Занятие 2. ПИЩЕВЫЕ ПРОДУКТЫ И БИОТЕХНОЛОГИЯ

ТЕМАТИКА ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ

Занятие 1. КУЛЬТИВИРОВАНИЕ БИОЛОГИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ

 

Цель занятия: дать представление об объектах биотехнологии, субстратах для их культивирования, ознакомиться с методами селекции биологических объектов, рассмотреть перспективы развития биотехнологии.

 

1 Микроорганизмы как основные объекты биотехнологии.

2 Селекция биотехнологических объектов.

3 Субстраты для культивирования биообъектов.

4 Сырьевые материалы и перспективы биотехнологии.

 

Тематика рефератов

1. Микроорганизмы как основные объекты биотехнологии (или Роль микроорганизмов как объектов биотехнологии).

2. Методы селекции биотехнологических объектов.

3. Применение химических и нефтехимических субстратов в биотехнологии.

Вопросы для самоконтроля

1. Назовите группы микроорганизмов, используемые в биотехнологии.

2. Перечислите основные этапы подбора микроорганизмов для использования в биотехнологии.

3. Почему особое внимание при подборе объектов биотехнологии уделяется мезофильным и термофильным организмам?

4. Перечислить методы селекции биотехнологических объектов.

5. Какие соединения наиболее часто используются в качестве субстратов для культивирования объектов биотехнологии?

6. Назовите требования, которым должны удовлетворять субстраты, используемые в биотехнологии.

7. Что является источником природного сырья для биотехнологии?

8. Какие органические отходы используются в качестве сырья для биотехнологии?

9. Как в биотехнологии используются питательные вещества химического и нефтехимического происхождения?

10. Назовите сырьевые материалы, наиболее широко используемые в биотехнологии?

 

Задание 1.Разобрать понятия: объекты биотехнологии, GRAS-микроорганизмы, цианобактерии, Е. соli, термофилы, мезофиллы,ступенчатая селекция, индуцированный мутагенез, органоавтотрофы, литогетеротрофы, органогетеротрофы.

 

Задание 2.Обсудитьперспективы развития микробиологической промышленности.

Задание 3.Объяснить следующие термины: генетическая инженерия, селективная среда, селекция, штаммы-продуценты, биомасса, питательная среда, субстрат.

Тест

1. Выберите правильное определение биотехнологии как науки:

а) это наука о способах создания продуцентов биологически активных веществ на основе живых организмов.

б) это наука, изучающая продуценты биологически активных веществ, созданные на основе живых организмов.

в) это наука, которая изучает живые организмы и созданные на их основе биологически активные вещества.

2. В любом биотехнологическом процессе необходимо участие и взаимодействие между собой:

а) организма с организмом;

б) организма с субстратом;

в) организма с окружающей средой.

3. Назовите главное звено биотехнологического процесса:

а) биологический субстрат;

б) целевой продукт;

в) биологический объект.

4. Какие из ниже перечисленных объектов рассматриваются как основные объекты биотехнологии:

а) объекты растительного и животного происхождения;

б) микроорганизмы;

в) многокомпонентные ферментные системы клеток;

г) отдельные ферменты.

5. Назовите главный критерий, используемый при выборе биотехнологического объекта:

а) организмы должны обладать высокой скоростью роста;

б) организмы должны быть резидентными к посторонней микрофлоре;

в) способность организма синтезировать целевой продукт;

г) организмы должны обладать высокой конкурентоспособностью.

6. GRAS-микроорганизмы характеризуются:

а) патогенностью и токсичностью, не способны образовывать антибиотики;

б) патогенностью и токсичностью, способны образовывать антибиотики;

в) непатогенностью и нетоксичностью, не способны образовывать антибиотики;

г) патогенностью и нетоксичностью, способны образовывать антибиотики.

7. Синтетическая среда – это среда, в состав которой входят:

а) растительные добавки;

б) чистые химические соединения определенного состава;

в) мясной экстракт;

г) микробные добавки и химические соединения.

8. Литогетеротрофами называются:

а) организмы, использующие органические вещества как источники углерода;

б) организмы, употребляющие органические вещества как источники энергии;

в) организмы, для которых органические вещества служат и источниками энергии, и источниками углерода.

9*. Из нижеприведенных выберите критерии, которым должны удовлетворять субстраты.

а) недефицитность;

б) дешевизна;

в) природное происхождение;

г) присутствие в составе синтетических веществ.

10. Субстратом для бразильской «топливной программы» является:

а) сахарная свекла;

б) древесина;

в) сахарный тростник;

г) кукуруза.

11. О каком из нижеприведенных веществ идет речь: «..один из самых распространенных биополимеров, составляет половину высушенной растительной массы, легко разрушается путем химического

______________________________

Примечание: * - тестовые задания, в которых правильных ответов может быть больше, чем один.

или ферментативного гидролиза»?

а) лигнин;

б) крахмал;

в) целлюлоза;

г) лигноцеллюлозный комплекс.

12. Меласса – это:

а) побочный продукт, образующийся при производстве сахара;

б) сыворотка, получаемая при производстве сыра;

в) побочный продукт хлебопечения.

13. Наилучшим субстратом для ферментации из компонентов нефти являются:

а) алканы с числом углеродных атомов от 2 до 10;

б) алканы с числом углеродных атомов от 10 до 20;

в) алканы с числом углеродных атомов от 20 до 30.

