Использование нетрадиционных видов сырья в хлебопечении

 

Содержание

 

Введение………………………………………………………………………..3

1. Прокариоты, виды, характеристика………………………4
2. Пути  рационального  использования  инбридинга  

в животноводстве……………………..9

3. Выделение и очистка кристаллического альбумина

 куриного яйца ……………………….……………..12

4. Биотехнологические основы хлебопекарного производства……….16
1. Биотехнологические аспекты производства хлебобулочных изделий…...16
2. Использование нетрадиционных видов сырья в хлебопечении…………………………………21
3. Можно ли назвать хлеб с частичной заменой пшеничной муки высшего сорта на рисовую муку, функциональным продуктом питания? ………..26
5. Задачи и упражнения……………………………………………………29

Заключение……………………………………………………………………..32

Выводы…………………………….……………………………………………34

Список использованной литературы…………………………………………35

 

 

Введение

Биотехнология – это наука  об использовании биологических  процессов в технике и промышленном производстве. К числу биологических процессов  относят те из них, в которых применяют биологические объекты различной природы (микробной, растительной или животной), например, производство ряда продуктов медицинского, пищевого и другого назначения -  антибиотики, вакцины, ферменты, кормовой и пищевой белки, полисахариды, гормоны, гликозиды, аминокислоты, алкалоиды, биогаз, удобрения и прочее.  Биотехнологическая продукция все шире завоевывает рынок продуктов питания. Биотехнологические методы издавна применяются в хлебопечении, сыроварении, виноделии и других производствах с участием микроорганизмов (бактерий и микроскопических грибов). С сер. 20 в. микроорганизмы начали использовать для промышленного получения вначале антибиотиков, затем витаминов, аминокислот, ферментов, кормовых белков, бактериальных удобрений и др. Микробиологическая промышленность стала важной отраслью экономики во многих странах.

Немаловажным является значение биотехнологии в разработке нового вида пищевых продуктов с лечебно-профилактическими  свойствами. Хлеб является одним из основных продуктов питания, поэтому обогащение его полезными компонентами весьма целесообразно.

Хлеб - продукт, содержащий белки (5,5-9,5 %), углеводы (42-50 %), витамины группы B, минеральные соли (кальция, железа, фосфора - 1,4-2,5 %), органические кислоты. Хлебом удовлетворяется почти вся потребность организма человека в углеводах, на треть - в белках, более чем на половину в витаминах группы B, солях фосфора и железа.

Хлеб - пищевой продукт, получаемый выпечкой разрыхлённого посредством дрожжей или закваски теста, приготовленного из муки, воды и соли с добавлением (или без добавления) сахара, жира, молока и т. п. Для приготовления хлеба используют пшеничную и ржаную муку, реже — кукурузную, ячменную и другие.  Словом "хлеб" часто называют сельскохозяйственные культуры (пшеницу, рожь, ячмень и др.), а также само зерно этих культур и изготовляемую из него муку. Благодаря высокой питательности хлеба, отличным вкусовым свойствам, неприедаемости, хорошей усвояемости и насыщаемости, лёгкости приготовления, сравнительной устойчивости в хранении хлеба, получил во многих странах широкое распространение. Количество потребляемого хлеба в различных странах подвержено значительным колебаниям, что определяется особенностями питания населения, многовековыми традициями, экономическими возможностями, климатическими условиями, характером работы и т. д.

Цель настоящей работы – использование некоторых биотехнологических процессов в различных сферах деятельности и изучение возможности использования рисовой муки в технологии производства хлебобулочных изделий. Исходя из поставленной цели, нами были выдвинуты задачи: рассмотреть следующие темы – «Прокариоты, виды, характеристика», «Пути рационального использования инбридинга в животноводстве», «Выделение и очистка кристаллического альбумина куриного яйца».

 

 

 

 

 

 

 

 

Раздел 1 Прокариоты, виды, характеристика.

          Прокариоты появились 3,5 миллиарда лет назад. Нет оформленного ядра, в центре клетки находится зона с высокой концентрацией ДНК – нуклеоид. Носитель генетической информации – кольцевая ДНК, закрепленная на плазматической мембране. Нет органелл мембранного строения, только рибосомы. Цитоплазма в состоянии гель, поэтому клетки прокариот выдерживают высокие температуры и высушивание. Клеточная оболочка содержит муреин. Размножение простым бинарным делением. Полового процесса нет. Нет многоклеточных форм.

Подцарство Архебактерии считаются наиболее древними прокариотами. От эубактерий отличаются строением и химическим составом клеточной стенки (нет муреина). Кольцевая ДНК построена по типу эукариот – избыточный геном.

