- Bioteknologi adalah proses pemanfaatan sel atau organisme hidup dengan berbagi teknik untuk menghasilkan satu produk yang memiliki nilai ekonomi tinggi dan berguna bagi kesejahteraan manusia.
- Bioteknologi melibatkan berbagi disiplin ilmu, seperti mikrobiologi, botani, zoologi, genetika, fisiologi, biokimia, biologi molekuler, teknik kimia, dan berbagai disiplin ilmu lainnya.
- Dengan definisi tersebut bioteknologi bukan merupakan sesuatu yang baru.
- Nenek moyang kita telah memanfaatkan mikroba untuk membuat produk-produk berguna seperti tempe, oncom, tape, arak, terasi, kecap, yogurt, dan nata de coco .
- Hampir semua antibiotik berasal dari mikroba, demikian pula enzim-enzim yang dipakai untuk membuat sirop fruktosa hingga pencuci pakaian.
- Mikroba pelarut fosfat telah dimanfaatkan untuk pertanian di negara-negara Eropa Timur sejak tahun 1950-an.
- Mikroba juga telah dimanfaatkan secara intensif untuk mendekomposisi limbah dan kotoran.
- Bioteknologi memiliki gradien perkembangan teknologi, yang dimulai dari penerapan bioteknologi tradisional yang telah lama dan secara luas dimanfaatkan, hingga teknik-teknik atau jasa.
- Dari paduan dua kata tersebut European Federation of Biotechnology (1989) mendefinisikan bioteknologi sebagai perpaduan dari ilmu pengetahuan alam dan ilmu rekayasa yang bertujuan meningkatkan aplikasi organisme hidup, sel, bagian dari organisme hidup, dan/atau analog molekuler untuk menghasilkan produk dan jasa.
- Pertambahan jumlah penduduk tersebut seharusnya juga diimbangi dengan pertambahan jumlah bahan makanan untuk memenuhi kebutuhan penduduk yang bertambah.
- Pada kenyataannya, jumlah bahan makanan yang tersedia kadang kala tidak mencukupi.
- Manusia kemudian berpikir bagaimana cara memperbanyak jumlah makanan, seperti: kultur jaringan dan inseminasi buatan.
- Kultur jaringan dan inseminasi buatan merupakan bagian dari aplikasi bioteknologi.
- Untuk pembuatan bahan tersebut, digunakan bioteknologi sederhana, yaitu fermentasi.
- Artinya, manusia sudah menggunakan dan memanfaatkan bioteknologi dalam kehidupan sehari-hari, tetapi manusia tidak menyadarinya.
- Bioteknologi sederhana Teknologi yang digunakan sederhana, biaya yang dikeluarkan kecil dan produk yang dihasilkan tidak stabil. Contohnya, pembutan tempe, tape, dan tuak.
- Bioteknologi menengah Teknologi yang digunakan cukup kompleks, biaya yang dikeluarkan besar, dan kualitas produk yang dihasilkan baik. Contohnya, industri pembuatan yoghurt.
- Bioteknologi tingkat tinggi / modern Teknologi yang digunakan sudah canggih, biaya yang dikeluarkan sangat besar, dan kualitas produk yang dihasilkan prima. Contohnya, pembuatan insulin, antibody monoklonal , bayi tabung, dan kloning.
Secara leksikal, makna bioteknologi adalah teknik yang mengubah suatu bahan mentah melalui proses transformasi biologi untuk menghasilkan barang dan jasa yang bermanfaat demi kelangsungan hidup manusia sepanjang hayatnya.
- Bioteknologi dimulai saat manusia memerlukan bahan makanan.
- Zaman dahulu, manusia hidup berpindah-pindah(nomaden) dan mendapatkan makanan dari hasil berburu.
- Kemudian, manusia mulai menetap di suatu tempat.
- Untuk bertahan hidup di tempat tersebut, manusia menjadi petani dan bercocok tanam.
