MAKALAH
MiKROBIOLOGI TERAPAN
Disusun oleh : Kelompok VI
1.
Novitasari (342012138)
2.
Riska Wahyuni (342012139)
3.
Ratika (342012140)
Dosen pengasuh : Susi Dewiyeti,S.Si,.M.Si
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU
PENDIDIKAN
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH PELAMBANG
2014
KATA PENGANTAR
Assalamualikum wr.wb
Puji syukur kami ucapkan
kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat serta hidayah kepada kita
semua, sehingga berkat karunia-Nya kami dapat menyelesaikan makalah “Mikrobiologi terapan dengan pokok
bahasan tentang mikrobiologi industri ”.
Dalam penyusunan makalah ini, kami tidak lupa
mengucapkan banyak terima kasih pada semua pihak yang telah membantu dalam
menyelesaikan tugas makalah ini, dan
tidak lupa juga kami mengucapkan terima kasih kepada Dosen Pembimbing
Ibu Susi Dewiyeti,S.Si,.M.Si yang telah membimbing kami hingga makalah ini
dapat terselesaikan.
Dalam penyusunan makalah ini kami berharap semoga
makalah ini dapat bermanfaat bagi penyusun sendiri maupun kepada pembaca
umumnya, Akhir kata penyusun mengucapkan terima kasih.
Wassalamu’alaikum wr.wb
Palembang, 14 September 2014
Penyusun
DAFTAR ISI
Kata Pengantar................................................................................................. i
Daftar Isi........................................................................................................... ii
BAB I PENDAHULUAN
A. Latar belakang............................................................................................ 1
B. Tujuan......................................................................................................... 2
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
A. Pengertian Mikrobiologi
Industri................................................................... 3
B. Mikroorganisme dalam
Industri................................................................... 3
C. Produk-produk Industri dari
Pemanfaatan Mikroba.................................... 14
D. PST (Protein Sel Tunggal/Single Cell
Protein............................................. 24
E. Manfaat Protein Sel Tunggal....................................................................... 35
F. Kerusakan Bahan (selain bahan pangan)
dalam
Mikrobiologi Industri
oleh Mikroba............................................................... 37
BAB III KESIMPULAN..................................................................................... 38
Daftar Pustaka................................................................................................. 39
Lampiran........................................................................................................... 41
BAB I
PENDAHULUAN
A.
Latar Belakang
Mikroorganisme
atau mikroba adalah organisme mikroskopik yang sebagian besar berupa satu sel
yang terlalu kecil untuk dapat dilihat menggunakan mata telanjang. Mikroba
berukuran sekitar seperseribu milimeter (1 mikrometer) atau bahkan kurang,
walaupun ada juga yang lebih besar dari 5 mikrometer. Karenanya, mikroba hanya
bisa dilihat dengan menggunakan alat bantu berupa mikroskop.
Dalam
sehari-hari bakteri sangat berperan. Baik peran positif maupun negatif, baik di
bidang kesehatan, makanan, lingkungan maupun di bidang industri misalnya
industri Tekstil, industri kimia dan industri obat-obatan.
Mikrobiologi industri merupakan suatu
usaha memanfaatkan mikroba sebagai komponen untuk industri atau mengikut
sertakan mikroba dalam proses, yang bertujuan untuk menghasilkan produk
bernilai ekonomi dan bermanfaat. Mikrobiologi industri awalnya dimulai dengan
proses fermentasi alkohol, seperti pada pembuatan “beer” dan “wine” (minuman
dibuat dari buah anggur). Proses mikrobial dikembangkan untuk produksi bahan
farmasi seperti antibiotika, produksi makanan tambahan seperti asam amino,
serta produksi enzim, dan produksi industri kimia seperti butanol dan asam
sitrat.
Protein sel tunggal merupakan produk pengembangan
bahan makanan berkadar protein tinggi yang berasal dari mikroba melalui
mekanisme biteknologi. Istilah protein sel tunggal (PST) digunakan untuk
membedakan bahwa protein sel tunggal berasal dari mikro organisme bersel
tunggal atau banyak, contohnya seperti bakteri atau alga. Pemanfaatan
mikroorganisme tersebut dilakukan untuk menghasilkan kualitas produk makanan
berprotein tinggi
Bioteknologi merupakan suatu kajian
yang berhubungan dengan penggunaan organisme hidup atau produknya dalam proses
industri berskala besar. Bioteknologi mikroorganisme adalah aspek bioteknologi
industri yang berhubungan dengan proses yang melibatkan mikroorganisme.
Bioteknologi mikroorganisme kadang-kadang disebut mikrobiologi industri, suatu
bidang yang lama dan sudah diperbaharui pada beberapa tahun terakhir ini karena
penambahan teknik rekayasa genetika.
Oleh sebab itu, kita juga mempunyai
kewajiban untuk mempelajari berbagai macam mikroba yang berperan dalam
perindustrian. Dengan mempelajari jenis mikroba yang terkandung dalam suatu
produksi kita bisa mengetahui jenis mikroba apa saja yang bermanfaat dan dapat
kita lestarikan.
B.Tujuan
Adapun tujuan yang ingin dicapai
dalam pembuatan makalah ini adalah sebagai berikut:
·
Untuk mengetahui
mikroorganisme apa saja yang berperan dalam industri.
·
Untuk
mengetahui syarat-syarat yang harus dipenuhi dalam proses mikrobiologi
industri.
·
Untuk mengetahui produk-produk apa saja yang berasal
dari pemanfaatan mikroba.
·
Untuk
mengetahui faktor-faktor apa saja yang mempengaruhi mikroorganisme dalam
industri.
·
Untuk mengetahui mikroba apa saja yang berperan
dalan protein sel tunggal.
·
Untuk mengetahui apa apa saja manfaat dari protein
sel tunggal.
·
Untuk mengetahui kerusakan-kerusakan bahan yang
disebabkan oleh mikroorganisme.
BAB II
Tinjauan Pustaka
A. Pengertian Mikrobiologi Industri
Mikrobiologi
industri adalah pertumbuhan mikroorganisme dalam jumlah besar, yang terkendali
bertujuan untuk menghasilkan produk yang bernilai ekonomi dan bermanfaat
(Pelczar dan Chan,2012:923).
Menurut
(Hidayat,N,.Padaga.MC dan Shartini,S,2006:3) mikrobiologi industri merupakan
suatu usaha memanfaatkan mikroba sebagai komponen untuk industri atau
mengikutsertakan mikroba dalam proses.
B. Mikroorganisme
dalam Industri
Pada
perindustrian, mikroorganisme adalah pabrik zat kimia yang mampu melakukan
perubahan yang dikehendaki. Mikroorganisme merombak baan mentah (beberapa
komponen dari medium tempat tumbuhnya dan yang dianggap sebagai substrat) dan
mengubah bahan mentah ini menjadi suatu produk baru (Irianto,koes.2006:208).
Pada sudut perindustrian,
mikroorganisme merupakan “pabrik zat kimia” yang mampu melakukan perubahan yang
dikehendaki. Mikroorganisme merombak bahan mentah (substrat) menjadi suatu produk
baru :
Substrat + Mikroorganisme
Produk baru
Keterangan:
·
Substrat
adalah karbohidrat, pati, molasses, limbah hasil pertanian, tebu, ubi dsb.
·
Mikroorganisme merupakan
bakteri, jamur, yis dll.
·
Produk
barunya merupakan enzim, alcohol, antibiotic, vitamin, hormone steroid, asam
amino, asam organic, protein sel tunggal (Khafidz,2013).
1.
Beberapa prasyarat bagi proses
mikrobiologi industri praktis
Apabila suatu
organisme mikroorganisme dapat mengubah suatu bahan mentah yang murah menjadi
suatu produk yang lebih berharga maka ada beberapa prasyarat yang perlu
dipenuhi bagi suatu proses mikrobiologi industri supaya mudah dilakukan lagi
ekonomis antara lian (Pelczar dan Chan,2012:924):
a. Organisme
Organisme yang akan digunakan harus
dapat menghasilkan produk dalam jumlah yang cukup banyak. Karakteristik penting
yang harus dimiliki mikroorganisme industri yaitu harus tumbuh cepat dan
menghasilkan produk yang diharapkan dalam waktu yang relatif singkat, memiliki
sifat-sifat genetik yang stabil, mampu menghasilkan substansi yang menarik,
serta dapat dipelihara dalam periode waktu yang sangat panjang di laboratorium.
Mikroba yang digunakan dalam industri adalah kapang, khamir, bakteri, dan virus
(Ajuz,yayan,2012).
b.
Medium
Medium,
termasuk substrat yang digunakan oleh organisme untuk membuat produk baru harus
murah (relatif terhadap produk yang akan dihasilkan) dan tersedia dalam jumlah
banyak. Misalkan, limbah yang mengandung nutrien dari industri persusuan (air
dadih) dan industri kertas (cairan limbah dari pemasakan kayu) digunakan untuk
menghasilakn bahan-bahan yang bernilai (Pelczar dan Chan,2012:925).
c. Hasil
Fermentasi industri dilakukan dalam tangki-tangki yang
besar kapasitasnya dapat mencapai 200.000 liter. Produk metabolisme mikroba
biasanya merupakan campuran heterogen yang terdiri dari sel-sel mikroorganisme
dalam jumlah yang sangat banyak, komponen-komponen medium yang tidak terpakai,
dan produk-produk metabolisme yang tidak dikehendaki. Karena itu, harus
dikembangkan metode-metode yang mudah dilaksanakan dalam skala besar untuk
memisahkan dan memurnikan produk akhir yang diinginkan (Irianto,koes,2006:209).
d. Tidak berbahaya bagi
manusia, dan secara ekonomik penting bagi hewan dan tumbuhan (Ajuz,yayan,2012).
e.
