Bioindustri modul 4 - Universitas Brawijaya

BIOINDUSTRI
KHAMIR
Nimas Mayang Sabrina S, STP, MP
Lab. Bioindustri, Jur Teknologi Industri Pertanian Universitas Brawijaya
Email : [email protected]
1. PENDAHULUAN
- Pengantar
- Tujuan
- Definisi
2. KARAKTERISTIK KHAMIR
2.1 Karakteristik Morfologi
2.2 Karakteristik Fisiologi
3. KHAMIR DALAM INDUSTRI
3.1 Genus Saccharomyces
3.2 Genus Torulopsis
3.3 Genus Candida
3.4 Khamir Pembentuk lapisan Film
3.5 Khamir Osmofilik
4. FERMENTASI KHAMIR (Tradisional
ke Bioteknologi)
1.1 Pengantar
 Salah satu mikroba yang digunakan
dalam bioindustri selain bakteri
adalah khamir. Khamir lebih sering
dikenal dengan ragi atau yeast.
Khamir adalah bentuk-bentuk yang
menyerupai jamur dari kelompok
Ascomycetes yang tidak berfilamen
tetapi uniseluler dengan bentuk
ovoid atau spheroid, kadang ada
bentuk meselium semu.
 Khamir ada yang bermanfaat dan ada pula yang membahayakan
manusia. Fermentasi khamir banyak digunakan dalam
pembuatan roti, bir, wine, vinegar, dan lain sebagainya.
 Khamir yang tidak diinginkan adalah yang ada pada makanan
dan menyebabkan
kerusakan pada sirup, juice
buah, molase, madu, jelly,
daging dan sebagainya.

Agar kapang dapat
dimanfaatkan dengan
optimal dan agar
menghindari kerusakan
bahan pangan akibat
kapang, maka perlu
dipelajari tentang
karakteristik kapang.
4
Minggu 4
SELF-PROPAGATING ENTREPRENEURIAL EDUCATION DEVELOPMENT
(SPEED)
1. PENDAHULUAN
MODUL
Bioindustri / Khamir
Brawijaya University
2012
1.2 Tujuan
Penguasaan materi dalam modul ini, yang dirancang sebagai landasan dasar khamir,
akan dapat



Mengetahui dan mengenal segala aspek dan peran khamir dalam bioindustri
Mengidentifikasi segala aspek dan peran khamir dalam bioindustri
Mengamati segala aspek dan peran khamir dalam bioindustri
1.3 Definisi
 Istilah khamir umumnya digunakan untuk menyebut bentuk-bentuk yang
menyerupai jamur dari kelompok Ascomycetes yang tidak berfilamen tetapi
uniseluler dengan bentuk ovoid atau spheroid.
2. KARAKTERISTIK KHAMIR
2.1 Karakteristik Morfologi

Bentuk khamir dapat sperikal sampai ovoid. Kadang dapat membentuk miselium
semu. Mempunyai ukuran yang bervariasi. Struktur yang dapat diamati meliputi
dinding sel, sitoplasma, vakuol air, globula lemak dan granula.

Reproduksi secara aseksual melalui pembentukan tunas secara multilateral
ataupun polar. Reproduksi secara seksual menghasilkan askospora melalui
konjugasi dua sel atau konjugasi dua askospora yang menghasilkan sel anakan
kecil. Jumlah spora dalam askus bervariasi tergantung macam khamirnya.

Khamir dapat membentuk lapisan film di atas permukaan medium cair. Produksi
pigmen karotenoid menandakan adanya pertumbuhan genus Rhodotorula. Sulit
membedakan khamir dengan bakteri pada medium agar, kecuali dengan
mikroskop.

Khamir ada yang bersifat oksidatif, fermentatif, ataupun kedua-nya. Khamir yang
oksidatif dapat tumbuh dengan membentuk lapisan film pada permukaan medium
cair sedang yang fermentative biasanya tumbuh dalam cairan medium.

