Bioteknologi – Bioteknologi adalah pemanfaatan prinsip-prinsip ilmiah yang menggunakan makhluk hidup untuk menghasilkan produk dan jasa guna kepentingan manusia. Bioteknologi sebenarnya bukanlah merupakan suatu disiplin ilmu, melainkan merupakan penerapan ilmu, yaitu suatu teknik dalam biologi. Ilmu-ilmu pendukung dalam bioteknologi meliputi mikrobiologi, biokimia, genetika, biologi sel, teknik kimia, dan enzimologi. Dalam bioteknologi biasanya digunakan mikroorganisme atau bagian-bagiannya untuk meningkatkan nilai tambah suatu bahan.
Bioteknologi
Bioteknologi dapat digolongkan menjadi bioteknologi konvensional/tradisional dan modern. Bioteknologi, semenjak awal diterapkannya sampai awal tahun 1857 disebut era bioteknologi mikrobial. Karena pada masa itu belum diketahui bahwa makanan fermentasi merupakan hasil kerja makhluk hidup. Produk-produk era tersebut antara lain bir, roti, keju, yoghurt, susu asam dan, sake.
Bioteknologi konvensional
Bioteknologi konvensional merupakan bioteknologi yang memanfaatkan mikroorganisme untuk memproduksi alkohol, asam asetat, gula, atau bahan makanan, seperti tempe, tape, oncom, dan kecap. Mikroorganisme dapat mengubah bahan pangan. Proses yang dibantu mikroorganisme, misalnya dengan fermentasi, hasilnya antara lain tempe, tape, kecap, dan sebagainya termasuk keju dan yoghurt. Proses tersebut dianggap sebagai bioteknologi masa lalu.
bentuk-bentuk baru, seperti yoghurt, keju, dan mentega. Pengolahan produk nonsusu seperti kecap
dan tempe.
Contoh lain penerapan bioteknologi konvensional dalam bidang pertanian diantaranya penanaman secara hidroponik dan penanaman secara aeroponik.
Bioteknologi Modern
Bioteknologi modern meliputi bioteknologi bidang kedokteran, bioteknologi bidang pertanian, bioteknologi bidang peternakan, dan bioteknologi bahan bakar masa depan.
Adapun contoh penerapan bioteknologi modern diantaranya rekayasa genetika yang meliputi transplantasi inti, fusi sel, teknologi plasmid, dan rekombinasi DNA. Bioteknologi bidang kedokteran meliputi pembuatan antibodi monoclonal, vaksin, antibiotika, dan hormon. Bioteknologi bidang pertanian meliputi pembuatan tumbuhan yang mampu mengikat nitrogen, dan tumbuhan tahan hama. Bioteknologi bidang peternakan, bioteknologi bahan bakar masa depan, serta bioteknologi pengolahan limbah.
pengertian bioteknologi,contoh bioteknologi,artikel tentang Bioteknologi,contoh bioteknologi konvensional,contoh-contoh bioteknologi,contoh bioteknologi pertanian,laporan bioteknologi tradisional pada keju,yang merupakan bioteknologi konvensional dalam bidang obat-obatan,manfaat bioteknologi konvensional dan modern,Materi bioteknologi pengolahan limbah
Bioteknologi Konvensional dalam Pengolahan Bahan Makanan
Penerapan bioteknologi konvensional dalam pengolahan bahan makanan diantaranya pengolahan produk susu yang dapat diolah menjadi bentuk-bentuk baru, seperti yoghurt, keju, dan mentega. Serta pengolahan produk nonsusu seperti kecap dan tempe.
1. Pengolahan produk susu
Susu dapat diolah menjadi bentuk-bentuk baru, seperti yoghurt, keju, dan mentega.
Yoghurt
Untuk membuat yoghurt, susu dipasteurisasi terlebih dahulu, selanjutnya sebagian besar lemak dibuang. Mikroorganisme yang berperan dalam pembuatan yoghurt, yaitu Lactobacillus bulgaricus dan Streptococcus thermophillus. Kedua bakteri tersebut ditambahkan pada susu dengan jumlah yang seimbang, selanjutnya disimpan selama ± 5 jam pada temperatur
45 oC.
Selama penyimpanan tersebut pH akan turun menjadi 4,0 sebagai akibat dari kegiatan bakteri asam laktat. Selanjutnya susu didinginkan dan dapat diberi cita rasa.
Keju
Keju
Dalam pembuatan keju digunakan bakteri asam laktat, yaitu Lactobacillus dan Streptococcus. Bakteri tersebut berfungsi memfermentasikan laktosa dalam susu menjadi asam laktat. Proses pembuatan keju diawali dengan pemanasan susu dengan suhu 90 oC atau dipasteurisasi, kemudian didinginkan sampai 30 oC. Selanjutnya bakteri asam laktat dicampurkan.
dewasa ini telah digantikan dengan enzim buatan, yaitu klimosin. Dadih yang terbentuk selanjutnya dipanaskan pada temperature 32oC – 420oC dan ditambah garam, kemudian ditekan untuk membuang air dan disimpan agar matang. Adapun whey yang terbentuk diperas lalu digunakan untuk makanan sapi.
Mentega
Mentega
Pembuatan mentega menggunakan mikroorganisme Streptococcus lactis dan Lectonostoceremoris. Bakteri-bakteri tersebut membentuk proses pengasaman. Selanjutnya, susu diberi cita rasa tertentu dan lemak mentega dipisahkan. Kemudian lemak mentega diaduk untuk menghasilkan mentega yang siap dimakan.
2. Produk makanan nonsusu
Kecap
Dalam pembuatan kecap, jamur, Aspergillus oryzae dibiakkan pada kulit gandum terlebih dahulu. Jamur Aspergillus oryzae bersama-sama dengan bakteri asam laktat yang tumbuh pada kedelai yang telah dimasak menghancurkan campuran gandum. Setelah proses fermentasi karbohidrat berlangsung cukup lama akhirnya akan dihasilkan produk kecap.
Tempe
Tempe
Tempe kadang-kadang dianggap sebagai bahan makanan masyarakat golongan menengah ke bawah, sehingga masyarakat merasa gengsi memasukkan tempe sebgai salah satu menu makanannya. Akan tetapi, setelah diketahui manfaatnya bagi kesehatan, tempe mulai banyak dicari dan digemari masyarakat dalam maupun luar negeri. Jenis tempe sebenarnya sangat beragam, bergantung pada bahan dasarnya, namun yang paling luas penyebarannya adalah tempe kedelai.
gula, dan kanker.
Untuk membuat tempe, selain diperlukan bahan dasar kedelai juga diperlukan ragi. Ragi merupakan kumpulan spora mikroorganisme, dalam hal ini kapang. Dalam proses pembuatan tempe paling sedikit diperlukan empat jenis kapang dari genus Rhizopus, yaitu Rhyzopus oligosporus, Rhyzopus stolonifer, Rhyzopus arrhizus, dan Rhyzopus oryzae. Miselium dari kapang tersebut akan mengikat keping-keping biji kedelai dan memfermentasikannya menjadi produk tempe. Proses fermentasi tersebut menyebabkan terjadinya perubahan kimia pada protein, lemak, dan karbohidrat. Perubahan tersebut meningkatkan kadar protein tempe sampai sembilan kali lipat.
Tape
Tape
Tape dibuat dari bahan dasar ketela pohon dengan menggunakan sel-sel ragi. Ragi menghasilkan enzim yang dapat mengubah zat tepung menjadi produk yang berupa gula dan alkohol. Masyarakat kita membuat tape tersebut berdasarkan pengalaman.
Bioteknologi Pangan
Berbagai jenis mikroorganisme bersifat
menguntungkan dan berguna untuk produksi bahan pangan manusia. Kamu tentu mengenal makanan seperti yoghurt, acar, sosis, roti, keju, tempe, oncom, kecap, dan tapai. Semua makanan tersebut
memanfaatkan mikroorganisme dalam pembuatannya.
Mikroorganisme juga dimanfaatkan sebagai penghasil bahan pangan yang berprotein tinggi, atau dikenal sebagai protein sel tunggal (PST). Kelebihan
mikroorganisme sebagai penghasil protein adalah
mudah dibudidayakan, pertumbuhannya sangat cepat, dan kadar proteinnya sangat tinggi yaitu dapat
mencapai 80%. Bandingkan dengan protein pada biji kedelai yang kadarnya sekitar 45%. Contoh organisme penghasil PST adalah ganggang Chlorella dan Spirulina.
Aneka produk makanan memanfaatkan jasa
mikroorganisme dalam pengolahannya. Peranan
mikroorganisme dalam pengolahan makanan ini adalah mengubah bahan makanan menjadi bentuk lain,
sehingga nilai gizinya lebih tinggi, zat gizi lebih mudah diserap dan dimanfaatkan, serta mempunyai cita rasa yang lebih menarik. Perhatikan beberapa contoh jenis makanan dan mikroorganisme yang berperan dalam pengolahannya pada tabelberikut ini.
Produk Makana
n
Bahan
Mentah MikroorganismePengolah
Berbagai
jenis kue Tepung gandum Saccharomyces cerevisiae
Kopi Biji kopi Erwinia dissolvens
Kecap Kedelai Aspergillus wentii
Yoghurt Susu Lactobacillus bulgaricus dan L. acidophilus
Keju Susu Lactobacillus casei
Nata de
coco Air kelapa Acetobacter xylinum
Oncom Kacang tanah Neurospora crassa
pohon atau
beras ketan cerevisiae
Tempe Kedelai Rhizopus oryzae
Sayur
asin Sawi hijau Bakteri asam laktat.
Pemanfaatan mikroorganisme sebagai pengolah bahan makanan telah lama dikenal dan dilakukan oleh
banyak orang. Misalnya, digunakan untuk membuat tape, tempe, kecap, dan sebagainya. Berikut ini adalah beberapa contoh peran mikroorganisme sebagai
pengolah makanan.
a. Pemanfaatan Mikroorganisme untuk Membuat Kue/Roti
Dalam pembuatan kue, pada adonan tepung ditambahkan ragi ke dalam adonan tersebut dan
dibiarkan beberapa saat. Di dalam ragi terdapat jamur Saccharomyces cereviceae. Jamur ini akan berkembang biak dengan cepat dalam substrat tepung dan
memfermentasi adonan gula (glukosa). Dalam proses fermentasi ini dihasilkan gelembung-gelembung gas karbon dioksida. Keluarnya gas inilah yang
menyebabkan adonan kue atau roti dapat mengembang.
Asinan atau acar merupakan hasil fermentasi bakteri asam laktat (Lactobacillus bulgaricus) yang memberi rasa masam dan sedikit asin pada bahan-bahan seperti kubis, mentimun, dan lobak. Pada umumnya,
pembuatan acar dilakukan secara terbuka sehingga memungkinkan bakteri aerob mengubah rasa menjadi masam.
c. Mikroorganisme untuk Membuat Minuman dan Alkohol
Mikroorganisme yang banyak digunakan untuk
membuat minuman dan alkohol adalah kelompok jamur anaerob. Substrat yang digunakan jamur berupa zat tepung atau karbohidrat. Jamur akan menghasilkan semacam enzim sehingga dapat memfermentasi tepung menjadi glukosa dan karbon dioksida. Dalam proses fermentasi ini dihasilkan alkohol yang dapat memberi citarasa tersendiri pada produk yang
dihasilkan, contohnya pada pembuatan tuak, brem, dan sake. Minuman ini dihasilkan dari fermentasi beras
ketan oleh Aspergillus orizae. Tuak merupakan
minuman beralkohol tradisional Jawa. Brem adalah minuman beralkohol tradisional Bali. Sedangkan Sake adalah minuman beralkohol tradisional Jepang.
tinggi. Umumnya, proses pembuatan minuman
beralkohol melalui dua tahap, yaitu tahap fermentasi dan tahap destilasi (penyulingan). Tahap destilasi diperlukan untuk meningkatkan kadar alkohol dalam minuman.
d. Mikroorganisme untuk Membuat Yogurt
Yogurt adalah sejenis minuman yang berasal dari susu yang diproses dengan dimanfaatkan mikroorganisme tertentu. Dalam pembuatan yogurt, susu diuapkan agar lebih kental dan kadar lemaknya berkurang. Susu
kental ini kemudian difermentasikan pada suhu 45° dengan menggunakan campuran bakteri Streptococcus thermophillus dan bakteri Lactobacillus bulgaricus. Bakteri Streptococcus thermophillus pada pembuatan yogurt berfungsi memberi rasa masam, sedangkan bakteri Lactobacillus bulgaricus memberi aroma dan rasa yang berbeda. Jadi, kombinasi antara kedua
bakteri itulah yang memberi cita rasa dan aroma pada yogurt.
e. Mikroorganisme untuk Membuat Mentega dan Keju
Mentega dibuat dari susu krim atau susu skim. Cita rasa dan aroma mentega berasal dari hasil fermentasi bakteri yang sama seperti bakteri yang digunakan untuk membuat yogurt yaitu bakteri asam laktat
(Lactobacillus bulgaricus). Sedangkan keju juga dibuat dari susu yang difermentasikan oleh bakteri asam
laktat. Pembuatan keju memerlukan air dadih yang dibuat dari protein susu yang disebut kasein. Beberapa jenis keju difermentasikan oleh bakteri