Bersifat non-patogen dan bebas toksin, atau jika menghasilkan
toksin
harus cepat
di-inaktifkan (Ajuz,yayan,2012).
f. Mudah dipindahkan dari
medium biakan. Di laboratorium, sel mikroorganisme pertama kali dipindahkan
dengan sentrifugasi, tetapi sentrifugasi bersifat sulit dan mahal untuk
industri skala-besar (Ajuz,yayan,2012).
g. Mikroorganisme lebih
disukai jika berukuran besar, karena sel lebih mudah dipindahkan dari biakan
dengan penyaringan (dengan bahan penyaring yang relatif murah). Sehingga,
fungi, ragi, dan bakteri berfilamen lebih disukai. Bakteri unisel, berukuran
kecil sehingga sulit dipisahkan dari biakan cair (Ajuz,yayan,2012).
h. Mikroorganisme
industri harus dapat direkayasa secara genetik. Rekayasa genetika pada mikroba
bertujuan untuk meningkatkan efektivitas kerja mikroba tersebut (misalnya
mikroba untuk fermentasi, pengikat nitrogen udara, meningkatkan kesuburan
tanah, mempercepat proses kompos dan pembuatan makanan ternak, mikroba
prebiotik untuk makanan olahan), untuk menghasilkan bahan obat-obatan dan
kosmetika, serta Pembuatan insulin manusia dari bakteri (Sel pankreas yang
mempu mensekresi Insulin digunting, potongan DNA itu disisipkan ke dalam
Plasmid bakteri) DNA rekombinan yang terbentuk menyatu dengan Plasmid
diinjeksikan lagi ke vektor, jika hidup segera dikembangbiakkan
(Ajuz,yayan,2012).
Dalam
perindustrian ada beberapa mikroba yang sering digunakan atau yang ikutsertakan
yaitu bakteri, khamir, kapang dan alga. Adapun penjelasan dari mikroba tersebut
sebagai berikut :
1.
Bakteri
Bakteri adalah
mikroba uniseluler. Pada umumnya bakteri tidak mempunyai klorofil. Ada beberapa
yang fotosintetik dan bereproduksi aseksual secara pembelaha. Bakteri tersebar
luas di alam, didalam tanah atmosfir, di dalam endapan-endapan lumpur, di dalam
lumpur laut, dalam air, paa sumber air panas, di daerah antartika, di tubuh
hewan, manusia dan tanaman
(Hidayat,N,.Padaga,MC dan Suhartini,S,2006:16).
Bakteri
umumnya berukuran kecil. Memiliki ukuran tubuh yang bervariasi berkisaran
0,2x100 mikrometer. Bentuknya bulat atau cocci,
batang atau bacili dan bentuk spiral
(spirillum) (Pelczar dan
Chan,2006:51).
a.
Bakteri
bentuk bulat
Sebenarnya tidak ada bakteri yang
betul-betul bulat tetapi spheroid. Bentuk bulat atau kokus dapat dibedakan lagi
dalam (Hidayat,N,.Padaga,MC dan Shartini,S,2006:16):
1.
Monokokus, bulat satu-satu
2.
Diplokokus, bulat bergandengan dua-dua.
3.
Stapilokokus, bulat tersusun sebagai kelompok bulat
anggur sebagai hasil pembelahan sel ke segala arah.
4.
Streptokokus, bulat bergandengan seperti rantai
sebagai hasil pembelahan sel kesatu atau dua arah dalam satu garis.
5.
Sarsina, bulat terdiri dari 8 sel yang
tersusun dalam bentuk kubus sebagai hasil pembelahan sel ketiga arah
6.
Tetrakokus, bulat terdiri dari 4 sel yang
tersusun dalam bentuk bujur sangkar sebagai hasil pembelahan sel kedua arah.
Gambar 2.1 Bentuk bakteri cocus
(sumber: Adhi,I.K.D,2008)
b.
Bakteri
bentuk batang
Bakteri
berbentuk batang dapat dibedakan ke dalam bentuk batang panjang dan batang pendek dengan ujung datar atau lengkung.
Bentuk batang dapat dibedakan lagi atas bentuk batang yang mempunyai garis
tengah sama dan tidak sama di seluruh bagian panjangnya (Hidayat,N,.Padaga,MC
dan Suhartini,S,2006:17).
Bakteri bentuk batang dapat terdiri
atas:
1.
Monobasil yaitu berupa sel bakteri basil
tunggal
2.
Diplobasil yaitu berupa dua sel bakteri basil
berdempetan
3.
Streptobasil yaitu beberapa sel bakteri basil
berdempetan
membentuk rantai
Gambar 2.2 Bentuk
bakteri batang
(sumber: Adhi,I.K.D,2008).
c. Bakteri bentuk lengkung/spiral (spiralium).
Bakteri berbentuk spiral pada pokoknya
dibagi menjadi:
1. bentuk koma (vibrio), jika spiralnya kurang dari setengah lingkaran.
2. Bentuk spirochaeta, jika spiralnya halus dan lentur.
3. Bentuk spirillium, jika spiralnya tetap dan kaku (Hidayat,N,.Padaga,MC dan
Suhartini,S,2006:18).
Gambar 2.3 Bentuk
bakteri lengkung/spiral
(sumber: Adhi,I.K.D,2008).
Ada berbagai macam bakteri yang berperan penting dalam
industri khususnya proses fermentasi, antara lain (Hidayat,N,.Padaga,MC dan
Suhartini,S,2006:18):
a. Acetobacter acetii
Bakteri ini penting dalam produksi asam asetat yang mengoksidasi alkohol
sehingga menjadi asam asetat. Banyak terdapat pada ragi tapai, yang menyebabkan
tapai yang melewati 2 hari fermentasi akan menjadi berasa asam Acetobacter
xylinum (Hidayat,N,.Padaga,MC
dan Suhartini,S,2006:18).
Bakteri ini digunakan dalam
pembuatan nata de coco. Acetobacter xylinum mampu mensintesis selulosa
dari gula yang dikonsumsi. Nata yang dihasilkan berupa pelikel yang mengambang
di permukaan substrat. Bakteri ini juga terdapat produk kombucha yaitu
fermentasi dari teh (Hidayat,N,.Padaga,MC
dan Suhartini,S,2006:19).
b. Bacillus sp.
Bacillus sp. merupakan genus dengan kemampuan yang paling luas.
Pada mulanya hanya digunakan untuk menghasilkan enzim amilase. Namun kini
berkembang untuk bioinsektisida yang diwakili Bacillus thuringiensis
maupun untuk penanganan limbah Bacillus subtilis dan Bacillus
megaterium. Melalui rekayasa genetika, kini bakteri ini juga digunakan
untuk produksi bahan baku plastik ramah lingkungan (Hidayat,N,.Padaga,MC dan
Suhartini,S,2006:19).
c. Bividobacterium sp.
Bakteri ini bersifat anaerob dan
digunakan sebagai mikroba probiotik. Produk probiotik dari bakteri ini biasanya
berbentuk padat (Hidayat,N,.Padaga,MC
dan Suhartini,S,2006:19).
d. Lactobacillus
sp.
Bakteri ini cukup populer karena selain dapat
digunakan dalam produksi asam lakat juga berperan dalam fermentasi pangan
seperti yogurt, saurkeraut dan juga produk probiotik yang saat ini banyak
diminati masyarakat. Probiotik merupakan mikrobia yang dikonsumsi untuk
mengatur flora usus. Asam laktat dari bakteri ini dapat dibuat poli asam laktat
sebagai bahan baku plastik ramah lingkungan (Hidayat,N,.Padaga,MC dan Suhartini,S,2006:19).
2.
Khamir
Gambar 2.4 bentuk khamir Saccharomyces sp (Anonim,2011)
Khamir (yeast), merupakan jamur bersel satu yang
mikroskopik, tidak berflagel. Beberapa genera membentuk filamen (pseudomiselium). Hidupnya sebagai
safrofit dan parasit. Hidup di dalam tanah atau debu di udara, tangah,
daun-daun, nektar bunga, permukaan buah-buahan, di tubuh serangga, dan cairan
yang mengandung gula seperti sirup, madu dll (Anonim:68)
Khamir ada
yang bermanfaat dan ada pula yang membahayakan manusia. fermentasi khamir
banyak digunakan dalam pembentukan roti, bir, wine, finegar, dan sebagainya.
Khamir yang tidak diinginkan adalah yang ada pada makanan dan pemnyebabnya
kerusakan pada saurkraut, juice, buah, sirup, molase, madu, jelly, daging, dan
sebagainya (Hidayat,N,.Padaga,MC dan Shartini,S,2006:17).
Pada umumnya,
sel khamir lebih besar daripada kebanyakan bakteri, tetapi khamir yang paling
kecil tidak sebesar bakteri yang besar. Khamir sangat beragam ukurannya
berkisar antara 1 sampai 5 mikro meter lebar dan panjangnya dari 5 sampai 30
mikro meter atau lebih.biasanya berbentuk telur, tetapi beberapa ada yang
memanjang atau berbentuk bola. Setiap spesies mempunyai bentuk yang khas. Namun
sekalipun dalam biakan murni terdapat pariasi yang luas dalam hal ukuran dan
bntuk sel-sel individu, tergantung pada umur dan lingkungannya. Khamir tidak
dilengkapi flagelum atau organ-organ penggerak lainnya (Pelczar dan Chan,2006:190
).
a.
Kelompok Khamir (Yeast)
1.
Kelompok yeast sejati (True yeasts)
Kelompok
yeast sejati pada dasarnya termasuk kedalam kelas Ascomycetes,
dengan ciri memiliki spora. Termasuk kedalam kelompok ini adalah berbagai
spesies Saccharomyces, Schizosaccharomyces, Zygosaccharomyces, Pichia,
Hansenula, Debaryomyces dan Hanseniaspora. Sedangkan pada kelompok
jenis yeast sejati ini spesies yang umum digunakan dalam industri adalah
Saccharomyces cerevisiae yaitu untuk pembuatan roti, minuman
beralkohol, glyserol dan enzim invertase (Anonim,2011).
2.
Kelompok yeast yang liar (wild yeast)
Kelompok
yeast ini tidak mempunyai spora. Yeast liar ini pertumbuhannya terkadang
diharapkan ada yang tidak diharapkan dalam suatu fermentasi. Termasuk dalam
kelompok yeast ini adalah Candida, Torulopsis, Brettanomyces,
Rhodotorula, Trichosporon dan Kloeckera (Anonim,2011).
Salah
satu kegunaan yeast atau khamir adalah dapat digunakan untuk proses fermentasi.
