Основы биотехнологии переработки растительной продукции. Часть 1
Покупка
Издательство:
Санкт-Петербургский государственный аграрный университет
Автор:
Степанова Наталья Юрьевна
Год издания: 2019
Кол-во страниц: 91
Дополнительно
Доступ онлайн
400 ₽
В корзину
Учебное пособие «Основы биотехнологии переработки растительной продукции» по дисциплине «Основы биотехнологии переработки сельскохозяйственной продукции» составлено с целью повышения качества подготовки бакалавров в соответствии с требованиями Федерального государственного образовательного стандарта высшего образования по направлению подготовки 35.03.07 Технология производства и переработки сельскохозяйственной продукции (уровень бакалавриата), утвержденного приказом Министерства образования и науки Российской Федерации от 12 ноября 2015 г. № 1330.
Тематика:
ББК:
УДК:
- 631: Общие вопросы сельского хозяйства
- 663: Микробиологические производства. Бродильные пр-ва. Пр-во напитков. Пр-во вкусовых продуктов
ОКСО:
- ВО - Бакалавриат
- 19.03.02: Продукты питания из растительного сырья
- 35.03.07: Технология производства и переработки сельскохозяйственной продукции
ГРНТИ:
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов
МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РФ Н.Ю. Степанова ОСНОВЫ БИОТЕХНОЛОГИИ ПЕРЕРАБОТКИ РАСТИТЕЛЬНОЙ ПРОДУКЦИИ Часть 1 У Ч Е Б Н О Е П О С О Б И Е для обучающихся по направлению подготовки 35.03.07 Технология производства и переработки сельскохозяйственной продукции САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 2019
МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РФ САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Н.Ю. Степанова ОСНОВЫ БИОТЕХНОЛОГИИ ПЕРЕРАБОТКИ РАСТИТЕЛЬНОЙ ПРОДУКЦИИ Часть 1 У Ч Е Б Н О Е П О С О Б И Е для обучающихся по направлению подготовки 35.03.07 Технология производства и переработки сельскохозяйственной продукции САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 2019
УДК 631.147 - 663.1 ББК 28.4 (0) С79 Степанова Н.Ю. Основы биотехнологии переработки растительной продукции. Часть 1: учебное пособие для обучающихся по направлению подготовки 35.03.07 Технология производства и переработки сельскохозяйственной продукции и 19.03.02. Продукты питания из растительного сырья. – СПб.: СПбГАУ, 2019. – 91 с. Рецензенты: кандидат технических наук, доцент кафедры пищевой биотехнологии продуктов из растительного сырья Института холода и биотехнологий СПбНИУ ИТМО И.В. Смотраева; кандидат сельскохозяйственных наук, доцент кафедры плодоовощеводства СПбГАУ Н.Н. Горбачева Учебное пособие «Основы биотехнологии переработки растительной продукции» по дисциплине «Основы биотехнологии переработки сельскохозяйственной продукции» составлено с целью повышения качества подготовки бакалавров в соответствии с требованиями Федерального государственного образовательного стандарта высшего образования по направлению подготовки 35.03.07 Технология производства и переработки сельскохозяйственной продукции (уровень бакалавриата), утвержденного приказом Министерства образования и науки Российской Федерации от 12 ноября 2015 г. № 1330 Рекомендовано к изданию и публикации на электронном носителе для включения в информационные ресурсы университета согласно лицензионному договору Учебно-методическим советом СПбГАУ, протокол № 6 от 28 марта 2019 года © Степанова Н.Ю., 2019 © ФГБОУ ВО СПбГАУ, 2019
ОГЛАВЛЕНИЕ Введение ....................................................................................... 5 1. Микробиотехнология ............................................................ 8 1.1. Понятие о биотехнологии, цели, задачи, принципы биотехнологии .............................................................................. 8 1.2. Этапы развития биотехнологии как науки ......................... 10 1.3. Роль биотехнологии в сельском хозяйстве ......................... 12 1.4. Основные сведения о микроорганизмах.............................. 13 1.5. Биотехнологический процесс культивирования микроорганизмов........................................................................... 15 1.6. Микроорганизмы, используемые в биотехнологиях переработки сельскохозяйственной продукции......................... 16 1.7. Особенности роста и развития бактерий и дрожжей на культурных средах.................................................................... 18 1.8. Питательные среды для культивирования микроорганизмов........................................................................... 20 1.9. Способы и системы культивирования микроорганизмов.. 22 1.10. Выделение целевых продуктов микробиологического синтеза............................................................................................ 26 Контрольные вопросы................................................................... 34 2. Ферментная биотехнология.................................................. 35 2.1. Инженерная энзимология. Строение ферментов................ 35 2.2. Ферменты животного и растительного происхождения.... 38 2.3. Ферменты, получаемые микробным синтезом................... 40 2.4. Получение ферментных препаратов из сырья растительного происхождения..................................................... 46 2.5. Получение ферментных препаратов из сырья животного происхождения.............................................................................. 47 2.6. Иммобилизация ферментов.................................................. 47 Контрольные вопросы................................................................... 51
3. Генетическая инженерия и создание генномодифицированных источников пищи........................ 52 Уровни и этапы генетической инженерии.................................. 52 3.2. Виды ГМО, их преимущества.............................................. 53 3.3. Ферменты, используемые для получения рекомбинантных ДНК................................................................... 56 3.4. Конструрирование ДНК и введение ее в клетку. Векторы, применяемые в генной инженерии............................. 57 3.5. Новые свойства трансгенных растений............................... 62 3.6. Способы получения трансгенных животных...................... 63 3.7. Потенциальная опасность применения трансгенных культур. Основные методы контроля генетической конструкции................................................................................... 66 3.8. Области применения трансгенных растений...................... 71 3.9. Перспективы и ограничения в использовании трансгенных растений................................................................... 72 3.10. Экологические проблемы, связанные с использованием трансгенных растений................................... 73 Контрольные вопросы................................................................... 79 Словарь терминов....................................................................... 80 Проверочные тестовые задания............................................... 82 Заключение................................................................................... 89 Список рекомендуемой литературы........................................ 90 Список использованной литературы...................................... 91
ВВЕДЕНИЕ Во второй половине ХХ века стала бурно развиваться новая, наукоемкая отрасль народного хозяйства – биотехнология. Биотехнология основывается на таких научных дисциплинах, как физиология, биохимия, микробиология, медицина, молекулярная биология и генетика, клеточная и генетическая инженерия. Биотехнология позволяет путем управляемого культивирования организмов получать полезные для человека продукты – пищу, корма, медицинские препараты, разнообразное сырье, доступные растениям формы азота, средства защиты растений и животных, а также утилизировать различные органические отходы. Дисциплина «Основы биотехнологии переработки сельскохозяйственной продукции» позволяет сформировать представление о многообразии биотехнологических приемов и методов, используемых в сфере переработки, способах получения биологически активных соединений, конструирования новых продуктов, а также о возможностях создания новых активных форм организмов, отсутствующих в природе. Цели освоения дисциплины Целями освоения дисциплины являются: формирование необходимых теоретических знаний об использовании биотехнологических процессов в технике и промышленном производстве ферментов, пищевого белка, полисахаридов, гликозидов, аминокислот, пищевых кислот, витаминов и других биологически активных веществ различного функционального назначения; знание основ создания генномодифицированных источников
пищи, приобретение практических навыков в организации перерабатывающих производств с применением биотехнологии. Перечень планируемых результатов обучения по дисциплине, соотнесенных с планируемыми результатами освоения образовательной программы Дисциплина «Основы биотехнологии переработки сельскохозяйственной продукции» участвует в формировании следующих компетенций: общепрофессиональные компетенции: ОПК-2 способность использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования; профессиональные компетенции: ПК-5 готовность реализовывать технологии хранения и переработки продукции растениеводства и животноводства; ПК-20 способность применять современные методы научных исследований в области производства и переработки сельскохозяйственной продукции В результате освоения компетенции ОПК -2 обучающийся должен: знать: основные законы естественнонаучных дисциплин ; перечень мероприятий и методов по совершенствованию технологических процессов производства продуктов питания из растительного сырья уметь: применять методы и разрабатывать мероприятия по совершенствованию технологических процессов
производства продуктов питания из растительного сырья владеть: способами совершенствования технологических процессов производства продуктов питания из растительного сырья В результате освоения компетенции ПК-5 обучающийся должен: знать: технологии хранения и переработки продукции растениеводства и животноводства; уметь: реализовывать технологии хранения и переработки продукции растениеводства и животноводства; владеть: способами реализации технологии хранения и переработки продукции растениеводства и животноводства; В результате освоения компетенции ПК-20 обучающийся должен: знать: современные методы научных исследований в области производства и переработки сельскохозяйственной продукции; уметь: применять современные методы научных исследований в области производства и переработки сельскохозяйственной продукции; владеть: научными исследованиями в области производства и переработки сельскохозяйственной продукции.
1. МИКРОБИОТЕХНОЛОГИЯ 1.1. Понятие о биотехнологии, цели, задачи, принципы биотехнологии Биотехнология – это новая, сравнительно молодая наука о практическом использовании различных биологических объектов (генов, клеток, тканей, микроорганизмов, растений и животных) с целью получения антибиотиков, ферментов, кормовых белков, биоудобрений, безвирусных растений, новых сортов растений и животных, переработки сырья, промышленных и сельскохозяйственных отходов, очистки сточных вод и газовоздушных выбросов и так далее. Основная цель биотехнологии – промышленное использование биологических процессов и агентов на основе получения высокоэффективных форм микроорганизмов, культур клеток и тканей растений и животных с заданными свойствами. Биотехнология имеет ряд существенных преимуществ перед другими видами технологий, например, химической. 1. Низкая энергоемкость. Биотехнологические процессы совершаются при нормальном давлении и температурах 20-40° С. 2. Биотехнологическое производство чаще базируется на использовании стандартного однотипного оборудования. 3. Биотехнологические процессы несложно сделать безотходными. 4. Безотходность биотехнологических производств делает их экологически наиболее чистыми.
5. Исследования в области биотехнологии не требуют крупных капиталовложений, для их проведения не нужна дорогостоящая аппаратура. К первоочередным задачам современной биотехнологии относятся создание и широкое освоение: 1) новых биологически активных веществ и лекарственных препаратов для медицины (интерферонов, инсулина, гормонов роста, антител); 2) микробиологических средств защиты растений от болезней и вредителей, бактериальных удобрений и регуляторов роста растений, новых гибридов сельскохозяйственных растений, полученных методами генетической и клеточной инженерии; 3) ценных кормовых добавок и биологически активных веществ (кормового белка, аминокислот, ферментов, витаминов, кормовых антибиотиков); 4) новых технологий получения хозяйственно-ценных продуктов для использования в пищевой, химической, микробиологической и других отраслях промышленности; 5) технологий глубокой и эффективной переработки сельскохозяйственных, промышленных и бытовых отходов, использования сточных вод и газовоздушных выбросов для получения биогаза и высококачественных удобрений. Принципы биотехнологии: 1. Принцип экономической обоснованности. Биотехнология внедряется только в те производственные процессы, которые нельзя эффективно и с теми же затратами реализовать средствами традиционной технологии. 2. Принцип целесообразного уровня технологических разработок. Масштаб производства продукта, степень его очистки, уровень автоматизации производства - все это должно прямо определяться соображениями экономической выгоды, сырьевыми и энергетическими ресурсами, уровнем спроса готового продукта.
Доступ онлайн
400 ₽
В корзину