Микробиологические производства. Производство дрожжей, ферментов, витаминов. Промышленная микробиология (см. также 579)

Содержит базовые сведения, касающиеся основ проведения биотехнологических процессов, а также поддержания асептических условий их реализации. Рассматриваются вопросы загрязнения питательных сред и воздуха микроорганизмами, аналитические методы диагностики стерильности питательных и воздушных потоков, основы теоретических подходов для математического описания этих процессов, особенности аппаратурного обеспечения проведения лабораторных работ.

Предметом настоящего пособия является методика реализации и анализа аэробных процессов подготовки инокулятов и посевных материалов, стадии наращивания биомасс продуцентов в продуктовых биореакторах при использовании питательных сред известного и постоянного состава.

В издании представлены сведения о бродильном производстве, рассмотрены основы технологических процессов производства солода, пива, кваса, вина и спирта. Описаны устройства и принцип действия машин и аппаратов, применяемых на этих производствах.

Рассмотрены основные принципы фундаментальной и прикладной биотехнологии, составляющие основы научной и инженерно-технической деятельности на всех стадиях формирования творческих решений: от постановки фундаментальных исследований до их промышленной реализации.

Рассмотрены основные инструменты поддержки развития биотехнологий в Российской Федерации, инжиниринговый подход для осуществления информационно-технической поддержки современных биотехнологических производств, дана характеристика программных комплексов поддержки инжиниринговых проектов.

Учебное пособие подготовлено в соответствии с требованиями ГОС ВПО к подготовке инженера по специальностям 260301.65 – «Технология мяса и мясных продуктов», 260602.65 – «Пищевая инженерия малых предприятий» по направлению подготовки 260100.62 – «Технология продуктов питания», с требованиями ФГОС ВПО по направлению подготовки 260200.62 – «Продукты питания животного происхождения». Изложены основы санитарии и гигиены промышленной переработки животного сырья на конвейерных и бесконвейерных предприятиях, а также экспертизы сырья в условиях хозяйств и на рынках.

В учебном пособии, написанном опытными преподавателями, известными учеными и технологами из России и Германии, систематизирован и обобщен материал по биологическим, инженерным, эколого-экономическим основам, практическим методам, способам использования и механизмам реализации современной биотехнологии для решения задач охраны окружающей среды. В томе 1 рассмотрены методы биологической очистки загрязненных вод, дезодорации газовоздушных выбросов, переработки органических отходов (в том числе полимерных материалов) и ремедиации почв. В томе 2 рассмотрены методы очистки водоемов и водохранилищ с применением растений и водорослей, удаления нефтезагрязнений и тяжелых металлов, биомониторинг и биоиндикация, а также эколого-экономические и нормативно-законодательные основы природоохранной деятельности.

Учебное пособие подготовлено в соответствии с требованиями ГОС ВПО к подготовке инженера по специальностям 260301.65 – «Технология мяса и мясных продуктов», 260602.65 – «Пищевая инженерия малых предприятий» по направлению подготовки 260100.62 – «Технология продуктов питания», с требованиями ФГОС ВПО по направлению подготовки 260200.62 – «Продукты питания животного происхождения». Изложены основы биобезопасности сырья и продуктов животного происхождения при зооантропонозах, зоонозах, инвазионных заболеваниях, пищевых токсикозах и токсикоинфекциях.

Представлены основные характеристики кукурузы и кукурузных кочерыжек, рассмотрена возможность применения кукурузных кочерыжек в биотехнологических производствах. Освещены результаты многолетних исследований авторского коллектива по комплексной переработке кукурузных кочерыжек, а также отражены результаты работ российских и зарубежных коллективов.

Представлен анализ отклика модельных и прикладных бактериальных препаратов на воздействие электромагнитных полей крайне высоких частот малой (нетепловой) интенсивности. Продемонстрированы возможности практического применения неинвазивной и бесконтактной, оперативной и экологически безвредной неионизирующей технологии электромагнитной обработки биосистем для регулирования их эволюции и (или) активности.

