Perkembangan bioteknologi dan Penggunaannya di industri serta pangan

Filed under: Bioteknologi — gurungeblog @ 4:26 am Tags: bioteknologi dalam industri, Perkembangan bioteknologi, Produksi Pangan

tempe

Perkembangan bioteknologi :1.Era bioteknologi generasi pertama Þ bioteknologi sederhana.Penggunaan mikroba masih secara tradisional, dalam produksi makanan dan tanaman serta pengawetan makanan.Contoh:pembuatan tempe, tape, cuka, dan lain-lain.

2.Era bioteknologi generasi kedua.Proses berlangsung dalam keadaan tidak steril.Contoh:a. produksi bahan kimia: aseton, asam sitratb. pengolahan air limbahc. pembuatan kompos

3.Era bioteknologi generasi ketiga.Proses dalam kondisi steril.Contoh:produksi antibiotik dan hormon

4. Era bioteknologi generasi baru Þ bioteknologi baru.Contoh:produksi insulin, interferon, antibodi monoklonal

Bioteknologi Dalam Produksi Pangan

1. MAKANAN BAHAN SUSU

….Prinsipnya adalah memfermentasi susu menghasilkan asam laktat.1.KejuMikroba: Propiabacterium (bakteri asam laktat) yang juga berperan memberi rasa dan

tekstur keju.2.YoghurtMikroba: 1. Lactobacillusbulgaris Þ pemberi rasa dan aroma……….. 2. Streptococcus thermophilus Þ menambah keasaman3.    MentegaMikroba: Leuconostoc cremoris

2. MAKANAN NON SUSU1.    Roti, asinan, dan alkohol (bir, anggur “wine”, rum), oleh ragi2.    Kecap, oleh Aspergillus oryzae3. Nata de Coco, oleh Acetobacter xilinumPrinsipnya adalah pemecahan amilum oleh mikroba menghasilkan gula, yang kemudian difermentasi

4.    Cuka, oleh Acetobacter asetiAlkohol difermentasi dalam kondisi aerob

Bioteknologi Dalam Industri

1.Asam Sitratmikroba : Aspergillus nigerbahan : tetes gula dan sirupFs. Asam Sitrat : pemberi citarasa, pengemulsi susu, dan antioksidan. Umumnya asam ini banyak terdapat pada jeruk.

2.    Vitamin- B1 oleh Assbya gossipii- B12 oleh Propionibacterium dan Pseudomonas

3.Enzima. Amilase Þ digunakan dalam produksi sirup, kanji, glukosa.Glukosa isomerase : mengubah amilum menjadi fruktosa.Fruktosa digunakan sebagai pemanis makanan menggantikan sukrosa.mikroba: Aspergillus niger…………Aspergillus oryzae…………Bacillus subtilis

b.   Protease- digunakan antara lain dalam produksi roti, bir- protease proteolitik berfungsi sebagai pelunak daging dan ..campuran deterjen untuk menghilangkan noda proteinmikroba: Aspergillus oryzae…………Bacillus subtilis

c.    LipaseAntara lain dalam produksi susu dan keju Þ untak meningkatkan cita rasa.mikroba: Aspergillus niger……….. Rhizopus spp

d.   Asam Amino- asam glutamat Þ bahan utama MSG (Monosodium Glutamat)- Lisin Þ asam amino esensial, dibutuhkan dalam jumlah besar..oleh ternak.Keduanya oleh Corynobacterium glutamicum

1.1.   Gbr. Bahan makanan hasil Fermentasi

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-9.Bioteknologi dengan menggunakan mikroorganisme dapat menghasilkan makanan dan minuman karena dapat tumbuh dengan cepat, mengandung protein yang cukup tinggi dan dapat menggunakan produk-produk sisa sebagai substratnya misalnya dari limbah dapat menghasilkan produk yang tidak toksik dan reaksi biokimianya dapat dikontrol oleh enzim organisme itu sendiri.

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.

A.Mikroorganisme pengubah dan penghasil makanan dan minuman

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 Tape

Tape 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.

1.2.   Gambar Proses Pembuatan Tape

b. Pembuatan Tempe

Tempe 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.

1.3.   Gambar Proses Pembuatan Tempe

c. Pembuatan Oncom

Oncom merupakan makanan yang dikenal di kawasan Jawa Barat.Oncom terbuat dari ampas tahu, yaitu ampas kedelai dengan bantuan jamur Neurospora sitophila. Jamur ini dapat menghasilkan zat warna merah

atau oranye yang merupakan pewarna alami. Neurospora dapat mengeluarkan enzim amilase, lipase protease yang aktif selama proses fermentasi. Selain itu, juga dapat menguraikan bahan-bahan dinding sel ampas kacang kedelai, singkong, atau kelapa.Fermentasi ini juga menyebabkan terbentuknya sedikit alkohol dan berbagai ester yang beraroma sedap.

