Teknologi Pengolahan Fermentasi Siti Aisyah Rachmania MirzaFadhilla Setya Ayu Irhoni Firdanita Salsabella

Fermentasi

Proses pembebasan energi tanpa adanya oksigen, nama lainnya adalah respirasi anaerob (respirasi dalam lingkungan anaerobik dengan tanpa akseptor elektron eksternal ).

Fermentasi menurut biokimia adalah proses katabolisme senyawa-senyawa kompleks menjadi yang lebih sederhana serta menghasilkan energi.

Fermentasi menurut mikrobiologi adalah perubahan proses yang disebabkan oleh aktivitas mikroorganisme serta aktivitas enzimnya.

Jenis mikroba yang berperan dalam fermentasiBakteriKapangkhamir

Manfaat mikroba untuk fermentasiProduksi massa sel seperti PSTProduksi enzim,antigen,pigmen,lipid,Produksi metabolit primerProduksimetabolit sekunderAplikasi aktivitas metabolisme : pengawetan keju, Pengolahan pembuatan roti,pengolahan limbah,Modifikasi struktur kimia / biotransformasiMerangsang fixasi nitrogen

Contoh produk fermentasiKASI GAMBAR

Contoh produk fermentasi

MAKANANFERMENTASI TEMPETempe merupakan hasil fermentasi dari kedelai Menggunakan jamur Rhizopus oryzae.Tempe selain dibuat dari kedelai dapat juga dibuat dari berbagai bahan nabati berprotein . Jamur selain berfungsi mengikat/menyatukan biji kedelai sehingga menjadi satu kesatuan produk yang kompak juga menghasilkan berbagai enzim yang dapat meningkatkan nilai cerna tempe saat dikonsumsi.

Fermentasi Tape

Tape dibuat dari ubi kayu ataupun beras ketan dan merupakan makanan yang populer di Indonesia dan Malaysia. Dalam pembuatan tape melibatkan tiga kelompok mikroorganisme yaitu

Endomycopsis fibuliger Mikrobia perombak pati menjadi gula yang menjadikan tape pada awal fermentasi berasa manis. Saccharomyces dan Candida :Akan menyebabkan mikrobia yang mengunakan gula sebagai sumber karbon , gula mampu tumbuh dan menghasilkan alkohol. Yang masuk dalam kelompok ini adalah yang menyebabkan tape berubah menjadi alkoholik. Acetobacter aceti alkohol juga memacu tumbuhnya bakteri pengoksidasi alkohol yaitu yang mengubah alkohol menjadi asam asetat dan menyebakan rasa masam pada tape yang dihasilkan.

Fermentasi Keju

Keju merupakan hasil fermentasi susu, tetapi dalam proses produksi yang lebih kompleks. Perbedaan bakteri yang berperan menyebabkan waktu fermentasi yang lebih lama dari yogurt. Keju sangat beragam, terdapat lebih dari 20 kelas dan ratusan varietas, namun awal proses nya adalah sama.

Contoh produk fermentasi

MINUMAN

TUAKProses pembuatannya melibatkan mikroorganisme yaitu Saccaromyces tuac.Pembuatan tuak tidak terlepas dari proses fermentasi. Dalam keadaan anaerob asam piruvat tidak dirubah menjadi Asetil-KoA tetapi dirubah menjadi etanol (etil alkohol) dalam dua langkah. Langkah pertama dengan melepas CO2 dari piruvat, yang diubah menjadi senyawa asetal dehida berkarbon 2. Dalam langkah kedua asetal dehida di reduksi oleh NADH menjadi etanol. Hal ini bertujuan untuk meregenerasi pasokan NAD+ yang dibutuhkan dalam glikolisis. Enzim yang mengkatalisis adalah karboksilase dan dehidrogenase. Reaksi Fermentasi proses pembuatan tuak : C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2 + 2 ATP