Рассматриваются современные тенденции развития технологии обработки пушно-мехового сырья и полуфабриката, а также результаты исследований по их применению в производстве полуфабриката из шкур с плотной, утолщенной кожевой тканью и по совместному использованию плазменной обработки и предлагаемых ферментных препаратов.

Изложены основы ферментационных процессов, рассмотрены важнейшие системы ферментационных аппаратов, обеспечивающие протекание в них биотехнологических процессов. Приведена классификация ферментеров.

Проанализирована и систематизирована информация по теоретическим основам и биотехнологическим процессам очистки сточных вод от органических поллютантов и биогенных элементов, приемам их усовершенствования, методам обработки и переработки твердых отходов (включая компостирование, вермикомпостирование и выщелачивание), а также по биоочистке газовых выбросов.

Рассмотрены тенденции и перспективы развития мясоперерабатывающей отрасли, закономерности проведения технологических процессов производства мяса и мясопродуктов, основные свойства исходного сырья и его изменение по стадиям технологического процесса, основные способы повышения качества исходного сырья и готовой продукции.

В монографии обобщены результаты исследований по изучению влияния антиоксидантов на рост и физиологическую активность дрожжей S. сerevisiae ВКМ-Y-823, ЛК-14, ЛВ-7, а также на качество дрожжей в процессе сушки. Обоснован механизм действия антиоксидантов на клетки хлебопекарных дрожжей. На тест-штаммах E. coli установлено генопротекторное действие культуральной жидкости дрожжей S. сerevisiae, выращенных в присутствии антиоксидантов; исследовано влияние дрожжей с улучшенными биотехнологическими свойствами и добавок антиоксидантного действия на качество хлебобулочных изделий и мучной кондитерской продукции с заданными потребительскими свойствами.

Проанализирована физиология микроорганизмов в присутствии относительно нового экзогенного фактора – неионизирующих электромагнитных полей крайне высоких частот (миллиметрового диапазона) нетепловой интенсивности, рассмотрены возможности их практического применения для регулирования эволюции биообъектов.

Представлен анализ изменения физиологии микроорганизмов в присутствии относительно новых экзогенных факторов – малых и сверхмалых добавок (дозировок) ионогенных и комплексообразующих соединений. Рассмотрены возможности их практического применения для регулирования эволюции биообъектов в условиях, когда они могут быть отнесены к группе неинвазивных экзогенных воздействий низкой интенсивности.

Исследуются особенности отклика нано- и микромасштабных биологических структур на неинвазивное бесконтактное низкоинтенсивное воздействие относительно нового экзогенного фактора - электромагнитных полей крайне высоких частот малой (нетепловой) интенсивности, которые представляют несомненный интерес для понимания процессов, протекающих в биообъектах прикладного назначения – от консорциумов микроорганизмов в различных состояниях до наноразмерных клеточных и внеклеточных структур, определяющих активность биологической среды.

Рассмотрены микробиологические, биотехнологические, экологические и коммерческие аспекты анаэробной переработки органических коммунальных отходов (твердых бытовых отходов и осадков сточных вод) с получением энергоносителя биогаза. Проанализирован состав и способы утилизации ТБО в России. Особое внимание уделено разложению отходов на полигонах ТБО и экологическим проблемам, связанным с этим способом утилизации.

Изложены результаты авторского анализа использования биотехнологий в странах, входящих в зарубежные региональные интеграционные формирования, и перспективы их распространения в государствах – членах Евразийского экономического союза. Приводятся выводы экспертов по технико-экономической оценке эффективности глубокой переработки сельскохозяйственного сырья и получения продуктов с высокой добавленной стоимостью, включая пищевую клейковину, глюкозо-фруктозные сиропы, органические кислоты, пищевые добавки, биотопливо и высокопротеиновые корма в виде шрота.