1 / 181

1. BIOINDUSTRI

1. BIOINDUSTRI. Aplikasi Bioteknologi dalam bidang industri Bioteknologi adalah prinsip-prinsip ilmu pengetahuan dan kerekayasaan untuk penanganan dan pengolahan bahan dengan bantuan agen biologis yang menghasilkan barang dan jasa .

limei
Download Presentation

1. BIOINDUSTRI

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. 1. BIOINDUSTRI AplikasiBioteknologidalambidangindustri Bioteknologiadalahprinsip-prinsipilmupengetahuandankerekayasaanuntukpenanganandanpengolahanbahandenganbantuanagenbiologis yang menghasilkanbarangdanjasa. Bioindustriadalahsalahsatubagiandaribioteknologi, yaknipenerapanmikroorganismedanenzimdalamskalabesar (industri) yang memperhitungkankajianekonomisdanuntungrugisuatuprosesproduksi

  2. BIOINDUSTRI Definisi dan Ruang Lingkup TIP-FTP-UB

  3. Bioindustri & Ruang Lingkupnya Definisi Bioindustri Era Bioteknologi Ruang Lingkup Bioteknologi Keterkaitan Sumberdaya dlm Biotek Quickscan Industri Berbasis Biotek

  4. Definisi Bioindustri • Bioindustri secara umum adalah: • Aplikasi bioteknologi dalam bidang industri • Keywords: bioteknologi & industri • Bioteknologi: • Prinsip-prinsip ilmu pengetahuan dan kerekayasaan untuk penanganan dan pengolahan bahan dengan bantuan agen biologis untuk menghasilkan barang dan jasa. Company Logo

  5. DefinisiBioindustri • Jadi BIOINDUSTRI adalah salah satu bagian dari bioteknologi , yakni penerapan mikroorganisme dan enzim dalam skala besar (skala industri) serta memperhitungkan kajian ekonomi dan untung rugi suatu proses produksi • Point Penting: • Penerapan agen biologis (mikroorganisme) • Skala Produksi Besar (Skala Industri) • Adanya Kajian Ekonomi Company Logo

  6. 1975-Now 1940 1960 1976 Era Bioteknologi Before 1865 Era Pasca Antibiotika Era Pasteur Era Bioteknologi Modern Era Antibiotika Era Pra-Pasteur

  7. Era Pra - Pasteur • Perbaikan Teknologi Fermentasi oleh Mikroorganisme, contoh: • Minuman beralkohol (Bir, Anggur, Sake), Keju, Yoghurt, Tempe, Oncom, Acar, Pembuatan Tempe • Ciri Utama: • Pemanfaatan / pendayagunaan mikroba untuk pengawetan dan atau pembuatan makanan/minuman Company Logo

  8. Era Pasteur • Pasteur : Peranmikrobadalamfermentasi • PengembanganIndustriFermentasi • PembuatanEtanol • PembuatanButanol • AsamOrganik • Perlakuan Air Buangan Company Logo

  9. Era Antibiotik • Pembuatan Penicillin • Vaksin Virus • TeknologiKulturSelHewan Company Logo

  10. Era Pasca - Antibiotik • Asam – asam Amino • Eludasi Struktur DNA • Protein Sel Tunggal • Enzim untuk Detergen • Produk farmasi (interferon,hormon, vaksin) • Teknologi Rekombinan DNA Company Logo

  11. Era Bioteknologi Modern • Rekayasa Genetika • Zat Antibodi Monoklanal • Hormon Insulin • Hormon Pertumbuhan Ikan tuna

  12. Ruang Lingkup Bioindustri • BatasanPokokProsesBioteknologi • AgenBiologis • Mikroba, enzim, seltanaman, selhewan) • Pendayagunaansecarateknologisdan industrial • Produkdanjasa yang diperoleh

  13. RuangLingkupBioindustri • SkalaAplikasiBioteknologi • Laboratorium • Tahapseleksimikroorganisme (baiktanamanmaupunhewan) • Skala Pilot • Penerapankondisioperasi optimum • SkalaIndustri • Prosesproduksidenganpertimbanganekonomiindustri Company Logo

  14. Ranah Penerapan Bioindustri • Bidang-Bidang yang Dipelajari • Industripertanian (agroindustri) • KedokterandanFarmasi • Lingkungan • BidangBiodegradasi • BidangBioremediasi

  15. RuangLingkupBioindustri • Bioteknologi modern untukpenelitiandanpengembanganprodukfermentasiharusdapatdiaplikasikanpada: • Bahan Baku • Memperbaikibahanbakuuntukprosestradisional • Proses • Pengembanganbioreaktor • KulturMikroba • Memperkayaaplikasimikroba Company Logo

  16. Ruang Lingkup Bioindustri • Global Trend in Bio-Product Industry • Health – pharmaceuticals, cosmetics, personal care, flavours and fragrances. • Energy – bio-diesel, ethanol, fuel additives, biomass combustion, two cycle oils, transmission fluids and lubricants. Company Logo

  17. RuangLingkupBioindustri • Global Trend in Bio-Product Industry • Biochemical – coatings, film degradable polymers, plastics, dyes, paints, pigments, gums, adhesives, agrochemicals,soaps, detergents, specialized industrial organics, fine chemicals, biological control products, cleaning agents, solvents, surfactants, ink. • Environmental Products – paper and board, bio-composites, molded fibre, non-woven fabric, textile fibres,filler and insulation. Company Logo

  18. KeterkaitanSumberdayadalamBioindustri Sumberdaya yang harus diperhatikan dalam industri: Men (Manusia) Methode (Metode) 6M Machines (Mesin) Money (Modal) Materials (Material) Market (Pasar)

  19. B A G H E F D C KeterkaitanSumberdayadalamBioindustri Faktor-faktor lain yang harus diperhatikan: Hukum Politik Sosial Demografi Lingkungan Umum Perusahaan Teknologi Perekonomian Kebudayaan Pendidikan

  20. Bahan Baku Fermentasi • Hasil Pertanian • Sereal, buah-buahan, sayuran, kacang-kacangan • Hasil Peternakan • Susu sapi, daging • Hasil Perkebunan • Kopi, coklat, tebu • Limbah Industri • Molase, jerami, dedak, kulit kopi, kulit coklat, sabut kelapa, ampas tahu, ampas biji yang telah diambil minyaknya, air limbah, sampah

  21. SyaratBahanFermentasi • Mudah didapat • Jumlah besar • Harga murah • Ada substitusinya

  22. SUMBER MIKRO-ORGANISME INDUSTRI • Sumber Alami : tanah, air sungai, laut, tanaman, hewan, limbah, kotoran, dll. • Koleksi kultur: lembaga tempat menyimpan dan memelihara mikro-organisme

  23. NAMA KOLEKSI KULTUR DUNIA

  24. BahanbakuFermentasi • Setiap mikroorganisme memerlukan: • Air • Sumber Energi • Sumber Karbon • Sumber Nitrogen • Mineral • Oksigen (jika aerobik)

  25. BahanbakuFermentasi • Air • Merupakan komponen utama fermentasi • Yang harus diperhatikan: • pH • Garam terlarut • Bahan buangan terlarut • Penyiapan air • deionisasi, penambahan garam, dll

  26. Bahan Baku Fermentasi • Sumber energi • Berasal dari oksidasi media atau cahaya • Sebagian besar mikroorganisme industri adalah chemo-organotrophs • Sumber energi banyak berasal dari sumber karbon

  27. Bahan Baku Fermentasi • Sumber Karbon • Faktor yang mempengaruhi pemilihan sumber karbon: • Harga , contoh: pembuatan etanol dimana 60-70% biaya produksi berasal dari bahan baku • Kemurnian sumber karbon, contoh; ion logam harus dihilangkan dari karbohidrat pada proses dengan asam sitrat • Metode preparasi media, khususnya pada proses sterilisasi pada karbohidrat • Peraturan pemerintah, contoh penggunaan gula sebagai konsumsi

  28. Bahan Baku Fermentasi • Sumber Karbon • Sumber karbon: • Karbohidrat • Minyak dan lemak • Molase • Whey susu • Hidrokarbon • Glukosa • Laktosa • dll Company Logo

  29. Bahan Baku Fermentasi • Sumber Nitrogen • 3-15% berat mikrobia adalah nitrogen • Sumber nitrogen secara umum: • Nitrat • Urea • Amonia (sebagai kontrol pH dan sumber nitrogen) • Garam-garam amonium Company Logo

  30. Bahan Baku Fermentasi • Mineral • Dibutuhkan untuk pertumbuhan dan metabolisme • Contoh mineral penting: • Magnesium, fosfor, potasium, sulfur, kalsium, klorin • Mineral lain yang biasanya keberadaannya merupakan impuritis dalam bahan • Kobalt, besi, zinc, mangan, tembaga Company Logo

  31. Bahan Baku, Produk , Mikro Company Logo

  32. Bahanbaku, produk , mikro Company Logo

  33. CIRI-CIRI BAKTERI • Organisme multiselluler • Prokariot (tidak memiliki membran inti sel ) • Umumnya tidak memiliki klorofil • Memiliki ukuran tubuh yang bervariasi antara 0,12 s/d ratusan mikron umumnya memiliki ukuran rata-rata 1 s/d 5 mikron. • Memiliki bentuk tubuh yang beraneka ragam • Hidup bebas atau parasit • Yang hidup di lingkungan ekstrim seperti pada mata air panas,kawah atau gambut dinding selnya tidak mengandung peptidoglikan • Yang hidupnya kosmopolit diberbagai lingkungan dinding selnya mengandung peptidoglikan

  34. StrukturBakteri • Struktur bakteri terbagi menjadi dua yaitu: • Struktur dasar (dimiliki oleh hampir semua jenis bakteri)Meliputi: dinding sel, membran plasma, sitoplasma, ribosom, DNA, dan granula penyimpanan • Struktur tambahan (dimiliki oleh jenis bakteri tertentu)Meliputi kapsul, flagelum, pilus, fimbria, klorosom, Vakuola gas dan endospora. Company Logo

  35. Company Logo

  36. Strukturdasarbakteri • Dinding sel tersusun dari peptidoglikan yaitu gabungan protein dan polisakarida (ketebalan peptidoglikan membagi bakteri menjadi bakteri gram positif bila peptidoglikannya tebal dan bakteri gram negatif bila peptidoglikannya tipis). • Membran plasma adalah membran yang menyelubungi sitoplasma tersusun atas lapisan fosfolipid dan protein. • Sitoplasma adalah cairan sel. • Ribosom adalah organel yang tersebar dalam sitoplasma, tersusun atas protein dan RNA. • Granula penyimpanan, karena bakteri menyimpan cadangan makanan yang dibutuhkan. Company Logo

  37. Strukturtambahanbakteri : • Kapsulataulapisanlendiradalahlapisandiluardindingselpadajenisbakteritertentu, bilalapisannyatebaldisebutkapsuldanbilalapisannyatipisdisebutlapisanlendir. Kapsuldanlapisanlendirtersusunataspolisakaridadan air. • Flagelumataubulucambukadalahstrukturberbentukbatangatau spiral yang menonjoldaridinding sel. • Pilusdanfimbriaadalahstrukturberbentuksepertirambuthalus yang menonjoldaridindingsel, pilusmiripdenganflagelumtetapilebihpendek, kakudanberdiameterlebihkecildantersusundari protein danhanyaterdapatpadabakteri gram negatif. Fimbriaadalahstruktursejenispilustetapilebihpendekdaripadapilus. • Klorosomadalahstruktur yang beradatepatdibawahmembran plasma danmengandungpigmenklorofildanpigmenlainnyauntukprosesfotosintesis. Klorosomhanyaterdapatpadabakteri yang melakukanfotosintesis. • Vakuola gas terdapatpadabakteri yang hidupdi air danberfotosintesis. • Endosporaadalahbentukistirahat (laten) daribeberapajenisbakteri gram positifdanterbentukdidalamselbakterijikakondisitidakmenguntungkanbagikehidupanbakteri. Endosporamengandungsedikitsitoplasma, materigenetik, danribosom. Dindingendospora yang tebaltersusunatas protein danmenyebabkanendosporatahanterhadapkekeringan, radiasicahaya, suhutinggidanzatkimia. Jikakondisilingkunganmenguntungkanendosporaakantumbuhmenjadiselbakteribaru. Company Logo

  38. BentukBakteri • Bentuk sel bakteri meliputi: • kokus (bulat) • basil (batang) • spirilum (spiral) • filamen Company Logo

  39. BakteriKokus (bulat) Company Logo

  40. BakteriBasilli (batang) Company Logo

  41. Bakteri Spiral Company Logo

  42. Faktor-faktor Yang MempengaruhiPertumbuhanBakteri Suhu Derajat keasaman atau pH Konsentrasi garam Sumber nutrisi Zat-zat sisa metabolisme Zat kimia Company Logo

  43. Cara Perkembangbiakanbakteri • Seksual = Membelah diri • Aseksual = dengan pertukaran materi genetik dengan bakteri lainnya • Transformasi adalah pemindahan sedikit materi genetik, bahkan satu gen saja dari satu sel bakteri ke sel bakteri yang lainnya • Transduksi adalah pemindahan materi genetik satu sel bakteri ke sel bakteri lainnnya dengan perantaraan organisme yang lain yaitu bakteriofage (virus bakteri) • Konjugasi adalah pemindahan materi genetik berupa plasmid secara langsung melalui kontak sel dengan membentuk struktur seperti jembatan diantara dua sel bakteri yang berdekatan. Umumnya terjadi pada bakteri gram negatif. Company Logo

  44. Ukuransel • Ukuran bakteri sangat kecil berkisar antara 0,5-5μm. • Bakteri terbesar yang pernah ditemukan adalah Thiomargarita dengan lebar mencapai 750μm (0,75 mm) yang membuatnya bisa terlihat dengan mata telanjang. Company Logo

  45. Ciri-ciri Mikroorganisme Industri :1.Strain secara genetik stabil2. Kultur murni, bebas m.o. lain khususnya faga3. Tumbuh kuatdan cepat setelah inokulasi pd tangki pembibitan atau wadah lain, disiapkan utk proses industri4. Mampu melindungi dirinya sendiri dari kontaminasi,mis pH, suhu tinggi, menghssilkan inhibitor 5. Dapat disimpan dalam waktu lama6. Membutuhkan nutrisi dlm. jml kecil (relatif)

  46. Mengapa ? • Harus dihasilkan produk baru yang kom petitif, bermutu tinggi, harga bersaing, tanpa meninggalkan konsep lingkungan • Konsumsi produk menggunakan m.o. dan enzim utk pangan dan obat2an me nanjak dengan cepat • Tantangan peningkatan kapasitas pro duk • Penelitian dasar dan pengembangannya harus dilakukan • Rekayasa pengolahan harus dilakukan

  47. Tidak banyak mikroorganisme mempunyai sifat sekompleks yang diharapkan tersebut sehingga perlu adanya rekayasa genetika

  48. Untukmelakukanseleksiharusmemperhatikan :1.Sensitivitas2. Tidakmahal3. Mempunyaicaraspesifik (kecilkesalahanpositipdannegatipnya)4. Dapatdigunakanuntukmemprediksihasilnyananti5. Sederhana6. Dapatditingkatkankecaralebih modern (otomatisasi)

  49. Isolasi, pemilihankultur, pengembangankultur, pengembanganinokulumIsolasi :Memisahkankehidupanmikroorganismedialamkedalamkehidupannya yang barudalam medium pertumbuhanmikroorganisme

  50. Pemilihan Kultur Pemilihankultur : Usaha memilihkulturmikroorganisme yang mempunyaikelebihan-kelebihanjikadiusahakanuntukkepentinganperkembanganmikroorganismedalamindustripadatahapselanjutnya

More Related