BAB I PENDAHULUAN LATAR BELAKANG Mikrobiologi industri ialah pertumbuhan mikroorganisme dalam jumlah besar di bawah keadaan kendali, yang bertujuan untuk menghasilkan produk yang bernilai ekonomi dan bermanfaat.. Mikroorganisme dapat merombak bahan mentah menjadi suatu produk baru. Bakteri juga digunakan dalam skala industri untuk menghasilkan berbagai macam zat kimia. Salah atu dari proses ini adalah pembuatan cuka yang membiarkan anggur menjadi asam dalam keadaaan terawasi. Khamir pada umumnya dipakai untuk menyebut bentuk-bentuk yang menyerupai jamur dari kelompok ascomycetes yang tidak berfilamen. Khamir ada yang bermanfaat namun ada juga yang bebahaya. Salah satu pemanfaatan khamir yang paling penting dan yang paling terkenal ialah produk etil akohol dari karbohidrat dan khamir yang tidak diinginkan yang ada pada makanan yang menyebabkan kerusakan. Proses fermentasi ini dimanfaatkan oleh para pembuat bir, roti, anggur, bahan kimia, dan lain lain. Masalah kekurangan energi dewasa ini telah meningkatkan minat terhadap alkohol sebagai campuran bahan bakar konvensional. Gasohol yang biasanya merupakan campuran 90% bensin tanpa timbal dengan 10% alkohol, sudah digunakkan di beberapa daerah di Amerika Serikat dan tengah diproduksi dalam skala lebih besar lagi di Brazillia. TUJUAN PENULISAN Adapun tujuan penulisan makalah ini adalah: Untuk mengetahui apa itu mikrobiologi industri. Untuk mengetahui beberapa prasyarat bagi proses mikrobiologi industri Untuk mengetahui karakteristik morfologi khamir. Untuk mengetahui aspek-aspek mikrobiologis dalam proses pembuatan etil alkohol. Mengetahui jamur yang sangat bermanfaat dan proses pembuatan gasohol. RUMUSAN MASALAH Adapun rumusan penulisan makalah ini adalah: Apa itu mikrobiologi industri? Apa saja prasyarat bagi proses mikrobiologi industri? Apa saja karakteristik morfologi khamir? Apa aspek-aspek mikrobiologis dalam proses pembuatan etil alkohol? Apa jamur yang sangat bermanfaat dan bagaimana proses pembuatan gasohol? MANFAAT PENULISAN Adapun manfaat dalam penulisan makalah ini adalah: Sebagai bahan referensi untuk belajar. Sebagai pemenuhan tugas Mikrobiologi Sebagai sarana ppemberian informasi kepada mahasiswa. METODE PENULISAN Metode dalam penulisan ini adalah metode kepustakaan yakni mengumpulkan data yang diperlukan dari bahan-bahan referensi seperti buku, diktat kuliah, makalah, dan jurnal yang bersangkutan dengan topik yang akan dibahas oleh penulis serta tambahan bahan dari internet. BAB II MIKROBIOLOGI INDUSTRI (BAKTERI DAN KHAMIR) Yang dimaksud dengan mikrobiologi industri ialah pertumbuhan mikroorganisme dalam jumlah besar di bawah keadaan kendali, yang bertujuan untuk menghasilkan produk yang bernilai ekonomi dan bermanfaat. Adapula aspek-aspek lain yang penting dalam mikroorganisme yang merusak bahan makanan, kayu, bahan pakaian, dan bahan-bahan lain, serta penggunaan mikroorganisme secara luas seperti antibiotok, vitamin, dan asam amino. 