- Dengan semakin bertambahnya manusia tentu dibutuhkan makanan yang dapat menghasilkan bahan pangan dalam jumlah banyak dengan waktu singkat, terutama untuk tanaman pokok, seperti padi, gandum, dan jagung.
- Enzim itu berfungsi mengubah gula menjadi alkohol.
- Penemuan lainnya ialah penisilin oleh Alexander Flemming (1928) yang dihasilkan oleh jamur Penicillium.
- Awalnya istilah bioteknologi dikemukakan pada tahun 1919 oleh Karl Ereky seorang insinyur Hongaria.
- Pada waktu itu, bioteknologi artinya semua produk yang diproduksi dari materi dasar dengan bantuan organisme hidup.
- Ereky berpendapat bahwa jaman biokimia sama dengan atau mirip jaman batu atau besi.
- fermentasi
- seleksi dan persilangan
- analisa genetik
- kultur jaringan
- rekombinasi DNA
- dan analisa DNA
- Fermentasi merupakan proses dasar untuk mengubah suatu bahan menjadi bahan lain dengan cara sederhana dan dibantu oleh mikroorganisme.
- Proses fermentasi ini merupakan bioteknologi sederhana dan sudah dikenal sejak jaman dahulu.
- Contohnya pembutan roti, minuman anggur, yoghurt, tuak dan sake.
- Proses seleksi dilakukan dengan memenipulasi DNA yang ada pada mikroba, tanaman, atau hewan agar menjadi mikroba, tanaman, atau hewan dengan sifat yang lebih baik sehingga apabila disilangkan akan menjadi bibit unggul yang baik untuk masa depan.
- Contohnya, ayam Leghorn, sapi ayrshire, padi Cisadane kedelai Muria, dan jagung Metro.
- Proses ini mempelajari cirri atau sifat dan gen makhluk hidup dari generasi ke generasi untuk mendapatkan sifat atau ciri yang unggul serta interaksi antara gen dan lingkungan agr menghasilkan keturunan yang baik.
- Proses menumbuhkan atau memperbanyak jaringan hewan dan tanaman dari jaringan atau selnya di dalam laboratorium tanpa mendapat gangguan dari organisme lain disebut kultur jaringan.
- Proses ini dimanfaatkan untuk perbanyakan, produksi bahan-bahan kimia, dan riset di bidang pengobatan.
- Contohnya kultur jaringan anggrek dan pisang.
- Proses transfer segmen DNA dari satu organisme ke DNA organisme lain dinamakan rekombinasi DNA.
- Kedua organisme itu dapat saja tidak memiliki hubungan atau kekerabatan.
- Contohnya, penyisipan gen manusia pada bakteri Bacillus thuringiensis sehingga bakteri tersebut dapat memproduksi insulin.
- Proses reaksi rantai polymerase sehingga dapat membuat kopi (salinan) dari DNA.
- Proses ini berguna untuk memetakan DNA sehingga dapat diketahui dengan pasti DNA dari satu organisme untuk menentukan genetik keturunannya.
- Teknik ini biasanya digunakan untuk mendapatkan atau mengenali DNA dari korban – korban kecelakaan yang sulit diidentifikasi oleh tim forensik.
- Bioteknologi adalah cabang ilmu yang mempelajari pemanfaatan makhluk hidup (bakteri, fungi, virus, dan lain-lain) maupun produk dari makhluk hidup (enzim, alkohol) dalam proses produksi untuk menghasilkan barang dan jasa.
- Dewasa ini, perkembangan bioteknologi tidak hanya didasari pada biologi semata, tetapi juga pada ilmu-ilmu terapan dan murni lain, seperti biokimia, komputer, biologi molekular, mikrobiologi, genetika, kimia, matematika, dan lain sebagainya.
- Dengan kata lain, bioteknologi adalah ilmu terapan yang menggabungkan berbagai cabang ilmu dalam proses produksi barang dan jasa.
