bahan baku - Nur Hidayat

Bioindustri Minggu 2
Oleh : Sri Kumalaningsih
Free Powerpoint Templates
Page 1
PENDAHULUAN
• Bioindustri yang merupakan bagian dari
bioteknologi menggunakan bantuan agen
biologis yang menghasilkan barang dan
jasa
• Salah satu hal yang harus diperhatikan
dalam bioindustri adalah pemilihan
bahan baku.
• Hal ini dikarenakan tidak semua
komoditas dapat digunakan sebagai
bahan baku dalam bioindustri.
Free Powerpoint Templates
Page 2
1. Bahan Baku Fermentasi
• Syarat bahan baku fermentasi yaitu :
Mudah didapat
Jumlah besar
Harga murah
Ada substitusinya
Free Powerpoint Templates
Page 3
• Bahan baku fermentasi meliputi:
a. Hasil Pertanian : Sereal, buah-buahan,
sayuran, kacang-kacangan
b. Hasil Peternakan : Susu sapi, daging
c. Hasil Perkebunan : Kopi, coklat, tebu
d. Limbah Industri : Molase, jerami, dedak,
kulit kopi, kulit coklat, sabut kelapa,
ampas tahu, ampas biji yang telah
diambil minyaknya, air limbah, sampah
Free Powerpoint Templates
Page 4
2. Syarat Bahan Baku
a. Mempunyai kandungan nutrisi yang cukup
• Bahan baku yang dapat digunakan sebagai
medium pada bioindustri harus mempunyai
kandungan nutrisi tertentu yang dapat
mendukung pertumbuhan mikroba sehingga
dapat bekerja secara optimal.
b. Mudah didapat
• Ketersediaan bahan baku menjadi sangat
penting jika bioindustri diterapkan dalam
skala yang besar.
Free Powerpoint Templates
Page 5
c. Jumlah besar
• Terutama bila digunakan dalam industriindustri besar.
d. Harganya murah
• Rendahnya harga bahan baku akan
mengakibatkan rendahnya biaya produksi 
meningkatkan keuntungan.
e. Bila diperlukan ada penggantinya
• Bahan baku yang baik adalah bahan yang
dapat digantikan jika tidak tersedia di pasaran.
Free Powerpoint Templates
Page 6
3. Potensi Bahan Baku
• Dapat meningkatkan suplai bahan pangan
• Dapat meningkatkan kualitas gizi
• Dapat memperpanjang masa simpan buah
dan sayur
• Dapat meningkatkan produksi pertanian
• Dapat meningkatkan kesuburan tanah
• Dapat mengurangi pencemaran
lingkungan
• Dapat mengembangkan pangan
fungsional
Free Powerpoint Templates
Page 7
Mikroorganisme
• Mikroorganisme industri dapat
diperoleh dari:
a. Sumber Alami : dari tanah, air sungai, laut,
tanaman, hewan, limbah, dan kotoran
dengan menggunakan metode isolasi.
b. Koleksi kultur : dari lembaga tempat
menyimpan dan memelihara mikroorganisme.
Contoh LIPI di Indonesia memelihara koleksi
kultur mikroba-mikroba
Indonesia.
Free Powerpointkhas
Templates
Page 8
• Setiap mikroorganisme memerlukan:
Air, Sumber Energi, Sumber Karbon,
Sumber Nitrogen, Mineral, Oksigen (jika
aerobik).
Free Powerpoint Templates
Page 9
PRODUK-PRODUK BIOINDUSTRI
Air Kelapa
•Nata de coco, kecap, asam asetat
Susu
•Keju, kefir, yoghurt
Bahan Bergula
•Alkohol, asam-asam organik
Mikroorganisme
•Enzim, antibiotik
Mikroorgnisme (direkayasa)
•Insulin, faktor tumbuh manusia, bahan
makanan
Free Powerpoint Templates
Page 10
Medium Fermentasi
• Medium merupakan bahan yang
terdiri dari campuran nutrisi yang
dapat digunakan untuk isolasi,
memperbanyak, pengujian sifat
fisiologi, dan perhitungan jumlah
bakteri.
• Medium merupakan faktor penentu
yang utama berhasil tidaknya suatu
proses fermentasi.
Free Powerpoint Templates
Page 11
Jenis Medium Berdasarkan
Komponen Kimia
a. Medium Sintetik : komponen utamanya
bahan anorganik
b. Medium non-sintetik (kompleks) : komponen
utamanya bahan organik. Misalnya ekstrak
kentang, ekstrak kecambah
c. Medium diperkaya : ditambah senyawa
tertentu, untuk menumbuhkan mikroba
tertentu
d. Medium selektif : ditambah senyawa tertentu
agar untuk menseleksi mikroorganisme
Free Powerpoint Templates
tertentu
Page 12
Unsur Dalam Medium
Fermentasi
a. Makronutrien adalah yang
dibutuhkan dalam jumlah besar
seperti C, H, O, N.
b. Mesonutrien dibutuhkan dalam
jumlah yang lebih sedikit seperti
Mg, P, S
c. Mikronutrien dibutuhkan dalam
jumlah sangat sedikit seperti Fe,
Cu, Zn, dan Mo.
Free Powerpoint Templates
Page 13
Kebutuhan masing-masing nutrient
Elemen
H
O
C
N
S
P
Mg
Mn
Ca
Fe
Fungsi fisiologi
Berat kering (%)
Penyusun senyawa organik dan air
8
Penyusun senyawa organik dan air
20
Penyusun senyawa organik
50
Penyusun protein, asam nukleat,
14
dan koenzim
Penyusun protein dan beberapa
1
koenzim
Penyusun asam nukleat, fosfolipid
3
dan koenzim
Kofaktor sejumlah reaksi enzim
0,5
(ATP)
Kofaktor beberapa enzim
0,1
Kofaktor enzim (protease)
0,5
Kofaktor beberapa enzim
Free Powerpoint Templates
Page 14
Unsur Dalam Medium Fermentasi
a. Air
– Merupakan komponen utama fermentasi
– Yang harus diperhatikan : pH, garam
terlarut, bahan buangan terlarut
– Penyiapan air : deionisasi, penambahan
garam, dll
b. Sumber energi
– Berasal dari oksidasi media atau cahaya
– Sebagian besar mikroorganisme industri
adalah chemo-organotrophs
– Sumber energi banyak berasal dari
Free Powerpoint Templates
Page 15
sumber karbon
c. Karbon
– Sebagai sumber energi (kecuali alga dan
bakteri autotrof)
– Dapat dari C sederhana (asam asetat,
etanol)
– Dapat berupa senyawa kompleks
(polisakarida, protein),
– Ada pula yang substratnya terbatas misal
Methylomonas menggunakan metana dan
metanol
• Sumber karbon: Karbohidrat, Minyak dan
lemak, Molase, Whey susu, Hidrokarbon,
Glukosa, dan Laktosa.
Free Powerpoint Templates
Page 16
d. Nitrogen
– 3-15% berat mikrobia adalah nitrogen
– Sebagai sumber energi pendamping
karbon.
– Semua mikroorganisme mampu
menggunakan nitrogen anorganik, dapat
mengasimilasi amonia atau garam-garam
amonium sebagai sumber karbon
– Dapat menjadi faktor pembatas karena
dibutuhkan dalam jumlah besar.
– Sumber nitrogen secara umum: nitrat, urea,
amonia (sebagai kontrol pH dan sumber
nitrogen), garam-garam
ammonium.
Free Powerpoint Templates
Page 17
e. Mineral
– Dibutuhkan untuk
pertumbuhan dan metabolisme
– Contoh mineral penting: Magnesium,
fosfor, potasium, sulfur, kalsium,
klorin
– Mineral lain yang biasanya
keberadaannya merupakan impuritis
dalam bahan: kobalt, besi, zinc,
mangan, tembaga
Free Powerpoint Templates
Page 18
SUMBER KARBON
a. Molase : merupakan limbah
cair industri gula sukrosa
a. Whey susu : dihasilkan dari limbah
pembuatan keju yang masih
mempunyai kandungan bahan organik
yang cukup tinggi.
Kandungan dari whey susu antara lain
adalah laktosa sebesar 45-50%,
protein 7-9%, senyawa nitrogen
terlarut 1,5%, Lipid 1-2%, dan garamgaram mineral 6-8%.
Free Powerpoint Templates
Page 19
c. Sulphite Waste Liquor (SWL) :
dihasilkan dari produksi kertas.
Limbah ini mengandung gula dari
hidrolisis hemiselulosa dalam kayu
d. Pati : merupakan bentuk karbohidrat
yang kompleks.
Setelah dihidrolisi menggunakan
amylase dari bakteri/kapang atau
menggunakan enzim dari tanaman
(malt) maka akan dapat menjadi
sumber karbon
yang potensial.
Free Powerpoint Templates
Page 20
FAKTOR TUMBUH
– Mikroorganisme tertentu tidak dapat
mensintesis faktor tumbuh untuk dirinya
sendiri
– Faktor tumbuh yang umum adalah vitamin B,
senyawa yang mirip, asam amino tertentu
atau beberapa asam lemak
– Untuk mikoroorganisme auktotrof
dibutuhkan dalam kadar rendah
– Diberikan dalam bentuk : ekstrak khamir,
ekstrak hati, riboflavin dll
– Dapat diberikan pada konsentrasi tinggi
Free Powerpoint
Templates
dalam fermentasi
asam amino
Page 21
Free Powerpoint Templates
Page 22