dalam Industri Fermentasi

Mikroorganisme dalam
Industri Fermentasi
Mas’ud Effendi
Agroindustri Produk Fermentasi
TIP – FTP - UB

Mikrobia yang sering digunakan dalam
fermentasi




Bakteri (bacteria)
Khamir (yeast)
Jamur (fungi)

1

Bakteri

Karakteristik







Ukuran sekitar 1 µm
Sel dapat tunggal atau rantaian
Beberapa berflagella dan aktif bergerak
Berat jenis 1,05 – 1,1 g cm-3
Bentuk:




Bulat (coccus)
Batang (basil)
Lengkung (vibrio)

2

Bakteri Penting dalam Fermentasi







Acetobacter aceti
Acetobacter xylinum
Bacillus sp
Bifidobacterium sp
Lactobacillus sp
Zymomonas mobilis

A cetobacter aceti




Produksi asam asetat
Oksidasi alkohol 
asam asetat
Banyak dalam ragi
tape, sehingga tape
yang terlalu lama (lebih
2 hari) akan masam

3

A cetobacter xylinum







Pembuatan nata de coco

Mensintesis selulosa dari
gula
Nata yang dihasilkan
berupa pelikel yang
mengambang di atas
substrat
Dapat diproduksi kontinyu
dengan lempengan
Terdapat juga pada
kombucha

Bacillus sp




Genus dengan
kemampuan paling luas
Awalnya untuk produksi
amilase

Perkembangan:





B. thuringiensus
(bioinsektisida)
B. subtilis dan B.
megaterium
(penanganan limbah)
Hasil rekayasa genetika
(biodegradable plastic)

4

Bifidobacterium sp




Bersifat anaerob
Produksi probiotik
Biasanya berbentuk
probiotik padat

L actobacillus sp





Produksi asam laktat
Berperan dalam pembuatan
yogurt, sauerkraut, dan
probiotik
Probiotik




Mikrobia yang dikonsumsi
untuk mengatur
keseimbangan flora usus

Asam laktat dapat dibuat
poli asam laktat untuk
plastik ramah lingkungan

5

Zymomonas mobilis



Produksi etanol
Keuntungan drpd S
cerevisiae:








asupan gula dan hasil
etanol lebih tinggi
produksi biomas yang lebih
rendah
lebih tinggi toleransi thd
etanol
tidak memerlukan
tambahan kontrol oksigen
selama fermentasi
Terbuka untuk manipulasi
genetis

Khamir

6

Karakteristik


Morfologi






Bentuk : sperikal  ovoid
Reproduksi aseksual dengan pertunasan
(budding)
Reproduksi seksual dengan menghasilkan
askospora melalui konjugasi 2 sel / askospora

Kultur



Dapat membentuk film di atas permukaan cair
Koloni muda biasanya lembab dan berlendir

Khamir Penting dalam Fermentasi



Saccharomyces cerevisiae
Saccharomyces rouxii

7

Saccharomyces cerevisiae


Khamir paling populer
dalam pengolahan
pangan







Industri wine dan bir
Industri roti

Reproduksi vegetatif
dengan tunas
Sel berbentuk ellipsoid /
silinder

Saccharomyces rouxii


Khamir dalam
pembuatan kecap dan
berkonstribusi penting
dalam pembentukan
aroma

8

Jamur

Karakteristik


Fisiologi


Kandungan air



Suhu










Tahan hingga 14% kandungan air pada bahan
Kebanyakan mesofilik, sebagian psikrotrofik dan termofilik

Kebutuhan oksigen


Jamur benang bersifat aerob

Derajat keasaman


Interval luas : 2 – 8,5 dengan kecenderungan asam

Kebutuhan nutrisi


Mampu hidup dengan berbagai macam nutrisi (sederhana –
kompleks) karena enzim

Senyawa penghambat


Produksi antimikrobia

9

Jamur Penting dalam Fermentasi






Aspergillus niger
Rhizopus oryzae
Neurospora sitophila
Monascus purpureus
Penicillium sp

A spergillus niger


Pembuatan asam sitrat




Untuk pengolahan
pangan

Sering kontaminasi
makanan

10

Rhizopus oryzae







Pembuatan tempe
Menjadikan nutrisi pada
tempe siap dikonsumsi
manusia
Enzim yang dihasilkan
menjadikan protein
terlarut meningkat
Dikembangkan
produksi isoflavon bagi
kesehatan

Neurospora sitophila





Sumber beta karoten
pada fermentasi
tradisional
Produksi oncom
Sumber warna yang
menarik

11

Monascus purpureus




Mulanya jarang dikenal
mikrobiolog
Ditemukan di Jawa,
terkenal di Cina
Produksi angkak






Fermentasi pada beras

Penghasil pewarna alami
yang banyak dipakai pada
masakan Cina
Penghasil zat aktif untuk
kesehatan

Penicillium sp





Terkenal karena
penghasil antibiotika 
penisilin
Pembuatan antibiotika
yang lain
Pembuatan keju
khusus

12

Metode Isolasi


Kultur cair diperkaya



Medium padat

Isolasi Mikroorganisme


Isolasi meliputi:











Mendapatkan
Memurnikan
Mengidentifikasi
Menguji produksi

Isolasi khamir
Isolasi jamur
Isolasi mikroorganisme penghasil lipase
Isolasi mikroorganisme penghasil protease

13

Perbaikan Strain (1)



Tujuan:


Cara perbaikan strain





Memperoleh mutan yang lebih unggul



Fisik
Kimia
Rekayasa genetik

Mutasi genetik



Strain penghasil antibiotika
Biasanya 1 : 106 - 107

Perbaikan Strain (2)


Strain yang diharapkan:








Stabil secara genetik
Efisiensi dalam produksi
Tidak butuh vitamin dan faktor tumbuh
Dapat menggunakan berbagai sumber karbon
berharga rendah
Dapat dilakukan rekayasa genetik
Aman
Cepat dan mudah pemanenan

14

Penyimpanan Kultur






Ekstrak tanah agar
Agar miring dengan parafin
Deep freezing
Liofilisasi
Kultur tanah

15