Mikrobiologi Dalam Industri Pangan

Adityo Wicaksono (0906518523)

Adinda Putri Wisman (1006661185)

Alberto Christopher (1006686364)

Anissa Permatadietha Ardiellaputri (1006661203)

Hermawan (1006775880)

Khairu Nuzula (1006661260)

Muhammad Saefuddin (1006761055)

Kenapa MIKROBA

penting bagi manusia

dalam industri

pangan?

Once upon a time.....

“An Army Marches On

Its Stomach” –

MIKROBIOLOGI PANGAN

• Salah satu bagian dari Teknologi Pangan

• Mempelajari mikroba yang ada di makanan :

– Food Processing ( Fermentasi )

– Probiotik

– Pembusukan ( Food Safety )

Beberapa produk industri pangan yang dihasilkan mikroba

Produk Mikroba Kegunaan

Asam laktat Lactobacillus delbrueckii Produk pangan, tekstil dan penatu,

pembuatan bahan kimia,

menghilangkan kapur dari kulit

binatang

Amylase (pencerna pati) Bacillus subtilis Memodifikasi pati, merekat kertas,

melepaskan perekat tekstil, pembuatan

kue/roti, pembuatan sirup glukosa

Invertase (pencerna sukrosa) Saccharomyces cerevisiae Membuat permen lunak

Asam glutamate Propionibacterium freudenreichii Pelengkap makanan dan makanan

ternak

Lisin Brevibacterium spp Aditif makanan

Dihidroksiaseton Gluconobacter suboxydans Bahan kimia

Pektinase Aspergillus aereus Pembuatan resin sintesis yang dapat

tahan lama, zat pembasah

Streptokinase Microcccus glutamicus Aditif makanan ternak

MIKROBA BANYAK DIMANFAATKAN DALAM INDUSTRI PANGAN

Ukurannya MIKROSKOPIS, sehingga ratio antara luas permukaan dan volume menjadi tinggi, jadi kontak dengan substrat maksimum

MIKROBA BANYAK DIMANFAATKAN DALAM INDUSTRI PANGAN

Memilki DAYA REPRODUKSI yang sangat CEPAT bila dibandingkan dengan organisme lain

MIKROBA BANYAK DIMANFAATKAN DALAM INDUSTRI PANGAN

Memiliki GENOM SEDERHANA, sehingga mudah direkayasa

MIKROBA BANYAK DIMANFAATKAN DALAM INDUSTRI PANGAN

TIDAK MENGHASILKAN SENYAWA TOKSIK bagi lingkungan

MIKROBA BANYAK DIMANFAATKAN DALAM INDUSTRI PANGAN

Mudah dikembangbiakan di laboratorium, dengan SUBSTRAT yang SEDERHANA

Mikroba dalam Industri Pangan

• Dalam proses-proses perombakan dan penyusunan senyawa organik (makanan) sehingga menghasilkan berbagai produk yang bermanfaat bagi manusia. Berbagai produk makanan olahan, mikroba dapat berperan sebagai pemroses atau sebagai bahan baku.

Keuntungan

• Berperan sebagai agen pengkontaminasi dan pembusukan pada makanan sehingga menyebabkan kerugian pada produksi pangan.

Kerugian

FERMENTASI

Produk - produk Fermentasi Yang

terlibat :

• Bakteri

• Khamir

• Kapang

FERMENTOR

FERMENTOR

Merupakan tangki atau wadah dimana di dalamnya seluruh sel (mikrobia) mengubah bahan dasar menjadi produk biokimia

dengan atau tanpa produk

sampingan.

Bahan fermentor dibuat tahan

karat,

Bahan fermentor harus tidak

beracun & tidak mudah

terlarut,

Bahan fermentor harus kuat,

Sistem stirer dari fermenter &

lubang pemasukannya cukup,

Pemeriksaan secara visual dari

medium & kultur harus tersedia,

dibuat dari bahan transparan.

Bagaimana dengan KONSTRUKSI FERMENTOR?

TIPE FERMENTOR

Berdasarkan Tipe Fermentasi Berdasarkan Metode Aerasi

Batch Process

Continuous Process

Fed - Batch Process

Kultur Diam

Labu Kocok

STR Bubble Column

TIPE FERMENTOR

Berdasarkan Tipe Fermentasi Berdasarkan Metode Aerasi

Batch Process

Continuous Process

Fed - Batch Process

Kultur Diam

Labu Kocok

STR Bubble Column

•Bahan media dan inokulum

dimasukkan dalam waktu yang

hampir bersamaan

•Terjadi perubahan kondisi dalam

bioreactor (nutrient akan berkurang

dan produk serta limbah

bertambah).

TIPE FERMENTOR

Berdasarkan Tipe Fermentasi Berdasarkan Metode Aerasi

Batch Process

Continuous Process

Fed - Batch Process

Kultur Diam

Labu Kocok

STR Bubble Column

• Pengaliran substrat dan pengambilan produk dilakukan

secara terus menerus

• Substrat dan inokulum dapat ditambahkan bersama-

sama secara terus menerus

• Cocok untuk produk biomassa atau metabolit (etanol)

yang disintesis secara proporsional

TIPE FERMENTOR

Berdasarkan Tipe Fermentasi Berdasarkan Metode Aerasi

Batch Process

Continuous Process

Fed - Batch Process

Kultur Diam

Labu Kocok

STR Bubble Column

TIPE FERMENTOR

Berdasarkan Tipe Fermentasi Berdasarkan Metode Aerasi

Batch Process

Continuous Process

Fed - Batch Process

Kultur Diam

Labu Kocok

STR Bubble Column

Memasukkan sebagian sumber nutrisi (sumber C, N dll)

ke dalam bioreactor dengan volume tertentu hingga

diperoleh produk yang mendekati maksimal, akan tetapi

konsentrasi sumber nutrisi dibuat konstan.

TIPE FERMENTOR

Berdasarkan Tipe Fermentasi Berdasarkan Metode Aerasi

Batch Process

Continuous Process

Fed - Batch Process

Kultur Diam

Labu Kocok

STR Bubble Column

• Tidak ada tenaga yang digunakan untuk aerasi, aerasi

tergantung pada transfer oksigen melalui permukaan

kultur

• Biasanya digunakan dalam skala kecil, dimana pasokan

oksigen tidak terlalu penting

TIPE FERMENTOR

Berdasarkan Tipe Fermentasi Berdasarkan Metode Aerasi

Batch Process

Continuous Process

Fed - Batch Process

Kultur Diam

Labu Kocok

STR Bubble Column

• Biasanya digunakan pada kultivasi sel skala kecil

• OTR (oxygen transfer rate) lebih tinggi dibanding pada

kultur diam

• Keterbatasan transfer oksigen masih tidak dapat dihindari

apabila menginginkan densitas sel yang tinggi

TIPE FERMENTOR

Berdasarkan Tipe Fermentasi Berdasarkan Metode Aerasi

Batch Process

Continuous Process

Fed - Batch Process

Kultur Diam

Labu Kocok

STR Bubble Column

Skema bioreaktor tangki teraduk (stirred tank bioreactor = STR) yang digunakan untuk kultivasi mikrobial :

TIPE FERMENTOR

Berdasarkan Tipe Fermentasi Berdasarkan Metode Aerasi

Batch Process

Continuous Process

Fed - Batch Process

Kultur Diam

Labu Kocok

STR Bubble Column

SISTEM AGITASI

• Terdiri dari agitator dan baffle

• Baffle digunakan untuk memecah aliran cairan dalam

rangka meningkatkan turbulensi dan efisiensi

pencampuran.

• Pengaduk = IMPELLER

• Kultivasi mikroba : Rushton Turbine Impeller

TIPE FERMENTOR

Berdasarkan Tipe Fermentasi Berdasarkan Metode Aerasi

Batch Process

Continuous Process

Fed - Batch Process

Kultur Diam

Labu Kocok

STR Bubble Column

TIPE FERMENTOR

Berdasarkan Tipe Fermentasi Berdasarkan Metode Aerasi

Batch Process

Continuous Process

Fed - Batch Process

Kultur Diam

Labu Kocok

STR Bubble Column

•Biasanya digunakan untuk inokulum yang sensitif

terhadap shear (kapang & sel tanaman)

