Draft Kerangka Kuliah Teknologi Fermentasi

 

Koordinator        :  Dr. Krishna Purnawan Candra

Anggota        : Anton Rahmadi

Semester        : VII/THP                                        SKS                : 2

Waktu                : Setiap Selasa pk. 13.00-14.40 Ruang 509.

Pertemuan        : 14 (+2 cadangan)

Buku acuan        : Anshori dkk, Teknik Fermentasi, PAU IPB dan Adam & Moss. 2002. Food Microbiology 2nd edition

 

Sesi 

Judul 

Sub bahasan 

Keterangan/Acuan 

1-2 

Dasar-dasar proses fermentasi  

Pertemuan I 

Aturan penugasan penulisan artikel/review

Faktor intrinsik terjadinya fermentasi 

  • nutrien 

  • faktor penghambat dan pemercepat 

  • aktivitas air 

  • pH 

  • potensial redoks 

Faktor ekstrinsik terjadinya fermentasi  

  • temperatur 

  • komposisi gas 

 

Pertemuan II 

Jenis-jenis fermentasi 

  • fermentasi alami 

  • fermentasi induktif 

Contoh-contoh fermentasi alami

  • fermentasi alkoholik (kamir): wine

Contoh-contoh fermentasi alami 

  • fermentasi asam laktat:yogurt 

  • fermentasi suksesif: cokelat/kopi 

  • fermentasi kapang: tempe 

Fermentasi induktif/direkayasa 

  • persiapan kultur 

  • rekayasa kondisi fermentasi 

 

Tugas I (20%)

  • Buatlah review dalam Bahasa Indonesia sebanyak minimal 2000 kata yang membahas mengenai fermentasi produk dari salah satu mikroba probiotik berikut:

    • Lactobacillus brevis 

    •  Bacillus natto

    • Saccharomyces boulardii 

  • Review harus menyertakan: (1) ciri-ciri morfologi, (2) habitat hidup mikroba, (3) jenis dan kondisi fermentasi (4) produk fermentasi, (5) tahapan-tahapan dalam fermentasi, dan (6) pro-/kontra- bila ada.

  • Review tersebut HARUS menyertakan minimal 5 jurnal/buku teks berbahasa Inggris (30% dari penilaian).  Literatur tersedia di komputer e-library di Perpustakaan Faperta.

  • Format review mengacu pada pedoman yang tersedia di e-learning. Dalam situs tersebut, terdapat pula contoh review.

  • Review dikumpulkan 4 minggu setelah kuliah disampaikan. Bobot 20% dari nilai akhir.

Bibek Ray. 2004. Fundamental Food Microbiology. 

 

Michael P Doyle, Larry R Buechat, dan Thomas J. Montville. 2001. Food Microbiology: Fundamental & Frontier. 

3-4 

Pengelolaan Mikroba 

Pertemuan I 

Jenis-jenis pemanfaatan mikroba 

  • produksi biomassa 

  • merubah produk (hasil fermentasi) 

  • ektraksi komponen tertentu 

Pembagian kelompok fermentasi mikroba yang dimanfaatkan secara komersial dan siklus fermentasinya: 

  • fermentasi asetat 

 

Pertemuan II 

Pembagian kelompok fermentasi mikroba yang dimanfaatkan secara komersial dan siklus fermentasinya: 

  • fermentasi laktat 

  • fermentasi alkohol 

  • fermentasi asam sitrat 

  • fermentasi malo-laktat 

 

Kuis I (10%)

Dasar-dasar proses fermentasi dan Pengelolaan Mikroba (1 jam)

Workshop Tugas I (Mahasiswa harus membawa draft dan kopi literatur untuk tugas I)

6-7 

Pengembangan Inokulum 

Pertemuan I 

Isolasi kultur dan pemurnian strain 

  • Teknik isolasi kultur (metode konvensional) 

  • Pemurnian strain (metode konvensional) 

Identifikasi strain 

  • Sifat-sifat fermentatif 

  • Keunggulan spesifik 

  • Pemetaan DNA 

    • Metode ARDRA 

 

Pertemuan II 

Uji stabilitas strain 

  • Kemungkinan terjadinya mutasi 

  • Efektivitas pada saat fermentasi 

  • Efektivitas pada skala industri (scale-up)

Persiapan kultur 

  • Penyimpanan kultur jangka pendek 

  • Penyimpanan kultur jangka panjang 

  • Restorasi kultur dari penyimpanan 

  • Perbanyakan kultur 

Acuan studi kasus: 

 

Tan Watumesa Agustina. 2008. Identification on unculturable microorganism during nata de coco fermentation using ARDRA.