Bioteknologi dalam Teknologi Pangan
Biotek dalam teknologi pangan dapat di bedakan menjadi 2 kelompok.Kelompok Makanan Bahan Susu
Prinsipnya adalah memfermentasi susu menghasilkan asam laktat.
Keju
Mikroba:
- Propiabacterium (bakteri asam laktat) yang juga berperan memberi rasa dan tekstur keju.
Mikroba:
- Lactobacillus bulgaris = pemberi rasa dan aroma
- Streptococcus thermophilus = menambah keasaman
Mentega
Mikroba:
Mikroba:
- Leuconostoc cremoris
- Roti
- Asinan
- Alkohol (bir, anggur "wine", rum), oleh ragi
- Kecap, oleh Aspergillus oryzae
- Nata de Coco, oleh Acetobacter xilinum
- Cuka, oleh Acetobacter aseti
- Alkohol difermentasi dalam kondisi aerob
Bioteknologi dalam Pembuatan Youghurt.
- Yoghurt atau yogurt adalah dairy product yang dihasilkan melalui fermentasi bakteri pada susu. Berbagai jenis susu dapat digunakan untuk membuat yoghurt, tapi produksi yoghurt yang modern kini didominasi oleh susu sapi.
- Pembuatan yoghurt merupakan proses fermentasi dari gula susu (laktosa) menjadi asam laktat yang menyebabkan tekstur yoghurt menjadi kental.
- Biasanya yaghurt dijual dengan rasa buah, vanila, atau coklat, tapi ada juga tanpa penambahan rasa (plain).
- Yoghurt dibuat dengan menambahkan bakteri yang menguntungkan ke dalam susu yang tidak dipasteurisasi (untuk mengatur keseimbangan antara bakteri dan enzim dari susu) pada suhu dan kondisi lingkungan yang dikontrol.
- Bakteri akan mengolah gula susu alami menjadi asam laktat.
- Hal itu akan meningkatkan keasaman sehingga menyebabkan protein susu menyusut menjadi masa yang padat atau kental.
- Peningkatan keasaman (pH 4-5) juga mencegah proliferasi (perbanyakan sel) dari bakteri patogen lainnya.
- Streptococcus salivarius
- Thermophilus
- genus Lactobacillus, seperti L.acidophilus, bulgaricus, casei dan bifidus.
- Secara nutrisi, yoghurt memang kaya akan protein dan beberapa vitamin B serta mineral penting lainnya.
- Yoghurt umumnya dijual dengan penambahan kemanisan dan rasa, atau dengan penambahan buah untuk menambah rasa alaminya.
- Produk yoghurt di AS umumnya ditambahkan dengan pektin dan gelatin.
- Dahi yoghurt : berasal dari India
- Bulgarian yoghurt : menggunakan kultur strain dari Bulgaria, yaitu Lactobacillus bulgaricus dan Streptococcus thermophilus
- Greek yoghurt : dibuat dari susu yang telah dicampur dengan krim sehingga kandungan lemaknya menjadjavascript:void(0)i 10%. Bentuk lainnya bisa dalam bentuk standar (5%), rendah lemak atau low fat (2 %), dan tanpa lemak atau non fat (0 %). Biasanya disajikan bersama dengan madu, walnut, atau buah yang disediakan sebagai pencuci mulut
- Lassi yoghurt : minuman dengan bahan dasar yoghurt. Berasal dari India dengan dua jenis rasa, yaitu rasa asin dan manis
- Kefir : minuman susu fermentasi. Kini biasanya dinamakan yoghurt siap minum atau yoghurt smoothie
- Home-made yoghurt : dapat dibuat dirumah dengan menggunakan sejumlah kecil kultur yoghurt aktif sebagai kultur awal. Yoghurt akan menjadi kental atau memadat jika disimpan dalam refrigerator. Yoghurt yang disimpan dalam refrigerator akan stabil atau tahan sampai satu minggu atau lebih
- Yoghurt merupakan minuman segar hasil olahan susu segar yang difermentasikan dengan cara menambahkan beberapa jenis mikro organisme Lactobacillus bulgaricus dan Streptococcus thermophillus.
