MAKALAH Bioteknologi Tradisional (Konvensional)

BAB I

PENDAHULUAN

1. Latar Belakang

            Bioteknologi sangat dekat hubungannya dengan revolusi.  Bioteknologi merupakan pemanfaatan makhluk hidup untuk memecahkan masalah atau menghasilkan produk  yang bermanfaat. Bioteknologi juga merupakan penerapan ilmiah dan rekayasa pengolahan bahan oleh agen biologi untuk menyediakan barang dan jasa. Ilmu yang mendasari bioteknologi adalah mikrobiologi, biokimia, biologi mokuler, genetika, ilmu pangan.

            Bioteknologi tidak terlepas dari mikroorganisme sebagai subjek (pelaku) Mikroorganisme yang dimaksud adalah virus, bakteri, jamur, alga dan protozoa. Mikroorganisme menjadi subjek pada berbagai proses bioteknologi karena beberapa alasan, diantaranya proses reproduksi sangat cepat, mudah diperoleh dari lingkungan kita, memiliki sifat tetap, tidak berubah-ubah, melalui teknik rekayasa genetika dapat menghasilkan berbagai produk yang dibutuhkan oleh manusia dan tidak tergantung musim atau iklim.

            Pemanfaatan mikroorganisme untuk bioteknologi sangat membantu manusia mengatasi brbagai masalah, misalnya dibidang makanan, pertanian, pengobatan, pengolahan limbah, industri dan lainnya.

            Bioteknologi ini berkaitan dengan reaksi biologis yang dilakukan oleh jasad hidup sebagai organisme yang memiliki organel sel, jaringan dan bahan molekul, seperti DNA, RNA, protein dan enzim.

            Ada dua bioteknologi, yaitu bioteknologi tradisional (konvensional) dan bioteknologi modern (inkonvensional).

BAB II

PEMBAHASAN

2.1. Bioteknologi Tradisional (Konvensional)

            Dalam bioteknologi konvensional teknik biologi molekulernya masih terbatas, hanya berdasarkan keterampilan yang diwariskan secara turun-temurun, tidak menggunakan prinsip-prinsip ilmiah dan tidak diproduksi massal.

            Kelebihan bioteknologi konvensional adalah lebih murah, teknologi yang digunakan cukup sederhana, dan pengaruh jangka panjang sudah diprediksi. Untuk kekurangannya yaitu di dalam perbaikan genetiknya tidak terarah, hasil tidak dapat diperkirakan sebelumnya dan kurang membantu mengatasi masalah seperti hama dan penyakit.

A. Fermentasi Tape

            Tape adalah salah satu bahan makanan hasil fermentasi dengan bahan dasar hasil pertanian yang banyak mengandung karbohidrat. Bahan-bahan hasil pertanian yang sering dipakai sebagai bahan dasar pembuatan tape adalah beras ketan (oryzasativa glutinosa) dan singkong  (manihot uttilissin).

            Pada permulaan proses fermentasi, karbohidrat dihidrolisa menjadi gula sederhana oleh enzim yang dikeluarkan oleh mikroba. Karbohidrat mengandung zat tepung. Karbohidrat terasa manis disebut gula (sakar) molekul dasar dari karbohidrat disebut monosakarida (monosa}, contohnya glukosa.gula-gula tersebut difermentasikan menjadi alkohol dan asam-asam organik. Jika proses fermentasi berlansung terlalu lama, maka akan dihasilkan asam-asam organik dalam jumlah yang banyak sehingga tape akan terasa asam.

Khamir yang digunakan dalam pembuatan tape adalah ragi pasar yang terdiri dari bermacam-macam jenis, salah satunya adalah saccharomyces cerevicae.

a).  Fermentasi beras

Timbang beras sebanyak 250 gr beras ketan (hitam atau putih) dan beras putih, lalu cuci hingga bersih dan tiriskan, kemudian siram dengan air baru dalam panci hingga beras hampir terendam dan masak sampai air terserap habis, kukus beras yang sudah masak selama + 30 menit sambil dibalik-balik hingga matang merata. Setelah itu dinginkan, kemudian masing-masing beras yang sudah matang tersebut dibagi dalam dua wadah dengan berat yang sama (250 gr) kemudian ditaburi ragi tape (sacchaaromyces cerevicae) sebanyak 0,5 gr atau 2,5 gr lalu di aduk rata. Bahan-bahan yang telah diberi ragi tersebut masukkan ke dalam wadah yang telah dilapisi daun pisang, kemudian tutup rapat dan bungikus dengan kain. Inkubasi pada suhu ruang di tempat yang tertutup selama + 1 hari.

