2 Основы биотехнологии ................................................... 42

2.1 Объекты биотехнологии ....................................................... 43

2.2 Прошлое и настоящее биотехнологии ................................ 44

2.3 Перспективы развития биотехнологии ............................... 47

2.4 Основные виды биотехнологической деятельности микроорганизмов ....................................................................... 48

2.5 Преимущества биотехнологических процессов................. 50

3 Типовая схема и основные стадии

БИОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ ................................... 50

4 Основные понятия биокатализа и53

БИОТРАНСФОРМАЦИИ .............................................................. 53

4.1 Основные группы биотрансформаций ............................... 56

4.2 Основные виды реакций биокатализа ................................ 57

4.3 Классификация ферментов ................................................ 57

3

4.4 Преимущества и недостатки биокаталитических процессов………………………………………………………………………… 58

4.5 Основные понятия иммобилизации ферментов ............... 58

4.6 Методы иммобилизации ферментов ................................. 60

4.7 Оценка качества иммобилизованных ферментов и

метода иммобилизации............................................................. 63

4.8 Примеры использования ферментов.................................. 64

5 Ферментация....................................................................... 65

5.1 Классификация процессов ферментации .......................... 65

5.2 Основные параметры периодической ферментации........ 66

5.3 Понятие скорости роста........................................................ 67

5.4 Фазы периодической ферментации ................................... 67

5.5 Преимущества и недостатки периодической фермнтации……………………………………………………………………………. 69

6 Области применения биотехнологии........................... 69

6.1 Биотехнологические процессы в решении

экологических задач ................................................................... 70

6.2 Примеры блок‐схем микробиологической очистки

стоков и почвы ............................................................................ 74

6.3 Биохимические методы очистки воды ............................... 76

6.3.1 Микробная ассоциация и технологические условия методов биохимической очистки воды ..........................................................76

6.3.2 Очистка воды в аэротенках .....................................................80

6.3.3 Очистка воды в биофильтрах ..................................................82

6.3.4 Комбинированные сооружения аэробной биохимической очистки воды .....................................................................................83

6.3.5 Процессы нитрификации и денитрификации ........................84

6.3.6 Методы обработки осадка .......................................................88

6.3.7 Аэробная стабилизация осадка ...............................................90

6.3.8 Метановое брожение (биометаногенез) ................................91

6.3.8.1 Этапы метанового брожения ..........................................92

6.3.8.2 Химизм процесса метанового брожения .......................93

6.3.8.3 Микробная ассоциация биометаногенеза ......................93

6.3.8.4 Сырье биометаногенеза...................................................94

6.3.8.5 Технологические режимы и аппаратурное

оформление процесса метанового брожения ............................94

6.4 Биоценозы как индикаторы сапробности водоемов ........ 98

4

6.5 Применение биотехнологии в медицине......................... 101

6.5.1Антибиотики............................................................................101

6.5.2. Гормоны .................................................................................103

6.5.3 Вакцины, иммунные сыворотки и иммуноглобулины........105

6.5.4 Ферменты ................................................................................106

6.5.5 Биодатчики в медицине .........................................................109

6.6 Применение биотехнологии в энергетике ....................... 110

6.6.1 Законы биоэнергетики ...........................................................112

6.6.2 Биологические мембраны, как преобразователи энергии ..113

6.6.3 Характеристика растительного сырья как источника

энергии .............................................................................................113

6.6.4 Альтернативные источники энергии и их получение .........114

6.7 Производство пищевых продуктов и напитков................ 120

6.7.1 Биотехнологические процессы в хлебопекарном производстве....................................................................................124

6.7.2 Биотехнология приготовления пива ....................................131

6.7.3 Производство вина и спиртсодержащих продуктов ...........136

6.7.4 Биотехнология приготовления кисломолочных

продуктов и сметаны ......................................................................141

6.7.5 Биотехнологические процессы в сыроделии .......................143

6.7.6 Биотехнология приготовления маргарина ...........................144

6.8 Химическая промышленность и биотехнология .............. 146

6.9 Сельское хозяйство и биотехнология................................ 151

6.10 Биогеотехнология ............................................................. 152

6.10.1 Биогидрометаллургия ..........................................................154

6.10.2 Выщелачивание куч и отвалов............................................156

6.10.3 Бактериальное выщелачивание in situ ................................158

6.10.4 Выщелачивание минеральных концентратов

в аппаратах.......................................................................................158

6.10.5 Микробиологический способ извлечения золота..............159

6.10.6 Биосорбция металлов из растворов ...................................160

6.10.7 Обогащение руд....................................................................160

6.10.8 Извлечение нефти ................................................................161

6.11 Безопасность биотехнологических процессов ............... 162

ВОПРОСЫ ДЛЯ КОНТРОЛЯ ...................................................... 163

ГЛОССАРИЙ............................................................................... 166

ЛИТЕРТУРА ............................................................................... 172

5