1.4.Gambar Proses Pembuatan Oncom

d. Pembuatan Kecap

Kecap 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 jasmur Aspergillus 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.

1.5.Gambar Proses Pembuatan Kecap

e. Pembuatan Asinan Sayuran

Asinan sayuran merupakan sayuran yang diawetkan dengan jalan fermentasi asam.Bakteri yang digunakan adalah Lactobacillus sp., Streptococcus sp., dan Pediococcus.Mikroorganisme tersebut mengubah zat gula yang terdapat dalam sayuran menjadi asam laktat. Asam laktat yang terbentuk dapat membatasi pertumbuhan mikroorganisme lain dan memberikan rasa khas pada sayuran yang difermentasi atau sering dikenal dengan nama ‘acar’.

1.6. Proses Pembuatan Asinan Sayur

f. Pembuatan Roti

Proses fermentas pada pembuatan rotii ini dengan bantuan dari yeast atau khamir yaitu sejenis jamur. Yeast yang ditambahkan pada adonan tepung akan menjadikan proses fermentasi, yaitu akan menghasilkan gas karbon dioksida dan alkohol. Gas karbon dioksida tersebut dapat berguna untuk mengembangkan roti, sedangkan alkohol dibiarkan menguap. Selanjutnya, akan terlihat jika adonan tersebut dioven akan tampak lebih mengembang dan ukurannya membesar, hal ini dikarenakan gas akan mengembang jika temperatur tinggi.

1.7. Proses Pembuatan Roti

g. Pembuatan Keju

Pada 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 berperan

Pennicilium camemberti.

1.8. Proses Pembuatan Keju

h. Pembuatan Yoghurt

Yoghurt 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.

1.9. Poses Pembuatan Yogurt

h. Protein Sel Tunggal (PST)

Protein sel tunggal merupakan protein yang dihasilkan oleh mikroorganisme misalnya ganggang, bakteri dan berada di dalam sel mikroorganisme tersebut, coba Anda buka kembali pelajaran kelas X. Mikroorganisme tersebut memiliki protein yang beratnya mencapai 80 % dari berat total sel. Jika mikroorganisme tersebut memiliki kemampuan reproduksi yang sangat cepat, maka akan dihasilkan protein dalam jumlah yang banyak dalam waktu yang singkat.

2.1. Proses Pembuatan Asina

B. Fermentasi

Fermentasi adalah bentuk pengawetan makanan secara modern. Umumnya bahan makanan yang akan diawetkan akan mengalami proses pengubahan karbohidrat menjadi alkohol. Proses tersebut dipengaruhi oleh enzim yang dibuat oleh sel-sel ragi. Umumnya bahan makanan yang diawetkan ditaburi dengan ragi, kemudian disimpan dalam keadaan lembab tanpa sinar matahari. Beberapa contoh proses fermentasi sering digunakan dalam pembuatan tempe, tape, tahu, kecap, tauco, dan lain-lain .

C. Konsep gizi seimbang yang mendukung Bioteknologi Pangan

Masalah kesehatan masyarakat di Indonesia adalah masalah gizi kurang dan gizi lebih. Pola pertumbuhan dan status gizi merupakan indikator kesejahteraan. Oleh karena itu, perlu adanya program gizi yang berguna untuk mendorong kedua hal tersebut.

Gizi seimbang merupakan aneka ragam bahan pangan yang mengandung unsur-unsur zat gizi yang diperlukan oleh tubuh, baik kualitas (fungsinya), maupun kuantitas (jumlahnya).

Masalah gizi menyebabkan kualitas SDM menjadi rendah. Adapun tujuan program pangan dan gizi yang dikembangkan untuk mencapai Indonesia Sehat 2010 adalah :

1. Meningkatkan ketersediaan komoditas pangan pokok dengan jumlah yang cukup, kualitas memadai dan tersedia sepanjang waktu melalui peningkatan produksi dan penganekaragaman serta pengembangan produksi olahan.

2. Meningkatkan penganekaragaman konsumsi pangan untuk memantapkan ketahanan pangan tingkat rumah tangga.

3. Meningkatkan pelayanan gizi untuk mencapai keadaan gizi yg baik dengan menurunkan prevalensi gizi kurang dan gizi lebih.

4. Meningkatkan kemandirian keluarga dalam upaya perbaikan status gizi untuk mencapai hidup sehat.

Mikroorganisme yang di kembangkan dalam bioteknologi pangan  melelui proses fermentasi mampu mengubah bahan mentah seperti, kedelai, jangung, ketela dan yang lainnya menjadi bahan yang memiliki nilai tambah tinggi baik dari segi kualitas maupun kuantitasnya.

Bioteknologi pangan yang memanfaatkan mikroorganisme untuk mengubah bahan pangan sangat bermanfaat bagi masyarakat. Bahan pangan yang di fermentasi dengan mikroorganisme, mengandung nutrisi yang tinggi untuk memenuhi keseimbangan  gizi pada manusia. Berbagai bahan makanan yang sebelum di olah secara bioteknologi   memiliki kualitas dan gizi yang rendah akan tetapi setelah diolah secara bioteknologi  mimiliki kandungan gizi yang kaya akan manfaatnya bagi kesejahteraan Manusia.

