biotek 1.docx

7/21/2019 biotek 1.docx

http://slidepdf.com/reader/full/biotek-1docx 1/8

Vivi Afifaturrizqi

Minggu, 18 Desember 2011

BIOTEKO!O"I DA!AM BIDA" #A"A

BAB I

#EDA$%!%A

Selama bumi ini ada, Insya Allah selama itu pulalah manusia akan tetap ada dengan

segala kebutuhan yang dari hari kehari kian meningkat baik kulitas maupun kuantitasnya.

Meningkatnya kulitas hidup serta nilai-nilai budaya manusia itu sendiri akan menuntut

peningkatan dari kulitas kebutuhannya, sedangkan pertambahan jumlah populasi manusia

akan meningkatkan kuantitas kebutuhan tersebut.

Untuk memenuhi kebutuhan manusia tersebut maka berkembanglah suatu kemajuan

teknologi baru yang memberikan kesempatan kepada manusia untuk menjadi arsitek

kehidupan yaitu Bioteknologi. Bioteknologi berasal dari kata “bio” dan “teknologi” yang

dapat diartikan sebagai penggunaan organisme atau sistem hidup untuk memeahkan suatu

masalah atau untuk menghasilkan produk yang berguna.

Bioteknologi dapat dide!enisikan sebagai aplikasi proses biologis dengan

menggunakan sel-sel mikroba, tanaman maupun he"an serta bagian-bagian daripadanya,

untuk menghasilkan barang dan jasa. Maka bioteknologi pangan dapat diartikan solusi

bioteknologi dibidang pangan, sejak dari mempersiapkan bahan sampai dengan

pengolahannya menjadi produk siap olah maupun siap hidang.

#ebutuhan yang sangat $ital dan harus selalu diari solusinya adalah masalah pangan.

Untuk pemenuhan kebutuhan akan pangan tersebut, ternyata perkembangan teknologi lebih

banyak berperan. %ang menarik, bioteknologi lebih banyak mengarah kepada peningkatan

mutu &kualitati!' dibanding kearah kuantitati!.

http://afifaturrizqi.blogspot.com/

http://afifaturrizqi.blogspot.com/



BAB II

#EMBA$A&A

A' #engertian Bi(te)n(*(gi +a*am Bi+ang #angan

Bioteknologi berasal dari kata “bio” dan “teknologi” yang dapat diartikan sebagai

penggunaan organisme atau sistem hidup untuk memeahkan suatu masalah atau untuk

menghasilkan produk yang berguna. Sedangkan bioteknologi dalam bidang pangan

merupakan abang ilmu yang mempelajari peman!aatan makhluk hidup &bakteri, !ungi dan

lainnya' maupun produk dari makhluk hidup &en(im, alkohol' dalam proses produksi untuk

menghasilkan bahan pangan. Maka bioteknologi pangan dapat diartikan solusi bioteknologi

dibidang pangan, sejak dari mempersiapkan bahan sampai dengan pengolahannya menjadi

produk siap olah maupun siap hidang.

Gambar 1. Bagan tentang pengertian Bioteknologi

Bioteknologi seara sederhana sudah dikenal oleh manusia sejak ribuan tahun yang

lalu. Sebagai ontoh, di bidang teknologi pangan adalah pembuatan bir, roti, maupun keju

yang sudah dikenal sejak abad ke-)*. +i bidang pangan, dengan menggunakan teknologi

rekayasa genetika, kultur jaringan dan rekombinan +A, dapat dihasilkan tanaman dengan

si!at dan produk unggul karena mengandung (at gi(i yang lebih jika dibandingkan tanaman

biasa, serta juga lebih tahan terhadap hama maupun tekanan lingkungan.

+i egara kita banyak dijumpai produk-produk makanan tradisional hasil proses

!ermentasi atau kerja mikroorganisme, seperti tempe, onom, dan tapai. Semua itu

digolongkan kedalam bioteknologi tradisional atau kon$ensional. Bioteknologi tradisional

memiliki iri, semua hasil akhir dan produkti$itasnya adalah sebagai proses alamiah, sesuai

dengan kemampuan dasar yang dimiliki oleh tiap mikroorganisme yang berperan. roses-

proses bioteknologi dalam bidanng pangan saat ini meliputi proses !ermentasi yaitu berupa

bahan makanan seperti yogurt, keju, bir, anggur, uka, roti, dan keap.

