Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

M. k. DASAR TEKNOLOGI MIKROBIAL TIN 232/1 (2-0) DEPARTEMEN TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN FATETA IPB 2012.

Presentasi serupa


Presentasi berjudul: "M. k. DASAR TEKNOLOGI MIKROBIAL TIN 232/1 (2-0) DEPARTEMEN TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN FATETA IPB 2012."— Transcript presentasi:

1 m. k. DASAR TEKNOLOGI MIKROBIAL TIN 232/1 (2-0) DEPARTEMEN TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN FATETA IPB 2012

2 m. k. Dasar Teknologi Mikrobial IDENTITAS MATA KULIAH 1. Judul Mata Kuliah: DASAR TEKNOLOGI MIKROBIAL 2. Kode Mata Kuliah/SKS: TIN 232 / 2(2-0) 3. Semester: Genap (4) 4. Jurusan: Teknologi Industri Pertanian 5. Sifat Mata Kuliah: Wajib 6. Prasyarat : Pengajar: Dr. Liesbetini Hartoto, MS (LBH) Dr. Mulyorini R Hilwan, MSi (MRH) 8. Jam & Tmpt Pertmn: 2 jam per minggu di Ruang Kuliah 9. Praktikum: --

3 TUJUAN INSTRUKSIONAL UMUM : Tujuan mata kuliah ini adalah agar mahasiswa mempunyai pengetahuan dasar mengenai : Tujuan mata kuliah ini adalah agar mahasiswa mempunyai pengetahuan dasar mengenai : - Dunia makhluk kecil yang memerlukan mikroskop untuk melihatnya (=mikroorganisme/mikroba) mikroskop untuk melihatnya (=mikroorganisme/mikroba) - Karakteristik mikroorganisme : penyebaran taksonomik, klasifikasi/tata nama, cara reproduksi dan sifat fisiologis - Pemanfaatan mikroba dalam industri untuk menghasilkan berbagai macam produk/ jasa. A. niger Penicillium camemberti R. oryzae Bakteri

4 SKEMA PROSES MIKROBIOLOGIS (FERMENTASI/KULTIVASI) Penyiapan Inokulum Mikroba Penyiapan/ formulasi Media Sterilisasi Inokulasi secara aseptik Perakitan dan strerilisasi bioreaktor Fermentasi (Pengontrolan : suhu, pH, aerasi, agitasi dan busa) Pemanenan & Pemurnian Analisis hasil fermentasi Proses Hulu Proses Hilir Sampling

5 Mngg Sub Pokok Bahasan Penqajar I18/2Pendahuluan (Ruang Lingkup, Perkuliahan & Pentingnya mata kuliah & Sejarah Mikrobiologi Industri) LBH II.25/2 Pembahasan Mikroba Secara Umum ( Sistem Lima Dunia; Bakteri, Kapang, Khamir, Alga dll) MRH III.4/3 Reproduksi Mikrobial, Kurva Pertumbuhan & Kuantifikasi Pertumbuhan MRH IV.11/3 Kebutuhan nutrisi; Perancangan dan Penyiapan Media untuk Pertumbuhan Mikroba LBH V.18/3 Pengaruh Kondisi Lingkungan terhadap Pertumbuhan Mikroba LBH VI25/3 Penyiapan Inokulum, Kultivasi dan Metode Kultivasi LBH Jadwal Kuliah Th 2012

6 Mgg Sub Pokok Bahasan Penqajar VII.1/4 Mikroba Industri (Kriteria, Sumber Mikroba Industri (Isolasi & Seleksi), Pemeliharaan & Pengawetan) LBH VIII. Ujian Tengah Semester MRH & LBH IX. Peralatan Kultivasi (Bioreaktor); Instrumentasi & Pengendalian lingkungan kultivasi LBH X. Pemanenan dan Pemurnian Produk Mikrobial (Proses Hilir) LBH XI. Pemanfaatan Mikroba Dalam Industri Pertanian (Produk Pangan) termasuk aplikasi enzim di Industri MRH XII. Pemanfaatan Mikroba Dalam Industri Pertanian (Produk Non Pangan) MRH XIII. MRH XIV. Kerusakan dan Keracunan Oleh Mikroba MRH XV. Pemanfaatan Mikroba Untuk Penanganan Limbah MRH XVI. Ujian Akhir Semester LBH & MRH

