Mikrobit ja entsyymit bioteollisuudessa

Bioteollisuus

Bioteollisuus on teollisuuden ala, jossa tuotteiden valmistuksessa ja tuotekehityksessä käytetään eläviä eliöitä. Erityisesti hiivat ja homeet ovat bioteollisuudelle tärkeitä, sillä ne tuottavat tehokkaasti teollisuuden kaipaamia entsyymejä.

Entsyymit bioteollisuudessa

Teollisuusentsyymejä tuottavia mikrobeja kasvatetaan bioreaktoreissa. Bioreaktori on suuri astia, joka on suljettu tiiviisti niin, että kasvatusliuoksessa olevat teolliset mikrobit saavat tuottaa siellä entsyymejä rauhassa.

Entsyymejä käytetään mm. pesuaine-, tekstiili- ja puunjalostusteollisuudessa:

• Pesuaineteollisuudessa käytetyt entsyymit saavat likatahrat irtoamaan alhaisemmissa lämpötiloissa ja vähemmällä mekaanisella hankauksella
• Tekstiiliteollisuudessa farkkujen kivipesu on korvattu entsyymikäsittelyllä ja puuvillakankaan viimeistely entsyymeillä tekee siitä puhtaamman, kestävämmän ja pehmeämmän ympäristöystävällisellä tavalla.
• Paperin jalostuksessa sellumassan valkaisu entsyymien avulla kloorin sijaan on energiatehokkaampaa

Elintarvikkeiden valmistus

Elintarvikkeiden valmistuksessa käytetään hiivoja, homeita, maitohappobakteereita ja entsyymejä:

• Leivinhiivan alkoholikäyminen saa aikaan hiilidioksidia ja alkoholia. Leivinhiivaa käytetään leivonnassa sekä viinin ja oluen valmistuksessa
• Maitohappobakteerit hapettavat maidon ja vaikuttavat sen makuun, rakenteeseen ja säilyvyyteen. Maitohappobakteereita käytetään piimän, viilin, jogurtin ja juuston valmistuksessa
• Home pilkkoo maidon proteiineja ja rasvoja. Hometta käytetään homejuustojen valmistuksessa
• Laktaasientsyymi pilkkoo maidon laktoosia. Laktaasia käytetään vähälaktoosisten tuotteiden valmistuksessa. Sokerisiirappien, esim. maissisiirapin valmistuksessa käytetään amylaasientsyymiä, joka hajottaa tärkkelystä glukoosiksi
• Funktionaaliset elintarvikkeet ovat elintarvikkeita, joihin on lisätty terveyttä edistäviä ainesosia, esim. ksylitolipurukumit ja maitohappobakteereita sisältävät maitotuotteet

Jätteiden käsittely

Mikrobeilla on tärkeä rooli kompostoinnissa sekä jätevesien ja maaperän puhdistuksessa:

• Kompostoinnissa hajotuksen tuloksena syntyy hiilidioksidia, vesihöyryä, lämpöä ja multaa. Mikrobien toiminnan edellytyksenä on, että kompostorissa on riittävästi happea. Kompostointia voi tehostaa kastelemalla jätettä ja lisäämällä siihen ilmavuutta parantavia aineita, kuten puuhaketta
• Jätevesien puhdistuksessa on kolme vaihetta: mekaaninen, biologinen ja kemiallinen puhdistus. Biologisessa puhdistuksessa mikrobit hajottavat vedestä orgaanisia yhdisteitä.
• Biopuhdistuksessa ympäristömyrkkyjen hajottamiseen maaperästä käytetään mikrobeja

Monivalintatehtävät: