MIKROBIOLOGI INDUSTRI      Defenisi: “Merupakan salah satu cabang mikrobiologi yang mengkaji pemanfaatanmikroorganisme unt...
d.   Bukan merupakan jenis patogen       Bahan dasar:         a.   Hasil Pertanian: jerami, dedak, biji-bijian, kelapa dan...
Efek dari sifat-sifat proses:     Perbedaan proses yang berlangsung akan memberikan pengaruh terhadap pemilihan kondisifer...
b.   memperhitungkan macam dan banyak ragi yang digunakan   c.   memilih cara pemasakan bahan dasar (ditanak atau direbus)...
dapat membatasi pertumbuhan mikroorganisme lain dan memberikan rasa khas pada sayuranyang difermentasi atau sering dikenal...
B. FermentasiFermentasi adalah bentuk pengawetan makanan secara modern. Umumnya bahan makanan yangakan diawetkan akan meng...
Upcoming SlideShare
Loading in...5
×

Mikrobiologi industri

2,450

Published on

0 Comments
3 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

No Downloads
Views
Total Views
2,450
On Slideshare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
0
Actions
Shares
0
Downloads
85
Comments
0
Likes
3
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Transcript of "Mikrobiologi industri"

  1. 1. MIKROBIOLOGI INDUSTRI Defenisi: “Merupakan salah satu cabang mikrobiologi yang mengkaji pemanfaatanmikroorganisme untuk menghasilkan bahan berupa produk” yaitu 1. Bahan yang dapat dikonsumsi langsung (bahan pangan) 2. Bahan setengah jadi yang harus dicampurkan dengan bahan lainnya agar dapat dikonsumsi 3. Bahan obat-obatan, vaksin, antiobiotik, vitamin, pewarna makanan, penyedap makanan, enzim,dll. 4. Bahan kimia untuk keamanan lingkungan seperti ethanol, pewarna pakaian, pewarna cat, plastik biodegradable,dll. Mikrobiologi industri tidak dapat dilepaskan dari kemampuan mikroorganisme dalammelakukan proses fermentasi (Perubahan gradual oleh enzim yang dihasilkan oleh bakteri, khamir(yeast), dan jamur). Contoh: pengasaman susu, dekomposisi pati dan selulosa menjadi gula,pengubahan gula menjadi alkohol dan CO2, dan oksidasi senyawa nitrogen organik, dll.Sejarah Industri fermentasi dimulai sebelum tahun 1900, yaitu dengan dimulainya pembuatanalkohol dan vinegar (cuka). Di Arab, produksi dalam skala besar dimulai tahun 1700.Pengembangan proses dengan menggunakan termometer dimulai tahun 1757 dan pemindahanpanas pada tahun 1801. Pada pertengahan abad 19, fungsi yeast (khamir) dalam fermentasi alkoholmulai dikembangkan. Pada akhir abad 19 telah mulai digunakan kultur murni yeast padapembuatan starter (inokulum). Vinegar pada mulanya dihasilan dari oksidasi wine karena adanya pertumbuhan mikroba liar(wild type) pada wine. Pada perkembangannya proses ini ditingkatkan dengan penggunaangenerator dan medium penyangga (bufer). Pada akhir abad 19 dan awal abad 20, teknikpasteurisasi ditemukan dan mulai diaplikasikan untuk sterilisasi medium disamping itu dilakukanjuga penambahan vinegar 10% kedalam medium wine untuk meningkatkan keasaman medium danmencegah terjadinya kontaminasi. Jadi konsep proses yang lengkap dimulai pada awal abad 20,walaupun proses sederhana telah dimulai abad 18 di Arab. Faktor-faktor yang dibutuhkan dalam pengembangan industri mikroba: a. Mikrobia (mikroorganisme) b. Bahan dasar c. Sifat bioproses yang mendukung d. Pilot plant e. Faktor lingkungan dan sosek Syarat mikrorganisme yang akan digunakan: a. Dalam kondisi biakan murni. b. Unggul secara genetis. c. Merupakan jenis yang stabil