Proses fermentasi dalam pengolahan pangan adalah proses pengolahan pangan
dengan menggunakan aktivitas mikroorganisme secara terkontrol untuk
meningkatkan keawetan pangan dengan diproduksinya asam dan/atau alkohol, untuk
menghasilkan produk dengan karekateristik flavor dan aroma yang khas, atau
untuk menghasilkan pangan dengan mutu dan nilai yang lebih baik. Contoh-contoh
produk pangan fermentasi ini bermacam-macam; mulai dari produk tradisional
(misalnya tempe, tauco, tape, dan lain-lain) sampai kepada produk yang modern
(misalnya salami dan yoghurt) (Anonim,2011).
3.
Jamur (fungi/kapang)
Gambar 2.5 Kapang Aspergilus sp (Anonim,2011)
Kapang
(mould/Filamentous fungi) merupakan mikroorganisme anggota
Kingdom Fungi yang membentuk hifa. Kapang bukan merupakan kelompok taksonomi yang resmi, sehingga
anggota-anggota dari kapang tersebar ke dalam filum Glomeromycota, Ascomycota,
dan Basidiomycot (wahyudi,reski,2012).
Jumlah spesies fungi yang telah teridentifikasi hingga
tahun 1994 mencapai 70.000 spesies, dengan perkiraan penambahan 600 spesies setiap tahun. Dari jumlah
tersebut, sekitar 10.000 spesies merupakan kapang. Sebagian besar spesies fungi
terdapat didaerah tropis disebabkan karena kondisi iklim daerah torpis yang
hangat dan lembab yang mendukung pertumbuhannya. Habitat kapang sangat beragam, namun pada
umumnya kapang dapat tumbuh pada substrat yang mengandung sumber karbon organik
(wahyudi,reski,2012).
Kapang melakukan reproduksi dan penyebaran menggunakan
spora. Spora kapang terdiri dari dua jenis, yaitu spora seksual dan spora aseksual. Spora aseksual
dihasilkan lebih cepat dan dalam jumlah yang lebih banyak dibandingkan spora
seksual. Spora aseksual
memiliki ukuran yang kecil (diameter 1-10 μm) dan ringan, sehingga
penyebarannya umumnya secara pasif menggunakan aliran udara. Apabila spora tersebut terhirup oleh
manusia dalam jumlah tertentu akan mengakibatkan gangguan kesehatan (wahyudi,reski,2012).
Gangguan kesehatan yang diakibatkan spora kapang
terutama akan menyerang saluran pernapasan. Asma, alergi rinitis, dan sinusitis merupakan gangguan
kesehatan yang paling umum dijumpai sebagai hasil kerja sistem imun tubuh yang
menyerang spora yang
terhirup. Penyakit lain adalah infeksi kapang pada saluran pernapasan atau
disebut mikosis. Salah satu penyakit mikosisyang umum adalah Aspergillosis,
yaitu tumbuhnya kapang dari genus
Aspergillosis pada saluran pernafasan (wahyudi,reski,2012).
Kapang
merupakan salah satu mikroorganisme yang merugikan, selain dapat menyebabkan
gangguan
kesehatan juga dapat merusak bahan makanan seperti pembusukan. Akan tetapi pada umumnya kapang yang tumbuh pada makanan yang
diolah dengan panas tidak menyebabkan penyakit pada manusia, bahkan digunakan
dalam pengolahan bahan makanan (wahyuni,reski,2012).
Jamur
merupakan mikroba multiseluler yang banyak dimanfaatkan manusia dalam
ferrmentasi maupun budidaya. Umumnya dalam bidang fermentasi jamur yang
digunakan adalah jamur berbentuk hifa yaitu pada pembuatan tempe, angkak dan
kecap (Hidayat,N,.Padaga.MC dan Suhartini,S,2006:21).
Jamur yang memiliki peranan yang
menguntungkan diantaranya sebagai berikut:
1. Aspergillus
niger. Jamur ini digunakan dalam pembuatan asam sitrat. Asam sitrat
merupakan salah satu asam organik yang banyak digunakan dalam bidang industri
pangan misalnya pada pembuatan permen dan minuman kemasan. Jamur ini
sering mengontaminasi makanan misalnya roti tawar (Hidayat,N,.Padaga.MC dan
Suhartini,S,2006:23).
2. Rhizopus
oryzae. Jamur ini penting pada pembuatan tempe. Aktivitas jamur Rhizopus
oryzae menjadikan nutrisi pada tempe siap dikonsumsi manusia. Aktivitas enzim
yang dihasilkan menjadikan protein terlarut meningkat. Produk tempe kini juga
telah dikembngkan menjadi isoflavon yang penting bagi kesehatan (Hidayat,N,.Padaga.MC dan
Suhartini,S,2006:23).
3. Neurospora
sitophila. Jamur ini merupakan sumber beta karoten pada fermentasi
tradisional. Produk oncom yang dikenal di Jawa Barat adalah hasil fermentasi
yang dilakukan Neurospora sitophila. Produksi spora untuk sumber beta
karoten yang dapat disubstitusikan pada makanan juga telah diteliti. Selain
mampu memberikan asupan, beta karoten juga merupakan sumber warna yang cukup
menarik (Hidayat,N,.Padaga.MC
dan Suhartini,S,2006:23).
4. Monascus
purpureus. Jamur ini dikalangan mikrobiolog jarang dikenal karena produk
yang dihasilkan. Mula pertama jamur ini ditemukan di Jawa namun menjadi produk
utama Cina dengan nama angkak. Angkak adalah fermentasi pada beras. Jamur ini
menghasilkan pewarna alami yang umumnya digunakan pada masakan Cina. Saat ini
telah ditemukan adanya zat aktif pada ngkak yang dapat membantu kesehatan dan
telah dikemas dalam bentuk kapsul (Hidayat,N,.Padaga.MC
dan Suhartini,S,2006:23).
5. Penicillium
sp. Jamur ini paling terkenal karena kemampuannya menghasilkan antibiotika
yang disebut pensilin. Sejak pertama kali dikenal terus digunakan sampai
sekarang. Jamur pengasil antibiotika saat ini telah banyak diketahui sehingga
ragam antibiotik pun semakin banyak. Selain itu pembuatan antibiotika, spesies
yang lain juga digunakan dalam pembuatan keju khusus (Hidayat,N,.Padaga.MC dan
Suhartini,S,2006:24).
4.
Alga
Alga merupakan kelompok organisme
autotrophic, yaitu mereka dapat menghasilkan senyawa organik dengan bantuan
sumber anorganik sederhana melalui mekanisme, yang dikenal sebagai fotosintesis
(Alim,tanri,2013).
Fotosintesis dilakukan oleh kloroplas organel, organel
yang sama juga digunakan oleh tanaman untuk mencapai fungsi yang sama. Mereka
eukariotik, karena mengandung membran inti terikat. Mereka merupakan kelompok
yang berbeda, yang meliputi sederhana bersel tunggal untuk organisme
multiseluler (Alim,tanri,2013).
Ganggang adalah sumber yang kaya
karbohidrat, protein, enzim dan serat. Selain itu, banyak vitamin dan mineral
seperti vitamin A, C, B1, B2, B6, niasin, yodium, kalium, zat besi, magnesium
dan kalsium banyak ditemukan dalam ganggang. Menjadi seperti sumber yang kaya
nutrisi penting, mereka adalah sumber utama makanan, terutama di negara-negara
Asia seperti China, Jepang dan Korea. Saat ini, mereka dikonsumsi di seluruh
dunia untuk nilai gizi mereka. Hal ini juga digunakan dalam memproduksi
suplemen gizi. Rumput laut merupakan suplemen makanan yang penting bagi hewan
dan juga dapat digunakan sebagai pupuk. Ini juga memiliki potensi menghasilkan
minyak nabati. Diatom, ganggang mikroskopis, digunakan dalam kedokteran
forensik (Alim,tanri,2013).
C. Produk-produk
Industri dari Pemanfaatan Mikroba (Bakteri, Khamir,
Kapang/Fungi, Alga)
1. Produk
industri dari pemanfaatan bakteri
Bakteri digunakan
dalam skala industri untuk menghasilkan berbagai macam untuk zat kimia, enzim,
asam amino, vitamin, dan substansi lain (Irianto,koes,2006:210).
Tabel 2.1 beberapa
produk industri (selain antibiotik) yang
dihasilkan bakteri
No
|
Bakteri
|
Produk
|
Kegunaan
|
1.
|
Clostridium
asetobutylicum
|
Aseton-Butanol
|
Pelarut : Pembuatan bahan kimia
|
2.
|
Bacillus
polymyxa
Enterobacter
aerogenes
|
Buthanedhiol
|
Pelembab intermediat kimia
|
3.
|
Gluconobacter
suboxydans
|
Dihidroksiaseton
|
Bahan Kimia halus
|
4.
|
Pseudomonas sp
|
Asam-2 Ketoglekunat
|
Intermediet untuk
asam D-araboaskorbat
|
5.
|
Gluconobacter
suboxydans
|
Asam 5-ketoglukonat
|
Intermediet asam tartat
|
6.
|
Lactobacillus
delbrueckii
|
Asam Laktat
|
Produk pangan,
tekstil, dan pembuatan bahan kimia, menghilangkan kapur dari kulit binatang
|
7.
|
Bacillus
subtillis
|
Amilase bakteri
|
Memodifikasi pati,
merekatkan kertas, melepaskan perekat pada tekstil
|
8.
|
Bacillus subtilis
|
Protase bakteri
|
Memperhalus
struktur dan urat kulit binatang, melepaskan serat, penghilang noda, pengempuk
daging
|
9.
|
Leuconostoc
mesenteroides
|
Dekstran
|
Stabilisator dalam
produk pangan, pengganti plasma darah
|
10.
|
Gluconobacter
suboxydans
|
Sarbose
|
Pembuatan asam
askorbat
|
11.
|
Streptomycesalivaceus
Propionibacterium
freudenreichii
|
Kobalamin
|
Pengobatan anemia
pernisiosa, pelengkap makanan, dan makanan ternak
|
(sumber: Anonim,2013)
a. Produksi
cuka
Cuka dibuat dengan cara membiarkan
anggur menjadi asam dalam keadaan terawasi. Pada pembuatan cuka terjadi 2 macam
perubahan biokimiawi yaitu fermentasi alkohol karbohidrat dan Oksidasi alkohol
menjadi asam asetat (Pelczar dan Chan,2012:926).