- Berasal dari bahasa Turki, yogurtmark yang berarti mencampur.
- Dapat dikembangkan untuk produksi dalam skala besar dan dapat dijadikan produk rumahan yang bisa menambah pemasukan bagi rumah tangga.
- Dari segi pemasaran produk olahan dengan memanfaatkan bioteknologi ini cukup menjanjikan, meskipun industrinya belum sebanyak produk olahan bioteknologi lain yang sudah akrab di masyarakat seperti kecap, tempe ataupun nata de coco.
- Keasaman dari susu yang di fermentasi pada umumnya cukup untuk mencegah kerusakan oleh bakteri proteolitik yang tidak tahan asam.
- Setelah mencapai tingkat keasaman dalam minuman tersebut, maka dilakukan pendinginan.
- Untuk penilaian air susu di Amerika Serikat, air susu murni dinyatakan baik sekali, jika terdapat kurang dari 200.000 mikroorganisme per mililiter dengan perhitungan langsung dengan mikroskop atau perhitungan jumlah koloni namun begitu susu segar kualitas bagus bukan jaminan, tetapi kebersihan merupakan kunci utama berhasil atau tidaknya proses fermentasi ini.
- Untuk mendapatkan kekentalan yang diinginkan dapat dilakukan penguapan terlebih dahulu, sebelum susu di fermentasi atau bisa juga dengan penambahan susu skim.
- Selain dibuat dari susu segar, yougurt dapat juga dibuat dari susu skim (susu tanpa lemak) yang dilarutkan dalam air dengan perbandingan tergantung pada kekentalan produk yang diinginkan.
- Penambahan campuran-campuran ini tergantung selera. Adanya campuran-campuran tersebut selain menambah kelezatan sering kali juga memperindah penampakan sehingga mempertinggi mutunya.
- Kadang-kadang dalam pembuatannya dapat ditambahkan essence seperti aroma vanili, mocca, durian, nanas dan sebagainya, ini yang disebut “flavoured yougurt”.
- Pada flavoured yougurt cukup ditambahkan gula dan bisa langsung disajikan.
- Produk-produk yang telah masa inkubasinya sebaiknya disimpan di almari pendingin, karena dengan demikian fermentasi tidak berlanjut sehingga produk dapat disimpan lebih lama.
- Produk yang telah jadi dan bagus, dapat digunakan sebagai starter pada pembuatan yougurt selanjutnya.
- Dibeberapa negara air susu sedikit masam merupakan minuman rakyat yang sangat digemari.
- Banyak orang yang beranggapan, bahwa minum susu sedikit masam menyebabka awet muda.
- Air susu demikian itu di Mesir terkenal sebagai leben, di negara-negara sekitar Laut Tengah disebut kefir, di Asia terkenal sebagai kumis, dan di Eropa Timur sebagai yoghurt.
Prosedur Pembuatan Yoghurt
- Seperti di Kabupaten Malang adalah salah satu daerah penghasil susu sapi perah yang ada di Jawa Timur.
- Para peternak yang ada, sebagian besar menjual susu sapi perah mereka ke KUD yang ada di sekitar Malang untuk kemudian dimanfaatkan sebagai bahan pembuat keju dan susu kemasan siap saji.
- Yoghurt merupakan minuman segar hasil olahan susu segar yang difermentasikan dengan cara menambahkan beberapa jenis mikro organisme Lactobacillus bulgaricus dan Streptococcus thermophillus.
- Selain dapat dikembangkan untuk produksi dalam skala besar, yoghurt ternyata dapat dijadikan produk rumahan yang bisa menambah pemasukan bagi rumah tangga.
- Produk olahan bioteknologi lain yang sudah akrab di masyarakat seperti kecap, tempe ataupun nata de coco.
