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) : pengembangan teknik penggunaan kultur murni brewing menggunakan isolat murni yeast Saccharomyces carlsbergensis, sekarang : S. cerevisiae Weizmann (1913 – 1915) : fermentasi aseton-butanol menggunakan Clostridium acetobutylinum
Selanjutnya : 1920 produksi asam sitrat menggunakan kapang Aspergillus niger 1940 an produksi antibiotik penisilin pd waktu PD II 1970 an produksi antibodi monoklonal utk tujuan analitis, diagnostik, terapitik dan purifikasi 1980 an era rekayasa genetika (teknologi DNA rekombinan, banyak menggunakan E. coli – prokariot – dan yeast – eukariot -) utk kemajuan teknologi fermentasi
MENGAPA MIKROORGANISME … kultivasi mudah pertumbuhan cepat (waktu generasi pendek : orde menit atau jam) kebutuhan substrat murah (dapat menggunakan limbah) produk beragam mudah dimanipulasi genetiknya
Industri secara mikrobiologis melibatkan dua tahapan : Upstream processing berhubungan dg semua faktor dan proses yang mengarah dan meliputi fermentasi, yg terdiri dr 3 bag. utama yi : mikroorganisme producer, medium fermentasi, dan proses fermentasi Downstream processing meliputi semua unit proses yg mengikuti fermentasi, yi : pemanenan / pengunduhan, pemecahan sel, pemurnian produk dan ekstrak atau medium, dan tahap finishing penting utk menjaga kualitas produk agar tdk rusak.
ASPEK-ASPEK YANG DIPERHATIKAN : Mikroorganisme penghasil : strategi mendapatkan mikroorganisme yg bermanfaat bagi industri peningkatan potensi strain utk meningkatkan produktivitas dan hasil pemeliharaan kemurnian strain preparasi inokulum pengembangan strain yg terseleksi
Medium fermentasi : pemilihan bahan sbg sumber karbon dan energi bagi mikroba industri pemilihan bahan sbg sumber nutrien esensil bagi mikroba industri pemilihan bahan sbg substrat produksi mikroorganisme yg bisa menghasilkan produk maksimal dan menguntungkan dpt menggunakan limbah dr industri lain
Proses fermentasi pertumbuhan sejumlah sel pada kondisi aerobik atau anaerobik, di dalam vessel yg berfungsi sbg fermenter atau bioreaktor. (istilah fermentasi dlm metabolisme proses menghasilkan energi dimana senyawa organik berfungsi sbg donor dan aseptor elektron). kultivasi mikroba industri dg kondisi terkendali utk mengoptimalkan pertumbuhan organisme atau utk produksi produk target
berhubungan dg aktivitas metabolisme mikroba industri dlm sintesis produk target shg mekanisme regulasi dlm metabolisme dijaga dg memperhatikan kondisi lingkungan yg dpt berpengaruh thd aktivtivitas metabolisme (hindari represi dan penghambatan feedback). Mode fermentasi : sistem batch, fed-batch, kontinyu Aerasi , nonaerasi Steril, non steril Substrat padat, semi padat, cair
Proses hilir meliputi tahapan pemanenan sel, pemecahan sel, ekstraksi, pemurnian produk dr ekstrak atau medium pertumbuhan, dan finishing. membutuhkan metode yg cepat dan efisien utk menjaga kestabilan produk
Produk fermentasi volume tinggi nilai rendah atau volume rendah nilai tinggi : makanan, minuman, food additives dan suplemen produk-produk kesehatan enzim mikroba industri zat kimia dan bahan bakar