Seara garis besar kegiatan bioteknologi dalam bidang pangan meliputi

). /eknologi sel mikroba, untuk produksi pangan ter!ermentasi dan aditi! pangan.



/eknologi sel mikroba sudah diaplikasikan dibidang pangan beberapa abad yang lalu.

/ujuan dari tekniologi sel mikroba ini adalah untuk penga"etan pangan yang menghasilkan

berbagi jenis pangan ter!ermentasi seperti dadih &yoghurt dan keju', tauo, tape dan

sebagainya. Sedangkan teknologi mikrobial yang bertujuan untuk menghasilkan bahan kimia

&sekaligus bahan pangan' adalah produksi etanol oleh khamir dan proses lanjutannya untuk

mengahasilkan uka &asam asetat' oleh bakteri. ada a"al abad ke II ditemukan teknologi

produksi gliserol oleh khamir yang diransang oleh kebutuhan untuk memproduksi dinamit.

Berbagai maam asam dan en(im sudah dapat dihasilkan dengan bantuan mikroba ini.

Bahkan sederetan bahan kimia lain yang telah dapat diproduksi seara mikrobial. Mikroba

sudah terbukti merupakan agen biologis yang sangat potensial untuk mengahsilkan berbegai

jenis (at kimia. Banyak diantaranya merupakan bahan aditi! pangan. /eknologi produksi

aditi! pangan seara mikrobial dilandasi oleh teknik manipulasi metabolisme agar (at yang

dikehendaki terakumulasi dan dikeluarkan dari dalam sel. /eknik manipulasi metabolisme ini

diperoleh dari mutasi kon$ensional seperti radiasi dengan sinar 0, U1, 2amma dan

penggunaan mutagen kimia, maupun mutasi modern melalui rekayasa genetik.

3. Aplikasi en(im baik untuk persiapan bahan maupun pengolahan pangan.

/eknologi aplikasi en(im untuk persiapan maupun pengolahan pangan sangat luas.

Aplikasi yang tergolong kelompok pertama, misalnya pembuatan sirup glukosa dari pati-

patian yang melibatkan en(im-en(im 4 dan 5 amylase, amiloglukosidase dan pullulanase,

kon$ersi glukosa ke !ruktosa oleh glukosaisomerase, penggunaan pektinase untuk membantu

ekstraksi pati dari bahan asalnya, modi!ikasi pati untuk mengubah si!at !ungsionalnya dan

sebagainya. #elompok kedua, misalnya penggunaan lipase untuk menghasilkan emulsi!ier,

sur!aktant, mentega, oklat tiruan, protease untuk membantu pengempukan daging,

menegah kekeruhan bir, naringinase untuk menghilangkan rasa pahit pada juie jeruk,

glukosa oksidase untuk menegah reaksi penoklatan pada produk tepung telur dan lain-lain.

6. #ultur sel atau jaringan tanaman dan tanaman transgenik.

Sel tanaman mempunyai kemampuan yang disebut “totipoteny”, yaitu kemampuan

tumbuh dan berkembang biak untuk menjadi tanaman lengkap pada medium yang memenuhi

syarat. Sel tersebut dapat tumbuh tanpa mengalami de!erensiasi. 7al ini tertgantung pada

kadar hormone pertumbuhan yang diberikan. emberdayaan sel atau jaringan tanaman

bertujuan untuk

a. roduksi (at kimia atau aditi! pangan



b. Menumbuhkan tanaman &dengan produk bahan pangan' bersi!at tinggi.

. Menumbuhkan tanaman dengan produkti!itas bahan pangan tinggi.

Si!at $ariasi somaklonal dari sejumlah populasi sel tanaman yang tumbuh dapat

digunakan untuk menseleksi sel tanaman yang unggul untuk memproduksi metabolit tertentu.

roduk-produk aditi! dari sel tanaman tersebut berguna untuk

a. 8at "arna pangan &antosianin, betasinin, sa!!ron'

b. 9la$or &stra"berry, anggur, $anilla, asparagus'

. Minyak atsiri &mint, ros, lemon ba"ang'

d. emanis &ste$iosida, monelin'

/anaman transgenik adalah khususnya tanaman yang mempunyai gen hasil alihan dari

mikroorganisme lain. :ontoh tanaman transgenik adalah tanaman yang mengandung gen

raun serangga dari Bacillus thuringiensis &gen Bt'. /anaman kentang tahan terhadap

herbisisda biolaphos, tanaman kapas tahan terhadap herbisisda glyphosate.

;. #ultur sel he"an dan he"an transgenik.

#ultur sel he"an adalah sisitem menumbuhkan sel manusia maupun he"an untuk

tujuan memproduksi metabolit tertentu. Aplikasi dari system ini banyak digunakan untuk

menghasilkan produk-produk !armasi dan kit diagnostik dengan jenis produk berupa molekul

protein kompleks. Aplikasi yang berhubungan tidak langsung dengan masalah pangan,

misalnya penetapan jenis kelamin dari embrio yang akan ditanam, penentuan masa o$ulasi

dari sapid an !ertilisasi in $itro untuk he"an. Adapun ontoh-ontoh produk yang biasa

dihasilkan oleh sel he"an misalnya inter!eron, tissue plasminogen ati$ator, erythroprotein,

hepatitis B sur!ae antigen.

7e"an transgeni adalah he"an yang menerima gen pindahan dari organisme lain&atau he"an yang sama' untuk tujuan-tujuan yang tentunya dianggap menguntungkan bagi

manusia.

<. =ekayasa protein.

Aplikasi rekayasa protein dalam bidang pangan melibatkan dua hal yaitu

a. >n(im melalui modi!ikasi molekul protein, untuk stabilitas en(im pada kondisi-kondisi

khusus. Misalnya perbaikan kestabilan termal dari en(im glukosa isomerase.

b. Modi!ikasi protein pangan untuk mengubah si!at !ungsionalnya, untuk memperbaiki si!at

elastisitas, kemampuan membentuk emulsi atau kemampuan menstabilkan tekstur.

B' Manfaat Bi(te)n(*(gi +a*am Bi+ang #angan



eran bioteknologi, khusunya peman!aatan mikroba dalam bidang pangan, telah

ukup luas dikenal masyarakat. +engan mudah, kita dapat menemukan makanan dan

minuman hasil !ermentasi mikroba. Adapun man!aat bioteknologi dalam bidang pangan

adalah sebagai berikut

). Menghasilkan produk makanan yang bergi(i tinggi. :ontohnya tempe, roti dan nata de oo.

3. Menghasilkan produk makanan dan minuman hasil !ermentasi alkohol. :ontohnya tapai, bir

dan "ine.

6. Menghasilkan produk makanan dan minuman hasil !ermentasi Asam. :ontohnya yoghurt,

keju, sauerkraut dan pikel &aar'.

;. Menghasilkan produk bahan penyedap. :ontohnya tauo, keap, terasi, dan uka.

Sedangkan masalah dari adanya bioteknologi dalam bidang pangan adalah munulnya

penyakit biotipe baru dari produk bioteknologi pangan.

' #r(+u) Bi(te)n(*(gi +a*am Bi+ang #angan

Seara garis besar, produk bioteknologi dalam bidang pangan dapat dikelompokkan

menjadi empat jenis yaitu sebagai berikut

). roduk makanan bergi(i tinggi

a. /empe

Salah satu ontoh makanan bergi(i tinggi hasil bioteknologi adalah tempe. /empe

merupakan makanan tradisional masyarakat Indonesia yang sudsah dikenal sejak dulu. /empe

dibuat dengan meman!aatkan jamur genus Rhizopus, seperti R. stoloniferus, R. oligosporus,

dan R. oryzae. /empe memiliki beberapa keungulan, yaitu bergi(i tinggi dan mudah dierna.

7al itu disebabkan selama proses !ermentasi, jamur Rhizopus menghasilkan en(im protease

yang mampu mendegradasi protein menjadi asam amino dan juga menghasilkan en(im lipase

yang menguraikan lemak menjadi asam lemak. Baik asam amino maupun asam lemak

merupakan senya"a sederhana yang langsung dapat diserap oleh tubuh.

b. ?nom?nom terbuat dari ampas tahu, yaitu ampas kedelai dengan bantuan jamur

eurospora sitophila. @amur ini dapat menghasilkan (at "arna merah atau oranye yang

merupakan pe"arna alami. eurospora dapat mengeluarkan en(im amilase, lipase protease

yang akti! selama proses !ermentasi. Selain itu, juga dapat menguraikan bahan-bahan dinding

sel ampas kaang kedelai, singkong, atau kelapa.9ermentasi ini juga menyebabkan

terbentuknya sedikit alkohol dan berbagai ester yang beraroma sedap.