- Kadar kolesterol di dalam darah dapat diturunkan dengan mengkonsumsinya sehingga dapat mencegah terjadinya penyumbatan pembuluh darah.
- Secara garis besar, pengolahannya merupakan proses sederhana meliputi pasteurisasi, pendinginan, inokulasi bakteri, pemeraman dan penyimpanan.
- Kualitas yoghurt dipengaruhi oleh suhu dan lama pemeraman, presentase starter.
- Secara fisika dan kimiawi, produk yoghurt yang baik adalah yang memiliki tekstur halus, kental dengan cita rasa spesifik (agak asam) dan berbentuk seperti bubur atau es krim.
- Pemanasan susu
- Pengeraman susu dengan starter
- Pemisahan serum susu
- Penyiapan starter baru
- Penambahan gula dan essence, penempatan yoghurt pada tempat kecil dan penyimpanan dalam freezer
- Panaskan 500 ml susu segar dengan cara memasukkan susu kedalam erlenmeyer, kemudian erlenmeyer ini dimasukan kedalam panci besar yang telah berisi air (seperti membuat nasi tim) hingga suhunya kurang lebih 90 0C selama 15 menit.
- Susu didinginkan sampai suhu mencapai 45 0C, lalu ditambahkan starter Streptococcus Thermophilus dan Lactobacillus Bulgaricus sebanyak 3-5 % sedikit demi sedikit sambil diaduk supaya larut.
- Campuran diletakkan kedalam wadah-wadah steril yang sudah disiapkan, kemudian tutup dengan aluminium foil dan di inkubasikan pada suhu 43 0C selama 4 jam atau pada suhu kamar selama 18 jam.
- Setelah inkubasi selesai, yougurt yang dihasilkan segera didinginkan dalam lemari es atau dipasteurisasikan pada suhu 65 0C selama 30 menit agar fermentasi tidak terus berlanjut.
- Pengamatan dilakukan dengan melihat harga pH, kandungan asam laktat, rasa, jumlah mikroba, protein dan kadungan laktosanya.
- Bila akan dikonsumsi bisa dicampur dengan sirup atau dengan gula secukupnya.
Pembuatan bibit (starter) yougurt
- Campuran susu segar dan susu bubuk skim (7,5% dari susu segar) hingga merata.
- Panaskan campuran susu tersebut dengan cara memasukkan susu kedalam erlenmeyer, kemudian erlenmeyer ini dimasukkan kedalam panci besar yang telah berisi air hingga suhunya kurang lebih 90 0C selama 15 menit.
- Selanjutnya dilakukan pendinginan sampai suhu mencapai kurang lebih 43 0C.
- Masukan bibit (starter) sebanyak 3-5% sedikit demi sedikit sambil diaduk supaya larut.
- Tutup dengan aluminium foil, peram hingga terjadi gumpalan padat, pada suhu 43 0C selama 4 jam atau pada suhu kamar selama 18-20 jam.
- Setelah pemeraman selesai, simpan dalam lemari es dan dikeluarkan hanya pada saat digunakan.
Maanfaat Yoghurt
- Yoghurt baik bagi lambung dan usus yang terluka.
- Kadar kolesterol di dalam darah dapat diturunkan dengan mengkonsumsinya sehingga dapat mencegah terjadinya penyumbatan pembuluh darah.
- Secara garis besar, pengolahannya merupakan proses sederhana meliputi pasteurisasi, pendinginan, inokulasi bakteri, pemeraman dan penyimpanan.
- Kualitas yoghurt dipengaruhi oleh suhu dan lama pemeraman, presentase starter.
- Secara fisika dan kimiawi, produk yoghurt yang baik adalah yang memiliki tekstur halus, kental dengan cita rasa spesifik (agak asam) dan berbentuk seperti bubur atau es krim.
- Para peneliti dari Brown Medical School, Rhode Island, mengubah komposisi genetik bakteri penghasil yoghurt sehingga dapat menghasilkan cyanovirin.