Contoh produk fermentasi

ASAMFermentasi Asam Laktat Fermentasi asam laktat banyak terjadi pada susu. Jasad mikroba yang paling berperan dalam fermentasi ini adalah Lactobacillus sp. Laktosa diubah menjadi asam laktat. Kini asam laktat juga digunakan untuk produksi plastik dalam bentuk PLA

Fermentasi Asam Sitrat

Asam sitrat dihasilkan melalui fermentasi Menggunakan jamur Aspergillus niger. Meskipun beberapa bakteri mampu melakukan, namun yang paling umum digunakan adalah jamur ini. Pada kondisi aerob jamur ini mengubah gula atau pati menjadi asam sitrat melalui pengubahan pada TCA

Fermentasi Asam Glutamat

Asam glutamat digunakan untuk penyedap makanan sebagai penguat rasa. Organisme yang kini banyak digunakan adalah mutan dari Corynebacterium glutamicum.Pertama kali dikembangkan di negara Jepang.

Contoh Produk Fermentasi

VITAMIN Fermentasi Vitamin Vitamin selain dapat diperoleh dari berbagai tumbuhan juga dapat dihasilkan secara fermentasi. Terutama vitamin B. Mikroorganisme yang terlibat dalam produksi vitamin ini adalah kapang Eremothecium ashbyii dan Ashbya gossypii. Kapang (Candida flaeri, Candida famata, dsb)Bakteri dapat juga digunakan untuk produksi. Hasil yang dicapai dapat lebih dari 20 g riboflavin per liter kultur cair yang dilakukan secara steril dan kondisi aerob dengan medium yang mengandung molase atau minyak tumbuhan sebagai sumber karbon utama.

Contoh Produk fermentasi

ENZIMKARBOHIDRASEMenghidrolisis polisakarida atau oligosakarida.Tipe yg penting scr komersial: amilase, glukoamilase, pektaseProduk yg dihasilkan digunakan untuk bahan tambahan dalam sup kering, makanan bayi dan saus.

Contoh Produk fermentasi

AMILASEAmilase (alfa, beta dan glukoamilase) merupakan enzim yang penting dalam bidang pangan dan bioteknologi. Amilase dapat diperoleh dari berbagai sumber seperti tanaman, binatang dan mikroorganisme. Saat ini sejumlah enzim amilae telah diproduksi secara komersial. Penggunaan mikroba dianggap lebih prospektif karena mudah tumbuh, cepat menghasilkan dan kondisi lingkungan dapat dikendalikan

Mikroba yang umum digunakan adalah Trichoderma dari anggota genus Aspergillus sp. dan Rhizopus sp.Produksi enzim amilase dapat menggunakan berbagai sumber karbon. Sumber karbon yang murah adalah sekam, molase, tepung jagung, jagung, limbah tapioka dan sebagainya. Jika digunakan limbah sebagai substrat, maka limbah tadi dapat diperkaya nutrisinya untuk mengoptimalkan produksi enzim.

GLUKOAMILASEGlukoamilase (amiloglukosidase) adalah enzim sakarifikasi sehingga dihasilkan glukosa.Produk meras manis, dapat difermentasi dan digunakan dalam produksi alkohol, asam askorbat, penisilinSubstrat yang umum digunakan adalah pati dari jagung, gandum, tapioka dan kentang.

PEKTASE

Mencakup: pektin esterase, poligalakturonase, pektin liasePektin esterase menghidrolisis gugus metoksil dari molekul pektin menjadi bentuk pektin dengan metoksil rendah dan asam poligalakturonatPoligalaturonase menghidrolisis ikatan a-1,4 pada poligalakturomat menjadi oligogalaktironan dan asam galakturonat.Enzim pektat dari kapang digunakan untuk mempercepat filtrasi juice, menghilangkan pektin dan buah terutama untuk industri jam dan pure.

