ЗАСТОСУВАННЯ БІОТЕХНОЛОГІЇ В ХАРЧОВІЙ ПРОМИСЛОВОСТІ

Ю.А. Мамотенко, О.О.Антонюк,
Львівський інститут економіки та туризму, Україна
mamotenkoyulia@gmail.com

ЗАСТОСУВАННЯ БІОТЕХНОЛОГІЇ В ХАРЧОВІЙ ПРОМИСЛОВОСТІ

Біотехнологія - перспективна наука про методи та технології виробництва різноманітних цінних речовин і продуктів з використанням природних біологічних об'єктів (мікроорганізмів, рослинних і тваринних клітин), частин клітин (клітинних мембран, рибосом, мітохондрій, хлоропластів тощо) і процесів [1].
Головними в біотехнології харчової промисловості є методи великомасштабного виробництва продуктів. Спектр продуктів харчування, одержуваних за допомогою мікроорганізмів, великий: від вироблюваних із древніх часів за рахунок шумування хліба, сиру, йогурту, вина й пива до новітнього виду харчового продукту - грибного білка мікопротеїну.
Мікроорганізми відіграють значну роль: використовуються продуковані ними ферменти або інші метаболіти, з їхньою допомогою заброджується харчова сировина, а деякі з них вирощуються для безпосереднього споживання. У харчовій промисловості для здійснення процесів застосовують як чисті культури мікроорганізмів, так і дикі форми, що містяться в значній кількості в сировині та розмножуються при створенні належних умов. Останній спосіб особливо характерний для традиційних бродильних виробництв. У промисловому виробництві такі процеси, звичайно, проходять під строгим контролем. Особливі вимоги ставлять до вибору штаму й чистоти культур використовуваних мікроорганізмів.
Продуктом біотехнології є також білково-вітамінний концентрат (БВК). Цей продукт складається в основному з клітин мікроорганізмів. Виробництво його пов'язане із великомасштабним вирощуванням відповідних мікроорганізмів. В основі одержання БВК лежить технологія ферментації – як складова бродильної промисловості і виробництва антибіотиків. Для того, щоб більш повніше переробляти субстрат у біомасу мікроорганізмів потрібен багатосторонній підхід. [2]
Вирощування мікроорганізмів для харчових цілей викликає інтерес з двох причин. По-перше, вони ростуть дещо швидше ніж рослини чи тварини, час подвоєння їх чисельності вимірюється годинами. Це скорочує терміни виробництва необхідної кількості їжі.
По-друге, залежно від вирощених мікроорганізмів субстратом можуть використовуватись різні види сировини. Можна переробляти низькоякісні відходи або продукти, які вміщують легкодоступні вуглеводи та одержувати за їх рахунок мікробну біомасу, яка вміщує високоякісний білок.
Ще одним продуктом біотехнології є грибний білок (мікопротеїн) – це харчовий продукт, який складається в основному з міцелія грибів. При його виробництві використовується штам Fusariumgraminearum, виділений із ґрунту. Якщо зіставити виробництво мікропротеїну із процесом синтезу білків тварин, то можна виявити ряд його переваг. [3].
Окрім того, генетична інженерія може використовуватися для виробництва продуктів харчування з підвищеним рівнем вітаміну А, впроваджуються методи, які дозволяють видаляти певні алергенні протеїни з продуктів харчування або уникати їх передчасного псування.
Сучасна біотехнологія постійно здійснює вплив на харчову промисловість через створення нових продуктів і удосконалення бактеріальних процесів, які використовуються з давніх часів у виробництві продуктів харчування (хліб, алкогольні напої, сир, йогурт, оцет тощо). При цьому харчова біотехнологія дозволяє покращувати якість, поживну цінність і безпеку як сільськогосподарських культур, так і продуктів тваринництва, а також надає величезні можливості щодо удосконалення методів переробки сировини в кінцеві продукти, натуральні ароматизатори та барвники; нові технологічні добавки, зокрема, ферменти та емульгатори; заквашувальні культури; нові засоби для утилізації відходів; екологічно чисті виробничі процеси; засоби для безпечності продуктів у процесі виготовлення; а також біоруйнівну пластикову упаковку, що знищує бактерії.
Необхідно також відзначити один із нових напрямів біотехнології – «нанобіотехнологію», що поєднує в собі досягнення нанотехнології і молекулярної біології. Нанотехнологи користуються здатністю біомолекул до самопобудови в наноструктури; ДНК як молекула, яка зберігає інформацію, використовується як важливий компонент наномеханізмів, що може стати основним компонентом комп’ютерів наступного покоління. [4].
Значний потенціал біотехнологія має в боротьбі з голодом. Розвиток біотехнологій пропонує значні потенційні переваги для країн, що розвиваються, де населення страждає від хронічного голоду.
Через зростання врожайності та виведення культур, стійких до хвороб та посухи, біотехнологія може зменшити брак їжі для населення планети, яке станом на 2025 рік складатиме понад 8 мільярдів чоловік, що на 30 % більше ніж сьогодні. Вчені створюють сільськогосподарські культури з новими властивостями, які допомагають їм виживати в несприятливих умовах посухи та повеней. Біотехнологія допомагає боротися з хворобами. Розвиваючи та покращуючи медицину, дає нові інструменти у боротьбі з ними. Саме завдяки біотехнології винайдені методи лікування кардіологічних хвороб: склерозу, гемофілії, гепатиту, та СНІДу. Сьогодні створюються біотехнологічні продукти харчування, які зроблять дешевими та доступними для найбіднішої частини населення планети життєво необхідні вітаміни та вакцини. [5].
Вже на даний час створюються нові більш тійкі до хвороб сорти овочів, рису та кукурудзи з підвищеним вмістом білків. У майбутньому споживачі зможуть споживати олію зі зменшеним вмістом жирів, яку буде отримано з кукурудзи, сої, ріпаку.
Отже, біотехнологія може принести значні переваги у сферу охорони здоров'я. Збільшуючи поживну цінність їжі, покращення якості харчування.
Список використаних інформаційних джерел :
1. Альбертс Б. Молекулярна біологія клеткі.Т.1/Б. Альбертс, Д. Брей, Дж. Льюїс М : Світ, 1994. - 673 с.
2. Біотехнологія в сільському господарстві: рослини //посібник ВІО по БІОтехнології:Електронний ресурс, код доступу: Режим доступу : http://cbio.ru/modules/news/print.php?storyid=2238.
3 Безбородов А.М. Ферменти мікроорганізмів та їх застосування / А.М. Безбородов. М : Наука, 1984. 561 с.
4. Валуйко Г.Г., Домарецький В.А., Загоруйко В.О. Біотехнологія харчових продуктів. - К.: Центр навчальної літератури, 2008.
5. Ситник П.В. Біотехнологія: Проблеми і перспективи. К., 2004.

Науковий керівник: Г.М.Жолинська, старший викладач
Львівський інститут економіки і туризму