MIKROBIOLO
GI INDUSTRI
Visi PS D-III THP UNS
Terwujudnya PS D-III Teknologi Hasil Pertanian
yang unggul dan bereputasi internasional
di bidang teknologi pengolahan hasil pertanian untuk mendukung pertanian
terpadu berkelanjutan dengan
berlandaskan nilai-nilai luhur budaya
nasional
Microbial Industry
Suatu Usaha Memanfaatkan Mikroba sebagai Komponen
untuk Industri atau
Mengikutsertakan Mikroba
dalam Proses
SUBSTRAT (KARBOHIDRAT / PROTEIN / LIPID) METABOLIT (asam, alkohol dll)
METABOLISME ;
-Menghasilkan ENERGI dan BAGIAN SEL -Memperbanyak diri
FERMENTASI ???
PRODUK FERMENTASI
?????
PRODUK PROSES FERMENTASI DALAM INDUSTRI KOMERSIAL
Produksi SEL Mikroba
Produksi ENZIM Mikroba
Produksi METABOLIT
Produksi Senyawa Hasil PROSES TRANSFORMASI
Produksi PANGAN FERMENTASI
Spirulin a
Chlorell a
Protein
TunggalSel
Baker
yeast Ragi tempe Ragi tape
Starter yoghurt
Starter
SEL
ENZIM
Mikroorganisme Enzim Aplikasi
Bakteri
1. Bacillus subtilis,
B. macerans, B. polymyxa 2. B. subtilis
3. Leuconostoc mesenteroides
4. Acetobacter aerogenes 5. B. brevis,
Actinomyces candidus
Amylase Fytase
Dextransucrase
Diaminopimelic acid decarboxylase
Penicillinase
Sirup jagung, modifikasi adonan
industry tepung, sirup cokelat, serealia
Produksi dextan, produksi fruktosa
Destruksi aktivitas antibiotic pada Penicillium
Yeast
1. Saccharomyces cerevisiae, S. Exiguous
2. S. fragilis, Candida
pseudotropicalis (Torula cremoris)
3. C. lipolytica (Mycotorula lipolytica)
Invertase
Lactase Lipase
Permen
Ice cream, proses keju
Pembuatan keju, susu pasteurisasi
ENZIM
Mikroorganisme Enzim Aplikasi
Kapang
1. Aspergillus niger, A.
oryzae, Rhizopus oryzae
2. Myrothecium verrucaria
3. Penicillium notatum
4. A.luchuensis
5. Byssochlamys fulvo
6. Mortierella renispora
Amylase
Selulase
Glucose oksidase
Lipase Pektinase
Protease
Sirup jagung
Mengurangi oksigen dan glukosa dari bir atau bahan makanan
Pembuatan keju, susu Jus buah, wine
METABOLI T
Alkohol
Asam Laktat
PRIMER
Antibioti k
Pigmen
SEKUNDE R
TRANSFORMASI
Pengubahan senyawa menjadi senyawa yang lain
Reaksi yang dapat mengkatalisasi ; dehidrogenasi, oksidasi, hidroksilasi, aminasi …
Co. pengubahan alkohol menjadi asam
asetat (oksidasi)
PANGAN
FERMENTA
SI
Sejarah Perkembangan Mikrobiologi
6000-4000 SM : teknologi fermentasi pembuatan bir di Sumeria dan Mesir
Abad ke-14 : distilasi untuk menghasilkan minuman beralkohol tinggi di Cina
Sebelum 1865 : teknologi pembuatan bir, anggur, keju, yogurt, dan makanan lainnya sebagai hasil dari proses fermentasi (era pra-Pasteur)
Sejarah Perkembangan Mikrobiologi (lanjutan)
1865-1940 : teknologi pembuatan etanol, butanol, aseton, gliserol, asam-asam organik
(era Pasteur)
* 1940-1960 : teknologi pembuatan penisilin dan antibiotik lain
1960-1975 : teknologi pembuatan asam amino, protein sel tunggal, enzim untuk deterjen, biogas
(era pasca-antibiotik)
1975-sekarang : teknologi hibridoma yang menghasilkan antibodi monoklonal dan rekayasa genetika (era bioteknologi baru)
Apa yang harus dikendalikan dalam fermentasi ?
Mikroba (starter) ; jenis dan jumlah
Substrat ;
kandungan gizi, kadar air, pH
Kondisi lingkungan ;
suhu, oksigen
Siapa yang berperan
dalam proses fermentasi?
MIKROORGAMISME
- BAKTERI
- KAPANG
- KHAMIR
BAKTERI
Yeast (Khamir)
Ragi roti, ragi wine
Saccharomyces cerevisae
Mold (Kapang)
Ragi tempe
Aspergillus
Rhizopus
Mikrobia dominan dalam
fermentasi pangan khususnya di negara ASEAN :
Bakteri, tergolong bakteri asam laktat, meliputi Pediococcus, Leuconostoc, Lactobacillus, bakteri- bakteri asam asetat Acetobacter dan golongan Bacillus.
Kapang, tergolong dalam genus Amylomyces, Aspergillus, Monascus, Neurospora, Rhizopus, Mucor.
Khamir/Yeast, yaitu Saccharomyces, Candida, Endomycopsis, Torulopsis
Single/Mixed Culture – Sinergistik
Syarat Mikroba Starter
MURNI ; tidak terkontaminasi
UNGGUL ; produksi banyak & cepat
STABIL ; sifat tidak berubah
(mutasi)
FOOD GRADE (Non-Patogen) ;
aman
Bakter i Asam
Asetat Bakter i Asam
Asetat
Vinegar Vinegar
Cocoa Cocoa
Kombucha Kombucha
Selulosa (Nata) Selulosa
(Nata) Vitamin C
Vitamin C D-Tagatosa D-Tagatosa
Acetobacter aceti
Bakteri; Kapang ; Khamir
(~ Acetobacter pasteurianus dan Acetobacter aceti
Bactery ; Yeast (~Acetobacter xylinum,
Acetobacter ketogenum)
Acetobacter xylinum
Gluconobacter Gluconobacter
Substrat / Bahan Dasar
SUMBER
(Hasil pertanian, perkebunan, limbah industri) ;
Contoh limbah :
Molase
Jerami
Dedak
Ampas
Air limbah
Sampah dll
SYARAT
Mudah didapat
jumlahnya besar
Murah
Ada
penggantinya
Apa contoh produk fermentasi?
Berbasis kacang-kacangan - tempe
- kecap
- tauco
- nato
- oncom
Berbasis susu
keju
Yogurt
kefir
dadih
Apa contoh produk fermentasi?
Biji-bijian (Serealia)
Minuman beralkohol
Roti
Roti
Sourdough (roti asam)
Apa contoh produk
fermentasi?
Apa contoh produk fermentasi?
Berbasis ikan, daging - petis
- peda
- bekasam
- terasi
Berbasis buah dan sayur
Sauerkraut
Pickles
Kimchi
Tempoyak
Nata
Apa contoh produk fermentasi?
KONDISI
FERMENTASI
Tipe Fermentasi
Tipe fermentor
Optimasi lingkungan ; pH, aerasi, suhu, kadar nutrien
Macam alat bantu ; sumber air, listrik, kompresor dll
Cara pengambilan hasil &
sterilisasi
TIPE FERMENTASI
• Terjadi secara alami karena kondisi lingkungan
• Tanpa penambahan mikroba
SPONTAN (alami)
• Penambahan
mikroba spesifik
BUATAN (terkendal
i)
• Menambahan biang hasil fermentasi
sebelumnya
BACK
SLOPPING
(biang)