Contoh Produk Alkohol

ALKOHOLFermentasi Alkohol Mikroorganisme yang terlibat adalah : Khamir dari genus Saccharomyces sp.Saccharomyces yang paling banyak digunakan adalah S. cerevisiae dan S. carlbergensis. Khamir ini akan mengubah gula pada substrat menjadi alkohol pada kondisi aerob. Jika khamir ini ditumbuh kan pada suasana aerob, maka akan dihasilkan sel lebih banyak daripada metabolitnya.Produk ini dimanfaatkan dalam memproduksi ragi roti.

Contoh Produk Farmasi

LOVASTATINLovastatin adalah suatu pro-drug, yang memiliki arti penting secara medis sebagai zat penurun kadar kolesterol darah dan diindikasikan berguna untuk mengurangi resiko arteriosklerosis. Biosintesis lovastatin dapat dilakukan melalui fermen tasi cair terhadap jamur Aspergillus terreus dengan tersedianya sumber karbon yang cukup dan kondisi proses yang terjaga pada agitasi 150 rpm dan suhu 28 o C. Produk dipanen setelah 6 hari fermentasi dan selan jutnya diekstraksi untuk memperoleh lovastatin murni.

PST merupakan protein yang dihasilkan dari fermentasi ganggang oleh mikroorganisme. Protein ini beratnya mencapai 80% dari berat total sel. Mikroorganisme tersebut meliputi ganggang dan bakteri sehingga dapat dihasilkan protein dalam jumlah banyak dalam waktu yang singkat. Contoh dari mikroorganisme penghasil protein sel tunggal adalah:Bakteri Methylophyllus methylotropus. Protein dari bakteri ini memilikki kandungan asam nukleat yang tinggi dan sulit dicerna oleh manusia, sehingga diolah menjadi makanan ternak Contoh Produk Biomassa

PST (Protein Sel Tunggal)

Contoh Produk Proses Transformasi

Pencerna LimbahProses pengolahan limbah rumah tangga dan pabrik dibantu oleh bakteri. Bakteri akan mencerna limbah, sehingga hancuran limbah dapat dipisahkan antara endapan dan pelarutnya.Endapan dapat diolah menjadi pupuk sedangkan airnya dapat dibuang ke lingkungan. Dengan demikian air yang dibuang ke lingkungan sudah tidak mengandung bahan-bahan pencemar yang meracuni lingkungan.Macam bakteri pencerna limbah tergantung pada jenis limbahnya. Limbah yang mengandung senyawa organik dapat dicerna oleh bakteri metanogen (penghasil biogas). Limbah yang mengandung logam berat dapat dicerna oleh bakteri kemolitotrof (logam berat yang diendapkan

Contoh Produk Fermentasi

Pemilih LogamPemanfaatan mikroorganisme untuk memisahkan logam dengan bijih logam diterapkan di tambang logam. Ada beberapa bakteri kemosintesis yang hidup dari zat anorganik seperti tembaga, besi, dan belerang. Bakteri kemosintesis adalah bakteri yang dapat membuat senyawa organik dari senyawa anorganik dengan memanfaatkan energi dari senyawa anorganik tersebut. Contoh bakteri kemosintesis diantaranya adalah: Thiobacillus ferroxidan untuk memisahkan tembaga dari bijihnya.

Contoh Produk Rekombinan

Pengembangan Obat HerbalBahan baku obat herbal yang terbatas karena sebagian besar bahan baku obat herbal diambil dari tanaman induknya. Peranan bioteknologi dalam budidaya, multiplikasi, rekayasa genetika, dan skrining mikroba endofit yang dapat menghasilkan metabolit sekunder sangat penting dalam rangka pengembangan bahan obat yang berasal dari tanaman obat ini. Bahkan dengan kemajuan yang pesat dalam bidang bioteknologi ini telah dapat dihasilkan beberapa jenis tanaman transgenik yang dapat memproduksi vaksin rekombinan.

*******************