Пищевые добавки реферат по биотехнологии
Содержание
Введение………………………………………………………………………… 2
Микроорганизмы, используемые в пищевой промышленности…………… 2
Генетически модифицированные источники пищи…………………………… 5
Применение пищевых добавок и ингредиентов, полученных биотехнологическим путем………………………………………………………
8
Вывод…………………………………………………………………………… 11
Введение.
Биотехнология — совокупность технологий, использующих характерные для живой природы способы преобразования вещества и получения разнообразных полезных эффектов. [1]
Пищевая биотехнология делится на два направления: применение веществ и различных соединений, которые были получены биотехнологическим путем и интенсификация в пищевом производстве биотехнологических процессов.[2]
На данный момент продукция, полученная биотехнологическим способом, широко используется в промышленности. Расширяется область применения пищевых добавок, в том числе полученных с помощью микробных клеток: органических кислот, ферментных препаратов, подсластителей, ароматизаторов, загустителей и т.д. Растет ассортимент функциональных пищевых добавок, для производства которых применяют аминокислоты, витамины и другие соединения, полученные биотехнологическим способом.
Примерно 15% реализуемой продукции пищевой промышленности вырабатывается на основе биотехнологии, но влияние ее на эту отрасль остается небольшим.
1. Микроорганизмов, синтезирующих продукты или осуществляющих полезные для человека реакции, насчитывается несколько сотен видов. Микроорганизмы, широко используемые в производстве пищевых продуктов, относятся к четырем группам: бактерии, актиномицеты (грамположительные бактерии, не образующие спор), дрожжи и плесени. [2]
Некоторые микрооорганизмы, используемые в пищевой промышленности.[3]
Организм Тип Продукт
Saccharomyces cerevisiae Дрожжи Пекарские дрожжи, вино, эль, саке…
Вывод
Пищевая биотехнология является перспективной отраслью биотехнологии, ведь все живые существа на нашей планете питаются, и человек не исключение. Пищевые биотехнологии позволяют улучшить качество пищи, повысить адаптивные свойства растений, животных и птиц, повышает их способность противостоять различным заболеваниям, позволяет выводить новые виды с лучшими пищевыми качествами.
Для пищевой биотехнологии перспективны следующие направления:
• Создание новых штаммов микроорганизмов, применяемые в качестве заквасок, и штаммов — продуцентов, используемых в пищевой промышленности при производстве органических кислот, пищевых и биологически активных добавок и др. ;
• получение ферментов с помощью микроорганизмов для различных отраслей пищевой промышленности таких как- молочной, безалкогольной и пивоваренной, мясной и т.д.;
• использование отходов пищевой промышленности (молочной, сахарной и др.), а также других отраслей промышленности (химической, целлюлозно-бумажной) в качестве основных компонентов питательных сред для культивирования микроорганизмов;
• получение белковой биомассы с помощью микроорганизмов – продуцентов, в связи с возможной нехваткой продовольствия.
Таким образом, развитие пищевой биотехнологии определяется не только совершенствованием старых процессов, но разработкой новых процессов производства пищевых продуктов.
Список использованной литературы.
1. Толковый словарь «Инновационная деятельность». Термины инновационного менеджмента и смежных областей (от А до Я). 2-е изд., доп. — Новосибирск: Сибирское научное издательство. Отв. ред. В.И. Суслов. 2008.
2. Гореликова Г.А. Основы современной пищевой биотехнологии: Учебное пособие. — Кемеровский технологический институт пищевой промышленности. – Кемерово, 2004. – 100 с.
3. Т. Г. Волова. Биотехнология / – Новосибирск: Изд-во Сибирского отделения Российской Академии наук, 1999. – 252 с.
4. Емцев, В. Т. Микробиология: учебник для вузов / В. Т. Емцев, Е. Н. Мишустин. — 5-е изд., перераб. и доп. — М. : Дрофа, 2005. — 445, [3] с.: ил.
5. Ильин, Д.Ю. Основы биотехнологии переработки сельскохозяйственной продукции: учебное пособие / Д.Ю. Ильин, Г.В. Ильина. — Пенза: РИО ПГСХА, 2016. — 115 с : ил.
6. Постановление Главного государственного санитарного врача РФ от 14.11.2001 N 36 (ред. от 06.07.2011) «О введении в действие Санитарных правил».
7. Голубев В. Н., Жиганов И. Н. Пищевая биотехнология. — М.: ДеЛи принт, 2001. — 123 с.
8. Блинов Н. П. Основы биотехнологии. Для студентов институтов; аспирантов и практических работников. Издательская фирма «Наука» СПБ 1995 г.с., 600 стр. 166 ил.
9. Рогов И. А., Антипова Л. В., Дунченко Н. И. Химия пиши. — М.: КолосС, 2007. — 853 с.: ил. — (Учебники и учеб, пособия для студентов высш. учеб, заведений).
10. Нетрусов А. И. Микробиология : учебник для студ. высш. учеб, заведений /А. И. Нетрусов. И. Б. Котова. — 3-е изд., испр. — М. : Издательский центр «Академия», 2009. — 352 с.
Содержание:
1. Введение.
2. Классификация пищевых добавок.
3. Безопасность применения пищевых добавок.
4.Функциональные классы и технологические функции пищевых
добавок.
5. Класс : вещества, ускоряющие и облегчающие ведение технологических процессов.
6. Эмульгирующие соли.
7. Вывод.
1.Введение.
Пища человекапредставляет собой сложный комплекс тысяч химических соединений, включающих присущие пищевому продукту природные вещества, загрязнители пищевых продуктов, а также пищевые добавки, преднамеренно вводимые в пищу. Все отрасли современной пищевой промышленности используют сотни наименований пищевых добавок. На этикетках они иногда обозначаются буквой «Е» с трех- или четырехзначными цифрами.
Пищевые добавки -природные или синтезированные соединения, преднамеренно и целенаправленно вводимые в пищевое сырье и готовые пищевые продукты по технологическим соображениям с целью сохранения или изменения природных свойств или придания заданных свойств пищевым продуктам.
Следует отметить, что введенный в последние годы термин «биологически активные добавки» к пище (БАД) не имеют отношения к рассматриваемым здесьпищевым добавкам. Зачастую БАД называют пищевыми добавками, что совершенно неправильно. БАД — это композиции природных (витамины, минералы, аминокислоты, жирные кислоты и другие пищевые вещества) или идентичных природным биологически активных веществ, предназначенные для приема с пищей или для введения в состав пищевых продуктов с целью улучшения их пищевой ценности и обогащения рациона отдельнымипищевыми веществами. В отличие от БАД пищевые добавки вводятся в пищевые продукты с технологической целью и прямого влияния на пищевую ценность продуктов не оказывают. Однако ряд пищевых добавок представляет собой пищевые вещества. Так, используемый в качестве красителя ß-каротин является провитамином А. В качестве антиоксидантов и антиокислителей используются витамин Е и соли аскорбиновой кислоты(витамина С).
Существует также принципиальное различие между пищевыми добавками и вспомогательными материалами, употребляемыми в ходе технологического процесса для осуществления отдельных операций, например, извлечения компонентов из сырья, осветления, очистки и т.п. Вспомогательные материалы — это любые вещества или материалы, которые, не являясь пищевыми ингредиентами, преднамеренно используются припереработке сырья и пищевой продукции с целью улучшения технологии. В готовых пищевых продуктах вспомогательные материалы должны отсутствовать или их остатки должны регламентироваться в составе примесей.
2.Классификация пищевых добавок
Введение пищевых добавок в пищевые продукты по технологическим целям направлено на улучшение внешнего вида и органолептических свойств пищевого продукта, сохранениекачества продукта в процессе его хранения и ускорение процесса изготовления пищевых продуктов. В соответствии с технологическим предназначением могут быть выделены следующие группы пищевых добавок:
Пищевые добавки, обеспечивающие необходимый внешний вид и органолептические свойства продукта:
улучшители консистенции,
пищевые красители,
ароматизаторы,
вкусовые вещества.
