MIKROBIOLOGI INDUSTRI zZAENAB, SKM, M.Kes zHP : 08164380091/ 081343663744 ze-mail :
[email protected]
POKOK BAHASAN Faktor yang mempegaruhi Mikroorganisme Dalam industri 2. Mikroorganisme yang digunakan dalam idustri id t i obatobat b t-obatan. b t 3. Mikroorganisme yang digunakan dalam makanan dan minuman 1.
1. Faktor yang mempengaruhi Mikroorganisme Mik i D Dalam l IIndustri d ti Kegiatan g Mikroba yang y g dipengaruhi oleh faktor lingk ngan --Æ lingkungan --Æ 1. Faktor Abiotik 2. Faktor Biotik
FAKTOR ABIOTIK SUHU Kelembaban & Pengeringan g g pH Tekanan Osmose Ion-Ion Logam Iradiasi Tekanan FAKTOR BIOTIK Interaksi antar mikroba Asosiasi mikroba & tmbuhan
SUHU
Suhu minimun S h Optimum. Suhu Optim m Suhu maksimum
Atas dasar pertumbuhannya, mikroba dibagi 3 ; 1. Psikrofil Æ Mikroba yang dapat tumbuh suhu antara 0o C-30 oC dengan suhu optimun 15oC 2 Mesofil Æ Mikroba yg dapat tumbuh 2. suhu antara 25oC-37oC, dan suhu minimun 15oC dan maksimun 45oC55oC. C 3. Termofil Æ Mikroba yang dapat tumbuh suhu antara 40oC-75oC, C dan suhu optimun 55oC-60oC, pd suhu pertumbuhan antara 40oC-75oC dan p suhu optimun 55oC-60oC
Kaitannya dengan suhu
1. Bagaimana pertumbuhan mikroba pd 2. 3. 4. 5. 6.
suhu rendah. rendah Pengaruh suhu subfrezzing& freezing terhadap MO Respons MO terhadap pembekuan. Mekanisme kematian sel akibat pembekuan Faktor yg mempengaruhi ketahanan sel terhadap pembekuan. Faktor yg mempegaruhi ketahanan terhadap panas
2. KELEMBABAN DAN PENGERINGAN
1. Tiap jenis mikroba mempunyai p tertentu. kelembaban optimum 2. Khamir dan Bakteri membutuhkan kelembaban lebih tinggi dibandingkan jamur. 3 Tidak semua air dalam medium dapat 3.Tidak digunakan mikroba Æ air yang digunakan air bebas (aw)
3. pH
Untuk membunuh mikroba dengan pemanasan lebih mudah pada kindisi asam atau alkalis dibandingkan pH netral. Berdasarkan pH yang ada, jasad dikenal dengan asidofil, neurofil, dan alkafil. Mikroba Asidofil adalah mikroba yg apat tumbh pada pH antara 2,02,0-5,0 Mikoba neurofil adalah mikroba yang dapat tumbuh pd kisaran pH 5,55,5-8.0. Mikroba alkafil adalah mikroba yang tumbuh pada kisaran pH 8.48.4-9.5.
• Jadas memiliki pH minimum, maksimum dan optimum. * Bakteri memerlukan pH 6.56.5-7.5, khamir 4.0--4.5, sedang jamur mempunyai 4.0 kisaran pH yang luas. * Untuk menjaga agar pH dalam medium konstan, maka diperlukan penambahan zat buffer.
4. TEKANAN OSMOSE
Beberapa jasad dapat menyesuaikan diri terhadap tekanan osmose yg tinggi. Misalnya, Misalnya jasad osmofil, osmofil halofil, halofil dan haloduric Intradermal I t d l Subccutaneous
5. ION - ION LOGAM Logam berat sep Hg Hg,Ag, Ag Cu Cu,Au Au dan Pb pada kadar yg sangat rendah dpat bersifat toksik toksik. Daya bunuh logam berat pada kadar rendah disebut daya oligodinamik.
6. IRADIASI Radiasi pengion dicirikan oleh energi yang sangat tinggi dan kemampuan penetrasi yg besar. Demikian juga sifat lethalnya Penggunaan radiasi pengion terutama pd bidang farmasi, kedokteran, proses industri serta digunakan dalam bidang industri, mikrobiologi.
7. TEKANAN Tegangan muka mempengaruhi cairan, sehingga permukaan cairan menyerupai memberan yg elastis dan dapat mempengaruhi kehidupan MO. Zat yg dapat menurunkan tegangan muka disebut surfaktan, surfaktan mis sabun, sabun detergen.