7 Cara Penilaian : UTS: 40 % UAS: 40 % Tugas/ Quiz: 20 %

8 Sejarah Perkembangan Mikrobiologi SM: teknologi fermentasi pembuatan bir di Sumeria dan Mesir Abad ke-14:distilasi untuk menghasilkan minuman beralkohol tinggi di Cina Sebelum 1865:teknologi pembuatan bir, anggur, keju, yogurt, dan makanan lainnya sebagai hasil dari proses fermentasi (era pra-Pasteur)

9 Sejarah Perkembangan Mikrobiologi (lanjutan) :teknologi pembuatan etanol, butanol, aseton, gliserol, asam-asam organik (era Pasteur) * :teknologi pembuatan penisilin dan antibiotik lain :teknologi pembuatan asam amino, protein sel tunggal, enzim untuk deterjen, biogas (era pasca-antibiotik) 1975-sekarang:teknologi hibridoma yang menghasilkan antibodi monoklonal dan rekayasa genetika (era bioteknologi baru)

10 Klasifikasi Produk Mikrobial : 1.Sel Mikroba (PST, suplemen makanan seperti spirulina, chlorela atau agen untuk pencegahan penyakit  vaksin) 2. Senyawa Bermolekul Besar (  enzim) 3. Produk Metabolit Primer yang disintesis pada fase eksponensial (  asam organik, vitamin, asam amino, polisakarida, alkohol & pelarut lain) 4. Produk Metabolit Sekunder yang disintesis pada fase stasioner (  antibiotik, mikotoksin, pigmen)

11 Aplikasi Mikrobiologi Pertanian Lingkungan Farmasi (Kesehatan/obat-obatan) Energi Bahan-bahan kimia Pangan (makanan dan minuman) Material Baru Kosmetika

12 Bidang Pertanian Bioinsektisida/biopestisida/biofungisida/ bioherbisida - Bioinsektisida : kristal protein Bacillus thuringiensis Pupuk biologis : “mikoriza” dan rhizobium Bioinsektida Mikoriza Ladang kapas - Mikoriza : simbiosis mutualistis antara fungi Mikoriza (mendpt nutrisi fotosintesis dr tanaman) & akar tanaman (peningkatan absorbsi mineral fosfat pada tanah miskin unsur hara) - Rhizobium : bakteri penambat N 2 dari udara bersimboisis dengan tanaman leguminosa

13 Bidang Lingkungan Pengolahan limbah secara biologis/Bioremediasi Bioremediasi  Penggunaan mikroba untuk mendegradasi/transformasi/ akumulasi polutan, sehingga dapat digunakan untuk membersihkan lingkungan yang terkontaminasi, misalnya pencemaran laut oleh tumpahan minyak dari kapal tangker atau industri Polutan : - hidrokarbon petrolium (contoh : minyak solar) - pestisida, herbisida dll - hidrokarbon poliaromatikpoliaromatik - bahan farmasi - logam berat dll

14 Jenis Bioremediasi -Biostimulasi : + nutrien + O2 unt Meningkatkan pertumbuhan bakteri remediasi yang ada pada lingkungan yang tercemar -Bioaugmentasi : ditambahkan mikroba yg dapat emmbantu membersihkan polutan  paling sering dilakukan -Bioremediasi Intrinsik : bioremediasi yang terjadi secara alami di dalam air/tanah yang tercemar

15 Bioenergi Gasohol/bioetanol (substitusi bensin/ premium)  kadar alkohol > 99,5 % Biogas (metana)  penerangan, bahan bakar (masak) dll Digester biogas RT Fermenter Bioetanol Ramah lingkungan, mengurangi efek rumah kaca, menggunakan bahan baku terbarukan

16  Bioetanol Kegunaan : Sebagai bahan bakar, pelarut, bahan baku industri Bahan Baku : Bahan Baku : - Bahan yang mengandung gula (molase dll) - Bahan yang mengandung pati (tapioka, jagung dll) - Bahan yang mengandung selulosa (kayu, jerami, tandan sawit dll)  perlu dideliginifikasi  dihidrolisis  gula  etanol  perlu dideliginifikasi  dihidrolisis  gula  etanol Mikroorganisme : Saccharomyces cerevisiae  paling sering digunakan Saccharomyces cerevisiae  paling sering digunakan khamir Schizosaccharomyces pombe Kluyveromyces fragilis Kluyveromyces fragilis bakteriZymomonas mobilis bakteriZymomonas mobilis

