Bioteknologi Pangan Modern

   Bioteknologi adalah cabang ilmu yang mempelajari pemanfaatan makhluk hidup (bakteri, fungi,virus, dan lain-lain) maupun produk dari makhluk hidup (enzim, alkohol) dalam proses produksi untuk menghasilkan barang dan jasa. Dewasa ini, perkembangan bioteknologi tidak hanya didasari pada biologi semata, tetapi juga pada ilmu-ilmu terapan dan murni lain, seperti biokimia,komputer, biologi molekular, mikrobiologi, genetika, kimia, matematika, dan lain sebagainya.Dengan kata lain, bioteknologi adalah ilmu terapan yang menggabungkan berbagai cabang ilmu dalam proses produksi barang dan jasa.Bioteknologi secara sederhana sudah dikenal oleh manusia sejak ribuan tahun yang lalu. Sebagai contoh, di bidang teknologi pangan adalah pembuatan bir, roti, maupun keju yang sudah dikenal sejak abad ke-19, pemuliaan tanaman untuk menghasilkan varietas-varietas baru di bidangpertanian, serta pemuliaan dan reproduksi hewan

Bioteknologi modern merupakan bioteknologi berdasarkan pada manipulasi atau rekayasa DNA, yang dilakukan dengan memodifikasi gen-gen spesifik dan memindahkannya pada organisme yang berbeda seperti bakteri, tumbuhan, dan hewan.

Aplikasi Bioteknologi Modern pada Makanan

Penerapan bioteknologi pada makanan secara modern, diawali pada 1992. Saat itu sebuah perusahaan Amerika, Calgene, mendapatkan izin untuk memasarkan OHMG yang disebut Flavrsavr. OHMG ini adalah tomat yang dibuat lebih tahan hama dan tidak dapat membusuk. Secara umum, penerapan bioteknologi modern pada makanan tidak dapat dipisahkan dengan bioteknologi modern pada bidang pertanian. Produk-produk makanan yang dihasilkan dari OHMG, seperti tanaman pertanian, hewan, atau mikroorganisme, disebut makanan hasil modifikasi genetik.

OHMG lebih banyak dilakukan pada tanaman pertanian. Contohnya, jagung tahan lama, kedelai tahan herbisida, kentang tahan virus, padi dengan zat dan vitamin yang ditingkatkan (golden rice), gandum dengan protein yang tinggi bagi ternak, dan banyak hasil pertanian lainnya. Perkembangan selanjutnya dari penerapan bioteknologi modern semakin beraneka ragam. Sekarang, para ilmuwan dapat membuat makanan yang mengandung obat, pisang yang menghasilkan vaksin hepatitis B, ikan yang lebih cepat dewasa, dan tanaman buah yang berbuah lebih cepat.

Menggunakan mikroorganisme untuk mengubah bahan pangan

1) Aspergillus oryzae atau Aspergillus soyae bersama Saccharomyces rouxii atau Pediococcus soyae atau Torulopsis sp digunakan dalam pembuatan kecap. Mikroorganisme tersebut mengubah campuran kedelai dan padi-padian menjadi kecap (Indonesia), Shoyu (Jepang), Chiang-yu (Cina) , dan soy-sauce (Eropa).

2) Aspergillus wentii digunakan untuk memfermentasikan biji-bijian, kedelai, dan garam menjadi tauco.

3) Rhizopus oryzae, R. oligosporus, R. stolonifer, R. chlamydosporus dimanfaatkan oleh orang untuk memfermentasikan kedelai yang sudah dikupas kulitnya. Miselium jamur tersebut akan mengikat keping-keping biji kedelai membentuk produk yang disebut tempe.

4) Makanan lain yang dibuat menggunakan jasa mikroorganisme melalui proses fermentasi adalah oncom (Neurospora), tape (Aspergillus oryzae, Saccharomyces, Rhizopus sp., Hansenula sp., dan Torulopsis, sp.); roti, kue, anggur, dan bir, (Saccharomyces), serta keju, mentega, yoghurt (Streptococcus lactis)

Mikroorganisme yang menjadi bahan pangan

Seperti sudah dijelaskan bahwa mikroorganisme tidak hanya dapat mengubah bahan pangan, tapi justru dapat menjadi bahan pangan itu sendiri. Pembuatan Yoghurt yang memanfaatkan Lactobacillus sp dapat kamu ikuti pada Lab Mini 5.1. Penerapan bioteknologi dalam kehidupan sehari-hari, antara lain:

1) Protein Sel Tunggal (PST). Istilah protein sel tunggal digunakan untuk menyatakan protein mikroorganisme untuk membedakan dengan protein yang berasal dari hewan dan tumbuhan. PST mengacu kepada sel mikroorganisme yang dikeringkan seperti bakteri, alga dan jamur yang sebelumnya ditumbuhkan di dalam sistem biakan yang berskala besar. Meskipun mikroorganisme ini ditumbuhkan untuk menghasilkan protein, tetapi juga mengandung karbohidrat, lemak, vitamin, mineral, dan senyawa nitrogen bukan protein seperti asam nukleat. Produksi PST pertama yang memberikan harapan berasal dari Jerman, diperoleh dengan jalan menumbuhkan Saccharomyces cerevisae di dalam medium molase (limbah pabrik gula) dan garam amonium. Hasil proses ini dikonsumsi oleh manusia sebagai pengganti protein. Limbah pabrik bubur kayu berupa sulfit juga telah digunakan sebagai bahan baku dengan memanfaatkan khamir Candida utilia untuk menghasilkan protein bagi manusia dan hewan.