2 FAKTOR BIOTIK 2. Dialam jarang dijumpai mikroba yang hidup sebagai biakan murni, tetapi selalu berada dalam asosiasi dengan jasad lain. lain Interaksi antar jasa yg berkait dng mikroba dibedakan antar iteraksi antar mikroba, interaksi mikroba dng tumbuhan dan interaksi mikroba dng hewan. hewan
1. Interaksi Antar mikroba
Interaksi antara mikroba dapat terjadi antara dua mikroba yg sama ukuran selnya ( dua sel bakteri, dua sel protozoa), atau antara dua sel yg sama ukurannya sama memiliki kebutuhan nutrisi yg relatif sama, sebab susunan kimia atau moleku l k suatu t sell pd d umumnya relatif l tif sama. Contohnya interaksi antar Pseudomonas synoyanea dengan Sterptococcus lactis yg menyebabkan terjadinya warna biru.
2. Asosiasi Mikroba dan Tumbuhan Simbiosis mikorisa merupakan asosiasi antara sistem perakaran tanaman dengan keompok jamur tanah tertentu. tertentu Fasfor merupakan hara yg diperlukan dalam jumlah banyak sedang didadalam tanah ketersediaannya terbatas.
B. PENGERTIAN MIKROBIOLOGI INDUSTRI
Mikrobiologi Mik bi l i industri i d t i Æ merupakan k usaha h memanfaatkn mikroba sebagai komponen untuk t k industri i d t i atau t mengikut ik t sertakan t k mikrobia dalam proses. proses.
Mikrobia dlm industri Industri menghasilkan h ilk produk d k 1 Zat Kimia, 1. Kimia sep asam organik organik,, gliserol gliserol,, alkohol.. alkohol 2 Antibiotik 2. A tibi tik 3. Zat tumbuh 4. Enzim 5 Makanan dan Minuman 5. Minuman.. 6. Pengawetan,dan sebagaix. sebagaix.
B. MIKROORGANISME DAN INDUSTRI Dilihat dari sudut perindustrian MO MOÆ Æ pabrik zat Kimia, yg mampu melakukan perubahan yg dikehendaki dikehendaki.. MO merubah bahan mentah & beberapa komponen dari medium tempat tumbuhnya dan dapat dianggap sebagai substrat mengubah bahan mentah menjadi produk baru. baru.
Syarat yg harus dipenuhi bagi Proses Mikrobologi Mik b l i Industri I d i 1. Organisme Æ harus dapat menghasilkan produk yg dikehendaki dalam jumlah yg p banyak banyak, y , & mempunyai p y sifatsifat-sifat yg cukup stabil mampu tumbuh pesat & hebat serta tidak patogenik. patogenik. 2. MediumÆ MediumÆ termasuk substrat yg digunakan oleh organisme untuk membuat produk d k baru b , murah, baru, murah h, dan d tersedia t di dalam d l jumlah yng banyak. banyak.
S Syarat t yg h harus di dipenuhi hi bagi b i Proses P Mikrobologi Industri
3 Hasil Æ Fermentasi industri dilakukan 3. oleh tangktangk-tangki yg besar kapasitasna dan dapat mencapai 200.000 200 000 lt
3. Mikroorganisme g yang y g digunakan g dalam makanan dan minuman Mikroorganisme g yg digunakan g dalam Industri Kapang, Khamir, Dan Bakteri. Produksi Bakteri dan Virus dalam skala komersial digunakan sebagai vaksin dapat juga dipakai sebagai proses Industri.
Produk--produk mikroorganisme Industri Produk 1. 2. 3 3. 4. 5.
Minuman beralkohol Makanan Tambahan Bahan Kimia Farmasi Bahan Hayati (Vaksin dan Antiserum) Bahan Kimia Industri
Mikroorganisme oo ga yang ya g digunakan d gu a a dalam da a Makanan-- Minuman Makanan 1. Produk Industri Pemanfaatan Bakteri.
a. Produksi Cuka Æ terjadi 2 macam perubahan biokimiawi : Fermentasi alkoholik karbohidrat. Oksidasi Ok id i alkohol lkohol menjadi menj di asam m asetat et t
Beberapa produk industri yang dih ilk bakteri dihasilkan b k i PRODUK Asam
Butanol
Butanediol
BAKTERI
KEGUNAAN
Clostridium Acetobutylicum
Pelarut, Pelarut, pembuatan bahan kimia
Bacillus polymexa Enterobacter aerogenesis
P l t l b Pelarut,pelemba b, inermedit kimia
Beberapa produk industri yang dih ilk bakteri dihasilkan b k i PRODUK
Dihidroksiaseton Asam
2 ketoglukonat Asam
5 ketoglukonat Lisin
BAKTERI
Glukonobacter suboxidans
KEGUNAAN
bahan kimia halus Intermediat Pseudomonas spp untuk asam D araboaskorbat Intermediat G.Suboxidans untuk asam tartarat Micrococcus Aditif makanan glutamicus ternak
Mikroorganisme oo ga yang ya g digunakan d gu a a dalam da a Makanan-- Minuman Makanan 1. Produk Industri Pemanfaatan Bakteri Bakteri.. Bakteri yang penting dalam fermentasi : Acetobacter Aceti, produksi asam asetat asetat,, yg mengoksidasi alkohol shingga menjadi asam asetat asetat,, terdapat pd ragi tapai. tapai. Acetobacter xylinum xylinum,, bakteri ini digunakan dalam pembuatan natadecoco.. natadecoco Bacillus sp, melalui rekayasa genetik bakteri ini dapat digunakan untuk produksi bahan baku plastik ramah lingkungan lingkungan.. Bividobacterium sp, sp bersifat anaerob dan digunakan sebagai mikrobia probiotik probiotik.. Lactobacillus sp, digunakan dalam produksi asam laktat juga berperan dalam fermentasi yogurt.
Mikroorganisme oo ga yang ya g digunakan d gu a a dalam da a Makanan-- Minuman Makanan 2. Produk Industri Pemanfaatan Khamir.
Khamir umumnya y digunakan g untuk menyebut y bentukbentukbentuk yg menyerupai jamur dari kelompok Ascomycetes yg tidak berfilmen tetapi uniseluler dng bentuk ovoid atau spheroid. spheroid Fermentasi khamir digunakan dalam pembuatan roti, bir, wine,vinegar. Khamir yg tidak diinginkan ada pd makanan dan menyebabkan kerusakan pd juice buah, sirop, molase, madu jelly, madu, jelly daging, daging dsb, dsb
Mikroorganisme oo ga yang ya g digunakan d gu a a dalam da a Makanan-- Minuman Makanan 2. Produk Industri Pemanfaatan Khamir. Khamir.
Khamir Yg gp penting g dalam fermentasi adalah : a. Saccharomyces cerevisiae, merupakan khamir yg paling populer dalam pengolahan makanan. makanan. Khamir ini digunakan dalam industri wine & bir. bir. Dalam bidang pangan khamir digunakan dalam pengembangan adonan roti dan dikenal sebagai ragi roti.. roti b. Saccharomyces roxii roxii,, khamir yang digunakan dalam pembuatan kecap dan berkontribusi dalam pembuatan aroma.
Mikroorganisme oo ga yang ya g digunakan d gu a a dalam da a Makanan-- Minuman Makanan 2. Produk Industri Pemanfaatan Jamur….. Jamur yang penting dalam fermentasi : a. Aspergillus niger, jamur ini digunakan dalam pembuatan asam sitrat. b. Rhizopus p oryzae, y , jamur j ini penting p g dalam pembuatan tempe. c. Neurospora sitophila, jamur ini penting dalam pembuata oncom. oncom d. Monascus purpureus, jamur ini digunakan pd fermentasi beras.
Mikroorganisme oo ga yang ya g digunakan d gu a a dalam da a Makanan-- Minuman Makanan 2. Produk Industri Pemanfaatan Jamur
Jamur merupakan mikrobia multiseluler yg dimanfaatkan manusia d l dalam fermentasi f t i maupun budidaya. b did Dalam bidang fermentasi umumnya jamur yang digunakan dalam bentuk hifa. Contoh pd pembuatan tempe, angkak dan kecap. Yg dibudi dayakan untuk diambil badan buahnya dikenal sebagai cendawan, misal jamur tiram, jamur merang, jamr kuping.
Aspek Aspekp -a aspek p mikrobiologis ob o og dalam da a pembuatan etil alkohol 1 1.
Substansi : Etil akohol dapat dibuat dari karbohidrat apa saja yg dapat difermentasi oleh khamir.
2.
Organisme g : Saccharomyces y cerevisae. Kultur yg dipilih p harus dapat p tumbuh dng baik dan punya toleransi tinggi terhadap alkohol dalam jumlah banyak dan mampu menghasilkan alkohol dalam jumlah banyak.
3 3.
Reaksi : Perubahan biokimia yg dilakukan oleh khamir. khamir C6 H12 O6 + khamir Æ2C2H5OH + 2CO2
4.
Minuman alkholik : digunakan khamir dari genus saccharomyces cerevisae untuk memfermentasi substrat contoh, bir, rum,wiski,anggur.
5.
Gasahol
: Campuran 90% bensin tanpa timbal dengan 10% alkohol.
Mikroorganisme oo ga yang ya g digunakan d gu a a dalam da a Makanan-- Minuman Makanan 3. Produk Industri Pemanfaatan Kapang.
Kapang digunakan dalam produksi antibiotik dan berbagai zat kimia, enzim, dan produk pangan.
Mikroorganisme yang digunakan dalam Industri obatobat-obatan
Didunia sains Æ MO pertamakali diobservasi melalui mikroskop. Louis Pasteur Æ Penemuannya tentang cara pasteurisasi. Perkembangan produksi penisilin dan antibiotik secara komersial merupakan salah satu peristiwa hebat yg paling dramatis dalam sejarah mikrobiologi industri. 1941, belum ada industri antibiotik, tetapi 10 tahun kemudian penjualan bersih antibiotik mencapai 344 juta dolar AS/ tahun. 1978,, lebih dari 12,5 , jt j kg g antibiotik telah diproduksi. p Penesilin merupakan antibiotik pertama yg dibuat dalam skala industri. Alexander fleming membuka jalan bg produksi antibiotik kemoterautik, yg bersekala besar dan bernilai ekonomis.
Mikroorganisme yang digunakan dalam Industri obatobat-obatan 1. Produk Industri Pemanfaatan Kapang.
Kapang yg diisolasi oleh Fleming (penicillium notatum) Æ hasil yg • diperoleh sangat sedikit sehingga tidak sebanding dengan kebutuhan pasien. Kapang digunakan didalam produksi antibiotik dan berbagai zat kimia, dan produk pangan. contohnya : pemanfaatan kapang dalam proses fermentasi yg digunakan dalam menghasilkan penesilin. Produksi enzim, beberapa spesies kapang dapat mensintesis enzim. Beberapa enzim diantaranya, pektinase, invertase, amilase, dan protease. t
Mikroorganisme yang digunakan dalam Industri obatobat-obatan 1. Produk Industri Pemanfaatan Kapang.
Amilase Æ •menghidrolisis pati menjadi dekstrin dan gula, dan digunakan untuk membuat lem dan bahan perekat melepaskan perekat dari tekstil perekat, tekstil, menjernihkan sari buah, membuat bahanbahan-bahan farmasi.
Invertase Æ Menghidrolisis sukrose menjadi campuran glukose dan levulose, dan digunakan dalam pembuatan gulagula-gula dan sirop yg tak dapat dikristalkan dari sukrose.
Mikroorganisme yang digunakan dalam Industri obatobat-obatan 1. Produk Industri Pemanfaatan Kapang. •
Protease Æ digunakan terhadap kulit untuk memperhalus p tekstur & uratnya y dan pd p langkah g pengolahan kulit lainnya, membuat cairan perekat, melepaskan perekat dari kain sutra, menjernihkan kekeruhan e eu a o oleh e p protein ote daa daam b bir,, da dan digunakan d gu a a bersama sabun untuk mencuci pakaian. Pektinase Æ digunakan untuk menjernihkan sari buah dan juga menghidrolisis pektin dalam batang tanaman rami guna membebaskan serat serat--serat selulose untuk untuk membuat kain linen & kaung goni.
Mikroorganisme yang digunakan dalam Industri obatobat-obatan 2. Produk Industri Pemanfaatan Bakteri
Bakteri asam • laktat dalam kefir Æ bermanfaat untuk kesehatan diantaranya sebagai probiotik yg menekan pertumbuhan bakteri penyebab penyakit saluran pencernaan,, karena bakeri asam laktat memproduksi pencernaan senyawa antimikroba antimikroba,, al: bakteriosin hidrogen peroksida k id dan d antimotik. antimotik ti tik. Bakteri asam laktat Æ mencegah diare yg disebabkan oleh B.Patogen B.Patogen,, mencegah infeksi saluran urine, mengurangi risiko timbulnya kanker/ kanker/ saluran pencernaan,, tumor, organ lain, menurunkan risiko pencernaan penyakit jantung koroner koroner,, merangsang pertumbuhan sistem imun imun..
Mikroorganisme yang digunakan dalam Industri obatobat-obatan 2. Produk Industri Pemanfaatan Jamur •
Penicillum sp, jamur ini terkenal karena
kemampuannya menghasilkan antibiotika yg disebut penicillium.
Jamur penghasil antibiotika saat ini telah banyak diketahui sehingga gg ragam g antibiotika p pun semakin banyak. Tetrasiklin dihasilkan oleh jamur Streptomycin. S f l Sefalosporin i dihasilkan dih ilk oleh l h jamur j cephalosporium. cephalosporium h l i .
Mikroorganisme yang digunakan dalam Industri obatobat-obatan 3. Produk Industri Pemanfaatan Bakteri •
E.Coli dibuat /disintesis menjadi insulin.
TERIMA KASIH
