Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Биологиялық организмдердің химиялық реакциялар арқылы өндірілуі
Manufacturing by chemical reactions of biological organisms
Биохимиялық инженерия, сондай-ақ биопроцесс инженериясы деп те аталады, химиялық инженерия және биологиялық инженериядан бастау алатын зерттеу саласы. Ол негізінен биологиялық организмдерді (мысалы, ферментация) немесе органикалық молекулаларды (көбінесе ферменттерді) қолданатын бірлік процестерді жобалау, құрылыс салу және жетілдірумен айналысады және биоотын, тағам, фармацевтика, биотехнология және суды тазалау процестері сияқты маңызды салаларда қолданылады. Биохимиялық инженердің міндеті – биологтар мен химиктер зертханада жасаған жаңалықтарды алып, оны үлкен масштабты өндіріс процесіне енгізу.
Biochemical engineering, also known as bioprocess engineering, is a field of study with roots stemming from chemical engineering and biological engineering. It mainly deals with the design, construction, and advancement of unit processes that involve biological organisms (such as fermentation) or organic molecules (often enzymes) and has various applications in areas of interest such as biofuels, food, pharmaceuticals, biotechnology, and water treatment processes. The role of a biochemical engineer is to take findings developed by biologists and chemists in a laboratory and translate that to a large scale manufacturing process.
Тарих
Адамдар жүздеген жылдар бойы тауарлар жасау үшін биологиялық организмдердің химиялық реакцияларын пайдаланып келді. 19 ғасырдың ортасында Луи Пастер ферментацияны зерттегенде осы организмдердің қызметін зерттеген алғашқы адамдардың бірі болды. Оның еңбегі пастеризация әдісін енгізуге ықпал етті, ол бүгінге дейін қолданылуда. 20 ғасырдың басында микроорганизмдерді қолдану кеңейді және олар өнеркәсіптік өнімдерді жасау үшін пайдаланыла бастады. Осы кезге дейін биохимиялық инженерия жекелеген сала ретінде қалыптаспаған еді. 1928 жылы Александр Флеминг пенициллинді ашқаннан кейін ғана биохимиялық инженерия саласы құрылды. Осы жаңалықтан кейін, топырақ, бақтар, орман, өзендер мен ағыстар сияқты жерлерден микробтардың қасиеттерін зерттеуді жалғастыру үшін әлемнің түкпір-түкпірінен сынамалар жиналды. Бүгінде биохимиялық инженерлерді тамақтан фармацевтикаға дейін түрлі салаларда кездестіруге болады. Бұл тиімділік пен өндіріс көлемін арттыру қажеттілігіне байланысты, ол биологиялық жүйелер мен химиялық реакциялардың өзара әрекеттесуін және оларды осы қажеттіліктерді қанағаттандыру үшін қалай пайдалануға болатынын білуді талап етеді.
For hundreds of years, humans have made use of the chemical reactions of biological organisms in order to create goods. In the mid 1800s, Louis Pasteur was one of the first people to look into the role of these organisms when he researched fermentation. His work also contributed to the use of pasteurization, which is still used to this day. By the early 1900s, the use of microorganisms had expanded, and was used to make industrial products. Up to this point, biochemical engineering hadn't developed as a field yet. It wasn't until 1928 when Alexander Fleming discovered penicillin that the field of biochemical engineering was established. After this discovery, samples were gathered from around the world in order to continue research into the characteristics of microbes from places such as soils, gardens, forests, rivers, and streams. Today, biochemical engineers can be found working in a variety of industries, from food to pharmaceuticals. This is due to the increasing need for efficiency and production which requires knowledge of how biological systems and chemical reactions interact with each other and how they can be used to meet these needs.
