18.3 – Anvendt og industriel mikrobiologi – Kapitelresumé

Kapitelresumé

De tidligste metoder til konservering af fødevarer, var tørring, tilsætning af salt eller sukker og fermentering.

Kommerciel sterilisering af fødevarer opnås ved damp under tryk i en retort.
Kommerciel sterilisation opvarmer konserves til den laveste temperatur nødvendig, for at ødelægge Clostridium botulinum endosporer og samtidig minimere ændring af fødevarerne.
Den kommercielle sterilisationsproces bruger tilstrækkelig varme, for at reducere en population af botulinum ved 12 logaritmiske cyklusser (12D behandling).
Endosporer af termofile organismer, kan overleve kommerciel sterilisation.
Konservesfødevarer opbevaret over 45 ºC, kan blive fordærvet af termofile anaerobe organismer.
Termofil anaerobt fordærv, er undertiden ledsaget af gasproduktion; hvis der ingen gas dannes, bliver fordærvet kaldet for fladt surt fordærv.
Fordærv fra mesofile bakterier, stammer normalt fra forkert opvarmnings-/tilberedningsprocedurer eller lækage.
Sure fødevarer kan konserveres ved opvarmning til 100 ºC, fordi mikroorganismer der overlever, ikke er i stand til vækst ved den lave pH.
Byssochlamys, Aspergillus og Bacillus coagulans er syre-tolerante og varmebestandige mikroorganismer, der kan fordærve sure fødevarer.

Presteriliserede materialer, samles i pakker og fyldes aseptisk med varmesteriliserede flydende fødevarer.

Gamma- og røntgenstråling kan anvendes til at sterilisere fødevarer, dræbe insekter og parasitiske orm, samt forhindre spiring af frugt og grøntsager.

Mælkeproteinet kasein, udfældes på grund af aktiviteten fra mælkesyrebakterier eller enzymet rennin.
Gammeldags kærnemælk, blev produceret af mælkesyrebakterier der voksede under smørfremstillingsprocessen.
Sukker i brøddej, fermenteres af gær til ethanol og CO₂; CO₂ forårsager at brødet hæver.
Kulhydrater fra korn, kartofler og melasse, fermenteres af gær til fremstilling af ethanol i produktionen af øl, ale, sake og destillerede spiritusser.

Mikroorganismer producerer alkoholer og acetone, der anvendes i industrielle processer.
Industriel mikrobiologi er blevet revolutioneret fra genetisk modificerede cellers evne til at fremstille mange nye produkter.
Bioteknologi er en møde at fremstille kommercielle produkter på ved hjælp af levende organismer.

Væksten af celler i stor skala, kaldes industriel fermentering.
Industriel fermentering udøves i bioreaktorer, der styrer iltning, pH og temperatur.
Primære metabolitter, som for eksempel ethanol, dannes som cellerne vokser (under tropofasen).
Sekundære metabolitter, som for eksempel penicillin, dannes under den stationære fase (idiofasen).
Mutantstammer, der producerer det ønskede produkt kan vælges.
Enzymer eller hele celler, kan bindes til faste kugler eller fibre. Når substratet passerer over overfladen, ændrer enzymatiske reaktioner substratet, til det ønskede produkt.

De fleste aminosyrer, anvendes i fødevarer og i medicin der er produceret af bakterier.
Mikrobiel produktion af aminosyrer, anvendes til fremstilling af L-isomerer; kemiske produktionsresultater inkluderer både D- og L-isomerer.
Citronsyre anvendt i fødevarer, er produceret af Aspergillus niger.
Enzymer anvendes i fremstillingen af fødevarer medicin og andre varer produceret af mikroorganismer.
Nogle vitaminer der anvendes som kosttilskud, er fremstillet af mikroorganismer.
Vacciner, antibiotika og steroider, er produkter af mikrobiel vækst.
De metaboliske aktiviteter for Acidithiobacillus ferrooxidans, kan anvendes til at indvinde uran- og kobbermalm.
Gær dyrkes til vin- og brødfremstilling; andre mikroorganismer (Rhizobium, Bradyrhizobium og Bacillus thuringiensis) dyrkes til brug i landbruget.

Organisk affald, kaldet biomasse, kan omdannes af mikroorganismer til det alternative brændstof metan, ved en proces kaldet biokonvertering.
Brændstoffer fremstillet ved mikrobiel fermentering er metan, ethanol og hydrogen.

Biobrændsel omfatter alkoholer og brint (fra mikrobiel fermentering) og olier (fra alger).

Rekombineret DNA teknologi, vil fortsætte med at øge effektiviteten af den industrielle mikrobiologi til produktion af medicin og andre nyttige produkter.