Dalam metode Frings proses pembuatan
cuka mula-mula disiapkan suatu campuran yang terdiri dari larutan alkohol yang
disesuaikan serta yang diasamkan dengan asam asetat dan nutrien bagi
pertumbuhan bakteri asam asetat, yaitu spesies dari genus Acetobacter. Bakteri ini diinokulasikan ke dalam lapisan serutan
kayu yang ada didalam ruang yang disediakan. Campuran itu ditaruh didalam suatu
parit dan dibiarkan mencucur diatas serutan kayu tersebut. Udara tersedia
berlimpah-limpah dan suhu dipertahankan antara 15 dan 34ºC. Ketika larutan itu
melewati serutan kayu tadi, Acetobacter mengoksidasi
sebagian dari alkohol itu menjadi asam asetat. Campuran yang keluar dikumpulkan
didasar suatu unit dan dapat diedarkan kembali ke atas serutan kayu tadi
sehingga terjadi lagi oksidasi alkohol sehingga menghasilkan cuka dengan kadar
yang dikehendaki (Irianto,koes,2006:211).
Gambar
2.6 Generator cuka fring (sumber:Irianto,koes.2006:212).
Larutan alkohol encer
ditapis melalui serutan kayu yang diliputi
pertumbuhan Acetobakter. Bakteri ini mengoksidasi alkohol menjadi asam asetat.
b. Produk
minuman
Produk
susu
Produk susu dihasilkan diberbagai
bagian dari susu beberapa jenis hewan yang menyusui. Hewan yang diperas susu
nya adalah sapi, kerbau, domba, biri-biri, kuda dan babi (Sardjoko,1991:94).
Untuk pertumbuhan yang dibiakan yang
optimal bahan mentah harus bebas dari penghambat biakakan seperti antibiotika,
bahan kimia untuk sanatasi, susu payudara yang sakit (mastitis), cairan
kelenjar payudara (kolestrum) dan susu tenggik. Mutu mikrobiologis harus baik
sekali untuk menimbulkan aroma yang lembut dan sedap yang diasosiasikan dengan
mutu puncak produk susu yang diusahakan. Bahan-bahan mentah yang pada umumnya
mencaup susu murni, susu sekim, susu sekim kental, susu kering tanapa lemak dan
krim. Selain itu bahan pangan lainnya seperti pemanis, pemantap, penyedap,
sediaan buah dan garam diprlukan sebagai komponen susu yang diolah. Bahan
tersebut dipadukan bersama untuk mendapatkan campuran yang terbakukan sesuai
dengan produk yang akan dihasilkan (Sardjoko,1991:95).
Fermentasi susu biasanya dikerjakan
oleh bakteri Streptococcus atau Lactobacillus yang umumnya menguraikan
laktosa menjadi asam laktat. Reaksi-reaksi lain yang mungkin terjadi, baik
selama fermentasi utama maupun dalam reaksi paska fermentasi, menghasilkan
produk susu yang berbeda-beda, antara lain keju, didisusu, krim asam dan yoghurt
(Sardjoko,1991:95).
Yoghurt
Yoghurt
merupakan minuman hasil kerjasama dengan mikroorganisme dan salah satu produk
minuman tertua. Tidak sembarangan mikroorganisme yang dapat membantu proses
pembuatan yogurt, terdapat dua bakteri utama yang membantu proses fermentasi
yogurt diantaranya adalan Streptococcus
thermophilus dan Lactobicillus bulgaricus . Pada dasarnya kerja kedua
bakteri ini yaitu menghasilkan asam laktat sehingga rasa dari yogurt tersebut
menjadi asam. Asam laktat ini dapat membantu menjaga keseimbangan mikroflora
pada usus. Tingkat keasaman yang dihasilkan mampu menghambat bakteri penyebab
penyakit yang pada umumnya tidak tahan terhadap asam (Sardjoko,1991:103).
2. Produk
industri dari pemanfaatan khamir
a. Fermentasi
Alkohol
Alkohol
merupakan zat pelarut dan bahan dasar paling umun yang digunakan didalam
laboratorium dan industri kimia. Aspek-aspek mikrobiologis dalam proses
pembuatan etil alkohol adalah sebagai berikut:
· Substrat
Etil
alkohol dapat dibuat dari karbohidrat apa saja yang dapat difermentasi oleh
khamir. Apabila pati-patian seperti jagung dan karbohidrat kompleks yang lain
dipergunakan sebagai bahan mentah, maka pertama-tama bahan-bahan tersebut perlu
dihidrolisis menjadi gula sederhana yang dapat difermentasikan. Hidrolisis
tersebut dapat dilakukan dengan bantuan enzim dari barley malt (biji sejenis
gandum yang telah dirandam, dikecambahkan, dan dikeringkan) atau kapang atau
dengan pemanasan bahan yang telah diasamkan (Irianto,koes,2006:213).
· Reaksi
Perubahan biokimiawi yang dilakukan oleh
khamir adalah
C6H12O6 +
khamir 2C2H5OH + 2CO2
· Minuman beralkohol
Minuman
beralkohol seperti bir dan anggur diproduksi dengan fermentasi alkohol bahan
yang mengandung gula menjadi etanol dan CO2. Fermentasi dilakukan
oleh jenis khamir Saccharomyces.
b. Jamur
ragi
Jamur Saccharomyces cerevisiae
adalah jamur yang digunakan dalam industri fermentasi karena kemampuannya dapat
menghasilkan alkohol. Saccharomycesce
cerevisiae adalah jamur bersel tunggal yang telah melekat mikstones dalam
kehidupan dunia. Jamur ini merupakan mikroorganisme pertama yang
dikembangbiakkan oleh manusia untuk membuat makana (sebagai ragi roti, sekitar
100 SM, Romawi kuno) dan sebagai minuman (sebagai jamur fermentasi bir dan
anggur, sekitar 700 SM di Assyria, Caucasia, Mesopotamia, dan Sumaria)
(Irianto,koes,2006:215).
Di Indonesia sendiri, jamur ini telah
melekat dalam kehidupan sehari-hari dan digunakan dalam pembuatan makanan dan
minuman seperti tempe, tape dan tuak (Irianto,koes,2006:216).
Gambar
2.7 Saccharomyces cerevisiae
(sumber:
Anonim,2011)
3. Produk
industri dari pemanfaatan kapang
Kapang digunakan dalam produksi
antibiotik dan berbagai zat kimia enzim dan produk pangan. Salah satu
pemanfaatan kapang ialah proses fermentasi yang digunakan untuk menghasilkan
penisilin (Pelczar dan Chan,2012:932).
a.
Produk penisilin
Perkembangan
penisilin dan anti biotik lain secara komersial merupakan slah satu peristiwa
hebat yang paling dramatis dalam sejarah mikrobiologi industri (Koes,iranto:219).
Jamur Pinicillium sp merupakan jamur yang
menghasilkan antibiotik yang disebut penisilin (Hidayat,N,.Padaga.MC dan
Suhartini,S,2006:24).
Kapang
yang diisolasi oleh Fleming (penicillum
notatum) di laboratoriumnya menghasilkan hanya beberapa unit penisilin per
militer, suatu jumlah yang amat kecil dibandingkan dengan kebutuhan pasien yang
memerlukan pengobatan dengan jutaan atau miliaran unit. Keefektifan penisilin
yang istimewa sebagai zat kemoterapeutik telah dipertunjukan oleh Sir Howard
Florey dan Ernest B. Chain selama tahun 1939 dan 1941. Karena tekanan perang,
para ilmuwan Inggris membawa kapang itu ke Amerika Serikat dengan harapan dapat
mengembangkan produksi antibiotik tersebut dalam skalar besar. Maka dimulailah
suatu program penelitian ekstensif yang memiliki salah satu prioritas masa
perang yang paling tinggi. Dalam waktu relatif singkat asil penisilin meningkat
seribu kali. Perkembangan-perkembangan yang turut meningkatkan hasil yang luar
biasa ini ialah (Koes,iranto,2006:221):
a. Perbaikan komposisi medium
b. Isolasi spesies kapang penghasil
penisilin yang lebih baik, yaitu
Penicilium chrysogenum.
c. Perkembangan teknik biakan dibawah
permukaan: kultivasi kapang
dalam
media cair bervolum tinggi yang dialiri udara steril.
d. Produksi galur-galur mutan dari Penicillium chrysogenum yang
mampu menghasilkan penisilin dalam jumlah muatan besar.
Sederetan mutan yang diperoleh dengan bantuan radiasi sinar-X dan ultraviolet
menghasilkan galur-galur kemampuan istimewa dalam sintesis penisilin.
e. Penambahan zat kimia kedalam medium
yang berfungsi sebagai
prekursor bagi sintesis penisilin.
f. Menyempurnakan metode-metode untuk
memisahkan penisilin dari
campuran
hasil fermentasi (Pelczar dan Chan,2012:933).
Sebagian besar antibiotik lain
diproduksi dengan cara yang serupa. Perbedaan utama yang terletak pada jenis
mikroorganisme yang digunakan, komposisi medium, dan metodeekstraksi. Peralatan
fermentasi yang sama dapat digunakan untuk memproduksi lebih dari satu macam
antibiotik (Pelczar dan Chan,2012:934), (Koes,iranto,2006:223).
Langkah-langkah
utama dalam produksi penisilin secara komersial disajikan secara skematis pada Gambar
2.8. Perubahan-perubahan biokimiawi yang terjadi selama proses fermentasi
(pertumbuhan, produksi penisilin, perubahan dalam medium) diperlihatkan pada
Gambar 2.9. (Pelczar dan Chan,2012:934).
Gambar 2.8 pembuatan
pinisilin secara skematik.
(sumber: Pelczar dan
Chan,2012:234)
Medium
yang terdiri dari ekstrak jagung, laktosa, garam dan komponen lain dicampur,
disterilkan, didinginkan, dan dipompakan kedalam fermentasi (A). Kapang Penicellium chrysogenum dipindahkan dari
biakan agar miring kedalam sekam dan suspensi spora dari sekam dipindahkan
kedalam wadah berisikan medium, yang pada gilirannya digunakan untuk
menginokulasi tangki bibit (B). Fermenter diinokulasi dengan biakan dari bibit,
udara steril dialirkan kedalam fermenter selama inkubasi (C). Setelah diperoleh
hasil penisilin maksimum, miselium kapang dipisahkan dengan penyaringan dan
penisilin dipisahkan dalam bentuk murni melalui sederatn prosedur yang meliputi
pengendapan, pelarutan kembali,dan penyaringan (D).