Komposisi Sel Khamir
-
Air 68 – 83 %
-
N-total 7 – 9 % adapula 2,5 – 14 %

Protein murni 64 – 79 %

Basa purin + 10 %

Basa pirimidin + 4 %

As. Amino, nukleotida + 15 %
-
Karbohidrat: glikogen, deoksiribosa, amilosa, selulosa dll
-
Lipida: gliserida, asam lemak, fosfolipida, sterol
-
Dinding sel terdiri atas khitin
Page 2 of 5
Bioindustri / Khamir
Brawijaya University
2012
2.2 Karakteristik Fisiologi
• Konsentrasi solute [gula/garam] lebih tinggi daripada bakteri
• Kelembaban yg dibutuhkan lebih rendah daripada bakteri dan lebih tinggi
daripada kapang
• Aw pertumbuhan secara umum 0,88 – 0,94. Aw minimal unt khamir dari susu
kental 0,90; khamir roti: 0,905. Khamir osmotik: 0,62 – 0,65
• Suhu optimal: 25 – 30 oC, maksimum 35 – 47 oC.
• Tidak tumbuh pada pH basa dg optimal pada 4,0 – 4,5.
• Gula merupakan sumber energi yang paling baik
3. KHAMIR yang PENTING dalam INDUSTRI
3.1 Genus Saccharomyces
• S. cerevisiae: pembuatan roti, wine, alkohol, gliserol, enzim invertase, PST.
• S. Carlbergensis: pembuatan bir
• S. fragilis & S. lactis: fermentasi laktosa pada produk-produk susu.
• S. rouxii: osmofilik pada fermentasi kecap
3.2 Genus Torulopsis
 T. sphaerica: fermentasi laktosa, menyebabkan:
 Kerusakan produk susu
 Kerusakan susu kental manis
 Kerusakan konsentrat juice buah
 Kerusakan makanan yg asam
3.3 Genus Candida
• Penyebab kerusakan makanan yang asam dan bergaram
• C. utilis: sebagai PST
• C. lipolytica: merusak margarin
3.4 Khamir Pembentuk Lapisan Film
• Pichia, Hansenula, Debaryomyces, Candida, Trichosporon.
• Tumbuh dipermukaan produk-produk yang asam
• Mengoksidasi asam dan menyebabkan kerusakan produk
3.5 Khamir Osmofilik
• Tumbuh pada tekanan osmosis tinggi: gula, garam, dsb
• Penyebab kerusakan pada buah kering, juice, madu, sirup
• Penting pada produksi kecap
Page 3 of 5
Bioindustri / Khamir
Brawijaya University
2012
4. FERMENTASI KHAMIR (Tradisional ke Bioteknologi)
4.1 Substrat Fermentasi
• Etanol: kecambah atau biji-bijian yang diproses (beer), anggur (wine), buah
(cider), madu (mead)
• Metanol: selulosa
4.2 Produk Fermentasi Khamir
• Minuman: wine – beer – brem bali
• Makanan: Roti, tape, brem padat
• Sumber lemak
• Bahan bakar: alkohol, metanol
4.3 Roti
• Peningkatan kecernaan dan kandungan protein terigu maupun tepung lainnya
• Relatif stabil dan mudah dlm transportasi
• Citarasa disukai
• Starter khamir liar sering mengandung lactobacilli
4.4 Wine
• Kontaminan biologis (dan/atau kurang higienis), aroma kurang baik
• Khamir dari sumber liar – tersedia langsung dan tidak dapat digunakan
kembali
• Gunakan buah yang tidak bersaing dengan buah konsumsi
4.5 Bir (Teknologi Tinggi Pengganti Wine)
• Aman dan ~stabil – kontaminan terkendali
• Biji-bijian dapat tumbuh lebih mudah dibandingkan anggur
• Kaya nutrisi, ditingkatkan dengan proses perkecambahan
– Membutuhkan teknologi tinggi untuk starter khamir
REFERENSI
Brok, T.D., Madigan, M.T. Martinko, J.M. 2006. Biology of Microorganisms. 11th
Edition. Pearson Prentice Hall. Upper Saddle River, Nj 07458
Page 4 of 5
Bioindustri / Khamir
Brawijaya University
PROPAGASI
A. Latihan dan Diskusi (Propagasi vertical dan Horizontal)
1. Bagaimana mekanisme fermentasi wine dengan menggunakan khamir?
2. Apakah perbedaan khamir dengan jamur? Tunjukkan secara karakteristik
morfologis maupun fisiologis!
B. Pertanyaan (Evaluasi mandiri)
1. Apakah yang dimaksus dengan yeast?
2. Bagaimana kondisi lingkungan hidup yang baik untuk khamir?
3. Sebutkan 5 jenis khami ryang berguna dalam industri?
4. Jenis khamir apa yang digunakan dalam produksi roti?
5. Apakah khamir dapat digunakan untuk memproduksi energi terbarukan?
Page 5 of 5
2012