2.1 MIKROORGANISME DAN INDUSTRI Mikroorganisme dapat merombak bahan mentah menjadi suatu produk baru, yang dapat digambarkan reaksinya sebagai berikut: Substrat (Bahan mentah) + Mikroorganisme Produk baru Beberapa Prasyarat bagi Proses Mikrobiologi Industri Praktis Beberapa dari prasyarat yang perlu dipenuhi adalah sebagai berikut: Organisme Organisme yang akan dipakai harus dapat menghasilkan produk yang dikehendaki dalam jumlah bahanyak, harus memiliki sifat-sifat yang stabil dan mampu tumbuh pesat dan hebat, serta tidak patogenik. Medium Medium termasuk substrat yang digunakan oleh organisme untuk membuat produk baru, harus murah dan tersedia dalam jumlah banyak. Hasil Fermentasi industri dilakukan dalam jumlah besar. Produksi yang dibentuk melalui metabolisme mikroorganisme biasanya campuran heterogen yang meliputi sel mikroba dalam jumlah yang luar biasa banyaknya dan komponen-komponen medium yang tak terpakai. Produk hasil fermentasi mikroba antara lain: Minuman Hormon steroid Enzim, Vitamin Antibiotik, Asam nukleat, Asam organik, dll. Produk-produk Mikrobilogi Industri mikroboilogi digolongkan ke dalam beberapa kategori, yang paling penting yaitu: Minuman beralkohol Makanan tambahan Bahan kimia farmasi (penicillin) Bahan hayati (vaksin dan antiserum) Bahan kimia industri (keju, kecap, yogurt) 2.2 PRODUK INDUSTRI DARI PEMANFAATAN BAKTERI Bakteri digunakan dalam skala industri untuk menghasilkan berbagai macam zat kimia, enzim, asam amino, vitamin, dan substansi lain. Salah atu dari proses ini adalah pembuatan cuka yang membiarkan anggur menjadi asam dalam keadaaan terawasi. Pada pembuatan cuka terjadi dua macam perubahan biokimiawi, yaitu: 1). Fermentasi alkohol karbohidrat dan 2). Oksidasi alkohol menjadi asam asetat. Ciri esensial dari salah satu proses industri cuka adalah metode Frings. 2.3 PRODUK INDUSTRI DARI PEMANFAATAN KHAMIR Istilah khamir pada umumnya dipakai untuk menyebut bentuk-bentuk yang menyerupai jamur dari kelompok ascomycetes yang tidak berfilamen. Khamir ada yang bermanfaat namun ada juga yang bebahaya. Salah satu pemanfaatan khamir yang paling penting dan yang paling terkenal ialah produk etil akohol dari karbohidrat dan khamir yang tidak diinginkan yang ada pada makanan yang menyebabkan kerusakan. Proses fermentasi ini dimanfaatkan oleh para pembuat bir, roti, anggur, bahan kimia, dan lain lain. Karakteristik morfologi khamir dideterminasi menggunakan uji mikrosopis sebagai berikut: Bentuk dan strukutur Khamir kadang dapat membentuk miselium semu. Ukurannya juga bervariasi. Struktur yang dapat diamati meliputi dinding sel, sitoplasma, vakuola air, globula lemak dan granula. Reproduksi Kebanyakan khamir melakukan reproduksi secara aseksual melalui pembentukan tunas secara multilateral ataupun polar. Reproduksi secara seksual menghasilkan akospora yang menghasilkan sel anakan kecil. Jumlah spora dalama askus bervariasi tergantung macam khamirnya. Karakteristik Kultur Khamir dapat membentuk lapisan film di atas permukaan medium cair. Produksi pigmen karotenoid mendakan adanya pertumbuhan genus rhodotorula. Fermentasi Alkohol Alkohol merupakan zat pelarut dan bahan dasar paling umum yang digunakakan di laboratotium dan di dalam industri kimia. Aspek-aspek mikrobiologis dalam proses pembuatan etil akohol dapat dirangkum sebagai berikut. Subtrat Etil alkohol dapat dibuat dari karbohidrat apa saja yang dapat difermentasikan oleh khamir. Apabila pati-patian seperti jangung, maka langkah pertama bahat tersebut harus dihidrolisis menjadi gula sederhaan yang dapat difermentasikan. Hidrolisil tersebut dapat dilakukan degan bantuan enzim dari “barley malt” atau kapang atau dengan cara pemanasan bahan yang telah diasamkan. Beberapa bahan umum yang dapat digunakan diseluruh dunia adalah