Gambar 2.9 Perubahan-perubahan
biokimia yang terjadi didalam fermenter selama produksi penisilin oleh Penicellium chrysogenu (sumber: Pelczar
dan Chan,2012:234).
Menunjukkan pertambahan jumlah
antibiotik berkaitan dengan peningkatan pertumbuhan (berat miselium),
peningkatan pH (produksi asam) dan penuruna jumlah gula pereduksi didalam
medium.
b. Produksi
Enzim
Beberapa
spesies kapang dapat mensintesis sejumlah besar enzim. Jumlah yang dihasilkan
dan diekskresikan ke dalam medium memungkinkan untuk mengumpulkan enzim ini
serta memekatkannya untuk penerapan di dalam industri. Beberapa di antara enzim ialah pektinase, invertase, amilase,
dan protase. Amilase menghidrolisis
pati menjadi desktrin dan gula digunakan untuk membuat lem dan bahan perekat,
melepaskan perekat dari tekstil, menjernihkan sari buah, membuat bahan-bahan
farmasi, dan lain-lain (Pelczar dan Chan,2012:936), (Koes,iranto,2006:223).
Invertase
menghidrolis sukrose menjadi campuran glukosa dan levulosa dan banyak digunakan
dalam pembuatan gula-gula dan sirop yang tak dapat dikristalkan dari sukrosa.
Protease digunakan terhadap kulit untuk memperhalus tekstur dan uratnya dan
pada langkah-langkah pengolahan kulit lainnya, membuat cairan perekat,
melepaskan perekat dari kain sutra, menjernihkan kekeruhan oleh protein dalam
bir, dan digunakan bersama sabun untuk mencuci pakaian. Selama berabad-abad,
jauh sebelum orag mengetahui peranan enzim didalam menghasilkan kulit bintang,
perlakuan ini diberikan dengan cara merendam kulit tersebut didalam suspensi
kotoran anjing dan unggas. Kini larutan enzim baku telah menggantikan ramuan
kotoran hewan. Pektinase digunakan untukmenjernihkan sari buah dan juga
menghidrolisis pektin dalam batang tanaman rami guna membebaskn serai-serai
selulosa untuk membuat kain linen dan karung goni (Pelczar
dan Chan,2012:936), (Koes,iranto,2006:223).
Potensi
penggunaan enzim didalam industri telah meningkat dengan nyta karena
berkembangnya teknologi enzimang dimobilisasi. Dalam teknik ini, enzim “diikat” (dibuat tidak mobil) pada suatu matriks yang tidak dapat larut; kemudian
substrat dilakukan pada lapisan enzim yang dimobilisasi ini dan pada saat
bersaam enzim akan menubah substrat tersebut. Teknik tersebut menawarkan
beberapa hal yang menarik seperti: Enzim dapat digunakan berulang-ulang dan
tidak hilang atau rusak; umur penggunaan enzim menjadi jauh lebih panjang.
Enzim tidak mengkontaminasi produk (Koes,iranto,2006:224).
c.
Pengubahan Steroid
Pada tahun
1949 telah dipertunjukan bahwa kortison steroid berpengaruh nyata dalam pengobatan
rematoid artritis. Penemuan ini membuka jalan bagi penyelidikan ekstensif
terhadapa berbagai macam steroid yang mungkin dipergunakan sebagai bahan
terapeutik. Dewasa ini bnayak hormon steroid telah dikenali sebagai baan
terapeutik yang sangat bermanfaat bagi pengobatan artritis, rematik, leukimia,
anemia hemolitik, dan banyak penyakit lain (Pelczar dan Chan,2012:937),
(Koes,iranto,2006:224).
Steroid
merupakan substansi kimiawi yang kompleks. Sintesis kimiawi persenyawaan macam
ini sangat sukar dan mahal. Pada awal 1950-an ditemukan bahwa beberapa cendawan
tertentu dapat menyebabkan perubahaan kimiawi pada substansi steroid berasal
daari tanaman dan hewan, yaitu mengubahnya menjadi steroid yang aktif untuk
pengobatan. Penemuan tersebut merupakan awal dari usaha untuk
persenyawaan-pesenyawaan ini. Dengan menggunakan keterampilan gabungan para
ahli kimia organik dan mikrokrobiologi telah banyak dihasilkan steroid bernilai terapeutik tinggi. Suatu
contoh mengenai macam perubahan yang dilakukan mikroorganisme pada progesteron
(steroid dari hewan termasuk manusia) diperlihatkan pada gambar 2.7
Gambar 2.7 Perubahan
yang dilakukan mikroorganisme pada progesteron (Irianto,koes,2006:224).
Pada gambar
2.7 salah satu contoh dari banyak steroid yang dapat dihasilkan dengan bantan
kerja enzim dari berbagai cendawan dan bakteri terhadap progesteron. Contoh ini
menggambarkan ketepatan serta kekhususan pengubahan suatu molekul organik yang
kompleks oleh enzim mikrobial. Banyak steroid penting lain dihasilkan dengan
cara mengeksposikan progesteron pada mikroorganisme terpilih. Steroid
ddigunakan untuk mengobati keadaan-keadaan tidak sehat seperti artritis, kondisi
yang meradang, dan “renjatan” (Irianto,koes,2006:224).
D. PST
(Protein Sel Tunggal/Single Cell Protein)
1.
Sifat/kriteria mikroba PST
Protein sel
tunggal merupakan produk pengembangan bahan makanan berkadar protein tinggi
yang berasal dari mikroba melalui mekanisme biteknologi. Istilah protein sel
tunggal (PST) digunakan untuk membedakan bahwa protein sel tunggal berasal dari
mikro organisme bersel tunggal atau banyak, contohnya seperti bakteri atau
alga. Pemanfaatan mikroorganisme tersebut dilakukan untuk menghasilkan kualitas
produk makanan berprotein tinggi. Sejarah penggunaan protein sel tunggal
secara komersial dimulai pada era Perang Dunia pertama di negara Jerman dengan
memproduksi khamir torula. Operasi utama dalam memproduksi protein sel
tunggal adalah dengan cara fermentasi yang bertujuan untuk mengoptimalkan
konversi substrat menjadi massa mikrobial. Contoh penggunaan antara lain
Mikoprotein dari Fusarium, Substrat: tepung gandum dan ketan
serta Spirulina dan Chlorella. Contoh diatas dipilih oleh para ilmuwan
dalam mengembangkan protein sel tunggal disebabkan kadar protein lebih
tinggi dari protein kedelai atau hewan dan memiliki pertumbuhan yang cepat dan
tepat (Zulkarnain,2013).
Gambar 2.10
Diagram umum proses/tahapan produksi SCP (Zulkarnain,2013).
Mikroorganisme
yang dibiakkan untuk protein sel tunggal dan digunakan sebagai sumber protein
untuk hewan atau pangan harus mendapat perhatian secara khusus. Mikroorganisme
yang cocok antara lain memiliki sifat tidak menyebabkan penyakit terhadap
tanaman, hewan, dan manusia. Selain itu, nilai gizinya baik, dapat digunakan
sebagai bahan pangan atau pakan, tidak mengandung bahan beracun serta biaya
produk yang dibutuhkan rendah. Mikroorganisme yang umum digunakan sebagai
protein sel tunggal, antara lain alga Chlorella, Spirulina, dan Scenedesmus;
dari khamir Candida utylis; dari kapang berfilamen Fusarium gramineaum; maupun
dari bakteri (Zulkarnain,2013).
Protein sel tunggal ( SCP = single cell protein ) mengacuh pada sel
mikroorganisme yang dikeringkan seperti ganggang, jamur, bintang, bakterri,
khamir, kapang dan cendawan lebih tinggi yang ditimbulkan dalam sistem balakan
skala besar untuk digunakan sebagai sumber protein dalam pangan dan pakan.
Meskipun organisme ini ditimbulkan terutama untuk kandungan prroteinnya dalam proses produksi
SCP, sel mikroba juga mengandung karbohidrat, lemak, vitamin, mineral, dan
senyawa nitrogen bukan prrtein seperti asam nukleat. Istilah protein sel
tunggal atau SCP di gunakan bagi protein mikroba untuk membedakan dengan protein
yang berasal dari tumbuhan dan hewan multiseluler. Protein mikroba diharapkan
dapat memberi sumbangan mencukupi kebutuhan protein dunia, sehingga dapat
mengurangi penggunaan pangan yang berasal dari kedelai, ikan, dan daging
(Sardjoko,2006:121)
SCP pertama yang
memberikan harapan berasal dari jerman perang dunia 1 selama ketika khamir
roti, saccbaromyces cerevisiae ditimbulkan
dengan molase sebagai sumber karbon dan energi dan garam amonium sebagai sumber
nitrogen, yang hasilnya di komsumsi sebagai penganti protein di Jerman. Selama
perang dunia 2, candida utilia ( khamir
torula ). Dibiarkan pada cairan
limbah sulfit dari pabrik bubur kayu dan kertas serta gula kayu yang diturunkan
dari hidrolisis kayu dengan asam, dan digunakan sebagai sumber protein bagi
manusia dan hewan. Selama waktu itu pengembangan fermentor waldhof menunjukan
adanya kemajuan yang nyata dalam teknologi pembiakan mikroorganisme secara
besar-besaran. selama perang dunia 2 protein khamir torula mulai diperkembangkan di Amerika serikat yang berjalan terus
hingga sekarang (Sardjoko,1991:121)
Ada dua hal yang menarik dalam
pembiakan mikroorganisme untuk pangan. Pertama,
laju pertumbuhan mikroorganisme jauh lebih cepat jika di bandingkan dengan
pertumbuhan hewan dan tumbuhan, waktu penggandaan di ukur dengan jam. Jadi,
secara pontesial sangan mempersingkat waktu yang diperlukan untuk memproses
sejumlah pangan yang tertentu. Kedua,
berbagai bahan dapat dibandingkan sebagai subtansi yang cocok, bergantung pada
mikroorganisme yang dipilih. Dua strategi yang utama berkaitan dengan pemilihan
bahan sebagai sunstansi, adalah pertimbangan untuk menggunakan bahan ilmiah
mutu renda atau menggunakan karbohidrat yang mudah diperoleh untuk menghasilkan
bahan mikrobial yang mengandung protein bermutu tinggi (Sandjoko,1991:121)
2.
