materi Industri Fermentasi

8/18/2019 materi Industri Fermentasi

http://slidepdf.com/reader/full/materi-industri-fermentasi 1/39

INDUSTRI FERMENTASI

mentation Engineering:analysis, design and optimization of processes and

e !ipment for t"e e#ec!tion of $iocon%ersions



6000 SM, khamir telah digunakanuntuk pembuatan minuman

beralkohol.4000 SM, di Mesir khamir digunakan

sebagai pengembang roti.

Abad ke 14 ditemukan metodedistilasi alkohol .

Sejarah Industri

Fermentasi



Di imur engah dan !hina bakteriasam laktat telah digunakan untukpenga"etan susu.

#akteri asam asetat ditemukansebelum penemuan Anthon$ %an&eu"enhoek.

Di Amerika !olombusmengembangkan 'ermentasi

jagung.

Sejarah Industri

Fermentasi



1 1), !haim ismann menemukanClostridium

penghasil aseton. 1 5+ , ( 7er menemukan Aspergillusniger penghasil

asam sitrat. 1 5) , A. Fleming menemukan (enisilinoleh

P. notatum untuk menghambatpertumbuhan

Se&ara" Ind!stri

Fermentasi



INDUSTRI FERMENTASI

Proses fermentasi sudah dilakukan manusia sejakpembuatan alkohol dari buah-buahan dan dari biji-bijian, pembuatan tape, tempe dlsb.

Contoh : - Di Bali, arak (brem) dibuat dari beras. - Di P Jawa , tape dibuat dari sin kon atau ketan. - Di Peran!is , wine dari buah an ur. - Di Belanda, bir dari ke!ambah andum. - Di "ndonesia , tempe dan ke!ap dari kedelai

"ndustri # men unakan proses fermentasi pertamakali adalah industri alkohol dan asam laktat ($%%&)



berapa industri 'ermenta

.asam asetat

.aseton

.asam amino

.asam aspartat

.5,+ 8 #utadienol

.n* #util alkohol

.karbon dioksida

). asam sitrat. dekstrin

10.dihidroksi aseton11.etanol15.asam 'umarat1+.asam galat14.asam glukonat1 .gliserol



Beberapa industri fermentasi16.Isoleusin17.asam itakonat18.asam 2 - ketoglukonat19.asam 5 – ketoglukonat

20.asam laktat21.lisin22.asam suksonat23.asam sulfat (dari belerang)

24.asam tartat25.valin26.ragi27.xanthan



Fermentasi 9(enguraian bahan organik menjadiproduk karena aksi dari jasad renik:mikroorganisme;, seperti bakteri, ragidan jamur : ebster<s Di/tionar$;

#ahan baku



Fermentasi berasal dari katalatin $aitu fervere $ang berartimendidih, hal ini karenaadan$a akti tas khamir padaekstrak buah*buahan atauserealia :biji*bijian;Selama 'ermentasi dihasilkan!3 5 sehingga kondisin$amenjadi anaerob.



De nisi 'ermentasi ini diperluas$aitu 9reaksi oksidasi * reduksi olehmikroorganisme menggunakansumber energi dan sumber karbon,

nitrogen dan lain*lain untukmembentuk sen$a"a $angmempun$ai nilai ekonomi lebihtinggi.

Akti tas reaksi oksidasi reduksi$ang disebut 'ermentasi inidisebabkan karena proses $angdilakukan oleh mikroorganisme:di industri dengan pengendalian

manusia;



Proses fermentasi :

oses pengubahan struktur sen$a"a kim

aksi kimia;, $ang terjadi karenaerja> mikroorganisme.

kroorganisme $ang dapat digunakanalah 9 bakteri, ragi, dan jamur : molds ;.



(emilihan jenis mikrobia dankultur stok pen$ediaan media dan

inokulum,proses 'ermentasi dan kontrolproses

pengunduhan hasil

Tahapan fermentasi :



Syarat proses fermentasi :

1. Mikroorganisme dapatmengubah bahan baku menjadi

produk $ang diinginkan.5. ersedia bahan baku+. (erolehan $ang ban$ak

4. (rosesn$a /epat. (roduk dapat dipisahkan dandimurnikan dengan mudah



'on ersi kimia

ri kasi 9 ?eksosa dan 'os'at menjadi ?ekso

3ksidasi 9 alkohol menjadi asamasetat,

sukrosa menjadiasam sitrat,

dekstrosa menjadiasam glukonat

uksi 9 aldehida menjadi alkohol:asetaldehida menjadi etanol; , belerang menjadi hidrogensul da .

?idrolisa 9 tepung menjadi glukosa



Acetobacter aceti

Zymomonas mobilis

Clostridium botulinum



Saccharomyces cerevisiae

agi : east ;



Aspergillus oryzae



Virus perlu dipelajari karena penyebab kontaminasi

Protozoa penting dalam penanganlimbah

Algae untuk produksi n makananyaitu agar, protein sel tunggal.



(eranan mikrobia dalammetabolisme 9

a. @atabolisme 9 'ermentasialkohol, aseton,

butanol

dan asam organik

b. Anabolisme 9 'ermentasi

polisakarida

protein,asam

nukleat, alkaloid.

substrat dasar karbohidrat da sen$a"a nitrogen organik.

entasi oleh mikrobia dapat mengguna



@arbon : ! ; 9 !3 5 , gula , protein, lema itrogen : ; 9 protein, ? + , 3 +

−

Sul'ur : S ; 9 protein, S3 4B

(hos'at 9 (3 4+ −

men dasar sumber metabolisme mikroba

Kebanyakan produk berasal darisubstrat yang mengandung karbon.



asam laktat, asam butirat,asam propionat, butanediol,etil alkohol dan sebagain$a.

GLUKOSA

Asam Piruvat

' ( )ar$on*

' + )ar$on*



• Calur ?eksosa Di'os'at :?D(;, $aitu

mbden*Me$erho *(arnas atau

glikolisa.

• Calur ?eksosa Mono'os'at :?M(;, $aitu

jalur arburg Di/ken, jalur 'os'oketolosa,

atau jalur pentosa 'os'at.

• Calur 5 @eto*+ Deoksi Elukonat*6 (os'at

:jalur @DE(;, atau jalur ntner Doudoro .

(enguraian glukosa menjadi asampiru at berlangsung melalui +

jalur !path"ay ; :



Jalur heksosa difosfat(HDP),

AtauJalur heksosa monofosfat

(HMP),Atau

Jalur 2 keto-3 deoksiglukonat - 6 fosfat

(KD P)!

PiruvatGlukosa



Glukosa

l!)osa ( - p"osfat

AT.

AD.

Fr!)tosa ( - p"osfat

Fr!)tosa /,( - $isp"osfat

DHA-P 3-P /,+ dip"osfogliserat

"AD "ADH

+ p"osfogliserat

0 p"osfogliserat

p"osfoenolpir!%at

#iru$at

Jalur EMP

AT.

AD.

AT.

AD.



O

OH

H

OH

OHH

CH 2OH

H

H

OH H

OH

OH

H

OH

H

OHH

OH

CH 2OPO 32-

H%AT P %ADP + H +

Elukosa Elukosa* 6*phos'at

Mg %%



AT. AD.

1al!r 2M.

l!)osa lukosa 6 - P 6 & P lukonat 'i ulase & P

"ADP % "ADPH "ADP % "ADPH

'i ose & P*+lulose & P

epimeraseisomerase

transketolase

liseraldehida 3 - Pedohe#tulosa - P

transadolase

.ruktosa 6 - P/r+throsa 0- P

transketolase

.ruktosa 6 - Pl+1eraldeh+de 3-P



enzim : /3 l!)osa ( 4 . de"idrogenase03 ."osfogl!)onat de"idrogenase

Rea)si :l!)osa 5 AT. 5 ( NAD. 5 liseralde"ida + 4 . 5 AD. 5 (

NAD.2

6 ( + 6 ( + 6 7

6 "ADP % 6 "ADPH

68 0 6 7 0 6 7

6 + 6 9

6 ( 6

1al!r 2M.

6 ( 6 +

l!)osa



l!)osa

l!)osa ( - p"osfat

AT.

AD.

NAD.

NAD.2

( - p"osfogl!)onat

Jalur EDJalur

KD P

2 08

0 4 )eto 4 + 4 deo)si - ( - p"osfogl!)onat

#iru$at

l+1eraldeh+de 3-P



Piru$at

lukosa

aktat

Asetolaktat2,3 butanediol

tanol

A!etate

A1etil oA Asetoasetat

4ut+r+l oA Aseton

"utirat "utanol

lu1ose-6-#hos#hate

2-keto-3-deo5+-6-#hos#hoglu1onate

.ru1tose- ,6- di#hos#hate

l+1eraldeh+de-

3-#hos#hate

Dih+dro5+a1etone

#hos#hate

Gliserol



A (



."osfogl!)osa Isomerase

Enzim a)an mem$!)a cincin,meng)atalisa proses isomerisasi, danmem$ant! pem$ent!)an cincin 7 sisi 3



3rganisme Sumber@arbon

(roduk

Saccharomycescerevisiae

Elukosa tanol

Saccharomyces

cerevisiae

Elukosa Eliserol

Zymomonas mobilis Elukosa EliserolC.thermohydrosulfuric

um

Elu/ose,G$lose

tanol, Asetat&aktat

C. acetobutylicum Elukosa,pentosa

Aseton#utanol

Aerobacter

aerogenes

Elukosa 5,+

butanadianol



Fermentasi dan Pasteurisasi

• Pasteur memperagakan bah abakteri dapat dibunuh denganpemanasan pada suhu !angtidak begitu tinggi sehingga

a"k#h#" da"am anggur $ wine %tidak&be"um menguap'

• Pasteurisasi ada"ah ap"ikasi &penggunaan panas tinggi da"am

aktu !ang singkat

#ouis Pasteur $%&22'%&()*



@atalisator en7im dapat memper/epatreaksi kimia

eaksi dengan menggunakan en7imuntuk mendapatkan produk melaluidegradasi tahap demi tahap.

nergi $ang dihasilkan oleh en7imditangkap lalu dilepas, tidak sepertikatalisator anorganik.

anan en7im dalam 'ermenta



Tahapan pada fermentasi

Penyediaan inokulum

Pertumbuhan inokulum

Fermentation preculture

Produksi fermentasi



.emanenan sel

' harvest cells *

Sediaan )!lt!r' stock culture * , 7 4 /; ml

<a$! goyang' shake fask * , 0;; 4 /;;; ml

=i$it !nt!) fermentor' seed ermenter * , /; 4 /;; <

Fermentor !t) prod!)si' production ermenter * , ≥ /;; <

S)ema .roses Fermentasi s)ala ind!



(ahap ) tahap pr#ses *ermentasi

/ l /; l- 7;l

7) - 7; )l

materi Industri Fermentasi

Documents

Transcript of materi Industri Fermentasi