Perkembangan Bioteknologi Dunia Saat Ini

Loading...

Enzim Dalam Industri fermentasi

ENZIM DALAM INDUSTRI FERMENTASI



Industri fermentasi di Indonesia masih didominasi oleh kegiatan industri tradisional. Produk yang dihasilkan dari kegiatan ini umumnya berupa makanan tradisional seperti tempe, tape, oncom dan kecap. Nilai tambah yang diberikan dari proses fermentasi ini masih sangat kecil namun kehadiran makanan tradisional ini di masyarakat mempunyai nilai sosial-ekonomi yang tinggi. Terlebih lagi hasil pertanian yang dapat dipakai sebagai bahan baku seperti ubi kayu dapat digolongkan sebagai berlimpah dan masih mempunyai potensi untuk dikembangkan.
Tape singkong yang di Jawa Barat lebih dikenal sebagai peuyeum merupakan salah satu contoh makanan tradisional yang diproses secara fermentasi. Tape juga di produksi di Jawa Timur dan bahkan diekspor ke luar negeri.
Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI) khususnya Puslit Bioteknologi, Puslit Biologi dan Puslit Kimia Terapan telah menaruh minat terhadap proses fermentasi tradisional termasuk tape. Puslit Bioteknologi telah berhasil mendapatkan kamir, Sacharo-mycopsis sp TJ-1 yang telah terbukti mampu memproduksi enzim amiloglukosidase (AMG). Enzim inii erupakan jenis enzim yang mampu merombak pati menjadi gula. Dengan terbentuknya gula yang tinggi maka tingkat kemanisan tape pun akan tinggi. Pemakaian ragi berisi kamir terpilih ini dalam proses pembuatan tape dapat menghasilkan tape berkualitas tinggi.
Puslit Bioteknologi LIPI telah berhasil mengembangkan proses untuk memproduksi biomasa kamir terpilih ini dalam skala laboratorium. Kamir ini disamping digunakan sebagai ragi tape dapat pula dipergunakan untuk protein sel tunggal atau bubuk pengembang roti yang pemakaiannya terus meningkat di Indonesia. Puslit Bioteknologi siap bermitra untuk mengembangkan produksi biomasa khamir terpilih ini.
Bidang Pemakaian
Industri kecil penghasil tape singkong
Kegunaan
* Penyediaan ragi tape yang berkualitas tinggi
* Peningkatan nilai nutrisi dari tape trdisional
Tingkat Hasil R & D
* Teknologi fermentasi untuk menghasilkan biomasa khamir skala laboratorium telah dikuasai secara baik.
* Produksi enzim amiloglukosidase menggunakan khamir terpilih ini telah dikaji selama 2 tahun lalu
Bentuk Yang Dialihkan
* Ilmu pengetahuan (proses, konsultasi) teknologi fermentasi sederhana
* Perbaikan mutu tape singkong
* Produk tape dengan kandungan nutrisi yang terkontrol
Sasaran Mitra Usaha
* KUD
* Industri Rumah Tangga
BAGI sebagian penduduk, setetes minyak tanah sangatlah berarti bagi kelangsungan hidup mereka. Setiap hari, mereka memasak air atau menanak nasi menggunakan kompor minyak tanah sumbu (KMTS). Oleh karena itu, setiap kali ada isu minyak tanah langka, banyak penduduk yang gundah karena mereka sadar kelangkaan bahan bakar fosil tersebut berarti bencana bagi kehidupan mereka. Tak peduli antre, tak peduli harganya dinaikkan, dengan berbagai cara, penduduk akan berusaha mendapatkan minyak tanah, bahkan meski cuma setetes.
Sayangnya, penggunaan KMTS oleh masyarakat umumnya tidak efisien sehingga boros energi dan biaya. “Pada umumnya nyala api pada kompor minyak tanah sumbu tidak terlindungi dan terlihat mata dari luar sehingga menyebabkan panas hilang lebih banyak, konsumsi bahan bakar pun tidak hemat,” kata Supriyatno, salah seorang peneliti dari Pusat Penelitian Fisika Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI).
Dengan asumsi bahwa konsumsi dan harga BBM rumah tangga cenderung meningkat dari waktu ke waktu, menurut Supriyatno, akan terjadi pemborosan energi dan biaya yang luar biasa besar. Oleh karena itu, dibutuhkan suatu cara atau teknologi yang bisa meningkatkan efisiensi termal yang dihasilkan oleh proses pembakaran minyak pada KMTS.
“Apabila efisiensi termal KMTS dapat ditingkatkan melalui optimasi energi dari radiasi nyala api, berarti ada potensi penghematan bahan bakar minyak yang dapat direalisasikan guna menunjang konservasi energi,” kata Supriyatno menambahkan.