Medium 

Jenis-jenis mikroba 

  • Mikroba dapat dikultur (ditumbuhkan pada media sintetis) 

  • Mikroba tidak dapat dikultur 

Pengaruh media pada metabolisme/pertumbuhan mikroba 

Komponen nutrisi umum untuk mikroba 

  • sumber C (karbohidrat)

  • sumber N (protein)

  • lemak 

  • mineral 

  • oksigen 

Komponen mikro nutrisi untuk mikroba 

  • selenium, dll 

Komponen selektif, inhibitif, dan antibiotik untuk beberapa mikroba 

  • antibiotik: chloramphenicol, bakteriosin 

  • inhibitif: asam laktat 

  • selektif: dichloran, rose bengal, methyl red, bromothymol, telurite dsb

  • identifikatif: egg yolk, casein, gula-gula sederhana

Contoh-contoh medium spesifik 

  • medium xerofilik (Dichloran Glycerol Agar)

  • medium jamur (Dichloran Rose Bengal, Potato Dextrose, dsb)

 

Sterilisasi 

Pengaruh pasteurisasi pada perubahan biota awal 

Pengertian sterilisasi komersial 

Perhitungan pokok kecukupan sterilisasi 

Jenis-jenis sterilisasi, proses dan peralatannya

  • penggunaan panas 

  • filtrasi 

  • tekanan 

 

10 

Kuis II (20%)

Pengembangan inokulum, Medium, dan Sterilisasi (1 jam 40 menit)

11 

Kinetika proses fermentasi 

Fermentasi Monokultur 

  • Kurva pertumbuhan mikroba 

Fermentasi Multikultur (bersamaan) 

  • studi kasus yoghurt 

  • grafik fermentasi  

Fermentasi Multikultur (suksesif)  

  • studi kasus wine (alkoholik + malolaktik)

  • studi kasus cokelat (alkoholik, laktik, asetik)

 

Tugas II (20%)

  • Buatlah review dalam Bahasa Indonesia sebanyak minimal 2000 kata yang membahas mengenai fermentasi multikultur pada tempe.

  • Review harus menyertakan: (1) faktor intrinsik dan ekstrinsik kedelai, (2) proses fermentasi pada perendaman, (3) penambahan inokulum (4) proses fermentasi kapang, (5) cemaran-cemaran yang mungkin ditemukan beserta kelebihan/kekurangannya dalam proses fermentasi tempe.

  • Review tersebut HARUS menyertakan minimal 5 jurnal/buku teks berbahasa Inggris (30% dari penilaian).  Literatur tersedia di komputer e-library di Perpustakaan Faperta.

  • Format review mengacu pada pedoman yang tersedia di e-learning.

  • Review dikumpulkan 4 minggu setelah kuliah disampaikan. Bobot 20% dari nilai akhir.

Acuan studi kasus: 

 

Ardhana M & G H Fleet. 2003. Cocoa Fermentation (presentasi).

 

G H Fleet. 2008. Wine fermentation (presentasi)

12 

Optimasi Proses 

Jenis fermentasi 

  • Fermentasi media cair

  • Fermentasi media padat

Rekayasa kurva pertumbuhan 

  • Beberapa cara memperlambat fermentasi

  • Beberapa cara mempercepat fermentasi 

Memperpanjang usia hidup mikroba 

Mencari waktu produksi optimum 

Pengertian dan pengaruh aerasi & agitasi

 

13 

Rancang bangun fermentor 

Syarat kondisi kerja fermentor

Komponen-komponen utama fermentor

Cara kerja fermentor

  • Batch fermentor (single tank) 

  • Continous fermentor (single-stage tank) 

  • Continous fermentor (multi-stage tank) 

 

14 

Pengunduhan dan Pemurnian Hasil 

Ekstraksi komponen tertentu dari mikroba 

  • crude enzyme 

  • plasmid dan komponen DNA 

Contoh kasus pemurnian crude enzyme

  • kondisi kerja 

  • mekanisme produksi 

 

 

Ujian akhir (30%) 

Kinetika Proses Fermentasi, Optimasi Proses, Rancang Bangun Fermentor, Pengunduhan dan Pemurnian Hasil