2) Mikoprotein. Mikoprotein merupakan produk makanan yang berasal dari miselium jamur (tubuh jamur). Pada pembuatan mikoprotein ini, digunakan jasa jamur Fusarium graminearum. Mikoprotein dihasilkan melalui fermentasi menggunakan glukosa sebagai bahan baku dan zat hara lain serta gas amoniak dan garam amoniak.

Keju

Keju merupakan contoh produk bioteknologi yang cukup terkenal. Keju dibuat dengan bantuan bakteri pada susu. Bakteri tersebut dikenal sebagai bakteri asam laktat atau Lactobacillus. Bakteri Lactobacillus mengubah laktosa menjadi asam laktat dan menyebabkan susu menggumpal. Pada pembuatan keju, kondisi pH harus rendah. Kondisi pH yang rendah membuat susu mengental. Akibatnya protein pada susu berubah menjadi semi solid yang disebut curd. Proses ini dibantu dengan menambahkan enzim renin. Enzim renin dapat diekstrak dari perut anak sapi. Namun, saat ini enzim renin dapat diproduksi dalam skala besar dengan menggunakan teknik rekayasa genetika.

Pembuatan Keju

Prinsip pembuatan keju adalah fermentasi asam laktat yang terdapat dalam susu.Proses pembuatan keju diawali dengan memanaskan/pasteurisasi susu, kecuali pada jenis2 keju tertentu seperti Emmentaler dari Swiss yang menggunakan susu mentah. Kemudian zat pembantu penggumpalan (rennet, sejenis enzim penggumpal yang biasa terdapat dalam lambung sapi dan/atau bakteri yang dapat mengasamkan susu) ditambahkan.

Tergantung metodenya, setelah setengah sampai 5 jam, susu akan menggumpal sehingga terpisah menjadi sebuah gumpalan besar (curd) dan bagian yang cair (whey). Gumpalan ini dipotong-potong menjadi bagian-bagian yang sama besar, agar bagian yang cair (whey) semakin banyak yang keluar. Semakin kecil potongan, semakin sedikit cairan yang dikandung oleh keju nantinya, sehingga keju semakin keras.Potongan-potongan ini kemudian diaduk, dipanaskan, dan kadang dipress untuk menghilangkan lebih banyak lagi cairan.

Setelah itu, bakal keju yang masih lunak itu dibubuhi jamur dan dibentuk. Lalu diolesi atau direndam dalam air garam untuk membunuh bakteri merugikan yang mungkin terdapat di dalamnya. Ada juga jenis keju yang direndam sebelum diberi jamur.Terakhir, bakal keju dimatangkan dalam kondisi tertentu. Semakin lama dimatangkan, keju akan semakin keras.

.Bahan yang diperlukan a. Air kelapa murni 5 liter  b. Gula putih 250 gr c. Urea/ZA 0.5 gr d. Asam cuka/ asam asetat 50 cce. Asam nitratf. Bibit nata de cocoCara Membuat 1. Air kelapa mentah di saring, dan dimasukkan ke dalam panci stenless ukuran 5 liter dimasak sampai mendidih 100 derajat celcius2. Setelah mendidih masukkan gula putih 250 gr, za 0,5 gr, cuka 50 cc.3. Campuran air kelapa yang sudah mendidih dimasukan ke dalam baki plastik yang bersihatau steril.4. Tutuplah baki-baki tersebut dengan kertas koran steril yang sudah dijemur dengan panasmatahari.5. Baki-baki ditutup rapat dan disusun di atas rak baki secara rapi dan ditiriskan sampaidingin untuk diberi bibit nata de coco6. Pembibitan dilakukan pada pagi hari dan hasil pembibitan ditutup kembali6. Baki hasil pembibitan tidak boleh terganggu atau tergoyang7. Biarkan baki pembibitan itu selama satu minggu dan jangan terganggu atau tergoyangoleh apapun.8. Buka hasil pembibitan setelah berumur satu minggu

Beberapa contoh hasil bioteknologi modern adalah sebagai berikut.a. Kentang hasil mutasi genetik yang mempunyai kadar pati dapatmengikat 20% lebih tinggi daripada biasa.b. Tomat hasil dari manipulasi genetik sehingga tidak cepat matang,tahan lama, dan tidak cepat membusuk.

- Alga → Chlorella vulgaris (alga hijau) → makanan suplemen manusiaSpirulina sp. (alga biru) → makanan suplemen manusia- Bakteri → Methyllophyllus sp. → makan ternak- Jamur → Candida utilis → makanan ternakTrichordema resei → malanan ternakSaccharromyces cereviceae → makanan ternak