Пищевые добавки, предотвращающиемикробную или окислительную порчу продуктов (консерванты):
антимикробные средства: химические, биологические;
антиокислители (антиоксиданты), препятствующие химической порче, связанной с окислением компонентов пищевых продуктов.
Пищевые добавки, необходимые в технологическом процессе производства пищевых продуктов:
технологические пищевые добавки: разрыхлители теста, желеобразователи,пенообразователи, отбеливатели и др.
Улучшители качества пищевых продуктов.
3.Безопасность применения пищевых добавок
Часто пищевые добавки включают в разряд вредных веществ пищи. По сути это неверно, хотя многие пищевые добавки являются синтетическими веществами. Безвредность пищевых добавок, допускаемых к использованию в пищевой промышленности, оценивается на основе…
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ БИОТЕХНОЛОГИИ
ЛЕКЦИЯ 1 (2ч.)
ТЕМА: СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ
РАЗВИТИЯ БИОТЕХНОЛОГИИ
План
1. Цель, задачи, основные понятия
2. Биотехнология в пищевой промышленности
3. Биотехнология молочных продуктов
Цель, задачи, основные понятия биотехнологии
Цель дисциплины: формирование базовых теоретических знаний и практических профессиональных навыков в области пищевой биотехнологии о современном состоянии и перспективах развития биотехнологии как области науки и производства.
Задачи дисциплины:
•изучениесовременной биотехнологии, как научной и производственной области деятельности;
• формирование уменияориентироваться в различных областях современной биотехнологиии в разнообразии биотехнологической продукции, выделять перспективные направления развития биотехнологии.
Биотехнология – от греч. bio(s) – жизнь; techne– искусство, мастерство; logos– учение. Впервые термин «биотехнология» предложил в 1917 г. венгерский инженер Карл Эрике. Он предложил процесс крупномасштабного промышленного выращивания свиней с использованием в качестве корма сахарной свеклы. При этом Эрике рассматривал превращение сырья (свеклы) в целевой продукт (свинину) как ряд биотехнологических этапов. Этот процесс был назван им биотехнологией, так как целевой продукт получался в результате жизнедеятельности биологических систем. Второе рождение и популярность термин «биотехнология» приобрел после того, как в 1961 г. шведский микробиолог Карл ГеренХеден предложил заменить название на-учного журнала «Журнал микробиологической и химической инженерии и технологии» на «Биотехнология и Биоинженерия». Этот журнал публиковал работы по при-кладной микробиологии и промышленной ферментации. С этого момента биотехнология оказалась связанной с исследованиями в области «промышленного производства товаров и услуг при участии живых организмов, биологических систем и процессов». Именно эти представления и начали вкладываться в термин «биотехнология».
Биотехнология – это совокупность промышленных методов, в которых используют живые организмы и биологические процессы для производства различных продуктов. Биотехнология тесно связана с такими науками как молекулярная биология, микробиология, ветеринария, генетика, инженерные технологии, биохимия, физиология растений, микробиология, генная инженерия.
Промышленная микробиологиясоставляет основную часть
биотехнологии. Это наука о важнейших микробиологических процессах и их
практическом применении для получения промышленным способом ценных
продуктов жизнедеятельности микроорганизмов, их биомассы как белкового
продукта, о получении отдельных полезных веществ или препаратов,
используемых в различных отраслях народного хозяйства.
Пищевая биотехнологияявляется одним из важнейших разделов
биотехнологии. В течение тысячелетий люди успешно получали сыр, уксус,
спиртные напитки и другие продукты, не зная о том, что в основе лежит
метод микробиологической ферментации. С помощью пищевой
биотехнологии в настоящее время получают такие пищевые продукты, как
пиво, вино, спирт, хлеб, уксус, кисломолочные продукты, сырокопченые и
сыровяленые мясные продукты и многие другие. Кроме того, пищевая
биотехнология используется для получения веществ и соединений,
используемых в пищевой промышленности: это лимонная, молочная и
другие органические кислоты; ферментные препараты различного действия –
протеолитические, амилолитические, целлюлолитические; аминокислоты и
другие пищевые и биологически активные добавки.