jagung, tetes (molasses), bit gula, ketang, beras, dan buah anggur. Organisme Kultur yang dipilih harus dapat tumbuh dengan baik dan mempunyai toleransi yang tinggi terhadap alkohol serta mampu menghasilkan alkohol dalam jumlah banyak. Telah dicurakhan perhatian terhadap seleksi dan pengembangan galur-galur khamir yanmg unggul. Galur-galur tepilih adalah Saccharomyces cerevisiae. Reaksi Perubahan biokomiawi yang dilakukan oleh khamir ialah sebagai berikut: C6H12O6 + Khamir 2C2H5OH +2CO2 Minuman Alkoholik Bir, rum dan anggur merupakan minuman alkohol hasil fermentasi khamir. Produk tersebut berbeda antara satu dengan yang lainnyakarena bahan mentah dan galur khamir yang digunakan juga berbeda. Misalnya rum, adalah produk hasil fermentasi jangung atau gandum hitam, sedangkan anggur adalah produk hasil fermentasi dari sari buah anggur. Setiap contoh tersebut, digunakan khamir dari genus Saccharomyces untuk memfermentasi substratnya. Khamir yang penting dalam fermentasi adalah: Saccharomyces cerevisiae, merupakan khamir yang paling populer dalam pengolahan makanan. Khamir ini telah lama digunakan dalam industri wine dan bir. Saccharomyces roxxi, adalah khamir yang digunakan dalam pembuatan kecap dan berkontribusi pada pembentukan aroma. Rasa dan aroma bahan pangan yang ditumbuhi kapang tau khamir disukai oleh banyak bangsa karena rasanya enak dan aromanya yang khas. Jamur Ragi Jamur Saccharomyces cerevisiae telah memiliki sejarah yang luar biasa dibidang industri fermentasi. Karena kemampuannya dalam mengasilkan alkohol inilah disebut sebagai mikroorganisme aman. Seiring dengan berkembangnya genetika mokuler,Saccharomyces cerevisiae digunakan untuk menciptakan revolusi terbaru manusia dibidang rekayasa genetika. Saccharomyces cerevisisae sering juga disebut sebagai jamur super karena telah menjadi mikroorganisme frontier di berbagai bioteknologi modern. Sehingga kegunaan mikroorganisme ini pun menjadi semakin penting di dunia industri fermentasi. Saccharomyces cerevisiae baru didapat dari riset dan aplikasi bioteknologi telah merambah sektor-sektor komersila yang penting terutama makanan, minuman, biofuel, kimia, industri enzim, pharmasitikal, agricultural, dan lingkungan. Dimasa depan, terutama karena krisis energi yang semakin sering terjadi, etanol yang diproduksi oleh fermentasi jamur ragi ini akan mendapat perhatian khusus karena potensinya sebagai biofuel. Di dunia sains, saccharomyces cerevisiae merupakan mikroorganisme yang pertama kali diobservasi oleh “Pendekar Mikrobiologi” Antonie Van Leewwnhoek. Louis Pasteur yang terkenal dalam penemuannya mengenai cara penstrelilan susu, menggunakaknnya sebagai bahan biokimia hidup dalam proses transformasi. Jamur ini juga digunakan sebagai “pabrik” tempat pembuatan vaksin hepatitis B rekombinan yang pertama. Saccharomyces juga merupakan pabrik enzim makanan pertama dalam pembuatan keju. Hampir semua teknologi frontier seperti genomic, proteomic, dan nanobioteknologi menggunakan jamur ini. Oleh karena itu, tidak diragukan lagi bahwa inovasi sains dan teknologi juga akan semakin melaju di bidang bioekonomi. Dimasa depan jamur ini akan menjadi sel inang yang semakin diperhitungkan dalam pembuatan low volume, high value produk bioteknologi, seperti enzim, bahan-bahan kimia, protein terapi, dan produk farmasitikal lainnnya. Saat ini biomass tanaman adalah sumber biofuel