Выделяют три группы: 1) метаногенные бактерии; 2) галобактерии; 3) экстремальные термофилы. Галобактерии способны к фотосинтезу, но без выделения кислорода. Пигмент фотосинтеза – бактериородопсин.

Подцарство Эубактерии – это наиболее многочисленная группа микроорганизмов. Клеточная оболочка содержит муреин. По строению клеточной оболочки делят на  граммотрицательные и граммположительные по реакции на анилиновые красители (1884 г., К.Грамм).

Могут образовывать споры. Подобие  полового процесса – конъюгация: обмен  плазмидами, несущими какой-либо фактор.

Плазмиды – это внехромосомные элементы, небольшие кольцевые ДНК, несущие не более 1 гена.

По форме клеток различают  кокки, бактерии, бациллы, вибрионы, спириллы, спирохеты.

По типу питания: гетеротрофы, хемотрофы и фотоавтотрофы (без выделения кислорода). Есть как аэробные, так и анаэробные бактерии.

Значение: 1) участвуют в  круговороте веществ (сапротрофы),

2) выполняют геологическую  роль (серные бактерии, железобактерии  и др.), 3) вызывают заболевания  у растений, животных и человека, 4) используются в биотехнологических процессах: сыроделие, виноделие, получение кормового белка, аминокислот, витаминов и т.д.

Подцарство Оксифотобактерии Oxyphotobacteriobionta делится на два отдела: Цианобактерии (сине-зеленые водоросли) и Хлороксибактерии. К последнему отделу относят прокариот, объединенных в род прохлорон, открытый в 70-х годах 20 века. Происхождение их неясно. Набор фотосинтетических пигментов идентичен зеленым водорослям и высшим растениям (хлорофиллы а и b). Обитают в симбиозе с асцидиями в тропических и субтропических морях.

Систематика растений

• Царство Дробянки (Mychota)
• Цианобактерии
• Систематика цианобактерий
• Группа отделов Водоросли
• Царство Грибы
• Лишайники
• Отдел Мохообразные
• Отдел Хвощевидные
• Отдел Плауновидные
• Отдел Папоротниковидные
• Отдел Голосеменные

 

К прокариотам относится  около 3000 видов бактерий, в том  числе организмы, обычно называемые сине-зелеными водорослями. Сине-зеленые водоросли составляют особое семейство бактерий. Особое положение цианобактерий объясняется наличием у них выделяющей кислород фотосинтетической системы, во многом сходной с системой фотосинтеза высших зеленых растений. Некоторые другие классы бактерий также могут осуществлять фотосинтез, однако они не выделяют кислород. Большинство видов бактерий не способны к фотосинтезу и получают энергию за счет расщепления питательных веществ, поступающих из окружающей среды. Существуют 20 различных семейств прокариот, классификация и названия которых основаны на их внешнем виде, а также способности к передвижению, окрашиванию, потреблению определенных питательных веществ и синтезу определенных продуктов. Некоторые бактерии обладают патогенными (болезнетворными) свойствами, однако большинство из них весьма полезны. К прокариотам относятся также семейства очень мелких клеток, обычно паразитирующих внутри других клеток.

Хотя прокариотические клетки не видны невооруженным глазом и  менее знакомы нам по сравнению  с высшими животными и растениями, они составляют очень существенную часть биомассы Земли. Вероятно, три  четверти всей живой материи на Земле приходится на долю микроорганизмов, большинство из которых – прокариоты. Более того, прокариоты играют важную роль в биологических превращениях материи и энергии на Земле. Фотосинтезирующие бактерии, обитающие как в пресной, так и в морской воде поглощают солнечную энергию и используют ее для синтеза углерода и других компонентов клеток, которые в свою очередь служат пищей для других организмов. Некоторые бактерии могут фиксировать молекулярный азот из атмосферы, образуя биологически полезные азотсодержащие соединения. Таким образом, прокариоты играют роль отправной точки для многих пищевых цепей в биосфере. Кроме того, прокариоты выполняют функцию конечных потребителей, поскольку различные бактерии осуществляют расщепление органических структур в мертвых растениях и животных, возвращая тем самым конечные продукты распада в атмосферу, почву и моря, где они вновь используются в биологических циклах углерода, азота и кислорода.