14*. Выберите сырьевые материалы, которые коммерчески выгодны и наиболее широко используются в биотехнологии:

а) солома;

б) метанол;

в) жом;

г) крахмал;

д) меласса;

е) молочная сыворотка;

ж) сырой сахар.

 

Занятие 2. ПИЩЕВЫЕ ПРОДУКТЫ И БИОТЕХНОЛОГИЯ

 

Цель занятия:изучить роль микроорганизмовв получении пищевых продуктов, ознакомиться с производством молочных продуктов, хлебопродуктов, белковых продуктов, пищевых добавок и ингредиентов. Дать представление о бродильных производствах, рассмотреть основные стадии производства вина и пива.

 

1 Роль биотехнологии в получении пищевых продуктов.

2 Производство молочных продуктов.

3 Производство хлебопродуктов.

4 Бродильные производства, получение белковых продуктов, пищевых добавок и ингредиентов.

 

Тематика рефератов

1. Производство сыра.

2. Производство йогурта и масла.

3. Использование микроорганизмов в виноделии.

4. Изготовление пива.

5. Получение белковых продуктов и их применение в пищевой промышленности и сельском хозяйстве.

6. Производство пищевых добавок и ингредиентов (подкислители, аминокислоты, витамины, пигменты, усилители вкуса).

 

Вопросы для самоконтроля

1. Роль микроорганизмов в получении пищевых продуктов.

2. Что входит в состав коммерческих культур-заквасок?

3. Назовите этапы производства сыра.

4. Какие микроорганизмы используют в хлебопечении?

5. Назовите основные стадии пивоварения.

6. Назовите основные стадии производства вина.

7. Для чего в виноделии используют сернистый газ?

8. Что называется БОО, в чем заключаются его особенности?

9. Назовите официально разрешенный вид белковой пищи микробного происхождения.

 

Задание 1.Разобрать понятия: белок одноклеточных организмов, микопротеин, брожение, культура-закваска, ренин, бродильные производства.

 

Задание 2.Заполните таблицу.

Таблица 1. Сравнительные характеристики способов биотехнологического производства

 

	Маломасштабное производство	Крупномасштабное производство
Объем установки
Стоимость продукции
Тип продукции
Основные направления биотехнологических исследований и разработок
Стоимость научных исследований

Задание 3.Обсудитьпричины, сдерживающиепроизводство пищевых продуктов на основе БОО.

Задание 4.Объяснить следующие термины: ферментация, ферментеры, витамины, аминокислоты, пигменты

 

Тест

1. Выберите продукты, которые получают маломасштабным способом биотехнологического производства:

а) пищевые продукты;

б) белок одноклеточных организмов;

в) лекарственные препараты;

г) пищевые добавки.

2. Микопротеин – это:

а) продукт микробного белка;

б) растительный белок;

в) продукт грибного белка;

г) животный белок.

3*. Назовите микроорганизмы, которые участвуют в сквашивании молока.

а) стрептококки;

б) дрожжи;

в) молочнокислые бактерии;

г) плесневые гриб.

4. Какие вещества продуцируют бактерии, входящие в состав коммерческих культур-заквасок?

а) лимонную и молочную кислоты;

б) пропионовую кислоту и пахучие вещества;

в) молочную кислоту и пахучие вещества;

г) молочную и масленую кислоты.

5. На каком из нижеприведенных этапов производства сыра используют фермент ренин?

а) созревание;

б) створаживание молока;

в) засев молока молочнокислыми бактериями;

г) прессование в формы;

д) термообработка.

6. Каков процент содержания воды в составе мягких сыров?

а)13-34%;

б) 34-50%;

в) 50-60%;

г) 60-70%.

7. Назовите культуры бактерий, используемые в производстве сметаны и сливочного масла:

а) Streptococcus;

б) Lactobacillus;

в) Leuconostoc;

г) Propionlbacterium.

8. Какой злак является традиционным источником полисахаридов в пивоварении?

а) пшеница;

б) овес;

в) ячмень;

г) рожь.

9. Что называют солодом?

а) смесь продуктов гидролиза крах­мала, полученная из проросшего ячменя;

б) водный раствор экстрактивных веществ растительного сырья, предназначенный к сбраживанию;

в) спиртовой раствор экстрактивных веществ растительного сырья.

10*. Для чего виноград до отжима окуривают сернистым газом?

а) для получения особых вкусовых качеств;

б) для подавления действия невинных дрожжей;

в) для предотвращения потемнения сока.

11. Как называется вторичное брожение, которому подвергаются первосортные вина при хранении?

а) лимонное;

б) молочнокислое;

в) спиртовое;

г) яблочно-молочнокислое.

12*. Назовите микроорганизмы, применяемые в восточной кухне для ферментации рыбы:

а) кислотообразующие бактерии;

б) плесневые грибы;

в) дрожжи.

13. Какие из нижеприведенных аминокислот получают по технологии ферментации?

а) метионин;

б) триптофан;

в) глутаминовая кислота;

г) аспарагиновая кислота.

14. Какой из нижеприведенных штаммов грибов используют в производстве микопротеина?

а) Saccharomyces cerevisiae;

б) Fusarium graminearum;

в) Botrytis cinerea.