Pendahuluan mikrobiologi industri

Pendahuluan mikrobiologi
industri
Pendahuluan Bioteknologi
• Bioteknologi adalah usaha terpadu dari berbagai disiplin
ilmu pengetahuan seperti ilmu kimia, biokimia, rekayasa
biokimia, teknik kimia, mikrobiologi, untuk mengolah
bahan baku oleh mikroba sehingga menjadi produk baru
dan jasa
• Mikrobiologi industri adalah pertumbuhan
mikroorganisme dalam jumlah besar di bawah keadaan
terkendali yang bertujuan untuk menghasilkan produk
yang bernilai ekonomi dan bermanfaat.
• Disiplin teknik kimia diharapkan mampu membuat
rancang bangun reactor dan konstruksi untuk mengolah
substrat dan menghitung analisis biaya manfaat
Perkembangan Bioteknologi :
•
•
•
•
•
Era pra pasteur (sebelum 1865) : Perbaikan teknik
fermentasi oleh mikroorganisme, misalnya minuman
alkohol, cuka, keju.
Era pasteur (1865-1940) : Pengembangan industri
fermentasi pembuatan etanol, butanol dan asam organik,
perlakuan air buangan.
Era antibiotika (1940-1960) : Pembuatan penisilin, vaksin
virus, teknologi kultur sel hewan.
Era pasca antibiotika (1960-1975) : pembuatan asam amino,
elusidasi struktur DNA, Protein Sel Tunggal, enzim untuk
detergen, gasohol, biogas, teknologi rekombinan DNA.
Era bioteknologi modern (1975-sekarang) : rekayasa
genetika, zat antibodi monoklonal, hormon insulin, hormon
pertumbuhan ikan tuna.
Industri Mikrobiologi pada beberapa
bidang :
•
•
•
•
•
•
•
kimia organik : etanol. Aseton, butanol, asam sitrat,
asam asetat, enzim, flavour.
kimia anorganik : Cu dan uranium
Farmasi : antibiotika, steroid, vaksin.
Bioenergi : etanol, metan.
Pangan : susu, ikan, daging, protein sel tunggal, zat
warna, aroma jamur, asam-asam amino, vitamin,
tepung, glukosa, sirup.
Pertanian : makanan ternak, vaksin, pestisida, pupuk
nitrogen.
Pelayanan industri : pemurnian air (buangan),
pemurnian minyak, dan alat analisis.
Industri mikrobiologi berdasar
kecanggihan teknologi :
•
•
•
Canggih dengan ciri padat modal, rumit, perlu tenaga ahli
untuk memberi nilai tambah tinggi. Contoh : antibiotika,
enzim, vitamin, hormon.
Madya dengan ciri modal sedang operasi mudah. Misal :
fermentasi pangan (susu, ikan), pakan, pupuk, pestisida,
enzim, limbah.
Rendah dengan ciri modal kecil, skala kecil, padat karya.
Contoh : jamur, tempe, oncom, tape.
Gambaran sederhana proses industri
mikrobiologi
pra hidrolisa
Dan enzimatik
Sumber daya alam
terbarukan
(limbah lignoselulosa:
tongkol jagung,
jerami; serbuk kayu,
kulit ketela,
kertas bekas, koran,
bagas tebu, serabut kelapa)
BIOSIRUP
dan lignin
Clostridium
acetobutylicum
Aseton-butanol
C. Thermocellum
Etanol
Biosirup adalah sumber energi untuk bakteri di
industri mikroba berikutnya, misal :
No.
1
2
3
4
5
Bakteri
Produk
Zymomonas mobilis
Etanol
Aspergilus niger
Asam sitrat
Xanthomonas Carote
Xantham gum
Clostridium propionium Asam akrilik
Paramecium chrysogenum
penicillin
Kegunaan
Pelarut, antiseptik
Pangan
Kedokteran
Polimer
Farmasi
Contoh : Pembuatan vitamin C oleh
mikroba
• Vitamin C berguna untuk mencegah sariawan dan mencegah
struktur gigi rusak, diperoleh dengan isolasi sayuran seperti :
jeruk, asam, anggur, tomat dsb.
D-sorbitol,
30 % sirup jagung,
+ Nutrien + O2
Gluconobacter
oxidans sub sp
L-Sorbose
• Kondisi fermentasi: Aerobik, suhu 30 C, waktu fermentasi 45
jam. Pemurnian dengan pemekatan pada kondisi vakum dan
hasil sorbose 70 % dari substrat.