Efisiensi 6 persen
Supriyatno bersama timnya di Pusat Penelitian Fisika LIPI melakukan serangkaian uji coba dengan menempatkan reflektor logam berbentuk silinder konis sebagai pelindung radiasi panas nyala api kompor. Kedua penampang reflektor tersebut sejajar dan diameter bagian atasnya lebih besar daripada bagian bawah.
Dimensi reflektor disesuaikan dengan diameter tutup sarangan luar atau dudukan panci agar tidak terkena api langsung. Dinding silinder konis mempunyai kemiringan 40 derajat-45 derajat dan berfungsi memantulkan kembali radiasi panas dari nyala api. “Kalau pada kompor biasa, tanpa reflektor, radiasi panasnya menyebar ke luar. Nah, pada kompor dengan reflektor, radiasi panas terlindungi dan dipantulkan kembali oleh reflektor sehingga proses pemanasan lebih terfokus pada nyala api,” kata Supriyatno.
Oleh karena pemanasan lebih terpusat, penurunan suhu pengapian bisa dipertahankan dan proses pembakaran berlangsung lebih sempurna. Pada akhirnya, konsumsi bahan bakar kompor menjadi lebih kecil, sementara lingkungan di sekitar kompor relatif lebih nyaman dan tidak terlalu panas, serta relatif lebih bersih dari polusi.
Suhu reflektor dan nyala api kemudian diamati untuk menghitung energi radiasi yang tergantung dari emisivitas permukaan pelat reflektor dan faktor geometrinya. Pengukuran juga dilakukan terhadap suhu air hingga mendidih, jumlah penguapan air, dan bahan bakar yang terpakai. Dari hasil perhitungan tersebut ternyata penambahan reflektor konis berbahan pelat aluminium pada KMTS mampu meningkatkan efisiensi termal hingga 6 persen. “Waktu yang dibutuhkan untuk memasak air juga jadi lebih cepat,” tutur Supriyatno.
Supriyatno dan timnya juga melakukan uji coba dengan membuat variasi bahan pelat reflektor. Mulai dari reflektor konis berbahan aluminium biasa berdimensi kecil, reflektor dengan isolator, dan reflektor pelat aluminium berdimensi besar. Hasilnya, tingkat efisiensi tertinggi dicapai pada reflektor dengan isolator. Reflektor pelat Al berdimensi besar mempunyai tingkat radiasi relatif besar karena faktor luas bidang dan tingkat beda suhu yang lebih besar daripada reflektor Al berdimensi kecil.
Menurut Supriyatno, tingkat radiasi dari Al dengan isolatif relatif kecil karena isolator menurunkan beda tingkat suhu sehingga tingkat radiasi menurun. Pada pengukuran terhadap konsumsi bahan bakar terlihat, penggunaan reflektor konis pelat Al meningkatkan efisiensi antara 3,3 hingga 6,7 persen, sedangkan penambahan isolator fiber ceramic pada dinding bagian luar reflektor menurunkan tingkat radiasi sekitar 8 watt (15 persen).
Sebenarnya, hasil penelitian tim LIPI tersebut sudah dipatenkan pada tahun 2005 dan siap diproduksi massal. “Tetapi, karena isunya sudah berubah, yakni dengan kebijakan konversi minyak tanah ke gas, kita tidak tahu bagaimana kelanjutannya. Saya tidak tahu apakah produk kami ini dipakai atau tidak oleh masyarakat,” kata Supriyatno.
Yang pasti, dengan program konversi minyak tanah ke kompor gas, pihaknya juga kini sedang bersiap-siap melakukan penelitian serupa, memasang reflektor di kompor gas. “Tentu saja, karena suhu nyala api yang dihasilkan oleh kompor gas lebih tinggi, bahan pelat reflektor juga harus beda, kita akan pakai pelat baja tahan karat,” katanya. Ada yang berminat mendanai penelitian mereka? (Muhtar Ibnu Thalab/”PR”)***
Sejak tahun 70′an, Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI) telah menyadari, bahwa enzim akan memegang peranan penting dalam industri. Enzim adalah protein tidak beracun namun mampu mempercepat laju reaksi kimia dalam suhu dan derajat keasaman yang lembut. Produk yang dihasilkannya sangat spesifik sehingga dapat diperhitungkan dengan mudah. Enzim menjadi primadona industri saat ini dan di masa yang akan datang karena melalui penggunaannya, energi dapat dihemat dan akrab dengan lingkungan. Saat ini penggunaan enzim dalam industri makanan dan minuman, industri tekstil, industri kulit dan kertas di Indonesia semakin meningkat. Dilaporkan, enzim amilase yang digunakan dalam industri tekstil di Bandung - Jawa Barat, jumlahnya tidak kurang dari 4 ton per bulan atau sekitar 2- 3 juta dolar Amerika setiap bulannya dan semuanya diimpor.