  2. 2. d. Bukan merupakan jenis patogen Bahan dasar: a. Hasil Pertanian: jerami, dedak, biji-bijian, kelapa dan sabutnya, dll. b. Hasil Perkebunan: gula tebu, ampas tebu, kulit kopi, kulit coklat, minyak sawit, dll. c. Limbah industri: limbah CPO, limbah tahu, sampah, limbah tapioka, dll. Syarat-syarat bahan dasar: a. Mudah didapat b. Terdapat dalam jumlah besar c. Murah harganya d. Terdapat bahan pengganti alternatifSifat-sifat proses:Kegiatan Mikrobia dalam melakukan proses fermentasi meliputi beberapa kelompok proses yaitu:a. Pertumbuhan. Kata ini dipakai bagi individu tunggal atau organisme-organisme yang membentuk koloni, mencakup peningkatan ukuran sel serta reproduksi sel secara langsung dengan pembelahan, pertunasan atau pembentukan badan khusus seperti spora dan konidia.b. Asimilasi. Merupakan aktivitas yang mengubah berbagai komponen substrat menjadi substansi sel, sehingga memberikan pertumbuhan dan aktivitas hidup yang diperlukan.c. Biosintesis. Merupakan pembentukan senyawa-senyawa kompleks dalam sel dalam jumlah yang lebih banyak daripada yang diperlukan untuk menjaga dan mempertahankan aktivitas normal sehari-hari. Senyawa hasil biosintesa umumnya adalah substansi biokimia aktif yang esensial (seperti enzim, vitamin, antibiotika, toksin dan lain-lain) yang dapat tetap dijaga keberadaannya dalam sel atau (lebih sering) dikeluarkan dari sel dan masuk kedalam substrat. Biosintesa biasanya tidak spesifik untuk suatu spesies Asimilasi dan Biosintesa dikelompokkan kedalama anabolisme dan merupakan proses yang memerlukan energiATP, yang diperoleh dari proses disimilasi atau katabolisme.d. Disimilasi. Merupakan proses pengubahan senyawa substrat (yang merupakan sumber energi bagi organisme) atau senyawa- senyawa didalam sel seperti glikogen dan ATP (yang merupakan cadangan energi) menjadi senyawa yang memiliki tingkat energi yang lebih rendah, sedemikian rupa hingga energi dibebaskan dalam proses ini. Disimilasi berlangsung dalam sel dan produknya dikeluarkan ke media sekitarnya. Disimilasi terutama menghasilkan senyawa anorganik dan beberapa unsur tertentu. Contohnya adalah karbohidrat, glikosida, alkohol mono dan poli basa, aldehid, asam mono- dan polibasa, asam keto dan hidroksi, hidrokarbon, asam amino, dan amina; sejumlah garam Fe, Mn dan As, unsur Karbon, belerang dan lain-lain.
  3. 3. Efek dari sifat-sifat proses: Perbedaan proses yang berlangsung akan memberikan pengaruh terhadap pemilihan kondisifermentasi aerob atau anaerob, medium cair atau medium padat, proses fermentasi batch, feedbatch atau continue. Selain pengaruh terhadap faktor diatas, sifat proses juga berpengaruh terhadaptipe fermentor seperti optimasi lingkungan: pH, aerasi, suhu dan kadar nutrient, jenis alat bantu:sumber air, listrik, kompresor dan lain sebagainya, dan cara atau teknik pengambilan hasil dansterilisasi Mikrobiologi Industri tidak lepas dari peranan bioteknologi sebagai ilmu terapannya.Bioteknologi adalah cabang ilmu yang mempelajari pemanfaatan makhluk hidup (bakteri, fungi,virus, dan lain-lain) maupun produk dari makhluk hidup (enzim, alkohol) dalam proses produksiuntuk menghasilkan barang dan jasa. Dewasa ini, perkembangan bioteknologi tidak hanya didasaripada biologi semata, tetapi juga pada ilmu-ilmu terapan dan murni lain, seperti biokimia, komputer,biologi molekular, mikrobiologi, genetika, kimia, matematika, dan lain sebagainya. Dengan kata lain,bioteknologi adalah ilmu terapan yang menggabungkan berbagai cabang ilmu dalam prosesproduksi barang dan jasa. Bioteknologi secara sederhana sudah dikenal oleh manusia sejak ribuan tahun yanglalu.Sebagai contoh, di bidang teknologi pangan adalah pembuatan bir, roti, maupun keju yangsudah dikenal sejak abad ke-9. Bioteknologi dengan menggunakan mikroorganisme dapatmenghasilkan makanan dan minuman karena dapat tumbuh dengan cepat, mengandung proteinyang cukup tinggi dan dapat menggunakan produk-produk sisa sebagai substratnya misalnya darilimbah dapat menghasilkan produk yang tidak toksik dan reaksi biokimianya dapat dikontrol olehenzim organisme itu sendiri. Mikroorganisme dapat menjadi bahan pangan ataupun mengubah bahan pangan menjadibentuk lain. Proses pembuatan pangan yang dibantu oleh mikroorganisme misalnya melaluifermentasi, seperti keju, yoghurt, dan berbagai makanan lain termasuk kecap dan tempe. Padamasa mendatang diharapkan peranan mikroorganisme dalam penciptaan makanan baru sepertimikroprotein dan protein sel tunggal. Mengenal sifat dan cara hidup mikroorganisme juga akansangat bermanfaat dalam perbaikan teknologi pembuatan makanan.Mikroorganisme pengubah dan penghasil makanan dan minuman Proses fermentasi dari suatu organisme dapat mengubah suatu makanan dan minuman.Proses fermentasi merupakan perubahan enzimatik secara anaerob dari suatu senyawa organikdan menjadi produk organik yang lebih sederhana. Hal tersebut disebabkan mikroorganisme dapattumbuh menjadi dua kali lipat dan juga massa mikroba minimal mengandung 40% protein danmemiliki kandungan vitamin dan mineral yang tinggi. Beberapa jenis mikroorganisme dalamproduk makanan dan minuman adalah sebagai berikut :a. Pembuatan TapeTape merupakan makanan yang mengandung alcohol yang di hasilkan dari proses peragian ataufermentasi berbahan dasar ketan ataupun singkong. Dalam proses fermentasi tapai, digunakanbeberapa jenis mikroorganisme seperti Saccharomyces cerevisiae, Rhizopus oryzae, Endomycopsisburtonii, Mucor sp., Candida utilis, Saccharomycopsis fibuligera, Pediococcus sp., dan lain-lain Ragitersebut tersusun oleh tepung beras, air tebu, bawang merah dan putih, kayu manis. Sebelummembuat tape perlu diperhatikan untuk menghasilkan kualitas yang bagus, warnanya menarik,rasanya manis dan strukturnya lembut dengan menggunakan cara antara lain: a. bahan dasar singkong atau beras ketan memiliki kualitas baik
  4. 4. b. memperhitungkan macam dan banyak ragi yang digunakan c. memilih cara pemasakan bahan dasar (ditanak atau direbus) d. memilih cara menyimpan tape (dengan plastik atau daun) e. memperhatikan keadaan lingkungan pada saat menyimpannya. Adakalanya pembuatan tape ketan dilanjutkan yang akhirnya akan menghasilan brem, baik untuk diminum atau untuk kue.b. Pembuatan TempeTempe adalah makanan yang populer di negara kita. Meskipun merupakan makanan yangsederhana, tetapi tempe mempunyai atau mengandung sumber protein nabati yang cukup tinggi.Tempe terbuat dari kedelai dengan bantuan jamur Rhizopus sp. Jamur ini akan mengubah proteinkompleks kacang kedelai yang sukar dicerna menjadi protein sederhana yang mudah dicernakarena adanya perubahan-perubahankimia pada protein, lemak, dan karbohidrat. Selama prosesfermentasi kedelai menjadi tempe, akan dihasilkan antibiotika yang akan mencegah penyakit perutseperti diare.c. Pembuatan OncomOncom merupakan makanan yang dikenal di kawasan Jawa Barat.Oncom terbuat dari ampas tahu,yaitu ampas kedelai dengan bantuan jamur Neurospora sitophila. Jamur ini dapat menghasilkan zatwarna merah atau oranye yang merupakan pewarna alami. Neurospora dapat mengeluarkan enzimamilase, lipase protease yang aktif selama proses fermentasi. Selain itu, juga dapat menguraikanbahan-bahan dinding sel ampas kacang kedelai, singkong, atau kelapa.Fermentasi ini jugamenyebabkan terbentuknya sedikit alkohol dan berbagai ester yang beraroma sedap.d. Pembuatan KecapKecap terbuat dari kacang kedelai berwarna hitam.Untuk mempercepat fermentasi biasanyadicampurkan sumber karbohidrat atau energi yang berbentuk tepung beras atau nasi, sedangkanwarna larutan kecap yang terjadi, tergantung pada waktu.Perendaman kedelai dilakukan dalam larutan garam, maka pembuatan kecap dinamakanfermentasi garam. Fermentasi pada proses pembuatan kecap dengan menggunakan jasmurAspergillus wentii dan Rhizopus sp. Coba Anda perhatikan beberapa kecap di pasaran, ada yangkental, ada pula yang encer. Kecap yang kental karena banyak ditambahkan gula merah, gula aren,atau gula kelapa, sedangkan kecap yang encer dikarenakan mengandung lebih banyak garam.Adajuga kecap ikan, kecap udang, dan sebagainya. Itu bisa dilakukan karena selama proses pembuatanada penambahan sari ikan ataupun sari udang ke dalamnya.e. Pembuatan Asinan SayuranAsinan sayuran merupakan sayuran yang diawetkan dengan jalan fermentasi asam.Bakteri yangdigunakan adalah Lactobacillus sp., Streptococcus sp., dan Pediococcus.Mikroorganisme tersebutmengubah zat gula yang terdapat dalam sayuran menjadi asam laktat. Asam laktat yang terbentuk
  5. 5. dapat membatasi pertumbuhan mikroorganisme lain dan memberikan rasa khas pada sayuranyang difermentasi atau sering dikenal dengan nama ‘acar’.f. Pembuatan RotiProses fermentas pada pembuatan rotii ini dengan bantuan dari yeast atau khamir yaitu sejenisjamur. Yeast yang ditambahkan pada adonan tepung akan menjadikan proses fermentasi, yaituakan menghasilkan gas karbon dioksida dan alkohol. Gas karbon dioksida tersebut dapat bergunauntuk mengembangkan roti, sedangkan alkohol dibiarkan menguap. Selanjutnya, akan terlihat jikaadonan tersebut dioven akan tampak lebih mengembang dan ukurannya membesar, hal inidikarenakan gas akan mengembang jika temperatur tinggi.g. Pembuatan KejuPada umumnya keju disukai banyak orang. Keju dibuat dari air susu yang diasamkan denganmemasukkan bakteri, yaitu Lactobacillus bulgarius dan Streptococcus thermophillus. Untukmengubah gula susu (laktosa) menjadi asam susu (asam laktat) susu dipanaskan terlebih dahulupada suhu tertentu dengan maksud untuk membunuh bakteri yang berbahaya agar berhasil dalamproses pembuatannya. Selanjutnya, ditambahkan campuran enzim yang mengandung renin untukmenggumpalkan susu sehingga terbentuk lapisan, yaitu berupa cairan susu yang harus dibuang,sedangkan bagian yang padat diperas dan dipadatkan. Enzim tersebut akan menambah aroma danrasa, juga akan mencerna protein dan lemak menjadi asam amino.Umumnya keju dapat dikelompokkan menurut kepadatannya yang dihasilkan dalam prosespemasakan. Keju menjadi keras apabila kelembabannya kecil dan pemampatannya besar.Jika masainkubasinya semakin lama, maka keasamannya makin tinggi sehingga cita rasanya makin tajam.h. Pembuatan YoghurtYoghurt merupakan minuman yang terbuat dari air susu. Apabila dibandingkan dengan susu biasa,yoghurt dapat memberikan efek pengobatan terhadap lambung dan usus yang terluka. Selain itu,yoghurt dapat menurunkan kadar kolesterol dalam darah sehingga mencegah penyumbatan dipembuluh darah.Dalam proses pembuatannya, air susu dipanaskan terlebih dahulu agar tidak terkontaminasibakteri yang lain. Setelah dingin, ke dalam air susu dimasukkan bakteri Lactobacillus bulgaricusdan Streptococcus termophillus. Susu dibiarkan selama 4-6 jam pada suhu 38 C – 44 C atau selama12 jam pada suhu 32 C. Pada masa inkubasi akan dihasilkan asam laktat, asam inilah yang membuatyoghurt berasa asam, dapat juga ditambahkan dengan buah, kacang, atau rasa lain yang diinginkan.h. Protein Sel Tunggal (PST)Protein sel tunggal merupakan protein yang dihasilkan oleh mikroorganisme misalnya ganggang,bakteri dan berada di dalam sel mikroorganisme tersebut, coba Anda buka kembali pelajaran kelasX. Mikroorganisme tersebut memiliki protein yang beratnya mencapai 80 % dari berat total sel. Jikamikroorganisme tersebut memiliki kemampuan reproduksi yang sangat cepat, maka akandihasilkan protein dalam jumlah yang banyak dalam waktu yang singkat.
  6. 6. B. FermentasiFermentasi adalah bentuk pengawetan makanan secara modern. Umumnya bahan makanan yangakan diawetkan akan mengalami proses pengubahan karbohidrat menjadi alkohol. Proses tersebutdipengaruhi oleh enzim yang dibuat oleh sel-sel ragi. Umumnya bahan makanan yang diawetkanditaburi dengan ragi, kemudian disimpan dalam keadaan lembab tanpa sinar matahari. Beberapacontoh proses fermentasi sering digunakan dalam pembuatan tempe, tape, tahu, kecap, tauco, danlain-lain .C. Konsep gizi seimbang yang mendukung Bioteknologi PanganMasalah kesehatan masyarakat di Indonesia adalah masalah gizi kurang dan gizi lebih. Polapertumbuhan dan status gizi merupakan indikator kesejahteraan. Oleh karena itu, perlu adanyaprogram gizi yang berguna untuk mendorong kedua hal tersebut.Gizi seimbang merupakan aneka ragam bahan pangan yang mengandung unsur-unsur zat gizi yangdiperlukan oleh tubuh, baik kualitas (fungsinya), maupun kuantitas (jumlahnya).Masalah gizi menyebabkan kualitas SDM menjadi rendah. Adapun tujuan program pangan dan giziyang dikembangkan untuk mencapai Indonesia Sehat 2010 adalah : 1. Meningkatkan ketersediaan komoditas pangan pokok dengan jumlah yang cukup, kualitas memadai dan tersedia sepanjang waktu melalui peningkatan produksi dan penganekaragaman serta pengembangan produksi olahan. 2. Meningkatkan penganekaragaman konsumsi pangan untuk memantapkan ketahanan pangan tingkat rumah tangga. 3. Meningkatkan pelayanan gizi untuk mencapai keadaan gizi yg baik dengan menurunkan prevalensi gizi kurang dan gizi lebih. 4. Meningkatkan kemandirian keluarga dalam upaya perbaikan status gizi untuk mencapai hidup sehat.Mikroorganisme yang di kembangkan dalam bioteknologi pangan melelui proses fermentasimampu mengubah bahan mentah seperti, kedelai, jangung, ketela dan yang lainnya menjadi bahanyang memiliki nilai tambah tinggi baik dari segi kualitas maupun kuantitasnya.Bioteknologi pangan yang memanfaatkan mikroorganisme untuk mengubah bahan pangan sangatbermanfaat bagi masyarakat. Bahan pangan yang di fermentasi dengan mikroorganisme,mengandung nutrisi yang tinggi untuk memenuhi keseimbangan gizi pada manusia. Berbagaibahan makanan yang sebelum di olah secara bioteknologi memiliki kualitas dan gizi yang rendahakan tetapi setelah diolah secara bioteknologi mimiliki kandungan gizi yang kaya akan manfaatnyabagi kesejahteraan Manusia.

×