Важность пищевой биотехнологии для специалистов в области
пищевой промышленности определяется тем, что использование
микроорганизмов или ферментных препаратов, биотехнологических
процессов при производстве пищевых продуктов оказывает существенное
влияние на потребительские свойства и показатели качествапродуктов питания. Знание о биотехнологических процессахпозволит определить причины порчипродуктов и возникновения дефектов, приводящих к
существенным количественным потерям. Например, неправильное
применение заквасок может привести к ухудшению качества и
возникновению дефектов кисломолочной продукции. С другой стороны,
использование новых штаммов микроорганизмов может придать продукту –
пиву, вину и другим пищевым продуктам, – новые оригинальные оттенки
вкуса и аромата. Применение ферментных препаратов и других соединений,
полученных биотехнологическим способом, будет способствовать
оптимизации и интенсификации технологических процессов производства
пищевых продуктов, улучшению их свойств и продлению сроков хранения.
Биотехнология в пищевой промышленности
Разные виды дрожжей применяются в технологии производства спирта, вина, пива, кваса, хлебобулочных изделий. Различные микроорганизмы в виде заквасок применяют для получения кисломолочные продукты. Биотехнологическим путем также получают пищевые подкислители: лимонная, яблочная, молочная и другие кислоты. Микроорганизмами синтезируется глутаминовая кислота (глутамат), которая используется для усиления аромата мясных, рыбных, грибных изделий. В пищевой промышленности используют витамины, получаемые биотехнологическим путем. Например, бета-каротин (провитамин А) применяют как пищевой краситель (оранжевого цвета). Возможно получение пищевого белка из микроорганизмов. Так, пищевой продукт микопротеин получают на основе биомассы мицелиальных грибов рода Fusarium. Для вкуса и цвета в него вводят специальные пищевые добавки. Стало возможным культивировать мицелий высших съедобных грибов (вешенки, опят, маслят и др.) глубинным способом, т.е. в ферментере. Для получения сырокопченых колбас в фарш вводят закваски на основе молочнокислых микроорганизмов, которые способствуют созреванию и приданию продукту специфического приятного вкуса. Ферменты микробного происхождения находят широкое применение в пищевой промышленности. Так, целлюлаза применяется при приготовлении растворимого кофе, для улучшения консистенции грибов и овощей; глюкозооксидаза – для удаления кислорода из сухого молока, кофе, пива, майонезов, соков; протеаза – для размягчения мяса; бета-галактозидаза – для получения «безлактозного» молока; пектиназа – для осветления соков и др. Микроорганизмы или изолированные клетки высших грибов используют для получения пищевых красителей ярко-желтого, красного, синего цвета. Такие красители безопасны в использовании для пищевых целей. В качестве пищевых загустителей биотехнология предлагает использовать полиса-хариды микробного происхождения. Например, декстран – стабилизатор припроизводстве мороженого. Пищевые консерванты – это вещества, которые добавляют в пищевые продукты для увеличения срока их хранения. Известны консерванты биотехнологического происхождения. Например, низин – выделяется специальными штаммами молочнокислых бактерий.
Биотехнология пищевых продуктов представляет любое технологическое применение которое использует биологические системы, живые организмы и их производные для производства или изменения продуктов и процессов для конкретного использования.
Биотехнология пищевых продуктов использует микроорганизмы для их сохранения или для производства ряда продуктов с добавленными элементами, такими как ферменты, вкусовые соединения, витамины, микробные культуры и различные ингредиенты.
Таким образом, применение биотехнологии в пищевой промышленности направлено на отбор и манипулирование микроорганизмами с целью улучшения управления процессом, качества продукции, безопасности, консистенции и выхода при одновременном повышении эффективности процесса.
Методы биотехнологии
Биотехнологические процессы, применимые для улучшения микробных культур для использования в пищевой промышленности, включают традиционные методы генетического улучшения (“традиционная биотехнология”), такие как классический мутагенез (внесение изменений в ДНК) и конъюгация (генетический обмен). Эти методы, как правило, направлены на улучшение качества еды.
Гибридизация также используется для улучшения дрожжей, участвующих в выпечке, пивоварении и производстве напитков. Например, штаммы пекарских дрожжей применяются для улучшения способности к ферментации, обработке и биоконсервации, а также для повышения полезности и сенсорного качества вина.
Биотехнология также широко используется в качестве инструмента для мониторинга безопасности продуктов, поиска причины проблем с пищеварением, профилактики и диагностики болезней пищевого происхождения и проверки происхождения еды.
Методы, применяемые для обеспечения безопасности пищевых продуктов, сосредоточены на выявлении и мониторинге опасных факторов, будь то биологические, химические или физические.
Биопроцесс заквашивания главное биотехнологическое применение в пищевой промышленности.
Биообработка использует микробные инокулянты (живые микроорганизмы) для улучшения таких свойств, как вкус, аромат, срок годности, безопасность, текстура и питательная ценность пищевых продуктов. Микробы, связанные с сырьем и обрабатываемой средой, служат инокулянтами при спонтанных ферментациях, в то время как содержащие высокие концентрации живых микроорганизмов, называемые заквасочными культурами, используются для инициирования и ускорения скорости процессов ферментации (брожения) в непроизвольных или контролируемых процессах.
Биотехнология пищевых продуктов документирует объемы научных отчетов по характеристике микробов, связанных с производством традиционных ферментированных продуктов питания. Развитие микробных заквасочных культур является движущей силой инноваций в разработке оборудования, пригодного для гигиенической обработки традиционных перебродивших пищевых продуктов в контролируемых условиях.
Совершенствование заквасочной культуры, наряду с совершенствованием и развитием биореакторной технологии для управления процессами ферментации, сыграло ключевую роль в производстве ценных веществ, таких как ферменты, микробные культуры и функциональные пищевые ингредиенты. Эти продукты все чаще производятся в качестве сырья для операций по переработке продуктов.
Пищевые и технологические добавки
Ферменты, аминокислоты, витамины, органические кислоты, полиненасыщенные жирные кислоты и некоторые сложные углеводы и ароматизаторы, например вкус умами, используемые в рецептурах в настоящее время производятся с использованием микроорганизмов.
Ферменты встречаются во всех живых организмах и катализируют биохимические реакции, необходимые для поддержания процесса.
Использование биотехнологии пищевых продуктов позволило получить новые ферменты, адаптированные к конкретным условиям при производстве еды.
Альфа-амилазы с повышенной термостабильностью, например, были разработаны для использования в производстве высокофруктозных кукурузных сиропов. Эти улучшения были достигнуты путем внесения изменений в аминокислотные последовательности α-амилазы посредством модификации последовательности ДНК генов α-амилазы . Бычий химозин, используемый в производстве сыра, был первым рекомбинантным ферментом, одобренным для использования. Ген фосфолипазы используется в молочной промышленности при производстве сыра для повышения эффективности процесса и выхода сыра.
Значительный прогресс биотехнологии пищевых продуктов был достигнут в последнее время в направлении улучшения микробных штаммов, используемых в производстве ферментов.
Ферменты, используемые в пищевой промышленности, исторически считались нетоксичными. Однако некоторые характеристики, обусловленные их химической природой и источником, такие как аллергенность, связанная с активностью токсичность, остаточная микробиологическая активность и химическая токсичность, вызывают озабоченность. Вместе с тем эти вызывающие озабоченность факторы необходимо учитывать в свете растущей сложности и изощренности методологий, используемых при производстве пищевых ферментов.