تعریف بیوتکنولوژی:
بیوتکنولوژی (Biotechnology) برگرفته از سه قسمت Bio به معنای زیستی، Techno به معنای ابزارها و Ology به معنای مطالعه و بررسی است. این تکنولوژی استفاده از ارگانیسمها و سیستمهای زنده برای ساخت یا توسعه یک محصول است. اولین بار این واژه در سال ۱۹۱۹ توسط کارل ارکی Karoly Ereky به کار گرفته شد. بیوتکنولوژی ماهیت بین رشتهای دارد و برای به ثمر رسیدن آن از علوم مختلفی نظیر زیست شناسی، میکروبیولوژی، ژنتیک، بیوشیمی، علوم ریاضی و کامپیوتر، مهندسی و .. استفاده میشود. ۹۵ درصد بازار بیوتکنولوژی مربوط به صنایع دارویی، پزشکی و کشاورزی است و انسان از هزاران سال پیش از بیوتکنولوژی در صنعت غذا بهره برده است.
سهم عمده این فناوری در جهان به آمریکا، اروپا و ژاپن اختصاص دارد. در عصر حاضر این تکنولوژی یکی از فناوریهای برتر است و با رشد بی رویه جمعیت، در جهت تامین امنیت غذایی و تامین خودکفایی نقش مهمی دارد. اکنون با استفاده از این تکنولوژی، بیورآکتورها و میکروارگانیسمهای مناسب، محصولات راهبردیای تولید میشوند که جوابگوی نیاز بشر در عرصه غذا، بهداشت و محیط زیست هستند. بیورآکتور یا رآکتورهای زیستی گونهای از رآکتورهای شیمیایی هستند که در آن واکنشهای زیستی شبیهسازی میشوند و در واقع این دستگاه محیطی دارد که در آن فرایند شیمیاییای انجام میشود که ارگانیسمها یا مواد فعال بیوشیمیایی حاصل از این ارگانیسمها را در بر میگیرد. این دستگاههای مهندسی شده معمولا استوانهای شکل هستند، اندازه متغیری دارند و جنس آنها از فولاد ضدزنگ است.
در قرن حاضر بیوتکنولوژی ابزار قدرتمندی در جهت توسعه پایدار محسوب می شود. برای دستیابی به توسعه پایدار توجه به محیط زیست، رشد اقتصادی و اشتغال زایی حیاتی است. تجربیات گذشته ثابت کرده است که بیوتکنولوژی با کاهش هزینههای فرآیندی و استفاده از دور ریز صنایع مختلف به عنوان خوراک علاوه بر حفظ و نگهداری محیط زیست در سودآوری و رشد اقتصادی نیز می تواند نقش بسزایی داشته باشد.
موارد کاربرد بیوتکنولوژی در صنعت غذا:
از کاربردهای بیوتکنولوژی در صنایع غذایی میتوان به استفاده از میکروبها در تولید محصولات غذایی تخمیری مانند ماست، پنیر، محصولات گوشتی تخمیر شده، افزودنیهای خوراکی، ویتامینها، اسیدهای آلی و همچنین تولید ابزارهای تشخیصی مورد استفاده در صنعت غذا جهت حفظ ایمنی مواد غذایی که غالبا دارای اجزای بیوتکنولوژیکی هستند، اشاره کرد. کاربرد بیوتکنولوژی در صنعت غذا را میتوان به دو بخش کاربرد بیوتکنولوژی سنتی و کاربرد بیوتکنولوژی مدرن تقسیم کرد. در کاربرد “بیوتکنولوژی سنتی”، از فرآیند تخمیر جهت تغییر مواد غذایی خام به محصولات غذایی تخمیری شامل پنیر، ماست، خمیر نان و غیره استفاده میگردد همچنین استفاده از میکروبها و آنزیمها در این فرآیندها باعث ایجاد تغییرات در طعم، عطر و بافت مواد خام غذایی یا افزایش قابلیت نگهداری آنها میگردد. تولید صنعتی مخمر نان در جنگ جهانی اول توسط آلمانیها آغاز شد. آنها برای جبران کمبود پروتئین، مخمرها را در مقیاس صنعتی کشت داده و به عنوان منبع غذایی در خوراک انسان مورد استفاده قرار دادند.
در “بیوتکنولوژی مدرن”، از ژنتیک مولکولی و آنزیمشناسی به همراه فناوری تخمیری، جهت بهبود خواص مواد غذایی استفاده میگردد. در واقع افزایش تقاضا برای مواد غذایی باعث ظهور بیوتکنولوژی نوین در بازار صنایع غذایی شده است. این وضعیت نیاز شدیدی به منابع غذایی پروتئینی جدید به وجود آورده که تولید محصولی به نام پروتئین تک یاخته گام مهمی در راه غلبه بر آن بوده است. این نوع محصول، پروتئینی است که با استفاده از توده زیستی به دست میآید و از آن برای تکمیل پروتئین رژیمهای غذایی استفاده میکنند. یکی دیگر از محصولات بیوتکنولوژی در صنعت غذا، پروتئینی به نام کورن است که توسط یک نوع قارچ ار منابع نشاستهای به دست میآید. این ماده یک منبع غنی از پروتئین غیرحیوانی به حساب میآید. مصرف این ماده به جای گوشت فواید بسیاری برای سلامتی انسان دارد و در عین حال طعم گوشت هم حفظ شده است. یکی از فرآوردههای مهم بیوتکنولوژی، آنزیمها هستند که بازار جهانی گستردهای دارند.استفاده از آنزیمها به عنوان افزدونی مواد غذایی یا کمک هضم برای افراد با نارسائی های متابولیکی متداول شده است. نخستین فرآورده غذایی بیوتکنولوژی و مهندسی ژنتیک در ارتباط با آنزیم که در سال ۱۹۹۰ به تایید مراجع قانونی رسید کیموزین بود که جایگزین مناسبی برای آنزیم رنین معده گوساله است. رویکرد جدید پیش رو در این تکنولوژی، استفاده از روشهای بیولوژیکی جهت تبدیل پساب صنایع غذایی به محصولات مفید است که تبدیل زیستی پسابهای صنعتی و بقایای کشاورزی به غذای غنی از پروتئین و خوراک دام باعث ارزانتر شدن محصول نهایی میگردد.
مراجع:
- www.bioprocess.ir
- www.tajhizyar.com
- www.fa.wikipedia.org
- www.en.wikipedia.org