yang paling banyak dikembangkan karena harganya yang murah dan persediaannya yang mudah didapat. Biofuel dalam bentuk etanol merupakan salah satu harapan masa depan dari superjamur ini. Alasan utama dari penggunaan etanol adalah sumber energi yang sustainable dan ramah lingkungan, serta sangat menguntukan secara ekonomi makro terhadap komunitas pedesaan. Gasohol Masalah kekurangan energi dewasa ini telah meningkatkan minat terhadap alkohol sebagai campuran bahan bakar konvensional. Gasohol yang biasanya merupakan campuran 90% bensin tanpa timbal dengan 10% alkohol, sudah digunakkan di beberapa daerah di Amerika Serikat dan tengah diproduksi dalam skala lebih besar lagi di Brazillia. Penggunaan bahan bakara campuran ini secara luas boleh jadi ditentukan oleh faktor-faktor ekonomi, yaitu biaya produksi alkohol. Untuk menjadikan gasohol suatu bahan bakar yang ekonomis maka harus tersedia bahan mentah yang murah dan berjumlah banyak untuk fermentasi, dan harus dikembangkan metode-metode yang lebih efisien untuk memisahkan dan memperoleh alkohol yang dihasilkan. Gasohol dihasilkan dari fermentasi kapang terhadap gula tebu yang melimpah. Gasohol bersifat murah, dapat diperbaharui dan tidak menimbulkan polusi. Setelah tebu diambil gulanya, maka tersisalah limbah berserat yang disebut bagasse. Bagasse dapat dikeringkan dan dibakar sebagai bahan sumber tenaga untuk alat destilasi. Proses pembuatan gasohol, meliputi lima langkah utama, yaitu sebagai berikut: Penanaman tebu Ektraksi gula dengan memecah dengan membilas tebu Pengkristalan sukrosa, yang menyisakan sirup glukosa yang disebut molasse Fermentasi molasse oleh khamir Saccharomyces cerevisiae menjadi alkohol pekat Distilasi (penyulingan) alkohol pekat menjadi etanol murni, memakai sumber tenaga dari bagasse BAB III PENUTUP KESIMPULAN Mikrobiologi industri ialah pertumbuhan mikroorganisme dalam jumlah besar di bawah keadaan kendali, yang bertujuan untuk menghasilkan produk yang bernilai ekonomi dan bermanfaat. Mikroorganisme dapat merombak bahan mentah menjadi suatu produk baru dengan syarat Bentuk dan strukutur, Reproduksi, Karakteristik Kultur. Bakteri dalam skala industri digunakan untuk menghasilkan berbagai macam zat kimia, enzim, asam amino, vitamin, dan substansi lain. Salah satu dari proses ini adalah pembuatan cuka yang membiarkan anggur menjadi asam dalam keadaaan terawasi. Produk hasil fermentasi mikroba antara lain Minuman, Hormon steroid, Enzim, Vitamin, Antibiotik, Asam nukleat, Asam organik, dll. Adapun aspek-aspek mikrobiologis dalam proses pembuatan etil akohol dari proses fermentasi alkohol adalah substrat, mikroorganisme dan reaksi. Jamur yang sangat menguntungkan adalah Saccharomyces cerevisiae karena kemampuannya dalam mengasilkan alkohol (etanol). Dimasa depan, terutama karena krisis energi yang semakin sering terjadi, etanol yang diproduksi oleh fermentasi jamur ragi (Saccharomyces cerevisiae) ini akan mendapat perhatian khusus karena potensinya sebagai biofuel. Di dunia sains, saccharomyces cerevisiae merupakan mikroorganisme yang pertama kali diobservasi oleh “Pendekar Mikrobiologi” Antonie Van Leewwnhoek. SARAN Saran dalam makalah ini adalah tidak hanya Saccharomyces cerevies saja yang diberi perhatian lagi. Akan lebih baik lagi kalau ada pengembangan jamur ragi yang lainnya. Sebab akan ada variasi dari penggunaan jamur ragi. 9