. =oti

=oti juga termasuk makanan produk bioteknologi yang bergi(i tinggi. =oti dibuat

dengan ara !ermentasi oleh ragi atau yeast. +alam pembuatan roti, produk !ermentasi yang



diperlukan hanyalah karbon dioksida. #arbon dioksida membentuk gelembung-gelembung

udara dalam adonan roti. 2elembung-gelembung udara tersebut menjadi roti bertekstur

ringan atau berongga-rongga. Adonan roti terdiri atas ampuran tepung terigu, garam, lemak,

air dan yeast. %east tidak memiliki en(im untuk memeah amilum yang terdapat didalam

tepung, tetapi penambahan air mengakti!kan en(im amilase yang ada didalam tepung terigu.

Selanjutnya, en(im amylase memeah amilum menjadi gula dan gula di!ermentasi menjadi

alohol serta karbon dioksida oleh yeast.

d. ata de oo

ata de oo merupakan produk !ermentasi air kelapa oleh bakteri Acetobacter

xylinum. ata sebenarnya adalah polisakarida &selulosa' yang disintesis bakteri tersebut

selama proses !ermentasi berlangsung. Biosintesis selulosa ini menggunakan sumber gula

yang berasal dari medium air kelapa, yaitu glukosa dan !ruktosa.3. roduk makanan dan minuman hasil !ermentasi alkohol

a. /apai

/apai merupakan makanan beralkohol yang memiliki rasa khas dengan kandungan

alkohol 6-< . Untuk membuat tapai digunakan ragi tapai. ada ragi tapai terdapat berbagai

mikroorganisme, umumnya dari kelompok jamur dan khamir &yeast'. ada saat !ermentasi

tapai terjadi proses sakari!ikasi pati &amilum' oleh en(im amilase yang dihasilkan oleh jamur,

kemudian dilanjutkan dengan !ermentasi alkohol oleh khamir.

b. Bir

Saccharomycescerevisiae

Bir dibuat dari tumbuhan barley &sejenis gandum'. ada umumnya yeast yang digunakan

dalam pembuatan bir adalah Saccharomyces cerevisiae dan S. carlsbergensis. >n(im-en(im

yang terdapat didalam yeast mengubah maltosa dalam biji barley menjadi glukosa.

9ermentasi bir umumnya memakan "aktu <-); hari, bergantung pada jenis bir dan hasil

pengubahan gula menjadi alohol, yaitu 6-< larutan.

c. Minuman anggur atau ine

Saccharomyces cerevisiae

Minuman anggur atau ine terbuat dari sari buah anggur yang juga

di!ermentasikan oleh khamir Saccharomyces cerevisiae. @enis minuman anggur yang

dihasilkaan bergantung pada jenis buah anggur yang digunakan, proses !ermentasi, dan ara

penyimpanannya. =asa dan aroma anggur bergantung pada asam-asam organik dan senya"a-

senya"a aromatik organik yang terdapat didalam sari buah anggur dan proses !ermentasi.

Minuman anggur umumnya mengandung alkohol dengan kadar )-)< .

6. roduk makanan dan minuman hasil !ermentasi asam

a. %oghurt

Bakteri asam laktat yang digunakan untuk pembuatan yogurt adalah !actobacillus

bulgaris, Streptococcus lactis, dan Streptococcus thermophilus. Bakteri-bakteri tersebut

mengubah gula susu &laktosa' menjadi asam laktat. #ondisi asam menyebabkan susu



mengalami penggumpalan menjadi dadih susu. +adih susu terbentuk selama !ermentasi oleh

bakteri asam laktat. embuatan yoghurt dan keju bergantung pada proses penggumpalan susu

tersebut.

b. #eju

#eju dibuat dari air susu yang diasamkan dengan memasukkan bakteri, yaitu

!actobacillus bulgarius dan Streptococcus thermophillus. Untuk mengubah gula susu

&laktosa' menjadi asam susu &asam laktat' susu dipanaskan terlebih dahulu pada suhu tertentu

dengan maksud untuk membunuh bakteri yang berbahaya agar berhasil dalam proses

pembuatannya. Selanjutnya, ditambahkan ampuran en(im yang mengandung renin untuk

menggumpalkan susu sehingga terbentuk lapisan, yaitu berupa airan susu yang harus

dibuang, sedangkan bagian yang padat diperas dan dipadatkan. >n(im tersebut akan

menambah aroma dan rasa, juga akan menerna protein dan lemak menjadi asam amino.

#eju menjadi keras apabila kelembabannya keil dan pemampatannya besar. @ika masa

inkubasinya semakin lama, maka keasamannya makin tinggi sehingga ita rasanya makin

tajam.

. Sauerkraut dan pikel &aar'

Sauerkraut"asinan sayuran#

Bakteri asam laktat yang digunakan untuk !ermentasi sayur-sayuran dan biji-bijian dalam pembuatan sauerkraut dan pikel &aar' adalah !actobacillus casei, !actobacillus brevis,

!actobacillus cremoris. Makanan yang di!ermentasikan oleh bakteri asam laktat, selain

menjadi a"et juga memiliki ita rasa yang khas dan mutu gi(inya lebih baik.

;. roduk bahan penyedap

a. /auo

/auo merupakan produk !ermentasi biji kedelai oleh kapang, khamir, ataupun

bakteri. ada pembuatan tauo tserdapat dua tahap proses !ermentasi yaitu !ermentasi tahap

pertama dilakukan oleh kapang, seperti pada pembuatan tempe. +an !ermentasi tahap kedua

dilakukan oleh bakteri atau khamir yang halotoleran dalam larutan garam. Mikroorganismeyang terlibat dalam pembuatan tauo, antara lain Aspergillus oryzae, Rhizopus oligosporus,

!aktobacillus $elbruckii, %ansenulla sp., &ygosaccharomyces soyae.

b. #eap

#eap merupakan bahan penyedap hasil !ermentasi biji kedelai. Mikroorganisme yang

terlibat dalam !ermentasi keap, antara lain Aspergillus oryzae, Aspergillus soyae, bakteri

asam laktat homo!ermentati! & !aktobacillus', dan khamir halotoleran. eran bakteri asam

laktat adalah membentuk rasa dan aroma keap yang khas. >n(im terpenting yang dihasilkan

selama pembuatan keap adalah en(im protease.. /erasi



/erasi merupakan produk !ermentasi dari udang atau ikaan menjadi bentuk pasta

ber"arna merah keokelatan dan beraroma khas. Mikroorganisme yang terlibat dalam

!ermentasi terasi, antara lain Bacillus, 'e$iococcus, !actobacillus, Brevibacterium, dan

(orynebacterium.

d. :uka

:uka merupakan bahan penyedap hasil oksidasi etanol oleh bakteri Acetobacter .

:37<?7C ?3 :76:??7 C 73? C >nergi

>tanol ?ksigen Asam uka Air

>tanol itu sendiri dapat berasal dari bir, anggur, atau sari buah apel. :uka bersi!at sangat

asam sehingga sebelum digunakan harus dienerkan dulu dengan air.

BAB III

#E%T%#

Bioteknologi dalam bidang pangan merupakan abang ilmu yang mempelajari

peman!aatan makhluk hidup &bakteri, !ungi dan lainnya' maupun produk dari makhluk hidup

&en(im, alkohol' dalam proses produksi untuk menghasilkan bahan pangan. Man!aat bioteknologi dalam bidang pangan adalah menghasilkan produk makanan yang bergi(i tinggi,

menghasilkan produk makanan dan minuman hasil !ermentasi alohol, menghasilkan produk

makanan dan minuman hasil !ermentasi asam dan menghasilkan produk bahan penyedap.

Adapun produk dari bioteknologi dalam bidang pangan antara lain tempe, roti, nata de oo,

tapai, bir dan "ine, yoghurt, keju, sauerkraut, pikel &aar', tauo, keap, terasi, dan uka.

biotek 1.docx

Documents