Oleh karena itu, LIPI telah sejak lama mengumpulkan dan menseleksi mikroba penghasil enzim khususnya penghasil enzim amilase (pemecah zat tepung), lipase (pemecah lemak), dan protease (pemecah protein). Ke tiga enzim ini sudah amat luas dipakai dalam industri gula cair dan tekstil serta kertas, industri modifikasi lemak, dan industri kulit. Paling tidak, ada 3 Pusat Penelitian (Puslit) di lingkungan LIPI yang bekerja dengan enzim yaitu Puslit Bioteknologi, Puslit Biologi dan Puslit Kimia Terapan.
Pada saat ini Puslit Biologi tengah melakukan seleksi ulang terhadap koleksi mikroba penghasil ke 3 enzim di atas. Sementara itu Puslit Kimia Terapan telah mengembangkan produksi enzim a amilase sekala laboratorium dan Puslitbang Bioteknologi telah mengembangkan dan mempatenkan proses produksi enzim glukoamilase menggunakan kapang Rhizopus melalui UNIQUEST di Australia dan mengujicoba proses serupa menggunakan kapang Aspergillus sampai sekala 500 liter. Kini LIPI dengan berbagai fasilitasnya siap bermitra untuk mengembangkannya ke tingkat komersial.
Enzim amilase digunakan untuk menghidrolisis pati menjadi suatu produk yang larut dalam air serta mempunyai berat molekul rendah yaitu glukosa. Enzim ini banyak digunakan pada industri minuman misalnya pembuatan High Fructose Syrup (HFS) maupun pada industri tekstil. Enzim amilase dapat diproduksi oleh berbagai jenis mikroorganisma terutama dari keluarga Bacillus, Psedomonas dan Clostridium. Bakteri potensial yang akhir-akhir ini banyak digunakan untuk memproduksi enzim amilase pada skala industri antara lain Bacillus licheniformis dan B.stearothermophillus. Bahkan penggunaan B.stearothermophillus lebih disukai karena mampu menghasilkan enzim yang bersifat termostabil sehingga dapat menekan biaya produksi.
Enzim proteolitik memainkan peranan yang penting pada industri makanan (misalnya dalam proses konversi susu menjadi keju), sebagai bahan pada deterjen maupun pada pemrosesan kulit. Protease yang dipakai secara komersial seperti serine protease dan metalloprotease, biasanya berasal dari Bacillus subtilis yang mempunyai kemampuan produksi dan sekresi enzim yang tinggi. Produsen enzim protease lainnya adalah Pseudomanas aeruginosa dan Staphylococcus aureus. Pemakaian enzim protease dalam proses tanning kulit dapat meningkatkan kualitas kulit, disamping itu juga merupakan pemakaian produk bioteknologi yang ramah lingkungan karena dapat mengurangi beban polusi limbah industri kulit.
Enzim lipase (triacylglycerol acylhydrolases) banyak diproduksi oleh berbagai jenis mikroorganisma baik tunggal maupun bersamaan dengan enzim esterase. Mikroba penghasil lipase anatara lain adalah Pseudomonas aeruginosa, Serratia marcescens, Staphylocococcus aureus dan Bacillus subtilis. Enzim lipase ini digunakan sebagai biokatalis untuk memproduksi asam lemak bebas, gliserol, berbagai ester, sebagian gliserida, dan lemak yang dimodifikasi atau diesterifikasi dari substrat yang murah, seperti minayak kelapa sawit. Produk-produk tersebut secara luas digunakan dalam industri farmasi, kimia dan makanan.
karya tulis
SEJARAH
1. Periode Perkembangan bioteknologi
Pemanfaatan mikrob untuk kepentingan manusia telah ada sejak zaman sebelum masehi. Hingga sekarang manusia telah mengalami tiga periode perkembangan bioteknologi, yaitu sebagai Berikut :
a. Periode bioteknologi tradisional ( sebelum abad ke-15 M ) Dalam periode ini
telah ada teknologi pembuatan minuman bir dan anggur menggunakan ragi (6000 SM), mengembangkan roti dengan ragi (4000 SM), dan pemanfaatan ganggang sebagai sumber makanan yang dilakukan oleh bangsa aztek (1500 SM ).
b. Periode bioteknologi ilmiah ( abad ke-15 sampai ke-20 M), Periode ini
ditandai dengan adanya beberapa peristiwa berikut ini :
1) Tahun 1670 : usaha penambangan biji tembaga dengan bantuan mikrob di Rio Tinto, Spanyol.
2) Tahun 1686 : Penemuan mikrosop oleh Antony van Leeuwenhoek yang juga menjadi manusia pertama yang dapat melihat mikrob.
3) Tahun 1870 : Louis pasteur menemukan adanya mikrob dalam makanan dan minuman.
4) Tahun 1890 : alkohol dapat dimanfaatkan sebagai bahan bakar motor.
