Ocena brak

Procesy biotechnologiczne w technologii żywności

Autor /kokosanka Dodano /30.01.2014

Proces biotechnologiczny w znaczeniu najogólniejszym oznacza zastosowanie systemów biologicznych do celów produkcyjnych i usługowych. Systemem biologicznym mogą być żywe organizmy, organa, tkanki, komórki, części komórek, enzymy, a ostatnio i geny.

Procesy biotechnologiczne odgrywają szczególną rolę w technologii żywności, chociaż nie zawsze są one dostatecznie postrzegane i doceniane. Przy całościowym ujmowaniu produkcji żywności łatwo zauważyć ich występowanie i rolę tak w nowoczesnym rolnictwie, które traktować można jako „przemysł wytwórczej żywności”, jak i w przemyśle spożywczym, zajmującym się głównie przetwarzaniem surowców spożywczych i żywności. Rolnictwo wykorzystuje do swych celów produkcyjnych makroorganizmy w formie roślin uprawnych i zwierząt hodowlanych.

Przemysł spożywczy stosuje procesy biotechnologiczne, w których wykorzystuje się żywe drobnoustroje, enzymy oraz utajone formy życia roślin, np. w ziarnach zbóż zdolnych do kiełkowania przy otrzymywaniu słodu.

W procesie biotechnologicznym są zespolone dwa czynniki - biologiczny i techniczny. Podstawy teoretyczne tego procesu tworzy biotechnologia, dział wiedzy obejmujący zintegrowane zastosowanie nauk biologicznych i technicznych w celu technologicznego wykorzystania systemów biologicznych. W miarę gromadzenia wiedzy praktycznej i postępu naukowo-technicznego doskonalono procesy technologiczne.

Można to prześledzić na przykładzie rozwoju technologii żywności. Początkowo stosowano najprostsze procesy biotechnologiczne, w których czynnikiem (systemem) biologicznym były rośliny i zwierzęta występujące w naturze, a czynnik techniczny sprowadzał się do zbierania owoców, orzechów czy grzybów, łowienia zwierząt i ryb. Wyższy poziom procesów biotechnologicznych charakteryzuje pasterstwo i początki rolnictwa, w którym następuje udomowienie zwierząt i uprawa roślin. W okresie tym wykorzystuje się jako czynnik biologiczny rośliny wybrane ze względu na ich cechy użytkowe, a więc metodą selekcji.

Rozwój rolnictwa to doskonalenie metod produkcji roślinnej i zwierzęcej, wykorzystujących osiągnięcia naukowe, zwłaszcza genetyki. Świadomość, że wartość użytkowa makroorganizmu zależna od zespołu cech anatomicznych, fizjologicznych i chemicznych (czyli genotypu) stanowi wynik współdziałania czynników dziedzicznych - genów (składających się na tzw. genotyp) i warunków środowiskowych w jakich ten organizm się rozwija i przebywa, spowodowała rozwój nowych metod produkcji opartych na selekcji potomstwa, krzyżowaniu ras i wykorzystaniu mutacji. Czynnikiem biologicznym w procesie biotechnologicznym stał się genotyp, którego odrębność jest uwarunkowana rodzajem, liczbą i ilością genów w niciach chromosomów i ich zespołach (genomach).

Ostatnie osiągnięcia biologii molekularnej doprowadziły do lepszego poznania składu i budowy przestrzennej organicznych związków wielkocząsteczkowych, a wśród nich i kwasów dezoksyrybonukleinowych (DNA). Poszczególne odcinki DNA okazały się genami, czyli jednostkami materialnymi dziedziczenia, odpowiedzialnymi za bezpośrednią kontrolę syntezy określonych enzymów, a pośrednio za poszczególne cechy zewnętrzne.

Dzięki zastosowaniu inżynierii genetycznej stała się możliwa izolacja genów pochodzących z komórek różnych zwierząt i roślin i wprowadzanie ich do bakterii oraz replikacja tych genów określana jako klonowanie. Zmienione w ten sposób bakterie mogą produkować np. hormony czy enzymy zwierzęce. Geny można także przeszczepiać do całych organizmów zwierząt i roślin i zmieniać ich cechy użytkowe, np. zwiększyć syntezę białka w tkance mięśniowej lub skład aminokwaso-wy białek roślinnych.

W procesach biotechnologicznych czynnikiem biologicznym „nowej generacji” są nie genomy występujące w naturze, ale zmienione przez człowieka. Zresztą samo przeszczepienie genów również zalicza się do procesów biotechnologicznych. Dzisiaj można mówić o kolejnej zmianie jakościowej procesów biotechnologicznych, wynikającej stąd, że możliwe stało się otrzymywanie genów metodą chemiczną i budowanie z nich nici chromosomów i genomu. W dalszym jednak ciągu aktywność tych genów, nazwijmy je „quasi-genami”, polegająca na sterowaniu syntezą enzymów i na dziedziczeniu cech jest związana ściśle ze zorganizowaną żywą materią jaką jest żywa komórka, podobnie jak to jest z wirusami czy fagami.

 

Podobne prace

Do góry