P1 MIKROORGANISME DAN INDUSTRI1

MIKROORGANISME

MIKROORGANISME

dan

dan INDUSTRI

INDUSTRI

MAKANAN

MAKANAN

KULIAH TEKNOLOGI FERMENTASI KULIAH TEKNOLOGI FERMENTASI

MIKROBIOLOGI INDUSTRI

MIKROBIOLOGI INDUSTRI





Memanfaatkan mo sbg kompnen

Memanfaatkan mo sbg kompnen

untuk industri

untuk industri





Produk mo dlm industri: zat kimia,

Produk mo dlm industri: zat kimia,

antibiotik, zat tumbuh, enzim,

antibiotik, zat tumbuh, enzim,

makanan dan minuman, pengawetan

makanan dan minuman, pengawetan





Memanfaatkan mo sbg kompnen

Memanfaatkan mo sbg kompnen

untuk industri

untuk industri





Produk mo dlm industri: zat kimia,

Produk mo dlm industri: zat kimia,

antibiotik, zat tumbuh, enzim,

antibiotik, zat tumbuh, enzim,

MO & PRODUK PANGAN

MO & PRODUK PANGAN

FERMENTASI

FERMENTASI





Respirasi

Respirasi : pemecahan KH

: pemecahan KH

CO2 & H2O secara aerob dengan

CO2 & H2O secara aerob dengan

melepaskan sejumlah energi

melepaskan sejumlah energi





Fermentasi: proses oksidasi KH

Fermentasi: proses oksidasi KH

anaerob atau anaerob sebagian

anaerob atau anaerob sebagian





Pembusukan: proses penguraian

Pembusukan: proses penguraian

anaerob dari bahan

anaerob dari bahan--bahan

bahan

berprotein

berprotein





Respirasi

Respirasi : pemecahan KH

: pemecahan KH

CO2 & H2O secara aerob dengan

CO2 & H2O secara aerob dengan

melepaskan sejumlah energi

melepaskan sejumlah energi





Fermentasi: proses oksidasi KH

Fermentasi: proses oksidasi KH

anaerob atau anaerob sebagian

anaerob atau anaerob sebagian





Pembusukan: proses penguraian

Pembusukan: proses penguraian

anaerob dari bahan

anaerob dari bahan--bahan

bahan

berprotein

Perubahan pada bahan pangan

Perubahan pada bahan pangan





Kimia dan fisik: bentuk, warna,

Kimia dan fisik: bentuk, warna,

flavor

flavor





Dapat memperbaiki nilai gizi

Dapat memperbaiki nilai gizi





Menghambat perumbuhan mo yang

Menghambat perumbuhan mo yang

tdk diinginkan

tdk diinginkan





Hasil fermentasi bergantung: jenis

Hasil fermentasi bergantung: jenis

bahan pangan, macam mikroba dan

bahan pangan, macam mikroba dan

kondisi lingkungan

kondisi lingkungan





Kimia dan fisik: bentuk, warna,

Kimia dan fisik: bentuk, warna,

flavor

flavor





Dapat memperbaiki nilai gizi

Dapat memperbaiki nilai gizi





Menghambat perumbuhan mo yang

Menghambat perumbuhan mo yang

tdk diinginkan

tdk diinginkan





Hasil fermentasi bergantung: jenis

Hasil fermentasi bergantung: jenis

bahan pangan, macam mikroba dan

bahan pangan, macam mikroba dan

kondisi lingkungan

Faktor yang mempengaruhi proses

Faktor yang mempengaruhi proses

Industri fermentasi

Industri fermentasi





Mikroba

Mikroba

: Murni, unggul, stabil,

: Murni, unggul, stabil,

bukan patogen

bukan patogen





Bahan dasar

Bahan dasar





Sifat proses

Sifat proses





Pilot plan

Pilot plan





Faktor sosial ekonomi

Faktor sosial ekonomi





Mikroba

Mikroba

: Murni, unggul, stabil,

: Murni, unggul, stabil,

bukan patogen

bukan patogen





Bahan dasar

Bahan dasar





Sifat proses

Sifat proses





Pilot plan

Pilot plan



BIOKIMIA FERMENTASI

BIOKIMIA FERMENTASI



 Buckle,Buckle, at, al, 1987:at, al, 1987:

GLUKOSA GLUKOSA

FOSFORALDEHID FOSFORALDEHID

ASAM PYRUVAT ASAM PYRUVAT

AEROBIK ANAEROBIK AEROBIK ANAEROBIK

e. tgg, CO2 + H2O As, laktat, etanol, e. tgg, CO2 + H2O As, laktat, etanol, as.asetat dll as.asetat dll



 Buckle,Buckle, at, al, 1987:at, al, 1987:

GLUKOSA GLUKOSA

FOSFORALDEHID FOSFORALDEHID

ASAM PYRUVAT ASAM PYRUVAT

AEROBIK ANAEROBIK AEROBIK ANAEROBIK

MIKROORGANISME YANG BERPERAN MIKROORGANISME YANG BERPERAN

DALAM FERMENTASI DALAM FERMENTASI





Karakteristik ptg yg harus dimiliki

Karakteristik ptg yg harus dimiliki

MO untuk fermentasi:

MO untuk fermentasi:

a. Mikroba harus mampu tumbuh dg

a. Mikroba harus mampu tumbuh dg

cpt dlm suatu subtrat da lingk.dan

cpt dlm suatu subtrat da lingk.dan

mdh dibudidayakan dlm jml besar

mdh dibudidayakan dlm jml besar

b. Mampu mengatur ketahan

b. Mampu mengatur ketahan

fisiologis dlm kondisi diatas &

fisiologis dlm kondisi diatas &

menghslkan enzim dg mdh dan bsr

menghslkan enzim dg mdh dan bsr

shgg perub. Kimia dapt terjd

shgg perub. Kimia dapt terjd





Karakteristik ptg yg harus dimiliki

Karakteristik ptg yg harus dimiliki

MO untuk fermentasi:

MO untuk fermentasi:

a. Mikroba harus mampu tumbuh dg

a. Mikroba harus mampu tumbuh dg

cpt dlm suatu subtrat da lingk.dan

cpt dlm suatu subtrat da lingk.dan

mdh dibudidayakan dlm jml besar

mdh dibudidayakan dlm jml besar

b. Mampu mengatur ketahan

b. Mampu mengatur ketahan

fisiologis dlm kondisi diatas &

fisiologis dlm kondisi diatas &

menghslkan enzim dg mdh dan bsr

menghslkan enzim dg mdh dan bsr

shgg perub. Kimia dapt terjd

c.

c. Kondisi lingk yg diperlukan utk pertumbKondisi lingk yg diperlukan utk pertumb

dan produksi max. hrs sederhana dan produksi max. hrs sederhana



 MO utk ferment yg terpenting : mampuMO utk ferment yg terpenting : mampu

menghasilkan enzim dalam jumlah yg menghasilkan enzim dalam jumlah yg besar

besar



 Yg berperan: bakteri, kapang dan khamirYg berperan: bakteri, kapang dan khamir



 Bakteri: bakteri pembtk asa laktat,Bakteri: bakteri pembtk asa laktat,

pembentuk as. Asetat, khamir penghasil pembentuk as. Asetat, khamir penghasil alkohol, kapang mampu memfermentasi alkohol, kapang mampu memfermentasi beberapa bahan pangan

beberapa bahan pangan



 MO utk ferment yg terpenting : mampuMO utk ferment yg terpenting : mampu

menghasilkan enzim dalam jumlah yg menghasilkan enzim dalam jumlah yg besar

besar



 Yg berperan: bakteri, kapang dan khamirYg berperan: bakteri, kapang dan khamir



 Bakteri: bakteri pembtk asa laktat,Bakteri: bakteri pembtk asa laktat,

pembentuk as. Asetat, khamir penghasil pembentuk as. Asetat, khamir penghasil alkohol, kapang mampu memfermentasi alkohol, kapang mampu memfermentasi beberapa bahan pangan

BAL BAL



 HasilHasil:: MetabMetab. KH. KH As.As. LaktatLaktat 

 HomofermentatifHomofermentatif AsAs laktatlaktat 

 HeterofermentatifHeterofermentatif

As.laktat,CO2,

As.laktat,CO2, as.volatilas.volatil,, alkoholalkohol, ester, ester





Streptococcus

Streptococcus thermophilus

thermophilus, S.

, S. lactis

lactis, S.

, S.

cremoris

cremoris

BAP BAP Ferm

Ferm KHKH dandan As.laktatAs.laktat

as.propionat,asetat,KH

as.propionat,asetat,KH KejuKeju Swiss

Swiss



 HasilHasil:: MetabMetab. KH. KH As.As. LaktatLaktat 

 HomofermentatifHomofermentatif AsAs laktatlaktat 

 HeterofermentatifHeterofermentatif

As.laktat,CO2,

As.laktat,CO2, as.volatilas.volatil,, alkoholalkohol, ester, ester





Streptococcus

Streptococcus thermophilus

thermophilus, S.

, S. lactis

lactis, S.

, S.

cremoris

cremoris

BAP BAP Ferm

Ferm KHKH dandan As.laktatAs.laktat

as.propionat,asetat,KH

as.propionat,asetat,KH KejuKeju Swiss

BAS BAS



 Ditemukan dlm gol:Ditemukan dlm gol:

Acetobacter

Acetobacter



 Metabolisme: aerobikMetabolisme: aerobik 

 Oksidasi alkohol dan KHOksidasi alkohol dan KH

as.asetat as.asetat

KHAMIR KHAMIR

Ferm bersifat alkohol, produk utama Ferm bersifat alkohol, produk utama

alkohol:

alkohol:

Sacharomyces cereviceae

Sacharomyces cereviceae

KAPANG KAPANG

Utk keju dll: kecap, tempe :

Utk keju dll: kecap, tempe :

Aspergillus,

Aspergillus,

Rhizopus, Penicillium

Rhizopus, Penicillium



 Ditemukan dlm gol:Ditemukan dlm gol:

Acetobacter

Acetobacter



 Metabolisme: aerobikMetabolisme: aerobik 

 Oksidasi alkohol dan KHOksidasi alkohol dan KH

as.asetat as.asetat

KHAMIR KHAMIR

Ferm bersifat alkohol, produk utama Ferm bersifat alkohol, produk utama

alkohol:

alkohol:

Sacharomyces cereviceae

Sacharomyces cereviceae

KAPANG KAPANG

Utk keju dll: kecap, tempe :

Utk keju dll: kecap, tempe :

Aspergillus,

Aspergillus,

Rhizopus, Penicillium

Tingkatan fermentasi Tingkatan fermentasi





MO butuh: KH, Protein, Lemak,

MO butuh: KH, Protein, Lemak,

mineral dll

mineral dll





MO

MO

serang: KH

serang: KH

protein

protein

lemak

lemak





KH: Gula

KH: Gula

alkohol

alkohol

asam

asam





MO butuh: KH, Protein, Lemak,

MO butuh: KH, Protein, Lemak,

mineral dll

mineral dll





MO

MO

serang: KH

serang: KH

protein

protein

lemak

lemak



Tipe fermentasi gula

Tipe fermentasi gula



 MO digunakan utk ferm. Gula dg: oksidasiMO digunakan utk ferm. Gula dg: oksidasi

sempurna, oksidasi parsial, ferm.alkohol, sempurna, oksidasi parsial, ferm.alkohol, ferm.as.laktat, ferm.butirat dll

ferm.as.laktat, ferm.butirat dll

a. Bakteri dan jamur: memcah gula a. Bakteri dan jamur: memcah gula

CO2 & Air CO2 & Air

b. Ferm yg umum: oksidasi parsial gula. b. Ferm yg umum: oksidasi parsial gula. Gl dikonversikan

Gl dikonversikan asam. Asamasam. Asam oksidasi

oksidasi KH dan AirKH dan Air



 MO digunakan utk ferm. Gula dg: oksidasiMO digunakan utk ferm. Gula dg: oksidasi

sempurna, oksidasi parsial, ferm.alkohol, sempurna, oksidasi parsial, ferm.alkohol, ferm.as.laktat, ferm.butirat dll

ferm.as.laktat, ferm.butirat dll

a. Bakteri dan jamur: memcah gula a. Bakteri dan jamur: memcah gula

CO2 & Air CO2 & Air

b. Ferm yg umum: oksidasi parsial gula. b. Ferm yg umum: oksidasi parsial gula. Gl dikonversikan

Gl dikonversikan asam. Asamasam. Asam oksidasi

c. Khamir: pengubah aldehid

c. Khamir: pengubah aldehid

alkohol

alkohol



 Ferm.as.laktat: gl dikonversi menjadiFerm.as.laktat: gl dikonversi menjadi

as.laktat

as.laktat efektif utkefektif utk pengawetan

pengawetan



 Ferm.butirat: an aerob, cita rasa (Ferm.butirat: an aerob, cita rasa (--))

mo. Mampu infeksi manusia, hasil fermn: mo. Mampu infeksi manusia, hasil fermn: CO2, H2, asam asetat, alkohol

CO2, H2, asam asetat, alkohol pengawetan

pengawetan nono



 Ferm. Dg prod. Gas besar, hsl gulaFerm. Dg prod. Gas besar, hsl gula

asam alkohol, CO2 asam alkohol, CO2



 Ferm.as.laktat: gl dikonversi menjadiFerm.as.laktat: gl dikonversi menjadi

as.laktat

as.laktat efektif utkefektif utk pengawetan

pengawetan



 Ferm.butirat: an aerob, cita rasa (Ferm.butirat: an aerob, cita rasa (--))

mo. Mampu infeksi manusia, hasil fermn: mo. Mampu infeksi manusia, hasil fermn: CO2, H2, asam asetat, alkohol

CO2, H2, asam asetat, alkohol pengawetan

pengawetan nono



 Ferm. Dg prod. Gas besar, hsl gulaFerm. Dg prod. Gas besar, hsl gula

ASPEK KIMIAWI DARI FERMENTASI ASPEK KIMIAWI DARI FERMENTASI

BAHAN PANGAN BAHAN PANGAN



 Perub. Kimia bhn pgn fermen.Perub. Kimia bhn pgn fermen.

Enzim Enzim



 EnzimEnzim berasal: mo atau bhn mak.berasal: mo atau bhn mak. 

 Sifat bhn hasil fermentasi ditentukanSifat bhn hasil fermentasi ditentukan

ol/: mutu bhn, perub.yg terjadi dari hsl ol/: mutu bhn, perub.yg terjadi dari hsl fermen, interaksi yg terjadi diantra

fermen, interaksi yg terjadi diantra produk dr kegiatn fermn., zat

produk dr kegiatn fermn., zat--zatzat pembentuk bhn pg

pembentuk bhn pg



 Hasil fermn: flavor, bentuk dan teksturHasil fermn: flavor, bentuk dan tekstur

yang bagus yang bagus



 Perub. Kimia bhn pgn fermen.Perub. Kimia bhn pgn fermen.

Enzim Enzim



 EnzimEnzim berasal: mo atau bhn mak.berasal: mo atau bhn mak. 

 Sifat bhn hasil fermentasi ditentukanSifat bhn hasil fermentasi ditentukan

ol/: mutu bhn, perub.yg terjadi dari hsl ol/: mutu bhn, perub.yg terjadi dari hsl fermen, interaksi yg terjadi diantra

fermen, interaksi yg terjadi diantra produk dr kegiatn fermn., zat

produk dr kegiatn fermn., zat--zatzat pembentuk bhn pg

pembentuk bhn pg



 Hasil fermn: flavor, bentuk dan teksturHasil fermn: flavor, bentuk dan tekstur

Fermentasi kultur murni jarang terjadi Fermentasi kultur murni jarang terjadi alamiah

alamiah



 Zat gizi bp.Zat gizi bp. pertumb,. Khamir danpertumb,. Khamir dan

BAL

BAL ferm campuranferm campuran



 Perub. Kimia bp ferm. Tdk hanya o/ moPerub. Kimia bp ferm. Tdk hanya o/ mo

tetapi enzim jg ikut berperan. Umumnya tetapi enzim jg ikut berperan. Umumnya terjadi: perendaman lrt grm (curing),

terjadi: perendaman lrt grm (curing), pemasakan (repening) pematangan

pemasakan (repening) pematangan (aging)

(aging)



 Zat gizi bp.Zat gizi bp. pertumb,. Khamir danpertumb,. Khamir dan

BAL

BAL ferm campuranferm campuran



 Perub. Kimia bp ferm. Tdk hanya o/ moPerub. Kimia bp ferm. Tdk hanya o/ mo

tetapi enzim jg ikut berperan. Umumnya tetapi enzim jg ikut berperan. Umumnya terjadi: perendaman lrt grm (curing),

terjadi: perendaman lrt grm (curing), pemasakan (repening) pematangan

pemasakan (repening) pematangan (aging)

Faktor yang berpengaruh thp feermentasi Faktor yang berpengaruh thp feermentasi



 Konsentrasi MOKonsentrasi MO 

 Umur mikroorganismeUmur mikroorganisme 

 Ketersediaan oksigenKetersediaan oksigen 

 Ketersediaan substratKetersediaan substrat 

 Pengaturan suhuPengaturan suhu 

 Konsentrasi MOKonsentrasi MO 

 Umur mikroorganismeUmur mikroorganisme 

 Ketersediaan oksigenKetersediaan oksigen 

 Ketersediaan substratKetersediaan substrat 

PENGENDALIAN FERMENTASI PENGENDALIAN FERMENTASI



 Harga pH bahan panganHarga pH bahan pangan 

 Sember energiSember energi 

 Penyediaan oksigenPenyediaan oksigen 

 Persyaratan suhuPersyaratan suhu



 Ragi tapeRagi tape



 Harga pH bahan panganHarga pH bahan pangan 

 Sember energiSember energi 

 Penyediaan oksigenPenyediaan oksigen 

 Persyaratan suhuPersyaratan suhu



2 Reaksi Biokimia yg penting: 2 Reaksi Biokimia yg penting:



 Hidrolisis pati oleh enzim amilase dariHidrolisis pati oleh enzim amilase dari

kapang atau khamir

kapang atau khamir maltosa danmaltosa dan glukosa

glukosa rasa manisrasa manis



 Fermentasi sebagian gula oleh enzimFermentasi sebagian gula oleh enzim

zimase dari

zimase dari

Saccharomyces cerevisiae

Saccharomyces cerevisiae

alkohol dan asam organik

alkohol dan asam organik



 Hidrolisis pati oleh enzim amilase dariHidrolisis pati oleh enzim amilase dari

kapang atau khamir

kapang atau khamir maltosa danmaltosa dan glukosa

glukosa rasa manisrasa manis



 Fermentasi sebagian gula oleh enzimFermentasi sebagian gula oleh enzim

zimase dari

zimase dari

Saccharomyces cerevisiae

Saccharomyces cerevisiae

alkohol dan asam organik