в колбасах на белки, полученные из сои, гороха, гидролизатов и изолятов из некондиционного рыбного сырья, некоторых животных и растений. Разработка искусственного мяса и изделий из него, икры и других продуктов имитированных под натуральные. Выпускаются продукты с заданными свойствами из набора сбалансированных аминокислот, с повышенным количеством ПНЖК, с балансом витаминов и микроэлементов и без холестерина. Все вроде бы хорошо, но насколько все мы знаем о составе естественных продуктов и индивидуальных особенностях человека.

На сегодняшний день существует 2 точки зрения и 2 подхода к этому вопросу.

1. ТОЧКА ЗРЕНИЯ РАЗРАБОТЧИКОВ И ПРОИЗВОДИТЕЛЕЙ.

Нет причины для беспокойства населения, традиционные биотехнологии, известные в течение тысячелетий и используемые человеком (получение сыра, кефира, пива, вина и т.д.)для получения продуктов питания, просто

получили свое новое развитие и понимание. Произошла переоценка их

возможностей, открылись новые пути использования.

Кроме того, применение каждого биотехнологического решения

подкреплялось комплексом медико-биологических исследований.

2. ТОЧКА ЗРЕНИЯ ПОТРЕБИТЕЛЯ.

Потребитель в сомнении! Производители не жалеют денег на рекламу и

рисую фантастические перспективы и убедительные характеристики

безопасности, лоббируя при этом Правительства и законодательные

органы своих стран. Имеется в виду права покупателей на информации о

химическом составе приобретаемых ими продуктов питания.

В мире существует и 2 подхода к новейшим биотехнологиям.

1. АМЕРИКАНСКИЙ. Заключается в активной поддержке трансгенных продуктов, поскольку практически все подобные проекты сделаны в США и на них потрачены колоссальные деньги. Уже сегодня питание американцев в значительной части состоит из трансгенных продуктов (сыр, мясо, гамбургеры, соя, кукуруза, картофель, томаты, орехи шоколадные батончики и т.д.). Более того в США законом разрешено не указывать на этикетке происхождение сырья, поскольку создатели глубоко уверены (смогли доказать своему министерству здравоохранения) в безопасности трансгенной еды.

2-й ЕВРОПЕЙСКИЙ. Он имеет три направления: 1 .ЭКОНОМИЧЕСКИЙ. Европа не хочет пускать американцев на свой рынок, так как они лидеры в биотехнологии и если открыть ворота, то намного ухудшится положение своих производителей. В связи с этим они проявляют сдержанную осторожность к трансгенной продукции.

2. «ЗЕЛЕНЫЙ ШУМ» Многочисленные протесты пол предлогом защиты экологии, религии, культуры, намешано много, но далеко от науки. Действительно создание новых животных, растений требует большой культуры и тщательности, поскольку перенесенные свойства не регулируются человеком, что может привести к экологическим последствиям. Перекрестное опыление может увеличить вероятность не заданных явлений в природе.

Много на этом фоне различных небылиц (якобы 30 человек отравились от употребления трансгенного картофеля и умерли), которые связывают с конкуренцией. Много искаженной информации о якобы выведении породы коров, которые дают молоко сходное с женским молоком и многое другое.

3. НАУЧНЫЙ. Этот подход предусматривает создание специальных комиссий по тщательному изучению продуктов, сначала на животных, а затем на людях добровольцах и только потом их разрешают к реализации,

Успокаивают нас и отечественные технологи и ученые в области питания, что проводимые в России приемы биотехнологии направлены в основном

Применение биотехнологии в производстве и переработке пищевых продуктов в большей степени коснулось ферментированных продуктов, вo всем мире они являются одним из основных продуктов питания. Это чай, хлеб, кофе, алкогольные напитки, квашеная капуста, мясо и т.д. Ферментирование осуществляется дрожжами, плесневыми грибами и бактериями и делает пищу более разнообразной и улучшает ее потребительские свойства.

В настоящее время многие ферментированные добавки производят фирмы-изготовители, которые проявляют большой интерес к применению Методов генетической модификации микроорганизмов, используемых в производстве хлеба, пива, сыра. В штаммы пивных дрожжей включены гены, способные работать, без дополнительных ферментов, новые пекарские дрожжи сокращают время приготовления теста. В молочной промышленности генетическая модификация штаммов молочнокислых бактерий способна вырабатывать бактериоцин и ароматические вещества.

Возлагались большие надежды на использование микробиологического белка полученного из гидролизата крахмала и целлюлозы, метилового спирта.

В литературе имеются многочисленные данные о производстве микроорганизмами жиров и липидов, однако полученный микробиологическим путем жир не используется для изготовления продуктов питания человека. Однако ситуация может измениться, по мере увеличения спроса на специальные виды жиров.

На протяжении последних лет микроорганизмы используются для производства Б АД (аминокислоты, витамины, ферменты и д.р.), что позволило отказаться от их синтеза и экстракции из натурального сырья.

Так микробы заменили лимоны. Микроорганизмы имеют преимущества

перед натуральными продуктами, как в смысле непрерывности *

производства требуемого продукта (растительные продукты имеют сезонность роста), так и в смысле простоты его выделения и очистки. Однако продукты, полученные с помощью микроорганизмов, могут иметь иной спектр примесей, чем соответствующие продукты, полученные химическим путем.