Substrat dan jenis mikroba yang
digunakan untuk menghasilkan
PST
Substrat yang dapat digunakan dalam
produksi PST bervariasi, diantaranya adalah
a. Molases dari pabrik gula atau hidrolisa pati
b. Cairan sulfit dari pabrik kertas
c. Hidrolisat asam dari kayu
d. Limbah pertanian (kulit buah, limbah tanaman
pertanian, limbah
industri pangan)
e. Metana
f. Metanol dan etanol sebagai sumber karbon bagi
khamir
g. Parafin atau alkana
h. Minyak bumi
i. Gas
pembakaran sebagai sumber CO2 bagi ganggang
(Anonim,2013).
Pertimbangan pemilihan substrat
adalah kandungan nutrisi yang dibutuhkan mikroorganisme, jumlah substrat secara
kuantitatif dan kontinyu ketersediannya serta harga substrat.
Mikroorganisme yang biasa digunakan
dalam memproduksi PST adalah bakteri, kapang, khamir dan ganggang.
Masing-masing mikroorganisme mermpunyai kelebihan dan kelemahan jika digunakan
dalam produksi PST (Anonim,2013).
Tabel 2.2
Berbagai jenis mikroorganisme dan substrat dalam
produksi PST
Mikroorganisme
|
Substrat
|
Khamir
|
|
Kapang
|
|
Bakteri
|
|
Ganggang
|
|
(sumber:
Anonim,2013).
Karasteristik
yang penting dalam seleksi mikroorganisme dalam produksi PST adalah: kecepatan
dan keemampuan tumbuh, mudah dalam pemeliharaan kultur, membutuhkan media yang
sederhana, serta kandungan protein kasar dan kualitas gizi yang lain dalam
mikroorganisme (Anonim,2013).
Faktor-faktor
yang mempengaruhi seleksi mikroorganisme dan substrat dalam produksi PST
banyak sekali. Faktor-faktor tersebut antara lain meliputi :
a. Faktor Nutrisi
Kandungan
proten kasar dan asam amino dari mikroorganiosme merupakan sumbangan nutrisi
terbesar. Kandungan lisin dari pst umumnya lebih tinggidari tanaman sehingga
dapat mensuplai kekurangan lisin. Kandungan proteinkasar PST bervariasi
tergantung mikroorganisme yang digunakan seperti terlihat pada tabel 2.3
Tabel 2.3.
Kandungan protein kasar PST dari beberapa mikroorganisme
Tipe Mikroorganisme
|
%PK
|
Khamir
|
50-55
|
Bakteri
|
50-80
|
Ganggang
|
20-80
|
Kapang
|
15-45
|
(sumber: Anonim,2013)
Kandungan asam nukleat juga
bervariasi tergantung mikroorganisme yang digunakan dalam produksi PST.
Kandungan asam nukleat dalam ganggang: 4-6%, dalam
bakteri 10-16 %, dalam khamir 6-10 % dan dalam kapang 2,5-6 %. Kandungan asam nukleat
dalam mikroorganisme merupakan kendala pemanfaatan produk pst sebagai pangan
(Anonim,2013).
b. Faktor
Teknologi
Pakan Faktor teknologi pangan PST
dapat dilihat dari warna, aroma, tekstur, kelarutan dan kesejahjaran dengan
bahan pangan lain bahan tersebut merupakan dukungan bagi PST dari segi nutrisi
sebagai pengganti protein. Nutrisi dan kuantitas teknologi PST dapat
dimaksimumkan melalui proses pencucian, dehidrasi dan pemanasan yang berguna
untuk mematikan sel. Hal ini tergantung dari tipe substrat yang digunakan dan
tingkat bau (aroma) yang dapat ditoleransi pada produka akhir serta daya
racunnya.masalah lain dalam produksi PST adalah adanya sel yang masih hidup
dan berproduksi dalam usus. Masalah ini dapat diatasi dengan pemberian
panas untuk mematikan sel, seperti pada system “high temperature short time”
(HTST) (Anonim,2013).
c. Faktor
Sosial
Faktor sosial kendala
penggunaan PST adalah kandungan asam nukleat yang tinggi yang menyebabkan
terbentuknya asam urat dan menaikkan pembuangan urine. Masalah ini tidak
berarti bila jumlah konsumsi PST kecil dan barumenjadi masalah bila konsumsui
PST mencapai jumlah yang besar.upaya untuk menekan kandungan asam nukleat
dilakukan dengan jalan pemanasan mendadak (“heat shock”) untuk memecah RNA
danmenghancurkan penghambat pembentukan protein (Anonim,2013).
d.
Faktor Ekonomi
Banyak alternatif proses untuk
memproduksi PST. Tabel 2 memperlihatkan“material balance” dalam
memproduksi PST melalui fermentasi dari substrat hidrokarbon dan karbohidrat
(Anonim,2013).
Tabel 2.4. “material
balance” produksi PST melalui fermentasi dari
subtract hidrokarbon dan karbohidrat.
Substrat
|
Input Substrat
|
O2
|
Ouput Sel
|
Hidrokarbon
(CH2)
|
100
|
200
|
100
|
Karbohidrat
(CHO)
|
200
|
67
|
100
|
(sumber: Anonim,2013)
Berdasar tabel di atas, dapat
dilihat bahwa untuk menghasilkan masa sel yang sama (100), Substrat karbohidrat
membutuhkan dua kali jumlah subsrathidrokarbon (200) meskipun fermentasi
hidrokarbon membutuhkan oksigen tiga kali dari jumlah yang dibutuhkan dalam
fermentasi karbohidrat. Dalam hal ini secara ekonomi penggunaan hidrokarbon
dianggap lebih hemat (Anonim,2013)
3. Produksi Protein Sel Tunggal dalam Mikroba
Berfotosintesa dan
Tanpa Berfotosintesa
Mikroba yang berfotosintesa dan yang
tidak berfotosintesa dapat sama-sama dipakai untuk memproduksi protein sel
tunggal. Sekurangnya mikroba ini memerlukan sumber karbon dan energi, sumber
nitrogen, dan suplai unsur nutrisi lain, seperti fosfor, sulfur, besi, kalsium,
magnesium, mangan, natrium, kalium dan unsur jarang, untuk tumbuh dalam
lingkungan air. Beberapa mikroba tidak dapat mensintesa asam amino, vitamin,
dan kandungan seluler lain dari sumber karbon dan nitrogen sederhana. Dalam hal
demikian, bahan-bahan tersebut harus juga disuplai agar mereka bisa tumbuh
(Anonim,2013).
a. Produksi
Protein Sel Tunggal dalam Mikroba Berfotosintesa
Ganggang dan bakteri tergolong
mikroba berfotosintesa yang digunakan untuk memproduksi protein sel tunggal.
Pertumbuhan berfotosintesa ganggang yang diinginkan, seperti Chlorella,
Scenedesmus, dan Spirulina (pada Tabel 2.3)
Tabel 2.5
Proses pilihan untuk membuat protein sel tunggal pada
ganggang.
Organisme
|
Bahan Mentah
|
Produksi
|
Produsen atau Pengembang
|
Chlorella sp.
|
CO₂ (dengan foto-2 sintesa); sirup
tebu, tetes (non-fotosintesa)
|
2 metrik
ton/hari
|
Taiwan
Chlorella Manufacture Co. Ltd, Taipei
|
Scenedesmus acutus
|
CO₂, urea (dengan fotosintesa)
|
20mg/m2/hari
|
Central
Food Technological Research Institute, mysore, India
|
Spirulina maxima
|
CO₂, atau NaHCO3 (dengan
fotosintesa)
|
320 metrik
ton/tahun
|
Sosa
Texcoco, SA, Mexico City
|
(sumber: Anonim,2013)
Konsentrasi karbondioksida di udara
sekitar 0,03 %, ini tidak cukup untuk menunjang pertumbuhan ganggang untuk menghasilkan
protein sel tunggal. Tambahan karbon dioksida bisa didapat dari karbonat atau
bikarbonat yang terdapat dalam kolam alkalis, gas yang keluar selama pembakaran
atau dari pembusukan bahan organik dalam air buangan kota dan limbah industri
(Anonim,2013).
Sumber nitrogen untuk produksi
ganggang adalah seperti garam ammonium, nitrat, atau nitrogen organis yang
terbentuk oleh oksidasi air buangan kota dalam kolam. Fosfor dan bahan mineral
lain biasanya terdapat dalam air alam dan air limbah dan konsentrasinya telah
cukup untuk pertumbuhan ganggang (Anonim,2013).
Intensitas cahaya dan suhu merupakan
faktor penting untuk pertumbuhan ganggang. Untuk penanaman mikroba secara besar
dan ekonomis, suasana dalam tempat kultur harus cukup jernih dan variasi intensitas
cahaya harus sekecil mungkin sepanjang tahunnya. Selain itu suhu haruslah
diatur di atas 20ºC pada hampir sepanjang tahun. Karena itu, kolam buatan di
tempat terbuka di daerah semi tropik, tropik atau kering merupakan sistem yang
paling cocok untuk pertanaman ganggang. Bahan untuk membangun kolam adalah
seperti semen, plastik, atau serat kaca pelapis (Anonim,2013).
Kolam harus cukup besar karena
pertumbuhan ganggang terjadi terutama pada daerah setebal 20 cm atau 30 cm saja
dan di tempat ini intensitas cahaya terbesar. Pengadukan perlu untuk mencegah
ganggang mengendap ke dasar. Dengan demikian semua sel ganggang dapat terpapar
merata ke cahaya dan bahan nutrisi (Anonim,2013).
Ganggang biasanya ditanam dalam
kultur campuran yang tidak terlalu steril. Suasana lingkungannya haruslah
menguntungkan bagi kehidupan spesies ganggang yang diinginkan, agar mereka
menjadi dominan dalam persaingan hidup dengan species lain (Anonim,2013).