BIOTEKNOLOGI PANGAN

Posted by Haidarast on 01:02

Bioteknologi adalah penggunaan biokimia, mikrobiologi, dan rekayasa genetika

secara

terpadu, untuk menghasilkan barang atau lainnya bagi kepentingan manusia.

Biokimia mempelajari struktur kimiawi organisme. Rekayasa genetika adalah

aplikasi

genetik dengan mentransplantasi gen dari satu organisme ke organisme lain.

Ciri utama bioteknologi :

1. Adanya aben biologi berupa mikroorganisme, tumbuhan atau hewan

2. Adanya pendayagunsan secara teknologi dan industri

3. Produk yang dihasilkan adalah hasil ekstraksi dan pemurnian

1. Era bioteknologi generasi pertama⇒ bioteknologi sederhana.

Penggunaan mikroba masih secara tradisional, dalam produksi makanan dan

tanaman

serta pengawetan makanan.

Contoh: pembuatan tempe, tape, cuka, dan lain-lain.

2. Era bioteknologi generasi kedua.

Proses berlangsung dalam keadaan tidak steril.

Contoh :

a. produksi bahan kimia: aseton, asam sitrat

b. pengolahan air limbah

c. pembuatan kompos

3. Era bioteknologi generasi ketiga.

Proses dalam kondisi steril.

Contoh:

produksi antibiotik dan hormon

4. Era bioteknologi generasi baru⇒ bioteknologi baru.

Contoh:

produksi insulin, interferon, antibodi monoklonal

A. MAKANAN BAHAN SUSU

....Prinsipnya adalah memfermentasi susu menghasilkan asam laktat.

1. Keju

Mikroba: Propia bacterium (bakteri asam laktat) yang juga berperan memberi

rasa dan

tekstur keju.

2. Yoghurt

Mikroba: 1. Lactobaci llusbulgaris⇒ pemberi rasa dan aroma

........... 2. Streptococcus thermophilus⇒ menambah keasaman

3. Mentega

Mikroba: Leuconostoc cremoris

B. MAKANAN NON SUSU

1. Roti, asinan, dan alkohol (bir, anggur "wine", rum), oleh ragi

2. Kecap, oleh Aspergillus oryzae

4. Nata de Coco, oleh Acetobacter xilinum

Prinsipnya adalah pemecahan amilum oleh mikroba menghasilkan gula, yang

kemudian difermentasi

5. Cuka, oleh Acetobacter aseti

Alkohol difermentasi dalam kondisi aerob

PROTEIN SEL TUNGGAL (Single Cell Protein = SCP)

adalah makanan berkadar protein tinggi, berasal dari mikroorganisme

Contoh: 1. Mikoprotein dariF usarium

.............. Substrat: tepung gandum dan ketan

............ 2.Sp irul ina danChlorel la

Kelebihan SCP:

1. Kadar protein lebih tinggi dari protein kedelai atau hewan

2. Pertumbuhan cepat

1. Vektor, berupa plasmid bakteri atau viral ADN virus.

2. Bakteri, berperan dalam perbanyakan plasmid melalui perbanyakan bakteri.

3. Enzim, terdiri dari enzim RESTRIKSI (pemotong plasmid/ADN) dan enzim

LIGASE

(penyambung ptongan-potongan ADN)

3.1 Simpulan

Dari penjelasan yang telah dipaparkan pada bagian pembahasan, dapat saya

simpulkan bahwa penerapan bioteknologi pangan yang bertujan demi ketahanan pangan

adalah sesuatu yang baik dan berguna untuk kelangsungan kehidupan manusia dan juga

makhluk bumi. Jika ternyata hasil dari proses bioteknologi pangan tersebut menimbulkan

dampak balikan yang justru membahayakan bagi kesehatan manusia itu sendiri, penulis

merasa itu adalah salah satu bagian dari cuplikan adegan proses panjang ke arah

penemuan cara untuk menghasilkan ketahanan pangan bagi masyarakat dunia. Karena

kita harus percaya bahwa kesempurnaan adalah milik Tuhan yang maha segala-galanya

dan kita sebagai makhluk ciptaannya harus berusaha minimal untuk mencapai satu bagian

(walaupun kecil) dari kesempurnaan tersebut. Haram hukumnya bagi kita untuk

menghentikan sebuah proses discovery (penemuan) hanya dengan alasan-alasan yang

bahkan jauh lebih tidak ilmiah dari apa yang kita temukan. Dalam masalah bioteknologi

pangan yang justru menimbulkan bahaya bagi kesehatan, salah satu solusinya adalah

pertanian organik. Karena pertanian organik ini lebih mengutamakan kesuburan tanah

sebagai faktor penting pertumbuhan tanaman.