Bioteknologi dalam industri pengolahan pangan

“Bidang Kajian Bioteknologi”
BIOTEKNOLOGI
Arti Bioteknologi
suatu penerapan biosin dan teknologi yang menyangkut
penerapan
praktis organisme hidup, atau komponen selulernya pada
industri jasa
manufaktur serta pengelolaan lingkungan.
• Merupakan aktivitas berbagai disiplin ilmu untuk memberikan
kontribusi
dalam produksi bahan hayati (pertanian, pangan,
peternakan, kedokteran
dll)
•
•
•Bioteknologi di bidang pangan :
•pemanfaatan sel tanaman, hewan dan
mikroorganisme untuk menghasilkan
produk pangan.
PERKEMBANGAN BIOTEKNOLOGI
Sejarah Bioteknologi:
Bioteknologi masa lalu : 2000 sampai 3000
sebelum Masehi
- Fermentasi pangan : roti, bir, keju secara
tradisional
- Pengembangan proses fermentasi dg bahan
lain :
daging, ikan, sayuran/buah.
Tahun 1857-1940 :
- mulai dipelajari arti fermentasi, proses
bioteknologi
pada kondisi steril
- dipelajari dan diketemukannya beberapa jenis
mikrorganisme yg
berperan dalam proses fermentasi
- diketemukannya senyawa antibiotika
Tahun 1940 - sekarang
-Pengembangan proses bioteknologi tradisional
untuk industri pangan, dng. diketahui jenis
mikrorganisme yang berperan
- Produksi hasil pertanian dan peternakan utk.
meningkatkan kualitas, produksi biofertilizer dan
bioinsektisida
- Bidang kesehatan : terutama penyebab
penyakit dan senyawa penghambat dan antibiotika
Bioteknologi sekarang dan akan datang
- Suatu prediksi : proses modifikasi genetika (modern
biotechnology)- moleculer biology
- Didukung berbagai ilmu : merupakan penerapan
teknologi biologik utk produksi jenis (strain) baruGMO
- Masih banyak tantangan karena adanya efek negatif
untuk manusia.
- Belum ada peraturan penerapan bioteknologi
Ilmu dasar-dasar pendukung
- Ilmu kimia-biologi/moleculer biology :
termasuk mikrobiologi sel, biokimia
- Ilmu Fisika-fisika kimia- fisika biologi
- Ilmu matematika-rekayasa-rekayasa
biokimia-rekayasa biofisika
BIOTEKNOLOGI
untuk penyediaan bahan pangan
- Pelaksanaan rekayasa genetika utk menghasilkan
jenis baru unggulan, dng cara transformasi gen atau
merubah sifat sehingga dapat menghasilkan sifat
yang sesuai
- Produksi biofertilizer, bioinsektisida
- Sistem penanaman dng. cara kultur jaringan
(tissue culture) atau utk. bibit
- Pembuatan hormon untuk meningkatkan produksi
hewan
Strategi pengembangan
bioteknologi
- Pengolahan hasil pertanian untuk produk
pangan
- Pengolahan untuk produk non pangan
(pakan)
- Produksi obat-obatan
- Penanganan limbah industri
- Diversifikasi energi untuk industri
- Rancangan bioreaktor
- Pengembangan galur/strain mo utk industri
Bioteknologi dalam industri
pengolahan pangan
- Industri makanan/minuman terfermentasi : tempe,
tape, keju, nata, yakult dll
- Industri bahan penyedap dan flavoring (MSG,
kecap)
- Industri asam organik : asam sitrat, laktat,
asam asetat/vinegar
- Industri asam amino (glutamat.lisin)
- Industri enzim utk. pangan (amilase, pektinase,
protease, isomerase)
- Industri protein sel tunggal (SCP), lemak sel
tunggal (SCO)
- Industri bahan pengawet (bakteriosin, antibiotika)
Rekayasa Genetika
- Pembentukan
fragmen DNA : DNA yang telah
diambil
dipotong menjadi sequent yang lebih pendek
- Penggabungan DNA kedalam vektor :
sequent DNA yang
pendek dapat digabungkan atau
ditempelkan kedalam vektor
mol. DNA oleh enzim
Rekayasa Genetika
- Pemasukan
vektor kedalam sel induk: vektor
dari plasmid
bersifat replikon dan dapat dikeluarkan
sebagai
ekstrachromosomal, dipindahkan secara
normal dengan
cara transduksi atau transformasi
- Seleksi sel yang mempunyai DNA baru :
ditujukan pada sifat
sel atau karakterisasi dari klon hasil
rekombinasi
Bioteknologi untuk sel
mikroorganisme
- Dalam proses pengolahan pangan : aktivitas mo
utk. menghasilkan produk
- Disebut sebagai bioteknologi konvensional yaitu
cenderung pada proses bioteknologi tanpa
mengubah sifat sel mikrobia yang dipergunakan
- Bioteknologi modern cenderung melibatkan
proses pengubahan sifat sel untuk menghasilkan
produk
- Bioteknologi konvensional dengan mengatur
kondisi lingkungan pertumbuhan sel sehingga
dapat meningkatkan produksi
Bakteri dalam proses
pengolahan pangan
* Bakteri asam laktat
- Lactobacillus, Streptococcus,
Lactococcus, Pediococcus,
Leuconostoc.
Bifidobacterium (prebiotik)
* Bakteri asam asetat (Acetobacter)
* Bacillus (makanan fermentasi)
* Brevibacterium/Mikrobakterium
Jamur dan yeast untuk
pengolahan pangan
- Rhizopus oligosporus (tempe)
- Aspergillus oryzae/A.sojae (kecap)
- Neurospora intermedia (oncom)
- Amylomyces rouxii (tape)
- Aspergillus niger (asam sitrat)
- Saccharomyces cerevisiae (tape,
brem, wine, roti)
- Candida (SCP,SCO)
Mikrobia produksi
antibiotik
# Streptomyces sp.
# Bacillus sp.
# Cephalosporium sp.
# Penicillium sp.
# Nocardia sp.
# Acremorium
# Streptococcus lactis, Lactobasillus sp.
BIOPHARMACEUTICAL
* Insulin
* Human growth hormone
* α-interferon
* Anti-T-cell
* Hepatitis B vaccine
* Tissue plasminogen activator
* Erythropoietin
* Interleukin-2
Latihan :
Berikan penjelasan hubungan bahan hasil pertanian,
teknologi proses, dan nilai tambah
Diskusi Kooperatif :
Seandainya Saudara lulus, apa yang bisa Saudara
perbuat di lingkungan Saudara (asal), dianggap akan
mendirikan suatu pabrik pengolahan hasil pertanian
yang hubungannya dengan bioteknologi