Pemerintah India yang bekerja sama
dalam proyek Indo Jerman Algal Project, telah mendirikan suatu program kerja
sama paa Central Food Technological Institute di Mysore, India, untuk membiakan
species Scenedesmus dalam kolam buatan. Program ini menghasilkan
beberapa proyek di Mesir, India, Peru dan Thailand. Selain itu, dalam pengamatan
di Israel dan Argentina telah memperlihatkan bahwa ganggang dari genus
Dumaliella yang tahan terhadap garam dapat ditumbuhkan dalam air asin untuk
menghasilkan protein sel tunggal dan dengan produk tambahan berupa gliserol dan
beta-karoten (Anonim,2013).
Bakteri yang berfotosintesa
digunakan untuk menghasilkan protein sel tunggal ialah seperti bakteri dari
genus Rhodopseudomnas, dan ini dapat pula ditumbuhkan dalam air buangan
kota atau limbah industri. Di Jepang dan hasilnya digunakan sebagai pakan
ternak. Bakteri ini ditumbuhkan dalam kultur campuran dengan bakteri nitrogen
dan bakteri lain yang hidup aerobis. Kultur ini harus disuplai dengan bahan
organik sebagai sumber karbon dan energi. Mereka tidak akan dapat tumbuh
mengandalkan CO₂ dan cahaya,
seperti dapat dilakukan oleh ganggang. Kepadatan kultur bakteri adalah sekitar
1 sampai 2 gram bahan kering tiap liter (Anonim,2013).
b. Produksi Protein Sel Tunggal Tanpa Berfotosintesa
Mikroba tidak berfotosintesa yang
dibiakkan untuk memproduksi protein sel tunggal ialah seperti bakteri, kapang,
ragi, dan jenis jamur lain. Mikroba ini hidup aerobosis dan karena itu harus
cukup suplai oksigen agar bisa tumbuh karena termasuk karbon organis dan sumber
energi. Selain itu juga merupakan sumber nitrogen, fosfor, sulfur, dan unsur
mineral, yang sebelumnya disebut-sebut hanya diperlukan untuk pertumbuhan
ganggang (Anonim,2013).
Pengubahan senyawa organik menjadi
protein sel tunggal oleh mikroba yang tidak berfotosintesa dapat dibuat
skemanya dengan persamaan reaksi berikut :
Karbon organik +
nitrogen + mineral bahan nutrisi + oksigen → PST + karbondioksida + air panas
Mikroorganisme
yang bisa digunakan dalam memproduksi PST tanpa berfotosintesis
diantaranya bakteri dan ragi, penjelasannya sebagai berikut:
1. Bakteri
Banyak
spesies bakteri yang telah diselidiki ternyata baik untuk memproduksi PST.
Salah satu ciri bakteri yang cocok untuk ini ialah tumbuhnya yang cepat. Waktu
biaknya pendek, massa sel nya kebanyakan dapat jadi dua kali lipat dalam waktu
20 menit sampai 2 jam. Sebagai bandingan, waktu bebiak ragi adalah 3 sampai 3
jam dan kapang serta jamur tinggi 4 sampai 16 jam (Anonim,2011).
Spesies bakteri yang tampaknya paling
banyak dipakai untuk memproduksi protein sel tunggal, paling baik tumbuh dalam
media yang sedikit asam sampai netral, dengan rentang pH 5 sampai 7. Bakteri
itu juga harus dapat toleran terhadap suhu dalam rentang 35 sampai 450C.
Karena panas dilepaskan selama bekteri itu tumbuh (Anonim,2011).
Protein sel tunggal dalam bakteri
dapat dihasilkan dengan sistem adonan konvensional. Dalam sistem ini semua
bahan nutrisi dimasukkan sekaligus kedalam fermentor. Sel-sel dipanen jika
mereka telah menggunakan bahan nutrisi dan berhenti tumbuh. Namun dalam metode
produksi yang lebih maju, bahan nutrisi disuplai dengan sistem kontinyu
(terus-menerus), yang konsentrasinya sesuai dengan yang diperlukan untuk
menunjang pertumbuhan bakteri. Lalu sel-sel pun dipanen terus-menerus setiap
populasinya telah mencapai kerapatan yang diperlukan (Anonim,2011).
Adonan konsentrasi karbon dan sumber
energi biasanya berkisar antara 2 dan 10 persen. Dalam sistem yang kontinyu
suplai sumber karbon diatur sehingga konsentrasi dalam media tumbuh tidak
melebihi yang diperlukan bagi pertumbuhan sel bakteri. Konsentrasi ini biasanya
akan lebih rendah daripada yang digunakan dalam sistem adonan (Anonim,2011).
Menjaga agar suasana steril selama
memproduksi protein sel tunggal, sangat peting karena mikroba pencemar akan
tumbuh sangat cepat dalam media kultur. Udara masuk, media bahan nutrisi dan
alat fermentasi, harus disterilkan dalam seluruh proses protein sel tunggal
dalam bakteri. Suasana steril pun harus terus dijaga selama seluruh kegiatan
produksi (Anonim,2011).
Setelah bakteri diangkat dari tangki
fermentasi, mereka harus dipisahkan dari kaldu kultur, yang biasanya dilakukan
dengan menambahkan bahan kimia yang membuat sel-sel menggumpal. Lalu
disentripugasi. Sel-sel yang terpisah dikeringkan untuk menghasilkan produk
yang akan stabil selama pengiriman ke tempat yang jauh dan disimpan unntuk
waktu lama.
Pemasukkan
oksigen bagi sel-sel dalam fermentor merupakan faktor menentukan dalam
kecepatan tumbuh dan agar hasilnya memuaskan dari pertimbangan ekonomi
(Anonim,2011).
2. Ragi
Ragi dapat ditumbuhkan pada beberapa
macam substart, meliputi karbohidrat, baik yang kompleks seperti pati, maupun
yang sederhana seperti gula glukosa, sukrosa dan laktosa. Dapat pula dipakai
bahan mentah yang mengandung gula seperti sirup gula, tets dan air dadih keju.
Beberapa ragi dapat tumbuh pada hidrokarbon rantai lurus, yang dapat bersumber
dari minyak bumi; dapat juga tumbuh pada etanol atau metanol (Anonim,2011).
Kebutuhan untuk memproduksi protein
sel tunggal oleh ragi sama dengan yang diuraikan pada produksi oleh bakteri.
Ragi harus memiliki waktu tumbuh sekitar 2 sampai 3 jam. Ia juga harus toleran
terhadap pH dan suhu. Secara genetis juga harus stabil, sehingga hasilnya
memuaskan. Tidak pula menyebabkan penyakit pada tumbuhan, hewan atau manusia
(Anonim,2011).
Teknologi untuk memproduksi protein
sel tunggal pada ragi juga sama dengan pada bakteri. Fermentor yang dilengkapi
dengan kincir pengaduk merupakan macam wadah yang paling banyak dipakai untuk
menghasilkan protein sel tunggal pada ragi (Anonim,2011).
Ragi memiliki keuntungan dibandingkan
dengan bakteri untuk memproduksi protein sel tunggal. Salah satu diantaranya,
karena ragi toleran terhadap lingkungan yang lebih asam, dengan pH berkisar
antara 3,5 dan 4,5. Akibatnya, proses ragi dapat berlangsung dalam media bersih
tanpa harus steril, pada pH 4,0 sampai 4,5. Ini karena kebanyakan bakteri
pencemar tak dapat tumbuh dengan baik dalam media asam ini (Anonim,2011).
Produksi protein sel tunggal pada ragi
tergantung pada dipenuhinya kebutuhan oksigen kultur yang sedang tumbuh. Ragi
yang tumbuh pada karbohidrat biasanya memerlukan sekitar 1 kilogram oksigen
tiap 1 kilogram berat kering sel. Dan jika ditumbuhkan pada hidrokarbon
diperlukan sekitar dua kali lebih banyak (Anonim,2012).
Protein sel tunggal pada ragi dapat
dihasilkan dalam suasana steril maupun dalam suasana bersih tapi tidak perlu
steril. Pada beberapa fermentasi ragi sistem kontinyu yang menggunakan
hidrokarbon atau etanol sebagai substrat, perlu suasana steril sempurna, agar
didapat hasil memuaskan dan bermutu (Komala,A.S,2011).
3. Kapang dan Jamur Tinggi
Produksi
protein sel tunggal pada kapang sekarang ini memakai metoda yang sama dengan
yang dipakai untuk membuat bahan sama pada ragi. Gula sederhana atau bahan
mentah yang mengandungnya cocok sebagai substrat bagi berbagai macam kapang.
Konsentrasi karbohidrat dalam media biakan biasanya sekitar 10 persen.
Sebagai sumber nitrogen dan tambahan mineral yang dimasukkan kedalam
media, biasa dipakai amonia atau garam amonium. Angka pertumbuhan kapang dan
jamur tinggi. Waktu tumbuh mereka antara 4 sampai 16 jam, biasanya lebih
rendah daripada bakteri dan ragi. Kapang dan jamur tinggi tumbuh subur pada
suhu 25 sampai 360C dan pada pH 3,0 samapai 7,0. Namun kebanyakan
ditanam pada pH dibawah 5,0. Ini perlu untuk mengurangi sebanyak mungkin
pencemaran bakteri (Komala,A.S,2011).
E. Manfaat
Protein Sel Tunggal
Hasil protein sel tunggal
dapat di gunakan sebagai
a)
Tambahan
protein pada pangan.
b)
Ramuan
pangan yang berfungsi sebagai pembentuk citarasa, pengikat
gerakan dan pemutaran.
c)
Pelengkap
protein untuk pakan ternak (Sandjoko,1991:123)
1. Nilai Ekonomi Produksi Protein Sel Tunggal
Faktor yang mempengaruhi kelayakan
produksi protein sel tunggal dari segi ekonomi meliputi:
a. Biaya mendirikan fasilitas produksi.
b. Biaya menyediakan bahan mentah, energi tenaga kerja,
pemeliharaan,
c. penanggulangan limbah, dan turunnya harga tahunan.
d. Jauhnya letak pabrik dari pemasok bahan mentah serta
untuk
e. pemasaran produk (Komala,A.S,2011).
Pada pertengahan tahun 1970-an biaya
untuk memproduksi protein sel tunggal untk makanan dengan menggunakan bahan
mentah metanol, berkisar anatara $ 660 sampai $ 1.000 per metrik ton kapasitas
tahunan bagi pabrik yang memproduksi 50.000 sampai 100.000 metrik ton per tahun
(Komala,A.S,2011).
