I. PENDAHULUAN

Sejarah berkembangnya mikrobiologi industri :

Pasteur (1857) : Fermentasi alkohol pd bir dan anggur mrpk hasil aktivitas mikroorganisme, bukan hasil proses kimia. Mikroorganisme juga bisa merusak bir dan aggur, dan fermentasi dpt berlangsung secara aerobik dan anaerobik.

Pasteurisasi untuk pengawetan makanan dan minuman

Hansen (1883) :Hansen (1883) :pengembangan teknik penggunaan pengembangan teknik penggunaan kultur murni kultur murni brewing menggunakan isolat murni brewing menggunakan isolat murni yeast yeast Saccharomyces carlsbergensisSaccharomyces carlsbergensis, , sekarang : sekarang : S. cerevisiaeS. cerevisiae

Weizmann (1913 – 1915) :Weizmann (1913 – 1915) :

fermentasi aseton-butanol fermentasi aseton-butanol menggunakan menggunakan Clostridium Clostridium acetobutylinumacetobutylinum

Selanjutnya :Selanjutnya :

1920 1920 produksi asam sitrat produksi asam sitrat menggunakan kapang Aspergillus nigermenggunakan kapang Aspergillus niger

1940 an 1940 an produksi antibiotik penisilin produksi antibiotik penisilin pd waktu PD IIpd waktu PD II

1970 an 1970 an produksi antibodi monoklonal produksi antibodi monoklonal utk tujuan analitis, diagnostik, terapitik utk tujuan analitis, diagnostik, terapitik dan purifikasidan purifikasi

1980 an 1980 an era rekayasa genetika era rekayasa genetika (teknologi DNA rekombinan, banyak (teknologi DNA rekombinan, banyak menggunakan E. coli – prokariot – dan menggunakan E. coli – prokariot – dan yeast – eukariot -) utk kemajuan yeast – eukariot -) utk kemajuan teknologi fermentasiteknologi fermentasi

MENGAPA MIKROORGANISME … MENGAPA MIKROORGANISME …

kultivasi mudahkultivasi mudah pertumbuhan cepat (waktu pertumbuhan cepat (waktu

generasi pendek : orde menit atau generasi pendek : orde menit atau jam)jam)

kebutuhan substrat murah (dapat kebutuhan substrat murah (dapat menggunakan limbah)menggunakan limbah)

produk beragamproduk beragam mudah dimanipulasi genetiknyamudah dimanipulasi genetiknya

Industri secara mikrobiologis Industri secara mikrobiologis melibatkan dua tahapan :melibatkan dua tahapan : Upstream processingUpstream processing berhubungan dg berhubungan dg

semua faktor dan proses yang mengarah semua faktor dan proses yang mengarah dan meliputi fermentasi, yg terdiri dr 3 dan meliputi fermentasi, yg terdiri dr 3 bag. utama yi : mikroorganisme producer, bag. utama yi : mikroorganisme producer, medium fermentasi, dan proses fermentasimedium fermentasi, dan proses fermentasi

Downstream processingDownstream processing meliputi semua meliputi semua unit proses yg mengikuti fermentasi, yi : unit proses yg mengikuti fermentasi, yi : pemanenan / pengunduhan, pemecahan pemanenan / pengunduhan, pemecahan sel, pemurnian produk dan ekstrak atau sel, pemurnian produk dan ekstrak atau medium, dan tahap finishing medium, dan tahap finishing penting penting utk menjaga kualitas produk agar tdk utk menjaga kualitas produk agar tdk rusak.rusak.

ASPEK-ASPEK YANG ASPEK-ASPEK YANG DIPERHATIKAN :DIPERHATIKAN :

Mikroorganisme penghasil :Mikroorganisme penghasil : strategi mendapatkan strategi mendapatkan

mikroorganisme yg bermanfaat bagi mikroorganisme yg bermanfaat bagi industriindustri

peningkatan potensi strain utk peningkatan potensi strain utk meningkatkan produktivitas dan hasilmeningkatkan produktivitas dan hasil

pemeliharaan kemurnian strain pemeliharaan kemurnian strain preparasi inokulum preparasi inokulum pengembangan strain yg terseleksi pengembangan strain yg terseleksi

Medium fermentasi :Medium fermentasi : pemilihan bahan sbg sumber karbon pemilihan bahan sbg sumber karbon

dan energi bagi mikroba industridan energi bagi mikroba industri pemilihan bahan sbg sumber nutrien pemilihan bahan sbg sumber nutrien

esensil bagi mikroba industriesensil bagi mikroba industri pemilihan bahan sbg substrat pemilihan bahan sbg substrat

produksi mikroorganisme yg bisa produksi mikroorganisme yg bisa menghasilkan produk maksimal dan menghasilkan produk maksimal dan menguntungkanmenguntungkan

dpt menggunakan limbah dr industri dpt menggunakan limbah dr industri lainlain

Proses fermentasiProses fermentasi

pertumbuhan sejumlah sel pada kondisi pertumbuhan sejumlah sel pada kondisi aerobik atau anaerobik, di dalam vessel aerobik atau anaerobik, di dalam vessel yg berfungsi sbg fermenter atau yg berfungsi sbg fermenter atau bioreaktor.bioreaktor.

(istilah fermentasi dlm metabolisme (istilah fermentasi dlm metabolisme proses menghasilkan energi dimana proses menghasilkan energi dimana senyawa organik berfungsi sbg donor senyawa organik berfungsi sbg donor dan aseptor elektron).dan aseptor elektron).

kultivasi mikroba industri dg kondisi kultivasi mikroba industri dg kondisi terkendali utk mengoptimalkan terkendali utk mengoptimalkan pertumbuhan organisme atau utk pertumbuhan organisme atau utk produksi produk targetproduksi produk target

berhubungan dg aktivitas metabolisme berhubungan dg aktivitas metabolisme mikroba industri dlm sintesis produk mikroba industri dlm sintesis produk target target shg mekanisme regulasi dlm shg mekanisme regulasi dlm metabolisme dijaga dg memperhatikan metabolisme dijaga dg memperhatikan kondisi lingkungan yg dpt berpengaruh kondisi lingkungan yg dpt berpengaruh thd aktivtivitas metabolisme (hindari thd aktivtivitas metabolisme (hindari represi dan penghambatan feedback). represi dan penghambatan feedback).

Mode fermentasi : sistem batch, fed-Mode fermentasi : sistem batch, fed-batch, kontinyubatch, kontinyu

Aerasi , nonaerasiAerasi , nonaerasi Steril, non sterilSteril, non steril Substrat padat, semi padat, cairSubstrat padat, semi padat, cair

Proses hilirProses hilir

meliputi tahapan pemanenan sel, meliputi tahapan pemanenan sel, pemecahan sel, ekstraksi, pemecahan sel, ekstraksi, pemurnian produk dr ekstrak atau pemurnian produk dr ekstrak atau medium pertumbuhan, dan medium pertumbuhan, dan finishing. finishing.

membutuhkan metode yg cepat dan membutuhkan metode yg cepat dan efisien utk menjaga kestabilan efisien utk menjaga kestabilan produk produk

Produk fermentasiProduk fermentasi

volume tinggi nilai rendah atau volume volume tinggi nilai rendah atau volume rendahrendah

nilai tinggi :nilai tinggi : makanan, minuman, food additives makanan, minuman, food additives

dan suplemendan suplemen produk-produk kesehatanproduk-produk kesehatan enzim mikrobaenzim mikroba industri zat kimia dan bahan bakarindustri zat kimia dan bahan bakar