b). Fermentasi singkong / ubi kayu

Singkong sebanyak 500 gr dikupas kulitnya dan dicuci bersih, rebus singkong / ubi kayu hingga lunak (tidak hancur). Iriskan dan dinginkan, kemudian singkong dibelah menjadi dua, kemudian ditaburkan ragi sebanyak 2,0 gr atau 2,5 gr secara merata. Bahan dimasukkan kedalam wadah yang dilapisi daun pisang, kemudian tutup rapat dan bungkus dengan kain, lalu inkubasi pada suhu ruang ditempat yang tertutup selama + 2 hari.

2.2. Bioteknologi Modern (Inkonvensional)

Pada bioteknologi modern ini penerapan biologi molekulernya sudah maju, seperti penggunaan alat yang canggih, menggunakan prinsip-prinsip ilmiah dan dapat diproduksi secara massal.

Kelebihan bioteknologi modern adalah perbaikan sifat genetik dapat dilakukan secara terarah, hasilnya dapat diperhitungkan dan dapat menghasilkan sifat yang baru dari jasad yang alami.

Kekurangannya adalah pengaruh dari biotik ini untuk jangka panjangnya belum diketahui, diperlukan skill yang dapat mengoperasikan alat atau teknologi yang canggih dan memerlukan biaya yang mahal untuk menggunakan alatdan bahannya.

A.                Produk Fermentasi Susu

Produk fermentasi susu telah lama ditinjau dari aspek gizi dan kesehatan, selain itu juga mempunyai tekstur dan aroma yang lebih disukai dibandingkan dengan produk susu lainnya. Produk-produk susu fermentasi sudah banyak diprodulsi dan dikenal antara lain Yoghurt, Keju, dan Kefir.

Yoghurt

1.      Prinsip pembuatan :

teknologi dasar pembuatan yoghurt meliputi persiapan bahan baku (susu) dan bahan-bahan tanbahan lainnya tergantung dari jenis yoghurt, posteurisasi, homogenisasi campuran penambahan kultur, pemeraman dan pengepakan.

2.      Persiapan bahan baku dan tambahan

Bahan baku susu untuk yoghurt dapat digunakan susu penuh, susu skim, susu rendah lemak atau dengan penambahan lemak.

Bahan baku harus memenuhi syarat berikut :

·         Jumlah bakteri rendah

·         Tidak mengandung antibiotik

·         Tidak mengandung bahan-bahan sonitiser

·         Bukan kolostrum

·         Tidak terdapat penyimpangan bau

·         Tiadk ada kontaminasi bakteri ophage

Bahan lain yang biasa ditambahkan antara lain, bahan untuk meningkatkan padatan (susu skim, whey, laktisa), bahan pemanis (glukosa, sukrosa, atau aspartame), stabiliter (gelatin, aroma, pewarna, dan buah-buahan segar).

3.      Kultur starter

Kultur yoghurt mempunyai peran penting dalam proses asidifikasi dan fernetasi susu. Kualitas hasil akhir yoghurt sangat dipengaruhi oleh komposisi dan preparasi kultur starter. Komposisi starter harus terdiri dari bakteri termofilik dan mesofilik. Yang umumnya digunakan adalah Lb. Bulgarieus dengan suhu optimum 42⁰ C-45⁰ C dan streptococeus thermopilus dengan suhu optimum 38⁰ C. Selama pertumbuhan terjadi simbiosis antara kedua jenis baketeri. S. thermophilus akan berkembang lebih cepat mengawali pembentukan asam laktat melalui fermentasi laktosa. Pertumbuhan ini akan berlangsung sampai mencapai  PH 5,5, Selain itu juga menghasilkan senyawa-senyawa voltil dan pelepasan oksigen. Kondisi ini memberikan lingkungan yang sangat baik untuk pertumbuhan Lb. Burgarius . aktivitas enzim proteolitik dari Lb. Burgarius menybabkan terurainay protein susu, menghasilkan asam-asam amino reptide-reptide yang akan menyetimulasi pertumbuhan streptococcus. Lactobacillus jugaakan menguraikan lemak menghasilkan asam-asam lemak yang membentuk flafor khas pada produk akhir yoghurt. Jika dikehendaki yoghurt  dengan keasaman yang tidak terlalu rendah, maka diperlukan komposisi starter yang berbeda. Biasanya digunakan Lb. acidophilus dan Bifidobacterium bifidum.

4.      Standarisasi bahan kering

standarisasi bahan kering diperlukan untuk memperoleh struktur gel  dan konsisten yang dikehendaki. Penambahan susu skim 3-5% dapat meningkatkan nilai gizi yoghurt dan memperbaiki kosensistensi. Penambahan sukrosa 4-11% dan buah segar dapat mengubah cita rasa yoghurt sehingga lebih disukai terutama bagi orang yang kurang menyukai rasa asam. Penambahan buah dapat dilakukan sebelum atau sesudah pasteurisasi.

5.      Deaerasi

Udara yang terdapat didalam campuran bahan-bahan yoghurt selama proses pencampuran biasanya tidak dapat dikeluarkan dan dapat mempengaruhi kualitas hasil akhir yoghurt. Oleh karena itu, harus dilakukan deaerasi dengan tekanan 0,7-0,8 bar pada suhu 70⁰  C -75⁰  C. deaerasi dapat meningktkan viskositas dan stabilitas gel yoghurt, disamping juga menghilangkan senyawa-senyawa yang dapat menyebabkan timbulnya aroma dan flafor yang tidak dikehendaki.

6.      Homogenesasi

 Homogenesasi campuran bahan-bahan setelah pasteurisasi sanagat diperlukan untuk mendapatkan campuran yang betul-betul homogen sehingga tidak dapat terjadi pemisahan cream atau wheying off  selama inkubasi. Homogenesasi juga daoat meningkatkan partikel-partikel kasein sehingga dapat memperbaiki konsisteni gel selama proses koagulasi.

7.      Perlakuan pemanasan

Pasteurisasi dilakukan pada suhu 85⁰ C selama 30 menit atau 95⁰ C selama 10 menit. Tujuan pasteurisasi adalah untuk membunuh mikroba kontaminan baik pathogen maupun pembusuk yang terdapat dalam bahan baku sehingga dapat memberikan lingkungan yang steril dan londusif untuk pertumbuhan kultur starter. Selain itu juga untuk meningkatkan denaturasi dan koagulasi protein whey sehingga dapat meningkaykan viskositas dan tekstur yoghurt.

8.      Inokulasi

Setelah perlakuan pemanasan susu didinginkan 1⁰ -2⁰ C diatas suhu inkubasi kemudian ditambahkan 1-3% kultur starter.

9.      Fermentasi

Proses fermentasi merupakan kunci keberhasilan dari produksi yoghurt karena karaktenstik produksi akhir terbentuk selama proses fermentasi berlangsung. Pada umumnya fermentasi dilakukan pada suhu 40⁰-45⁰C selama 2,5-3 jam. Namun suhu dan waktu fermentasi bias berubah tergantung pada jenis bakteri pada kultur starter yang digunakan pada proses fermentasi akan terjadi hidrolisis enzimatis laktosa menjadi glukosa dan dekomposisi sehingga menghasilkan diuraikan melalui beberapa tahap ini belum terjadi perubahan struktur fisik yang nyata pada susu, disebut fermentasi. Galaktosa tidak akan digunakan selama glukosa dan laktosa masih tersedia untuk fermentasi. Oleh karena itu, pada produck yoghurt masih terdapat residu galaktosa dan laktosa. Setelah terjadi penurunan PH maka gel mulai terbentuk secara bertahap sampai mencapai titik isoelekrik pada PH 4,65. Proses ini disebut fermentasi utama. Pembentukan gel diikuti dengan perubahan viskositas. Pada ini juga dihasilkan flafor. Fermentasi dapat dilakukan dalam kemasan atau pada tangki fermentasi, tergantung pada jenis produknya.

10.  Pendinginan

Pendinginan harus segera dilakukan setelah fermentasi supaya tidak osidifikasi lanjut. Diusahakan penurunan suhu menjadi 15⁰-20⁰C yang dapat tercapai dalam waktu 1-1,5 jam. Pada tahap ini masih terjadi pembentukan flavor. Selanjutnya yoghurt yang sudah jadi disimpan pada suhu 5⁰-6⁰C.

DAFTAR PUSTAKA

Hidayat, Nur,2006.Mikrobiologi Industri. CV.Andi, Jogyakarta.

Pratiwi, D.A, dkk, 2007. Biologi. Erlangga. Jakarta.

Syamsuri Istamar,dkk. 2000. Biologi 2000. Erlangga, Jakarta.

Tambayong, Jan. 2000. Mikrobiologi untuk Keperawatan. Widya Medika, Jakarta.

Volk dan Wheeler. 1989. Mikrobiologi Dasar. Erlangga, Jakarta.