- Berdasarkan laporan dari Nature journal, substansi kimia tersebut mampu memperlambat infeksi HIV pada sel monyet dan manusia.
- Penemuan ini baru saja dibuktikan di laboratorium.
- Meskipun demikian, percobaan pada tubuh manusia akan dilakukan secepatnya pada 2007.
- Peneliti harus menjamin tidak ada penolakan masyarakat mengenai ide modifikasi genetik ini.
Dampak dan Keamanan Produk Bioteknologi
- Seperti halnya kemantapan jalan bioteknologi ini, banyak pihak yang kontra karena mereka tidak menjamin keamanan makanan hasil transgenik, malah membahayakan. Selain demi kesehatan, tanaman transgenik dapat merusak keseimbangan alam di mana serbuk sari jagung di alam bebas dapat mengawini gulma-gulma liar, sehingga menghasilkan gulma unggul yang sulit dibasmi.
- Kemudian juga jagung yang direkayasa sebagai pakan unggas dan menjadikan produk akhir unggas tersebut terdapat genetic modified organism (GMO) yang dikhawatirkan membahayakan manusia. Selain itu, malah ada dugaan bahwa SARS yang menggoyahkan dunia kemungkinan akibat rekayasa genetika virus Corona. Walaupun belum ada laporan resmi, teknologi secanggih apapun pastilah akan berdampak terhadap lingkungan.
- Di negara Eropa, sebelum produk dijual, harus diuji tingkat keamanannya melalui proses yang sangat teliti melalui EC Novel Foods Regulation. Produk yang dimaksud adalah makanan yang mengandung atau diproduksi dari hasil modifikasi genetik. Di Kanada pernah suatu ketika hasil pengujian di laboratorium menunjukkan gen yang ditransfer diketahui menyebabkan alergi pada manusia.Walau masih dalam tahap pengujian awal, produsen segera menghentikan pengujian tersebut
Kesimpulan
- Bioeknologi merupakan teknologi yang berkaitan dengan makhluk hidup khususnya hewan dan tumbuhan, dimana salah satu atau beberapa bagian tubuh dari makhluk hidup tersebut dapat dimanfaatkan sebagai fungsi tertentu setelah melalui proses tertentu yang bertujuan untuk memenuhi kebutuhan manusia yang semakin kompleks. Sehingga beberapa orang berpikir bagaimana cara memenuhi kebutuhan manusia tersebut dengan memanfaatkan sumberdaya yang telah ada di sekitar kita (alam).
- Fermentasi merupakan proses dasar untuk mengubah suatu bahan menjadi bahan lain dengan cara sederhana dan dibantu oleh mikroorganisme. Proses fermentasi ini merupakan bioteknologi sederhana dan sudah dikenal sejak jaman dahulu. Contohnya pembutan roti, minuman anggur, yoghurt, tuak dan, sake.
- Yogurt adalah suatu minuman yang dibuat dari susu sapi dengan cara fermentasi oleh bakteri Streptococcus Thermophilus dan Lactobacillus Bulgaricus. Bakteri ini adalah bakteri asam laktat yang mengubah laktosa dari susu biasa menjadi asam laktat
- Yoghurt baik bagi lambung dan usus yang terluka. Kadar kolesterol di dalam darah dapat diturunkan dengan mengkonsumsinya sehingga dapat mencegah terjadinya penyumbatan pembuluh darah.
- Bakteri penghasil yoghurt dapat menghasilkan cyanovirin. Berdasarkan laporan dari Nature journal, substansi kimia tersebut mampu memperlambat infeksi HIV pada sel monyet dan manusia. Penemuan ini baru saja dibuktikan di laboratorium. Meskipun demikian, percobaan pada tubuh manusia akan dilakukan secepatnya pada 2007. Peneliti harus menjamin tidak ada penolakan masyarakat mengenai ide modifikasi genetik ini.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar