Биохимия ферментация

Себестоимость витамина, полученного в процессе стерильной ферментации, сравнительно высока, поэтому для нужд животноводства его получают по более простому методу метанового брожения, используя в качестве сырья отходы пищевой промышленности. Оригинальный метод разработан в Институте биохимии им А. Н. Баха АН СССР. [c.177]

Биохимия как самостоятельная наука выделилась из общего комплекса биологических и химических наук во второй половине XIX в., но ее элементы были известны еще в глубокой древности. Например, в доисторические времена были известны и практически использовались процессы ферментации брожение виноградного сока, варка пива, приготовление спиртных напитков из меда. Однако, все эти биохимические процессы были объяснены и изучены значительно позднее. [c.5]

До тех пор, пока всеобъемлющий термин биотехнология не стал общепринятым, для обозначения наиболее тесно связанных с биологией разнообразных технологий использовали такие названия, как прикладная микробиология, прикладная биохимия, технология ферментов, биоинженерия, прикладная генетика и прикладная биология. Если не принимать в расчет производства мыла, то первая же из числа возникших технологий такого рода стала предшественницей прикладной микробиологии. Наши предки не имели представления о процессах, лежащих в основе таких технологий. Они действовали скорее интуитивно, но в течение тысячелетий успешно использовали метод микробиологической ферментации для сохранения пищи (например, при получении сыра или уксуса), улучшения вкуса (например, хлеба и соевого соуса) и производства спиртных напитков. Пивоварение до сих пор остается наиболее важной (в денежном исчислении) отраслью биотехнологии. Во всем мире ежегодно производится около 10 литров пива стоимостью порядка 100 млн, фунтов стерлингов. В основе всех этих производств лежат реакции обмена веществ, происходящие при росте и размножении некоторых микроорганизмов в анаэробных условиях. В конце XIX в. благодаря трудам Пастера были созданы реальные предпосылки для дальнейшего развития прикладной (технической) микробиологии, а также в значительной мере и биотехнологии. Пастер установил, что микробы играют ключевую роль в процессах брожения, и показал, что в образовании отдельных продуктов участвуют разные их виды. Его исследования послужили основой развития в конце XIX и начале XX вв. бродильного производства органических растворителей (ацетона, этанола, бутанола и изопропанола) и других химических веществ, где использовались разнообразные виды микроорганизмов. Во всех этих процессах микробы в бескислородной среде осуществляют превращение углеводов растений в ценные продукты. В качестве источника энергии для роста микробы в этих условиях используют изменения энтропии при превращениях веществ. Совсем иначе обстоит дело в аэробных процессах при контролируемом окислении химических веществ до углекислого [c.11]

Необходимой предпосылкой создания более продуктивных штаммов путем отбора мутантов и рекомбинации является глубокое знание биохимии и физиологии процесса ферментации. Нам нужна также информация о том, какие стадии метаболизма являются лимитирующими, каковы термодинамические пределы повышения выхода продукта. Обычно эффективность процесса удается поднять, используя приемы как физиологии, так и генетики при этом возможности двух наук дополняют друг друга, а не противопоставляются. [c.296]

Направление научных исследований аналитическая химия, биохимия, химия пищевых продуктов процессы ферментации испытание и обработка пищевых продуктов. [c.183]

Техническая биохимия получила мощное развитие в нашем государстве лишь со времени Великой Октябрьской социалистической революции. Обширная сеть специальных институтов изучает биохимическую сторону таких, например, производств, как спиртовое, сахарное, чайное, табачное технологию консервирования, хлебопечения, кожевенного дела и пр. Биохимическим институтом Академии наук СССР достигнуты ценные результаты в области рационализации процессов хлебопечения, ферментации чая и табака, хранения овощей и др. (Опарин, Рубин, Смирнов). [c.432]

Полузаводское и промышленное оборудование и методы. После того как ценность патогенного возбудителя установлена, специально оборудованные для этого лаборатории могут перейти к полузаводскому или даже промышленному производству. Необходимая аппаратура обычно требует значительных капиталовложений и специальных знаний. В связи с этим появился новый тип специалиста, связанный с процессами ферментации при промышленном производстве — биохимик-технолог. По этому предмету читаются курсы и опубликовано много книг [см-, например, 1605, 1920]. Подобно химику-техно-логу биохимика-технолога можно определить как человека, который знакомит технологов с биохимией и биохимиков с технологией [1916]. [c.453]

Оригинально и увлекательно написана большая глава об особой роли углерода в химии. Традиционному изложению основ органической химии и начал биохимии предшествует рассмотрение уникальной способности углерода к образованию бесконечного множества устойчивых структур вместе с тем показано, что даже ближайшие к углероду элементы в периодической системе не обладают такими свойствами. Авторы интересно рассказывают о строенип и механизме действия ферментов. Но особенно увлекателен (хотя и не прост) материал об эволюции усвоения энергии живыми системами (от анаэробной ферментации к фотосинтезу и далее к кислородному дыханию). [c.7]

Для кормовых нужд на Ливанском опытном биохимическом заводе (Латвийская ССР) получают концентрат лизина. В соответствии с методом, разработанным в Институте биохимии им. А. Баха АН СССР совместно с Институтом микробиологии им. А. Кирхенштейна АН ЛатвССР, после ферментации культу-ральнук5 жидкость подкисляют до pH 5,0—6,0, добавляют для стабилизации 0,15%-ный раствор бисульфита натрия и выпаривают в вакуум-аппаратах до 40—50%-ного содержания сухих веществ. Полученный жидкий концентрат лизина (ЖКЛ) можно использовать для обогащения кормов. При высушивании жидкого концентрата лизина в распылительных сушилках (температура поступающего воздуха 300°С, выходящего— 90— ЮО С) до влажнос и 5—6% получают сухой кормовой концентрат лизина (ККЛ). [c.164]

Анаэробная ферментация органического материала применяется при обработке бытовых и промышленных стоков, а также отходов животноводческих и птицеферм [381, 404]. Хотя анаэробное сбраживание органического материала в метантенках используется уже давно, бактериология и биохимия этого процесса изучены недостаточно. Одной из причин этого, по-видимому, являются трудности, с которыми встречаются исследователи при культивировании анаэробных бактерий [381]. Успехи в изучении микрофлоры, участвующей в анаэробном разложении отходов, были достигнуты после получения новых сведений о микроорганизмах рубца жвачных животных. Процессы, протекающие в рубце, имеют много общего с реакциями превращения органических веществ в метантенках. Вот почему исследования, которые ведутся в этих двух направлениях, взаимосвязаны [380]. [c.134]

Вторая стадия анаэробной ферментации органических отходов осуществляется метанообразующими бактериями. Эти организмы довольно широко распространены в природе и обнаруживаются в почве, органических осадках озер и прудов, рубце травоядных животных, сточных водах и содержимом метантенков. Биохимии метаногенной фазы уделялось много внимания, однако сравнительно мало сведений о бактериях, ее осуществляющих. Изучение метанообразующих бактерий затруднено из-за высокой чувствительности их к кислороду, а также очень незначительной скорости роста. Морфологически метаногенные бактерии очень разнообразны. Баркер [293] разделил их [c.138]

Основные научные работы — в области промышлепиой биохимии. Исследовал химию и физикохимню крахмала, процессы ферментации, молекулярной дистилляции и сушки пищевых продуктов. Разработал процесс варки пива с ферментами, предложил способ получения из кукурузы сирона, содержащего большой процент фруктозы. Создал промышленный метод производства из зеленых растений фуража высокой биологической ценности, не содержащего волокнистых компонентов (процесс Ве-иекс ), новый способ обработки сточных вод. [43]. [c.544]

Исключительно велика роль биохимии при перерабэтке сельскохозяйственных продуктов в пищевой промышленности. Ферментация табака, технология чайного производства, мукомольная и хлебопекарная промышленность, консервная прс-мышленность, виноделие и пивоварение, производство витаминов в значительной степени улучшены на основе биохимических исследований. Важную роль приобретают биохимические исследования и при заготовке кормов для сельскохозяйственных животных, в частности при сушке сена и силосовании. Биохимические работы в области переработки сельскохозяйственного сырья в настоящее время так сильно развиты, что они выделены в самостоятельную науку — техническую биохимию. [c.10]

Институтом биохимии им. А. И. Баха АН СССР разработана и предложена новая технологическая схема производства черного чая. Она основана на принципе рационального регулирования биохимических процессов путем сочетания ферментативных и фжзи-ко-химжческих процессов при переработке сырья. При этой технологии применяют укороченную ферментацию и термическую обработку недоферментированного полуфабриката [19]. Этот способ предусматривает прекращение ферментативных процессов путем сушки скрученного листа при высокой температуре (95—98°), когда степень окисления танина составляет только 30—35%, в результате чего обеспечивается сохранение в полуфабрикате 60— 70% танина и 7з катехинов исходного сырья. В то же время при обычной технологии в полуфабрикате черного чая остается лишь около 40% танина, а катехины в нем практически отсутствуют. [c.222]

Сходство путей метаболизма в различных видах — один из основных принципов биохимии. Классические исследования, посвященные спиртовой ферментации дрожжей и образованию молочной кислоты в тканях млекопитающих, показали, что эти два процесса по существу протекают одинаково и отличаются лишь конечными стадиями, когда в дрожжах происходит анаэробное декарбоксилирование пирувата, а в мышечной ткани — нет. И в том, и в другом процессе НАД восстанавливается, а энергия накапливается в виде АТФ. Последние исследования других биологических механизмов образования, накопления и передачи энергии выявили некоторые интересные различия между видами, например наличие нескольких путей диссимиляции сахаров в бактериях, но все же наблюдается удивительное сходство этих механизмов. Многие промежуточные соединения одинаковы для всех видов. В живых клетках в качестве аккумулятора энергии всегда используется АТФ. Никотииамиднуклео-тиды участвуют во многих реакциях с переносом электрона триозофосфаты всегда участвуют в гликолизе. Белки, являющиеся основой живых организмов, во всех исследованных видах состоят приблизительно из 20 аминокислот. Эти аминокислоты, по-видимому,. в целом ряде организмов синтезируются одинаково, хотя точно установлено наличие двух путей в случае лизина. При этом высшие растения и бактерии используют различные пути, а грибы — оба. Это интересно при прослеживании эволюционных линий по био- [c.234]

Кристаллизация и кристаллические структуры. 9. Электрические и магнитные явления. 10. Спектры и некоторые другие оптические свойства. 11. Радиационная химия и фотохимия, фотографические процессы. 12. Ядерные явления. 13. Технология ядерных превращений. 14. Неорганическая химия и реакции. 15. Электрохимия. 16. Аппаратура, оборудование заводов. 17. Промышленные неорганические продукты. 18. Экстрактивная металлургия. 19. Черные металлы и сплавы. 20. Цветные металлы и сплавы. 21. Керамика. 22. Цемент и бетон. 23. Сточные воды и отбросы. 24. Вода. 25. Минералогическая и геологическая химия. 26. Уголь и продукты переработки угля. 27. Нефть, нефтепродукты и родственные соединения. 28. Детонирующие и взрывчатые вещества. 29. Душистые вещества. 30. Фармацевтические препараты. 31. Общая органическая химия. 32. Физическая органическая химия. 33. Алифатические соединения. 34. Алициклические соединения. 35. Неконденсированные ароматические системы. 36. Конденсированные ароматические системы. 37. Гетероциклические соединения (с одним гетероатомом). 38. Гетероциклические соединения (более чем с одним гетероатомом). 39. Элементоорганические соединения. 40. Терпены. 41. Алкалоиды. 42. Стероиды. 43. Углеводы. 44. Аминокислоты, пептиды, белки. 45. Синтетические высокомолекулярные соединения. 46. Краски, флуоресцентные отбеливающие агенты, фотосенсибилизаторы. 47. Текстиль. 48. Технология пластмасс. 49. Эластомеры, включая натуральный каучук. 50. Промышленные углеводы. 51. Целлюлоза, лигнин и др. 52. Покрытия, чернила и др. 53. Поверхностно-активные вещества и детергенты. 54. Жиры и воска. 55. Кожа и родственные материалы. 56. Общая биохимия. 57. Энзимы. 58. Гормоны. 59. Радиационная биохимия. 60. Биохимические методы. 61. Биохимия растений. 62. Биохимия микробов. 63. Биохимия немлекопитающих животных. 64. Кормление животных. 65. Биохимия млекопитающих животных. 66. Патологическая химия млекопитающих. 67. Иммунохимия. 68. Фармакодинамика. 69. Токсикология, загрязнение воздуха, промышленная гигиена. 70. Пищевые продукты. 71. Регуляторы роста растений. 72. Пестициды. 73. Удобрения, почвы и питание растений. 74. Ферментация. [c.50]

Аналогичное положение мы имеем и в чайной промышленности. При производстве чая молодой, слегка завяленный лист чайного дерева подвергается скручиванию на особых машинах — роллерах. Полученная таким путем влажная масса начинает бурно ферментировать . За несколько часов она приобретает коричневую окраску, надлежащий вкус и аромат, вообще превращается в готовый чай, который нужно в дальнейшем только высушить в специальных печах. Научными работниками Института биохимии было показано, что сущность процесса ферментации чая сводится в общих чертах к следующему при скручивании раздавливаются живые клетки листа и нарушается та последовательность, та координация окислительных и окислительно-восстановительных процессов, которые лежат в основе дыхания живого листа. Б результате этого ферментному окислению начинают подвергаться дубильные вещества, что и создает надлежащие вкусовые и ароматические качества продукции. На основании этой энзимологической теории чайного производства были разработаны методы его рационального объективного контроля. Их применение на чайных фабриках позволило сознательно управлять технологическим процессом и значительно улучшить качество нашей продукции. [c.669]

Лица, занимающиеся вопросами ферментологии, помимо разработки теории, стремятся использовать ферментативные процессы также и в ряде отраслей промышленности. Так, например, Опарин, Курсанов и др. показали, что в технологии чайного производства играет важную роль ряд ферментативных процессов Смирнов, Шмук и др. изучали процесс ферментации табака Смирнов, Кретович и др. изучали биохимию зерна Опарин, Сисакян, Курсанов и др. вели успешные исследования по винограду и вину и многому другому. [c.336]

Работы великого французского ученого Луи Настера (1822-1895) заложили фундамент практического использования достижений микробиологии и биохимии в традиционных биотехнологиях (пивоварение, виноделие, производство уксуса) и ознаменовали начало нового, научного периода развития биотехнологии. Для этого периода характерно развитие промышленной биотехнологии, в особенности ферментационных процессов в промышленных масштабах. Были разработаны стерильные процессы производства путем ферментации ацетона, глицерина. Интенсивно изучаются основные группы микроорганизмов - возбудителей процессов брожения, исследуются биохимические особенности данных процессов. После открытия Александром Флемингом пенициллина разрабатываются процессы и аппараты ддя глубинного культивирования продуцентов, что резко удешевило производство данного антибиотика, и он стал доступным для широкого использования в клинической практике во время второй мировой войны. [c.10]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология