A. FUNGSI MIKROBA DI BIDANG INDUSTRIDahulu manusia hanya mengambil sesuatu dari lingkungannya yang langsung dapat dimanfaatkan untuk kehidupannya, misalnya buah-buahan langsung dipetik untuk dimakan, sementara bagian lain dari tumbuhan itu dibiarkan atau dibuang begitu saja. Begitu pula pemanfaatan manusia terhadap hewan, hanya diambil daging atau telurnya saja. Namun setelah berkembangnya Biologi, khususnya pada cabang zoologi, botani, taksonomi, biokimia, mikrobiologi, dan bioteknologi, manusia telah berhasil menemukan berbagai bagian tubuh tumbuhan atau hewan yang dapat diolah menjadi bahan baku industri.Gambar. 1 Yogurt

Dengan berkembangnya mikrobiologi, telah diketahui berbagai struktur dan sifat-sifat dari berbagai jenis mikroba/jasad renik, baik yang menguntungkan maupun yang bersifat patogen (menyebabkan penyakit), maka berkembanglah industri obat-obatan, makanan/minuman yang berkhasiat obat. Contoh dalam industri makanan adalah sebagai berikut; Setelah diketemukannya jenis bakteri Lactobacillus yang sifat-sifatnya dapat bermanfaat bagi manusia dan dapat dibuat menjadi yoghurt, maka berkembanglah industri pembuatan yogurt.Yoghurt ini dibuat dari susu yang difermentasikan dengan menggunakan bakteri Lactobacillus, pada suhu 40 derajat celcius selama 2,5 jam sampai 3,5 jam Contoh lainnya pemanfaatan mikrobiologi dalam bidang industri makanan adalah pada industri kecap, tempe, oncom, keju, roti, dan nata de coco, serta minuman anggur. Dalam industri obat-obatan, telah diketahui sifat-sifat bakteri Escherichia coli yang ternyata dapat dibuat/disintesis menjadi insulin; insulin ini sangat berguna bagi penderita penyakit Diabetes Melitus pada manusia Contoh perkembangan mikrobiologi dalam industri obat-obatan lainnya adalah pada industri pembuatan antibiotik dan vaksin. Macam-macam antibiotik yang sudah berhasil dibuat antara lain adalah: Penisilin (dibuat dari jamurPenicillium), Sefalosporin (dihasilkan oleh jamur Cephalosporium), dan Tetrasiklin (dihasilkan oleh jamur Streptomycin).Mikroorganisme dapat menjadi bahan pangan ataupun mengubah bahan pangan menjadi bentuk lain. Proses pembuatan pangan yang dibantu oleh mikroorganisme misalnya melalui fermentasi, seperti keju, yoghurt, dan berbagai makanan lain termasuk kecap dan tempe. Pada masa mendatang diharapkan peranan mikroorganisme dalam penciptaan makanan baru seperti mikroprotein dan protein sel tunggal. Mengenal sifat dan cara hidup mikroorganisme juga akan sangat bermanfaat dalam perbaikan teknologi pembuatan makanan.B. JENIS-JENIS MIKROORGANISME YANG DIMANFAATKAN UNTUK MENINGKATKAN PRODUK PANGAN

No. Bahan Pangan Mikroorganisme Golongan Produk

  1 Susu Lactobacillus bulgaricusStreptococcus termophillusStreptococcus lactisPanicillium requifortiPropioni bacteriumLactobacillus casei

BakteriBakteriBakteriJamurBakteriBakteri

YoghurtYoghurtMentegaKejuKeju SwissSusu asam

  2 Kedelai Rhizopus oligosporusRhizopus stoloniferusRhizopus oryzaeAspergillus oryzae

JamurJamurJamurJamur

TempeTempeTempeKecap

  3 Kacang tanah Neurospora sitophyla Jamur Oncom

  4 Beras Saccharomyces cereviseaeEndomycopsis fibulegera

JamurJamur

Tape Ketan

  5 Singkong Saccharomyces elipsoidesEndomycopsis fibulegera

JamurJamur

Tape singkong

  6 Air kelapa Acetobacter xylinum Bakteri Nata de coco

  7 Tepung gandum Saccharomyces elipsoides Jamur Roti

  8 Kubis Enterobacter sp. Bakteri Asinan

  9 Padi-padian atau umbi-umbian

Saccharomyces cereviseaeSaccharomyces caelsbergensis

Jamur Minuman beralkohol

 10 Mikroorganisme SpirulinaChlorella

Alga bersel satu

Protein sel tunggal

  C.Tabel 1. Nutrisi makronutrien yang dibutuhkan bakteriElemen % berat kering* Sumber FungsiMakronutrienKarbon 50 senyawa organik atau

CO2

Konstituen utama dari bahan material sel

Oksigen 20 H2O, senyawa organik, CO2 dan O2

Konstituen dalam bahan material sel dan cairan sel; O2 adalah akseptot electron dalam respirasi aerobik

Nitogen 14 NH3, NO3, Senyawa organik, N2

Konstituen daam asam amino, asam nukleat, dan koenzim

Hidrogen 8 H2O, senyawa organik, H2

Konstituen dari senyawa organik dan cairan sel. Juga penting bagi pembentukan energi sebagai proton

Fosforus 3 Fosfat organik (PO4) Konstituen asam nukleat, nukleotida, fosfolipid

Tabel 2. Nutrisi Mikronutrien yang dibutuhkan bakteri

Elemen % berat kering* Sumber FungsiMikronutrienSulfur 1 SO2, H2S, S,

senyawa sulfur organik

Konstituen dari senyawa ionik dan beberapa koenzim

Kalium 1 Garam kalium Kation selular utama dan kofaktor untuk enzim-enzim tertentu

Magnesium 0,5 Garam magnesium Kation sel dan kofaktor untuk beberapa reaksi enzim tertentu

Kalsium 0,5 Garam kalsium Kation sel, kofaktor untuk enzim tertentu, dansalah satu komponen endospora

Besi 0,2 Garam besi Komponen sitokrom dan protein lain serta salah satu kofaktor untuk beberapa reaksi enzim

 Tabel 3. Tipe – Tipe Nutrisi Utama BakteriTIPE SUMBER

ENERGI UNTUKPERTUMBUHAN

SUMBER KARBONUNTUKPERTUMBUHAN 

CONTOH GENUS

FototrofFotoautotrofFotoheterotrof

CahayaCahaya

CO2

Senyawa organikChromatiumRhodopseumdomonas

KemotrofKemoautotrofKemoheterotrof

Oksidasi senyawaorganikOksidasi senyawaOrganik

CO2

Senyawa organikThiobacillusEsherichia

D. Mikroorganisme pengubah atau penghasil makanan- minumanMikroorganisme sangat berperan penting pada proses pengubah dan penghasil makanan dan minuman. Disisi lain untuk melakukan  proses tersebut mikroorganisme (mikroba) memerlukan bahan makan atau nutrien untuk kelangsungan hidupnya.Proses fermentasi dari suatu organisme dapat mengubah suatu makanan dan minuman. Proses fermentasi merupakan perubahan enzimatik secara anaerob dari suatu senyawa organik dan menjadi produk organik yang lebih sederhana. Hal tersebut disebabkan mikroorganisme dapat tumbuh menjadi dua kali lipat dan juga massa mikroba minimal mengandung 40% protein dan memiliki kandungan vitamin dan mineral yang tinggi. Beberapa jenis mikroorganisme dalam produk makanan dan minuman adalah sebagai berikut.a. Pembuatan TapeTape merupakan makanan hasil fermentasi yang mengandung alkohol. Makanan ini dibuat dari beras ketan ataupun singkong dengan jamur Endomycopsis fibuligera, Rhizopus oryzae, ataupun Saccharomyces cereviceae sebagai ragi. Ragi tersebut tersusun oleh tepung beras, air tebu, bawang merah dan putih, kayu manis. Sebelum membuat tape perlu diperhatikan untuk menghasilkan kualitas yang bagus, warnanya menarik, rasanya manis dan strukturnya lembut dengan menggunakan cara antara lain:a. bahan dasar singkong atau beras ketan memiliki kualitas baik;b. memperhitungkan macam dan banyak ragi yang digunakan;

c. memilih cara pemasakan bahan dasar (ditanak atau direbus);d. memilih cara menyimpan tape (dengan plastik atau daun);e memperhatikan keadaan lingkungan pada saat menyimpannya.Adakalanya pembuatan tape ketan dilanjutkan yang akhirnya akan menghasilan brem, baik untuk diminum atau untuk kue.

Gambar. 1Proses Pembuatan Tape            Proses pembuatan tape ubi jalar didasarkan pada cara pembuatan tape singkong. Pembuatan tape ubi jalar dilakukan dengan mengupas dan mencuci bersih ubi yang kemudian dipotong-potong. Selanjutnya ubi direndam dalam larutan kalsium karbonat selama kurang lebih 15 menit untuk mendapatkan ubi yang agak keras tapi dengan tekstur yang gembur. Setelah direndam ubi dicuci lagi sampai bersih lalu ditiriskan. Kemudian dikukus sampai setengah matang. Setelah ditiriskan di atas tampah, dan sesudah ubi jalar dingin ragi tape disebarkan merata di atas ubi jalar. Fermentasi dilakukan selama 2-3 hari pada suhu 28 – 30o 0C. Diagram proses pembuatan tape ubi jalar sebagaimana tertera pada Gambar 1.Gambar skema proses pembuatan tape:

b. Pembuatan TempeTempe adalah makanan yang populer di negara kita. Meskipun merupakan makanan yang sederhana, tetapi tempe mempunyai atau mengandung sumber protein nabati yang cukup tinggi. Tempe terbuat dari kedelai dengan bantuan jamur Rhizopus sp. Jamur ini akan mengubah protein kompleks kacang kedelai yang sukar dicerna menjadi protein sederhana yang mudah dicerna karena adanya perubahan-perubahankimia pada protein, lemak, dan karbohidrat. Selama proses fermentasi kedelai menjadi tempe, akan dihasilkan antibiotika yang akan mencegah penyakit perut seperti diare.

Gambar. 2 Proses Pembuatan TempeGambar skema proses pembuatan tempe:

c. Pembuatan KecapKecap terbuat dari kacang kedelai berwarna hitam. Untuk mempercepat fermentasi biasanya dicampurkan sumber karbohidrat atau energi yang berbentuk tepung beras atau nasi, sedangkan warna larutan kecap yang terjadi, tergantung pada waktu.Perendaman kedelai dilakukan dalam larutan garam, maka pembuatan kecap dinamakan fermentasi garam. Fermentasi pada proses pembuatan kecap dengan menggunakan jamurAspergillus wentii dan Rhizopus sp. Coba Anda perhatikan beberapa kecap di pasaran, ada yang kental, ada pula yang encer. Kecap yang kental karena banyak ditambahkan gula merah, gula aren, atau gula kelapa, sedangkan kecap yang encer dikarenakan mengandung lebih banyak garam. Ada juga kecap ikan, kecap udang, dan sebagainya. Itu bisa dilakukan karena selama proses pembuatan ada penambahan sari ikan ataupun sari udang ke dalamnya.

Gambar. 3 Proses Pembuatan KecapGambar skema proses pembuatan kecap:

d. Pembuatan KejuPada umumnya keju disukai banyak orang. Keju dibuat dari air susu yang diasamkan dengan memasukkan bakteri, yaitu Lactobacillus bulgarius dan Streptococcus thermophillus.Untuk mengubah gula susu (laktosa) menjadi asam susu (asam laktat) susu dipanaskan terlebih dahulu pada suhu tertentu dengan maksud untuk membunuh bakteri yang berbahaya agar berhasil dalam proses pembuatannya. Selanjutnya, ditambahkan campuran enzim yang mengandung renin untuk menggumpalkan susu sehingga terbentuk lapisan, yaitu berupa cairan susu yang harus dibuang, sedangkan bagian yang padat

diperas dan dipadatkan. Enzim tersebut akan menambah aroma dan rasa, juga akan mencerna protein dan lemak menjadi asam amino.Umumnya keju dapat dikelompokkan menurut kepadatannya yang dihasilkan dalam proses pemasakan. Keju menjadi keras apabila kelembabannya kecil dan pemampatannya besar.Jika masa inkubasinya semakin lama, maka keasamannya makin tinggi sehingga cita rasanya makin tajam. Misalnya, keju romano, parmesan sebagai keju sangat keras, keju cheddar, swiss sebagai keju keras yang berperan Propioniobacterium sp., keju roqueorforti yang berperan Pennicilium reguerforti sebagai keju setengah lunak, keju camemberti sebagai keju lunak yang berperanPennicilium camemberti.

Gambar. 4 Proses Pembuatan KejuGambar skema dalam proses pembuatan keju:

e. Pembuatan YoghurtYoghurt merupakan minuman yang terbuat dari air susu. Apabila dibandingkan dengan susu biasa, yoghurt dapat memberikan efek pengobatan terhadap lambung dan usus yang terluka. Selain itu, yoghurt dapat menurunkan kadar kolesterol dalam darah sehingga mencegah penyumbatan di pembuluh darah.Dalam proses pembuatannya, air susu dipanaskan terlebih dahulu agar tidak terkontaminasi bakteri yang lain. Setelah dingin, ke dalam air susu dimasukkan bakteri Lactobacillus bulgaricus dan Streptococcus termophillus. Susu dibiarkan selama 4-6 jam pada suhu 38 C – 44 C atau selama 12 jam pada suhu 32 C.Pada masa inkubasi akan dihasilkan asam laktat, asam inilah yang membuat yoghurt berasa asam, dapat juga ditambahkan dengan buah, kacang, atau rasa lain yang diinginkan.

Gambar. 5 Poses Pembuatan YogurtGambar skema proses pembuatan yogurt:

                                         Skema Proses Pembuatan Yoghurt Hingga Pemasaran