MANFAAT MEMPELAJARI BIOLOGI

1. MANFAAT MEMPELAJARI BIOLOGI BAGI MAHASISWA TEKNOLOGI PERTANIAN

2. KEGUNAAN BIOLOGI UNTUK BIDANG TEKNOLOGI PERTANIAN • BidangFermentasiBahanMakanan • ProduksiBahanMakanan • Biota yang dapatmelakukanmelakukanbiodegradasi ( untukmembuatKompos) • Biota yang menyebabkankerusakanbahanmakanan / bersifatpatogen

3. MANFAAT BIOLOGI UNTUK BIDANG TEKNOLOGI PERTANIAN I • Untukmengetahui jenis2 Mikroorganisme (bakteri, khamir, dankapang) yang bermanfaat - Jamur / Kapang : Trichodermasp mendegradasiselulosa - Khamir : Rhodotorullamenghasilkanwarnamerahuntukmakanan - Bakteri : Escherichia coli menghasilkan plasmid, utkrekayasagenetika

4. Tape

5. Tape • Makanan fermentasi dari bahan ubi kayu atau beras ketan dengan bantuan penambahan ragi yang berupa Ragi Tape

6. Ragi tape • Kumpulan mikroorgansime yang ditumbuhkan pada pada adonan dari tepung beras sebagai sumber nutrisi utama untuk pertumbuhan mikroorganisme.

7. Bumbu-bumbu Ragi Tape • Adas • Kapulaga • BawangPutih • KayuManis (Keningar, Jw)

8. Bumbu-bumbu Ragi Tape • Adas • Kapulaga • BawangPutih • KayuManis (Keningar, Jw)

9. Tempe

10. Tempe • Tempe: merupakan makanan fermentasi yang berasal dari Indonesia, berbahan baku kedelai (beserta variasinya). • Strukturnya kompak • Difermentasi oleh golongan Rhizopus (R.oligosporis, R. stolonifer, R. oryzae, R. arrhizus, dan R. formozaensis)

11. Pembuatan Tempe • Kedelaidanvariasinya • Pencucian • Perendaman • Pengukusan • Perendamandlm air rendamantempe pH ↓ • Perebusan 1 jam • Penghilangankulit • Perendaman • Pendinginan (dikeringanginkan) • Pencampuran • Inokulasi • Pembungkusan • Fermentasi (24-48 jam) • Tempe

12. Ragi Tempe • Usar : Kumpulan mikroorganisme yang ditumbuhkan pada sisi balik daun waru atau daun jati. Sisi balik tersebut mengandung bulu-bulu (trichoma) untuk tempat pertumbuhan miselia kapang. • Bubuk inokulum : Kumpulan mikroorganisme yang ditumbuhkan pada tepung beras, tepung ubi kayu yang digunakan sebagai starter fermentasi tempe

13. Kecap • Kecap: MerupakanJenismakananfermentasicairberwarnacoklatgelap yang rasanyaasinataumanis yang digolongkandalammakanan yang mempunyai aroma menyerupaiekstrakdaging

14. PembuatanKecapManis • Biji kedele (biasanya hitam) • Pencucian • Perendaman semalam • Penirisan dan pendinginan • Fermentasi koji (kapang) 1-2 minggu • Pengeringan dan penghilangan miselia kapang • Fermentasi dlm larutan garam 18-20% • Perebusan dan ekstraksi • Penyaringan (filtrasi) • Perebusan dan penambahan gula • Kecap manis

15. MikroorganismePadaFermentasiKecap • KapangutamaAspergillusoryzaedan A. sojae • Bakteriasamlaktathomofermentatif yang tahangaramtinggimisalnyaSaccharomycesrouxii--- berperanmembentuk aroma dan flavor spesifik • Zygosaccharomycespada pH rendahberperanmenstimulasipertumbuhankhamir yang dapattumbuhpadakadargaramtinggi

16. Perubahan-perubahanselamafermentasi • PadafermentasikojiolehkapangA. oryzae/A sojaeterjadiperubahan protein menjadiasam amino olehenzim protease, danpeningkatanjmlglukosaolehalfaamilase, sertaperubahanmenjadiwarnacokelatolehtirosinase. • Aktivitasenzim – enzimdapatterjadipadasuasanaasamdanbasa • Semuasenyawamudahdicernaolehpencernaanmanusia

17. MANFAAT BIOLOGI UNTUK BIDANG FERMENTASI 2 • Proses2 Fermentasi - Saccharomycesserevisiaemengubahgula menjadialkohol - Lactobcillusmengubahlaktosamenjadi laktat - Brevibacteriumglutamicummengubahgula padatetesmenjadiasamglutamat

18. fermentasi produk substrat Biomassa (sel)

19. Kebutuhanoksigen • Fermentasi Aerob • Fermentasi Anaerob

20. Keadaan Septik Fermentasi 1 Fermentasiseptik 2. Fermentasi Semi-septik 3. FermentasiAseptik

21. Konsistensi Medium Fermentasi • FermenatsiSubstratPadat • Fermentasi Semi-padat • “Submerged fermentation”

22. Jalannyafermentasi • Fermentasi sekali unduh (“Batch”) • Fermentasi “Fed-batch” • Fermentasi Kontinyu

23. Macam-macamfermentasiberdasaerkanproduk yang dihasilkan • Produksibiomasasel • Enzimmikroba • MetabolitMikroba • ProdukRekombinan • ProsesTransformasi

24. TeknologiProduksiBakteri Dr. Wignyanto Departement of Agroindustrial Technology

25. Teknologi Poduksi Bakteri • Sel-sel bakteri dapat diproduksi seperti Produksi Protein Sel Tunggal, namun bahan dasarnya adalah sel bakteri • Medium yang dapat digunakan adalah medium yang dapat digunakan untuk pertumbuhan bakteri, namun diusahakan yang murah

26. Syarat bagi bakteri • Tidak patogen • Memiliki kemampuan menghambat pertumbuhan bakteri patogen • Berkembang biak cepat • Kadar asam nukleat relatif rendah • Pembentukan lendir tidak tinggi

27. Starter Starter : Kumpulan mikroorganisme yang diaktifkan untuk tujuan mengaktifkan proses fermentasi. Mikroorganisme ditumbuhkan sampai ujung fase logarithma sebelum fase stasioner. Diharapkan pada saat penuangan starter kedalam medium, starter langsung menjalankan fungsinya sebagai kultur induk pelaku perubahan substrat

28. Teknologi Produksi Sel Khamir

29. Table 1. Kandungan Protein beberapajenismikroorganisme ================================= • Mikroorganisme Protein (%) ================================= • Khamir 45-55 • Ganggang/Algae 47-57 • Bakteri 50-83 • Kapang/Fungi 31-55 =================================

30. Faktor2 Penentu Kadar Protein • Kadar Protein dipengaruhi oleh - Kondisi pertumbuhan - Manipulasi genetik - Spektrum asam amino

31. Produksi PST • Peningkatan “yields” PST, produktivitas dan Kualitasnya tergantung pada optimasi faktor-faktor yang berpengaruh selama proses • Strategi untuk meningkatkan produksi PST, yang dilakukan dengan rekayasa genetika ( genetic engineering ) • Dapat di produksi menggunakan mikroorganisme fotosintetik dan non-fotosintetik

32. Saccharomycescerevisaesebagai model produksi PST • Tingginya kadar protein • Tingginya efisiensi proses • Tingginya kecepatan pertumbuhan • Mudahnya produk disaring • Mudahnya dikeringkan • Rasanya lezat

33. BIR / BEER

34. Bir Pada awal abad 17 masyarakat khususnya Eropa mengksumsi bir dengan berbagai jenisnya . • Bentuk dan penampilan Beer sangat menarik • Tidak mengenal usia penggunanya. • Kesegarannya 3 x lipat daripada air • Dapat ditempatkan dan dibawa secara praktis.

35. Komponen Penting Bir • “Malted Barley” • “Hops” • Khamir • Air • Selalu dibutuhkan sebagai ingredient • Pati “adjuncts” • Pati jagung atau beras

36. 3 Tahap pada Pembuatan Bir • “Malting” • “Brewing” • Fermentasi

37. Malting • Peletakan pada Ruang Malt • Terjadi klerjadian “brewery” • Pengontrolan perkecambahan barley, tergantung • Kelembaban • Suhu • CO2 • Tujuan • Produksi enzim2 yang berguna untuk “brewing” • Amilase • Protease

38. Malting • Perendamanbiji • Pengontrolanperkecambahan • Maksimumproduksienzim • AktivitasEnzimatis Minimum danPertumbuhantanaman • Pengeringan • PenghentianPerkecambahan • Stabilisasi “malted barley” • PenyempurnaanWarnadan aroma • Malt cerah, amber malt, black patent malt

39. “Brewing” • Penggilingan “malted barley” • Hati-hati “cracking of malted barley” • Shatter endosperm • Peletakan “husk” padatempat yang luas • Penambahan air • Pengontrolansuhudanprosesenzimatik

40. “Mash Tun” The mash tun is a vessel in which the milled malted barley is mixed with water And the enzymes are allowed to degrade the starches and proteins into Substrates that the yeast can utilize during fermentation

41. “Mash” These photos show the milled Malted barley being mixed with Warm water. The enzymes Convert the starch to maltose and The proteins to amino acids creating What is known as sweet wort.

42. Penyaringan The sweet wort Is separted from The spent barley By a filtration step Known as Lautering. The Barley husks serve As the primary Filtering material. Here, the remaining Spent grains are Being removed from The sweet wort With this screen.

43. “Mash Tun” menggunakan Mash These are the spent malt that acted as a filtering bed for the sweet wort.

44. Mengeluarkan “mash”

45. Pengangkutan mash kemobilpengangkut

46. “Sweet Wort”

47. Ketle • Sweet Wort • Dididihkan • Ditambah hops • Untuk Mengekstrak rasa (bitter acids) dan komponen aroma • Sterilisasi “hopped wort”

48. TangkiFermentasi After the yeast is added to the hopped wort, fermentation of the maltose to Ethanol occurs in these tanks.

49. PenambahanKhamirKeDalamFermenter

50. Selang pengeluaran Gas CO2 dari tangki Fermentation produces both ethanol and carbon dioxide. The carbon Dioxide is allowed to vent out through these blow-off hoses whose ends Are immersed in a tank of water, producing an air-lock and preventing Oxygen from entering the fermentation tanks.