В молочной промышленности при производстве сыров используется сычужный фермент, сейчас ему есть замена - внеклеточная протеиназа грибов.

Одним из последних открытий является получение белка из листьев растений.

Особое значение сейчас придают производству продуктов для обеспечения отдельных людей - специальных, лечебно-профилактических, диетических и детского питания, изготавливая аналоги с заданными свойствами (сахарный диабет, целиакия и т.д.). Принцип получения аналогов прост: белки, полученные из чего угодно, очищают, удаляют запах и вкус, концентрируют, готовят нужную смесь с требуемым составом и превращают в продукт (машинным способом,методом экструзии или прядения из порошка делают структурированное искусственное мясо). Делают полуфабрикаты мясных продуктов, колбасу, сосиски, ветчину, искусственное молоко и сливки, творог и орехи, устриц и зернистую икру, мороженое и крупы. При этом соблюдается высочайший уровень санитарного состояния и стандартов качества. В США потребительский спрос на эту продукцию растет в 1975 г -18 тысяч тонн, 1985 - 600 тысяч тонн, 1995 - 1 миллион тонн, 2000г - 2 миллиона тонн, Однако это не говорит о вытеснении натуральных продуктов искусственными аналогами. Россия далеко отстает от этих технологий, и времена экономических преобразований дали ощутить россиянам прелести синтетических продуктов (польские колбаски и др. германские шоколадные конфеты из сои), попробовали и спрос возрос на отечественную отсталую технологию и естественный вкус и запах мяса. Однако искусственные аналоги своей дешевизной более привлекательны для большинства населения России, чем дорогие натуральные продукты. Поэтому, очевидно будет иметь место взаимодополнения этих продуктов в рационе питания при повышении уровня рациональности переработки сырья и белоксодержащих отходов. Во всем должна быть мера - говорят технологи.

В перспективе использование биотехнологий в пищевой промышленности будет применяться в интенсификации традиционных технологических процессов (сокращение времени выпечки хлеба, созревания пива и т.д.), создание безотходных технологий, с полным использованием белоксодержащего сырья, синтез и получение белка из нетрадиционных источников, расширение производства специального питания (Гербалайф) и аналогов пищевых продуктов.

Успехи новой науки в развитых странах во многом определялись уровнем подготовки квалифицированных кадров. В Англии, при университетах были созданы 20 учебно-исследовательских центров биотехнологического профиля. Во Франции, Германии, Японии и США ведется огромная работа в области подготовки кадров, В России только одно учебное заведение Московская государственная академия прикладной биотехнологии. Среди последних научных разработок академии это - специализированные продукты питания для энтерального питания «Нефрос ТЭН-2» (для больных с почечной недостаточностью), «Гепенцефалин» (для больных с циррозом печени), «Энергоплас» (для больных с обширными операциями, ожогами). Разработаны новые покрытия для продуктов на основе модифицирования полимерных и природных материалов, увеличивающие сроки хранения продуктов и улучшающие качество. Создана аппаратура для сублимационной и вакуумной сушки продуктов, нержавеющие материалы для оборудования и много другое.

Для дальнейшего развития и совершенствования биотехнологии, деятельность любого национального контроля и надзора за ними должна строится на научной основе. Следует соблюдать должный баланс, чтобы

избежать недооценки, и переоценки любых возможных проблем, Важно не допускать необоснованных опасений со стороны населения и вместе с тем не скрывать любых недостатков имеющейся информации.

ОЦЕНКА БЕЗОПАСНОСТИ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ СОЗДАННЫХ С ПОМОЩЬЮ БИОТЕХНОЛОГИИ

В целях безопасности и недопущения поступления на потребительский рынок страны продукции, потенциально опасной для здоровья населения и соответствии с законами РФ, Главный Государственный санитарный врач РФ издал постановления и положения о порядке гигиенической оценки и регистрации пищевой продукции, полученной с помощью генетически модифицированных источников.

Микроорганизмы в течение многих столетий используются человеком для производства продуктов питания и пищевых добавок, и благодаря этому накоплен большой опыт, касающийся факторов, которые необходимо учитывать для обеспечения безопасности таких пищевых продуктов. Новые молекулярные методы внедрения в микроорганизмы наследуемых признаков и их модификации резко расширили разнообразие генетического материала, который можно использовать для улучшения штаммов-продуцентов. Новые методы дают возможность быстро внедрить в микроорганизмы генетический материал, который хорошо себя зарекомендовал, включая гены растений и животных. Специалисты, занимающиеся вопросами безопасности пищевых продуктов определили научные принципы, которые по их мнению, имеют важное значение для обеспечения безопасности пищевых продуктов. При оценке безопасности необходимо учитывать:

  • химическую природу производимого микробами вещества.

  • количественное содержание этого вещества в продукте.

  • будет ли микроорганизм использоваться как один из компонентов пищи (например, старт - культуры и пробиотики).

  • будут ли добавлять в продукт только вещество, выделенное из культуры.

Микробы которые используются для получения аминокислот, ферментов,

биодобавок (загустители, ароматизаторы, антиоксиданты, консерванты и

т.д.) не должны входить в состав готовых продуктов.

Микробы же, используемые в качестве составных компонентов пищевых

продуктов (придающие кислый вкус и определенный запах и

используемые в качестве пробиотиков) могут присутствовать в готовом

продукте.