•Produktivitas yang dihasilkan lebih tinggi dari STR

•Kerugian Bioreaktor Bubble Column

i. membutuhkan energi yang lebih besar

ii. pembentukan busa lebih banyak

iii. untuk kultur sel hewan dpt terjadinya kerusakan sel

TIPE FERMENTOR

Berdasarkan Tipe Fermentasi Berdasarkan Metode Aerasi

Batch Process

Continuous Process

Fed - Batch Process

Kultur Diam

Labu Kocok

STR Bubble Column

TIPE FERMENTOR

Berdasarkan Tipe Fermentasi Berdasarkan Metode Aerasi

Batch Process

Continuous Process

Fed - Batch Process

Kultur Diam

Labu Kocok

STR Bubble Column

Bioreaktor STR secara Batch (Substrat molase /tetes tebu)

CONTOH APLIKASI BIOREAKTOR

Contoh aplikasi : • Produksi Cuka (asam asetat) • Produksi Protein Sel Tunggal (-

PST) • Produksi Bir

CONTOH APLIKASI BIOREAKTOR

PRODUK - PRODUK FERMENTASI

TEMPE

Apa Aja yang Ada di Dalam TEMPE??

TEMPE

SERAT PANGAN,

KALSIUM, VIT B, ZAT BESI

TEMPE GEMBUS, TEMPE

KACANG HIJAU, DLL

KAPANG JENIS

RHIZOPUS

KACANG KEDELAI

MENGANDUNG

DENGAN BANTUAN

BERASAL DARI

JENIS-JENISNYA

Perebusan

Pengupasan

Perendaman dan

Pengasaman Pencucian

Inokulasi dengan Ragi

Pembungkusan Fermentasi

Bagaimana Proses Pembuatannya?

KECAP

KECAP

KACANG KEDELAI

Aspergillus sp.

Protein, Lemak,

karbohidrat, dll

MENGANDUNG BERASAL DARI

DENGAN BANTUAN

Sekelumit Kisah dari Si Hitam Manis....

Pencucian dan Perebusan

Peragian sebanyak 2x

Pemasakan

Penyaringan Pemasakan Penyaringan

KECAP

Pembuatan KECAP

MONOSODIUM GLUTAMAT (MSG) AJINOMOTO

Tetes tebu diolah untuk menghilangkan kandungan Ca

dengan menambahkan H2SO4. Setelah itu tetes

disterilisasi.

Bakteri yang digunakan adalah Brevibacterium

lactofermentum.

Bahan dasar pembuatan MSG adalah Kristal murni

asam glutamat.

Kristal MSG yang dihasilkan dari proses kristalisasi

dipisahkan dari cairannya.

Proses Pembuatan AJINOMOTO

Check This Out...

Bioreaktor Produksi MSG

YAKULT

Yakult Yoghurt Kefir Susu

sifat encer Kental Cair

Keasaman 41 % 87 % 96 % -

pH 5,9 4,8 4,7 -

Laktosa 4,21 % 4,03 % 3,97 % 4,5-5,2%

Kadar gula

18g/100g- -

-

Bakteri Lactobacillus casei

Streptococcus thermophillusdanLactobacillus delbrueckii

Lactobacillus delbrueckii, Lactococcus lactis, Streptococcus thermophillus danYeast

-

Check This Out...

Begiiini Pembuatan YAKULT....

THANK YOU.......

Pertanyaan (1)

• Halimah: sensitif terhadap tekanan. Kenapa kapang dan sel tumbuhan lebih sensitif?

• Dio: MSG apa yang bikin berbahaya?

• Ihsan: proses MSG, asam glutamat, sodium darimana?

• Putra : Kadar gula yakult melebihi standard?? Kefir apa ya?????

Pertanyaan (2)

• Mardi : Bahan apa yang bisa jadi fermentor? Material yang bagaimana?

• Citta : Mikroba bisa jadi pengawet makanan??? • Adi : Aplikasi mikrobiologi bisa membantu

mengatasi krisis pangan? Di Indonesia, orang makin pendek, aplikasinya nyambung g ya?? Kalo iya gimana?

• Mbing : bagaimana kita tahu kualitas tempe?? • Nafian : bagaimana cara menambahkan mikroba

pada minuman? Bagaimana mempertahankan mikroba tetap hidup di dlm produknya??

Pertanyaan (3)

• Pak yopi : sudah ada perusahaan indonesia yang pakai fermentor? Kalo ada berapa banyak ya??