17  Bio Gas Bahan baku : limbah organik, kotoran ternak (pupuk kandang), tanaman air (misal : eceng gondok), limbah tahu dll Proses : fermentasi anaerob (tidak butuh oksigen) Mikroorganisme: - Bakteri pembentuk asam (Pseudomonas, Flavobacterium, Alcaligenes, Eschericia, Aerobacter) Alcaligenes, Eschericia, Aerobacter) - Bakteri metan (Methanobacterium, Methanosarcina, Methanococcus). Produk hasil fermentasi :  gas /metan (CH 4 ) 50-70%, CO %, H 2, N 2, H 2 S bersifat mudah terbakar, tidak berwarna, tidak berbau bersifat mudah terbakar, tidak berwarna, tidak berbau  Sisa fementasi digunakan untuk pupuk organik

18 Bahan BakarJumlah Elpiji (LPG) : propana+butana0.46 kg Minyak tanah0.62 liter Minyak solar0.52 liter Bensin0.80 liter Gas kota1.53 m3 Kayu bakar3.50 kg Kesetaraan 1 m 3 biogas dengan sumber bahan bakar lain

19 Kesehatan dan Obat-Obatan (Farmasi) Antibiotika, Insulin, Interferon, Steroid Vitamin (B2, B12, C dll) Vaksin (e.g Hepatitis B, Polio, Meningitis dll) Suplemen Pangan (Spirulina, Chlorella) Insulin Vitamin

20 Antibiotika : senyawa alami/sintetik yang mempunyai efek menekan atau menghentikan metabolisme organisme, khususnya infeksi oleh bakteriorganisme (dalam rekayasa genetika juga digunakan untuk seleksi terhadap mikroba mutan/transforman)rekayasa genetikamutantransforman Efektivitas antibiotik melawan berbagai jenis bakteri, tergantung dari :  Jenis bakteri : bakteri gram negatif atau gram positifgram negatifgram positif  Keluasan spektrum pemusnahan mikroba dari antibiotika  Lokasi infeksi dan kemampuan antibiotik mencapai lokasi tersebut. Antibiotik tidak efektif menangani infeksi akibat virus, kapang, atau nonbakteri lainnya !virus kapang

21 Vaksin : bahan antigenik yang digunakan untuk menghasilkan kekebalan aktif terhadap suatu penyakit. Vaksin dapat berupa :  galur virus atau bakteri yang telah dilemahkan, sehingga tidak menimbulkan penyakit.virusbakteri  organisme mati  hasil pemurniannya (protein, peptida, dsb.).proteinpeptida Fungsi Vaksin : - mempersiapkan sistem kekebalan manusia atau hewan untuk bertahan terhadap penyakit akibat serangan patogen tertentu, terutama bakteri, virus, atau toksin.sistem kekebalanmanusiahewan patogentoksin - membantu sistem kekebalan untuk melawan sel-sel kanker. kanker

22 Interferon : Protein alami yg diproduksi oleh sistem kekebalan sel sbg respon thd adanya infeksi agen asing seperti virus, parasit dan sel tumor Interferon termasuk glikoprotein yg dikenal sbg cytokine.  Senyawa ini membantu respon kekebalan dgn cara a.l mencegah replikasi virus dalam sel inang dan meningkatkan ketahanan sel inang thd infeksi virus Aplikasi interferon sbg obat : antiviral, antiseptik & antioncogenic

23 Hormon Steroid :Steroid -Corticosteroid  contoh cortison : menyembuhkan rematik -Anabolic steroid dapat meningkatkan pembentukan otot dan tulang -Hormon insulin  dihasilkan oleh E. coli rekombinan dengan gen dari jaringan pankreas babi (untuk penderita diabet) - Hormon pertumbuhan (human growth hormon) dihasilkan oleh E.coli rekombinan

24 Spirulina  suplemen pangan manusia & hewan (protein % dg asam amino lengkap, vit. B12, zat besi, klorofil, glikogen dll) Suplemen Pangan Alga biru (contoh : Sprirulina maxima) Alga hijau (contoh : Chlorella vulgaris)

25 - Chlorella adalah ganggang hijau bersel tunggal yang hidup di air tawar, laut, dan tempat basah.ganggang hijausellaut - Chlorella vulgaris pyrenoidosa - Chlorella pyrenoidosaChlorella pyrenoidosa Chlorella Chlorella is considered a whole food, and it's rich in protein, carotenoids, enzymes (pepsin) and chlorophyll  suplemen (meningkatkan imunitas

26 Chlorella has many beneficial effects on the immune system because it contains chlorophyll.  Chlorophyll has been shown to help heal wounds and strengthen the immune system.  rich source of vitamins  Chlorella is rich in fiber and encourages beneficial intestinal microflora production & increased feelings of fullness at meal times

27 Bahan-Bahan Kimia Asam-asam organik (asam asetat, asam laktat dll) Pelarut-pelarut organik (etanol, aseton dll) Asam-asam amino, enzim, biosurfaktan Peningkat Cita Rasa (MSG, Ribotide dll) Enzim : amilase & protease dapat dihasilkan dari khamir Saccharomyces cerevisiae direkombinan dengan gen dari jaringan hewan

28 Pangan (Makanan dan Minuman) Produk-Produk Fermentasi (keju, yoghurt, acar, sauerkraut, sosis, mentega, kecap, minuman beralkohol dll) Pewarna (contoh : angkak) Glucose Syrup/ HFS (High Fructose Syrup)  menggunakan enzim mikrobial Pengental (xanthan gum, alginat dll) PST (protein Sel Tunggal) : e.g S cerevisiae, Candida utilis dlll Probiotik (“mikroba baik” & menekan pertumbuhan mikroba “jahat”)  e.g bakteri asam laktat  tdk patogen, meningkatkan efisiensi pencernaan

29 Material/Peralatan Baru Poly Hydroxy Alcanoate (PHA), PLA dll  bioplastik (biodegradable) yang ramah thd. lingkungan Plastik PLA  biodegradable

30 Material/Peralatan Baru Biosensor : suatu perangkat sensor yang menggabungkan senyawa biologi dengan suatu tranduser  senyawa aktif biologi akan berinteraksi dengan molekul yang akan dideteksi  Hasil interaksi yang berupa besaran fisik seperti panas, arus listrik, potensial listrik atau lainnya akan dimonitor oleh transduser  Besaran tersebut kemudian diproses sebagai sinyal sehingga diperoleh hasil yang dapat dimengerti (misalnya konsentasi glukosa dll). (Pengukuran : glukosa, antibiotik, vitamin, asam amino, deterjen dan senyawa sintetik) dll

31 Industri Pertambangan/Minyak Bumi Leaching (Peningkatan perolehan hasil tambang) - Thiobacillus thiooxidans; T. ferooxidans  tambang besi, tembaga, nikel dan seng (logam dioksidasi menjadi larut dalam air) Eksplorasi dan Recovery (Peningkatan perolehan minyak bumi dari sumur bor)  bakteri penghasil asam menurunkan viskositas minyak KOSMETIKA Botox (toksin Clostridium botulinum) & Asam Hialuronat  menghilangkan kerut & kantung mata (anti aging)

32 BUKU ACUAN : Pelczar, M.J, E.S.C Chan dan R. Krieg Microbiology : Concept and Applications. McGraw Hill, Inc., New York. Pelczar, M.J, E.S.C Chan dan R. Krieg Microbiology : Concept and Applications. McGraw Hill, Inc., New York. Stanbury, P.F dan A. Whitaker Principles of Fermentation Technology. Pergamon Press, Oxford. Stanbury, P.F dan A. Whitaker Principles of Fermentation Technology. Pergamon Press, Oxford. Bunasor, T dan A.P Murdanoto Diktat Pengantar Mikrobiologi Industri. PAU Bioteknologi IPB, Bogor. Bunasor, T dan A.P Murdanoto Diktat Pengantar Mikrobiologi Industri. PAU Bioteknologi IPB, Bogor. Judoamidjojo, M, E. G. Sa’id dan L. Hartoto Biokonversi. PAU Bioteknologi IPB, Bogor. Judoamidjojo, M, E. G. Sa’id dan L. Hartoto Biokonversi. PAU Bioteknologi IPB, Bogor. Chaplin, M. F dan C. Bucke Enzyme Technology. Cambride University Press, Cambride Demain, A. L. Dan N. A. Solomon Manual of Industrial Microbiology and Biotechnology. American Society for Microbiology, Washington

33 Scragg A. H Bioreactors in Biotechnology : A Practical Approach. Ellis Horword, New York. Belter, P.A, E. L. Custsler dan H. Wei-Shou Bioseparations : Downstream Processing for Biotechnology. A Wiley-Interscience Publ., New York. Crueger, W dan A. Crueger Biotechnology : A Textbook of Industrial Microbiology. Science Tech., Inc., Madison. Fardiaz, S Mikrobiologi Pangan. PAU Pangan dan Gizi IPB. Bogor.

34 SELESAI TERIMA KASIH


Download ppt "M. k. DASAR TEKNOLOGI MIKROBIAL TIN 232/1 (2-0) DEPARTEMEN TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN FATETA IPB 2012."

Presentasi serupa


Iklan oleh Google