Биотехнология
Биотехнология мен биохимиялық инженерия өте тығыз байланысты, себебі биохимиялық инженерияны биотехнологияның бір тармағы деп санауға болады. Биотехнологияның басты салаларының бірі – медицина, онда биохимиялық инженерлер дәрі-дәрмектерді, жасанды органдарды, биомедициналық құрылғыларды, химиялық сенсорларды және дәрі жеткізу жүйелерін жасаумен айналысады. Биохимиялық инженерлер биологиялық жүйелердегі химиялық процестер туралы білімдерін пайдаланып, адамдардың денсаулығын жақсартатын нақты өнімдер құрайды. Нақты зерттеу салаларына метаболизм, ферменттер және тіндік инженерия жатады. Жасуша өрмелеу (жасушалық мәдениет) биохимиялық инженерия мен биотехнологияда кеңінен қолданылады, өйткені оның табиғи отынды жасау, дәрі-дәрмектер мен фармацевтикалық өндірістің тиімділігін арттыру, сондай-ақ ауруларды емдеуде көптеген қолданыс бары. Биотехнологияда биохимиялық инженерияның басқа медициналық қолданыстары – генетикалық тестілеу және фармакогеномика.
Biotechnology and biochemical engineering are closely related to each other as biochemical engineering can be considered a sub branch of biotechnology. One of the primary focuses of biotechnology is in the medical field, where biochemical engineers work to design pharmaceuticals, artificial organs, biomedical devices, chemical sensors, and drug delivery systems. Biochemical engineers use their knowledge of chemical processes in biological systems in order to create tangible products that improve people's health. Specific areas of studies include metabolic, enzyme, and tissue engineering. The study of cell cultures is widely used in biochemical engineering and biotechnology due to its many applications in developing natural fuels, improving the efficiency in producing drugs and pharmaceutical processes, and also creating cures for disease. Other medical applications of biochemical engineering within biotechnology are genetics testing and pharmacogenomics.
Азық-түлік өнеркәсібі
Биохимиялық инженерлер негізінен тамақ өнімдерін өндіру, өңдеу, қаптау, сақтау және тарату жүйелерін жақсартуға бағытталған жобаларды әзірлейді. Тамақтарды сақтау әдістері қазіргі азық-түлік қауіпсіздігі стандарттарына сай келіп дамыды, бірақ бұрынғы процестерді пайдалануды жалғастырады. Биохимиялық инженерлер тамақ өнімдерінің қоректік құндылығын арттырумен де айналысады, мысалы, А витамині жетіспеушілігіне бейім аймақтарда қолданылатын алтын күріш сияқты. Тамақ сақтау технологияларын жетілдіру, тағамдар сақтау кезінде дәрумендердің сақталуын қамтамасыз етеді. Қаптама тағамды ластанудан, физикалық зақымдардан және қол сұғудан қорғап, оның қауіпсіздігін және сақталуын қамтамасыз етеді. Орамдастыру тағамды тасымалдауды және беруді де жеңілдетеді. Тамақ өнеркәсібіндегі биохимиялық инженерлердің негізгі жұмысы – халықтың қажеттіліктерін қанағаттандыру үшін осы процестердің барлығын үлкен көлемде жүзеге асыру жолдарын табу болып табылады. Бұл мамандыққа жататын міндеттерге эксперименттерді жоспарлау және жүргізу, процестерді оңтайландыру, жаңа технологияларды әзірлеу үшін топтармен консультациялар өткізу және жабдықтар мен мекемелерге арналған жобалық жоспарларды дайындау кіреді.
Biochemical engineers primarily focus on designing systems that will improve the production, processing, packaging, storage, and distribution of food. Methods for preserving food have evolved to meet current standards of food safety but still use the same processes as the past. Biochemical engineers also work to improve the nutritional value of food products, such as in golden rice, which was developed to prevent vitamin A deficiency in certain areas where this was an issue. Efforts to advance preserving technologies can also ensure lasting retention of nutrients as foods are stored. Packaging plays a key role in preserving as well as ensuring the safety of the food by protecting the product from contamination, physical damage, and tampering. Packaging can also make it easier to transport and serve food. A common job for biochemical engineers working in the food industry is to design ways to perform all these processes on a large scale in order to meet the demands of the population. Responsibilities for this career path include designing and performing experiments, optimizing processes, consulting with groups to develop new technologies, and preparing project plans for equipment and facilities.