Прокариотические клетки представляют исключительную ценность для исследований в области биохимии и молекулярной биологии, так как  они не сложны по своей структуре, их можно легко и быстро выращивать в больших количествах, а механизмы репродукции и передачи генетической информации у них относительно просты. В оптимальных условиях при 37°С в простой питательной среде, содержащей глюкозу, соли аммония и неорганические вещества, бактерии делятся каждые 20-30 мин. Другая важная особенность прокариотических клеток – это их способность размножаться очень простым способом – неполовым путем. Клетки растут до тех пор пока их размеры не увеличатся вдвое, после чего делятся на две идентичные дочерние клетки, каждая из которых получает одну из копий генетического материала (ДНК) родительской клетки. Прокариотические клетки содержат только одну хромосому, представляющую собой двухцепочечную молекулу ДНК. Кроме того можно легко индуцировать образование генетических мутантов прокариот, а затем выращивать их. Благодаря всем этим свойствам бактерии сыграли важную роль в формировании наших представлений об основных молекулярных процессах, обеспечивающих передачу генетической информации.

 

 

 

 

 

Раздел 2 Пути рационального использования инбридинга в животноводстве.

Учение об инбридинге возникло давно. В прошлом родственное  спаривание применялось в животноводстве бессознательно, стихийно. В древние  времена, когда люди обнаружили вредные  действия кровосмешения, существовали строгие законы, запрещающие родственное  спаривание. У арабов уже в 18 веке накопилось много фактов отрицательного влияния на потомство племенных  лошадей. В период развития капитализма  начался процесс породообразования  во многих странах. Создание новых пород, отвечающих требованиям рынка, осуществлялось с широким использованием инбридинга. В то время были получены множество  известных пород сельскохозяйственных животных, в том числе орловская порода лошадей. Известный селекционер прошлого Р. Беквелл основой создания новых пород считал использование инбридинга любых степеней с целью закрепления в потомстве  выдающихся  качеств. 
Но очень широкое, порой непродуманное, без всякой цели применение тесного инбридинга скоро обернулось для многих заводчиков большой бедой. Бессистемный тесный инбридинг привел к снижению продуктивности и плодовитости, крепости конституции животных. В результате этого взгляды на инбридинг начали меняться. К этому методу спаривания стали относиться осторожно. В ту пору не существовало теорий, объясняющих причины вредных последствий родственного спаривания, но инбридинга стали избегать. Интерес к инбридингу проявился вновь только к концу 19 века. Анализ племенных книг, изучение истории создания многих заводских пород показали положительную роль инбридинга в породообразовании. С начала 20 века вопрос о роли и значении инбридинга, его биологической сущности начинают решать генетики.

           В России чистопородному разведению отводится важнейшее место в племенной работе с породами всех видов животных. При этом применяют два вида спаривания: неродственное (аутбридинг) и родственное (инбридинг). Спаривание животных, находящихся в родстве, называется инбридингом. 
 
Инбридинг (англ. inbreeding, от in - в, внутри и breeding - разведение), инцухт (нем. Inzucht), скрещивание близкородственных форм в пределах одной популяции организмов. Наиболее тесная форма инбридинга - самооплодотворение.

Основная цель инбридинга - сохранение наследственных особенностей того или иного выдающегося предка. Главное требование к инбридингу - его направленность. Инбридинг нужно проводить только на определенное выдающееся животное.

Инбридинг — это система  спариваний родственных (в той или  иной степени) животных.

Практика животноводства знает многочисленные последствия  родственного разведения; уродства потомства, недоразвитие, снижение продуктивности, плодовитости и бесплодие. Стремление не применять инбридинг приводило к тому, что многих, даже превосходных особей отправляли на бойню. Нов разные времена инбридинг применяли при выведении пород, потому что наряду с нежелательными последствиями подобного разведения появлялись и выдающиеся особи в результате максимальной консолидированности желательной наследственности. Примеры выведения таких пород: шароле (мясной крупный рогатый скот), романовская овца и др. свидетельствуют о применении тесных инбридингов.

Родственное разведение не увеличивает числа рецессивных  аллелей в популяции, не позволяет  им проявиться путем увеличения гомозиготности. Обычно имеется много рецессивных генов в скрытом состоянии (не менее 11 для сельскохозяйственных животных).

Инбридинг, сопровождаемый отбором, может способствовать увеличению фенотипического единообразия среди  животных. Таким образом формируются родственные группы, семейства, линии. Но инбредные животные часто изнежены, прихотливы к условиям среды. Поэтому при их отборе обращают внимание на крепость конституции.

Большинство генетиков объясняют  инбридинг увеличением гомозиготности доминантных (положительный эффект) и рецессивных (отрицательный эффект) генов. В неродственных популяциях рецессивные гены скрыты доминантными аллельными генами и не проявляются.

Также по мере возрастания  гомозиготности вредные последствия могут происходить за счет сверхдоминирования (превосходства гетерозигот над гомозиготами),  т.к. число гетерозигот  уменьшается. 
На ухудшение признака при инбридинге может оказывать действие и эпистаз (взаимодействие неаллельных генов).