Perluasan pasar untuk produk protein
sel tunggal sebagai makanan ternak tergantung pada harga produk dan bagaimana
efisiennya meningkatkan pertumbuhan ayam broiler, banyak ayam dan kalkun
bertelur, serta pertumbuhan babi, dibandingkan dengan yang ditampilkan oleh
protein alam untuk makanan ternak sekarang ini, seperti kedelai dan ikan (Komala,A.S,2011).
Kelezatan dan tekstur, sebagai
tambahan terhadap nilai nutrisinya merupakan penentu yang penting untuk
dapatnya protein sel tunggal dijjadikan makana manusia. Pada masa ini,
pemasaran utama produk untuk manusia ialah sebagai bumbu penyedap atau untuk
meragikan bahan makanan. Seperti, derivat protein ragi telah digunakan sebagai
penyedap makana sejak lama. Seperti ragi torula yang ditambahkan ketika
mengolah daging membuatnya jadi labih gurih. Dan ragi roti, tentu saja, dipakai
untuk membuat roti dan produk peragian lain. Selain itu, produk baru protein
sel tunggal lain haruslah memenuhi persyaratan yang disebutkan dalam peraturan
yang dikeluarkan badan pemerintah, sebelum dapat dipasarkan untuk makanan
manusia atau hewan (Komala,A.S,2011).
Produksi PST dapat berupa
isolat protein sel atau semua komponen sel karena hal-hal sebagai berikut
:
a. Produksi protein lebih cepat dan efisien dibandingkan
produksi protein nabati atau hewani.
b. Nilai gizi PST lebih tinggi dibandingkan protein
nabati karena komposisiasam amino lebih lengkap.
c. Produksi PST tidak memerlukan tempat yang luas
dibandingkan produksi protein nabati atau hewani.
d. Produksi PST tidak dipengaruhi kondisi luar karena
kondisi fermentasi dapatdiatur.
e. Proses produksi PST fleksibel karena dapat digunakan
berrbagai substrat dan mikroorganisme.
Produksi dan penggunaan PST juga
mempunyai kelamahan-kelemahan sebagai berikut (Komala,A.S,2011):
a. Kandungan asam nukleat tinggi. Kandungan asam nukleat
dalam tubuh manusia akan diubah menjadi asam urat sebagai produk akhir.
Kandungan asam urat yang terlalu tinggi dalam tubuh manusia dapat merangsang
gejala penyakit tulang (encok).
b. Dinding sel mikroorganisme kadang kadang mengandung
komponen yang tidak dapat dicerna dan bersifat racun atau menyebabkan alergi.
Beberapa mikroorganisme juga memproduksi toksin yang berbahaya, misalnya
aflatoksin oleh beberapa kapang.
c. Mikroorganisme mungkin mengadsorbasi komponen beracun
atau karsinogenik yang terdapat didalam substrat, misalnya hidrokarbon rantai
ganjil dan bercabang, komponen aromatic dan sebagainya.
d. Fluktuasi harga dan persediaan sustrat yang tidak
tetap, Biaya penyediaan substrat meliputi 40-50 % dari total biaya produksi
PST.
F. Kerusakan
Bahan (selain bahan pangan) dalam Mikrobiologi Industri
oleh Mikroba.
Yang dimaksud dengan “bahan” di sini ialah semua produk seperti kertas,
minyak bumi, tekstil, kayu, karet dan logam dan bukan bahan makanan. Telah
diperkiran bahwa perusakan bahan-bahan ini oleh segala sebab mengakibatkan
kerugian miliar dolar (ratusan miliar rupiah) setiap tahunnya. Sebagian besar
kerusakan ini disebabkan oleh mikroba. Beberapa tipe perusakan diberikan pada
tabel 2.6
Tabel 2.6 Beberapa contoh perusakan
bahan oleh mikroorganisme.
Bahan
|
Aksi
mikroorganisme
|
Mikroorganisme
penyebab
|
Kertas
|
Lendir,
noda, pemucatan warna; melunakkan dan mengahancurkan serat
|
Bakteri
berkapsul, cendawan, alga, dan protozoa.
|
Permukaan
yang bercat
|
Lapuk,
pemucatan warna, dan perusakaan cat
|
Spesies-spesies
cendawan; Pullularia, Aspergillus,
Penicillium, Clodosporium, dan Alternaria.
|
Tekstil
dan tali-temali
|
Selulosa
terurai; kekuatan serat hilang.
|
Myrothecium
verrucaria dan
banyak spesies cendawan lain.
|
Pipa
besi
|
Karat
|
Desulfovibrio sp
|
Kayu
|
Busuk
putih dan cokelat busuk lenak; lapuk.
|
Cendawan
busuk putih dan cokelat.
|
Bahan
bakar cet
|
Pertumbuhan
miroorganisme pada perbatasan air
bahan bakar dapat menyebabkan terganggunya fungsi mesin.
|
Cendawan
berfilamen dan banyak spesies bakteri.
|
Bahan
bakar domestik
|
Menyumbat
saringan.
|
Cendawan
berfilamen dan banyak-banyak spesies bakteri.
|
(sumber:
Irianto,koes,2006:229)
BAB III
KESIMPULAN
1.
Mikrobiologi
industri merupakan usaha memanfaatkan mikroba sebagai komponen untuk industri
yang mikroba tersebut akan menghasilkan bermacam produk.
2.
Dalam
perindustrian ada beberapa mikroba yang sering digunakan atau yang ikutsertakan
yaitu
·
Bakteri
·
Khamir
·
Kapang
·
Alga
3.
Adapun
Produk-produk Industri dari Pemanfaatan Mikroba
a. Produk industri Pemanfaatan dari
Bakteri salah satunya yaitu produksi pembuatan cuka yang dibantu oleh bakteri Acetobakter.
b. Produk industri Pemanfaatan dari
Khamir adalah fermentasi alkohol seperti bir, anggur dll. Fermentasi dilakukan
oleh jenis khamir Saccharomyces.
c. Produk industri Pemanfaatan dari
Kapang yaitu pada produk pembuatan penisilin yang merupakan antibiotik. Kapang
jenis Penicillium cryssogenum inilah
yang merupakan kapang terbaik sebagai penghasil penisilin.
4. Protein sel tunggal merupakan produk pengembangan
bahan makanan berkadar protein tinggi yang berasal dari mikroba melalui
mekanisme biteknologi
5. Protein sel tunggal ( SCP = single cell protein ) mengacuh pada sel
mikroorganisme yang dikeringkan seperti ganggang, jamur, bintang, bakteri, khamir,
kapang dan cendawan lebih tinggi yang ditimbulkan dalam sistem balakan skala
besar untuk digunakan sebagai sumber protein dalam pangan dan pakan.
6.
Produksi
protein sel tunggal dapat melalui proses fotosintesis (untuk mikroorganisme
yang berklorofil), dapat pula melalui fermentasi (mikroorganisme yang tidak
berklorofil).
7.
Adapun
kerusakan bahan selain bahan pangan yaitu salah satunya kerusakan yang terjadi
di kertas, kerusakan pada kertas diakibatkan oleh Bakteri berkapsul, cendawan,
alga, dan protozoa yang akan membuat kertas menjadi berlendir, muncul
becak-bercak noda serta berubah warna mencaji pucat.
DAFTAR
PUSTAKA
Pelczar,M.J
dan Chan,E.C.S.2012.Dasar-dasar
Mikrobiologi 2.Universitas
Indonesia:Jakarta
(hal 923-940).
Irianto,koes.2006.Mikrobiologi Menguak Dunia Mikroorganisme.CV.
Yrama
Widya:Bandung
(hal:209-229).
Hidayat,N,.Padaga,M.C
dan Suhartini.2006.Mikrobiologi
Industri.ANDI:Yogyakarta (hal:15-24).
Sardjoko.1991.Bioteknologi Latar Belakang dan Beberapa Penerapannya.PT.
Gramedia
Pustaka Utama:Jakarta (hal:94-124).
Pelczar,M.J
dan Chan,E.C.S.2006Dasar-dasar
Mikrobiologi 1.Universitas
Indonesia:Jakarta
(hal: 51).
Anonim.Diktat Kuliah Dasar-dasar Mikrobiologi.Universitas
Muhammadiah
Palembang:Palembang
(hal:36-71).
Wahyudi,reski.2012.Penggunaan Khamir dan Kapang. (Online)
http://reskiwahyudi.blogspot.com/2012/01/penggunaaan-khamir-dan-kapang-dalam.html, diakses 14 september 2014.
Khafidz.2013.Mikrobiologi Industri dan Bio Industri.(Online)
http://merantikepulauanku.blogspot.com/2013/06/mikrobiologi-industri-bio-industri.html, diakses 13 september 2014.
Azus,yayan.2012.MakalahPeran Mikroba dalam Industri.(Online)
http://yayanajuz.blogspot.com/2012/07/makalah-peran-mikroba-dalam-industri.html, diakses 11 september 2014.
Adhi,IKD.2008 .Bakteri , ciri-ciri, struktur, perkembangbiakan, bentuk dan
manfaatnya.(Online) http://gurungeblog.com/2008/11/17/bakteri-ciri-ciri-struktur-perkembangbiakan-bentuk-dan-manfaatnya/, diakses 14 september 2014.
Anonim.2011.Saccharomyces cerevisiae.(Online)
https://microbewiki.kenyon.edu/index.php/Saccharomyces_cerevisiae_NEU2011, diakses 13 september 2014.
Krisno,agus.2011.Anatomo dan Morfologi
Bakteri,Jamur,Virus.(Online)
http://aguskrisnoblog.wordpress.com/2011/01/14/anatomi-dan-morfologi-bakteri-jamur-virus/, diakses 14 september 2014.
Anonim.2011.Kapang dan Khamir.(Online)
http://belajarbersamapagurussp.blogspot.com/2011/11/kapang-n-khamir.html , diakses 12 september 2014.
Anonim
.2013.Peranan Mikroba dalam Industri.(Online)
http://aquaqulturechaidir.blogspot.com/2013/12/peranan-mikroba-dalam- bidang-industri.html , diakses 11 september 2014.
Anonim.2012.Protein Sel Tunggal.(Online)
september
2014.
No comments:
Post a Comment