Biotechnologia tradycyjna i nowoczesna - podstawy i zastosowania
Biotechnologia to dziedzina nauki i techniki, która wykorzystuje organizmy żywe, wirusy lub ich składniki w procesach produkcyjnych i przemysłowych. Dzieli się ona na dwa główne nurty: biotechnologię tradycyjną i nowoczesną.
Definicja: Biotechnologia tradycyjna to gałąź biotechnologii wykorzystująca organizmy, wirusy lub ich składniki występujące naturalnie w przyrodzie, których dobór odbywa się poprzez selekcję sztuczną.
Definicja: Biotechnologia nowoczesna molekularna to gałąź biotechnologii wykorzystująca organizmy, wirusy lub ich składniki zmodyfikowane za pomocą inżynierii genetycznej.
Podstawowym procesem biotechnologicznym jest fermentacja, czyli przemiany enzymatyczne związków przeprowadzane przez mikroorganizmy. Dwa najważniejsze rodzaje fermentacji to:
- Fermentacja mlekowa
Definicja: Fermentacja mlekowa to proces beztlenowy, podczas którego bakterie mlekowe rozkładają cukier do kwasu mlekowego.
Wzór: GLUKOZA bakteriemlekowe → KWAS MLEKOWY + ENERGIA ATP
Przykłady: Biotechnologia tradycyjna w przemyśle spożywczym wykorzystuje fermentację mlekową w produkcji:
- przetworów mlecznych zudziałembakteriizrodzajuLactococcus
- serów pleśniowych zdodatkiemgrzyboˊw,np.Penicilliumcamemberti,Penicilliumroqueforti
- pieczywa na zakwasie zwykorzystaniembakteriizrodzajuLactobacillus
- kiszonych warzyw i owoców
- niektórych wędlin
- koncentratów spożywczych
- Fermentacja alkoholowa etanolowa
Definicja: Fermentacja alkoholowa to proces beztlenowy, w którym drożdże np.Saccharomycescerevisiae rozkładają cukier na alkohol etylowy i dwutlenek węgla.
Wzór: GLUKOZA droz˙dz˙e → ALKOHOL ETYLOWY + CO₂ + ENERGIA
Przykłady: Biotechnologia tradycyjna w przemyśle spożywczym wykorzystuje fermentację alkoholową w produkcji:
- piwa zwykorzystaniemjęczmienia,chmieluiodpowiedniegoszczepudroz˙dz˙y
- wina zwykorzystaniemowocoˊw,głoˊwniewinogron,iszczepoˊwdroz˙dz˙yzrodzajoˊwSaccharomyces,Pichia,Candida
- wysokoprocentowych destylowanych napojów alkoholowych
- chleba i ciasta zwykorzystaniemdroz˙dz˙y
- kefiru zwykorzystaniemzaroˊwnofermentacjimlekowej,jakialkoholowej
Highlight: Warto zauważyć, że biotechnologia tradycyjna a molekularna różnią się głównie metodami modyfikacji organizmów. Podczas gdy tradycyjna opiera się na naturalnej selekcji i krzyżowaniu, nowoczesna wykorzystuje techniki inżynierii genetycznej do precyzyjnego modyfikowania genomów.
Podsumowując, biotechnologia tradycyjna i jej procesy, takie jak fermentacja mlekowa i alkoholowa, mają szerokie zastosowanie w przemyśle spożywczym i farmaceutycznym. Zrozumienie tych procesów jest kluczowe dla rozwoju nowych produktów i optymalizacji istniejących metod produkcji.