5) Tahun 1897 : penemuan enzim dari ekstrak ragi yang dapat mengubah gula menjadi alkohol oleh Eduard Buchner.
6) Tahun 1912 : pengelolahan limbah dengan menggunakan mikrob.
7) Tahun 1915 : produksi aseton, butanol, dan gliserol dengan menggunakan bakteri.
Tahun 1928 : penemuan zat antibiotik penisilin oleh Alexander Fleming
9) Tahun 1994 : Produksi besar-besaran penisilin
10) Tahun.1953 : penemuan struktur asam deoksiribo nukleat ( ADN ) oleh Crick dan Watson .
c. Periode bioteknologi modern ( abad ke-20 M sampai sekarang)
Periode ini diawali dengan penemuan teknik rekayasa genetik pada tahun 1970-an. Era rekayasa genetik dimulai dengan penemuan enzim endonuklease restiksi oleh Dussoix dan Boyer. Dengan adanya enzim tersebut memungkinkan kita dapat memotong ADN pada posisi tertentu, mengisolasi gen dari kromosom suatu organisme, dan menyisipkan potongan ADN lain ( dikenal dengan teknik ADN rekombinan).
Setelah penemuan enzim endonuklease restriksi, dilanjutkan dengan program bahan bakar alkohol dari brazil, teknologi hibridoma yang menghasilkan antibodi monoklonal (1976), diberikannya izin untuk memasarkan produk jamur yang dapat dikonsumsi manusia kepada Rank Hovis Mc. Dougall (1980). Peran teknologi rekayasa genetik pada era ini semakin terasa dengan diizinkannya penggunaan insulin hasil percobaan rekayasa genetik untuk pengobatan penyakit diabetes di Amerika Serikat pada tahun 1982. insulin buatan tersebut diproduksi oleh perusahaan Eli Lilly dan Company. Hingga saat ini, penelitian dan penemuan yang berhubungan dengan rekayasa genetik terus dilakukan. Misalnya dihasilkan organisme transgenik penelitian genom makhluk hidup.
B. Peranan dan Produk Bioteknologi
1. Peranan Bioteknologi
a. Teknik enzimatis
Enzim merupakan katalis dalam reaksi kimia sehingga reaksi tersebut dapat berlangsung lebih cepat Dalam bioteknologi, Enzim digunakan dalam bahan makanan, industri kimia, dan farmasi ( sintesis asam amino dan antibiotik) . Pada produk makanan minuman, Enzim telah lam digunakan untuk membuat keju, bir, pemanis, dan anggur. Di Amerika Serikat, sirup berkadar gula tinggi dari jagung merupakan produk terbesar yang dibuat menggunakan teknologi enzimatis. Enzim renin yang dihasilkan dari lambung anak sapi bermanfaat untuk menghasilkan dalah susu yang digunakan sebagai bahan baku pembuatan keju. Pada industri minuman, enzim digunakan untuk membuat minuman sari buah, anggur dan bir agar tahan terhadap dingin. Selain itu, bahan ini dapat dipakai untuk membuat permen dengan rasa manis sedang.
b. Teknik fermentasi
Fermentasi (peragian) adalah proses penguraian motabolik senyawa
organik oleh makrob pada kondisi anaerob yang menghasilkan energi dan gas. Teknik dapat digunakan dalam pengelolahan bahan baku untuk menghasilkan produk berupa makanan, minuman, dan obat-obatan. Proses teknik fermentasi dapat digambarkan dengan diagram sebagai berikut.
Gb.2.2 Proses Teknik Fermantasi
1. Tahap Pengelolahan bahan baku
Bahan baku yang akam difermentasi lebih dahulu diolah menjadi subtrat dengancara menghauluskan (pada bahan baku padat) atau dengna mengantur pH, penambangan air, dan pengaturan komposisi senyawa makro / mikro.
2. Tahap sterlisasi
Bahan subtrat disetrilkan agar tidak terkontaminasi oleh mikrob lain yang dapat mengangu proses.
3. Tahap fermentasi
Proses fermentasi biasanya dilakukan dalam bioeraktor, yaitu suatu tabung tertutup yang dapat diataur mengadukan, pengudaraan (aeransi), suhu optimumnya. Di dalam bioreaktor telah terdapat ragi atau yang dibutuhkan
4. Tahap pemisahan hasil
Pemisahan antara produk dan residu ( hasil sampingan ) dapat dilakukan dengna cara filtrasi (penyaringan )
5. Tahap pengelolahan hasil
Produk yang sudah dihasilkan diolah lebih lanjut dengan menambahkan zat adiktif untuk menambah aroma atau warna yang lebih menarik
6. Tahap produk akhir
Produk akhir merupakan produk yang telah siap di pasarkan.
Bioremediasi adalah proses pengguanan mikrob untuk menyingkirkan atau melenyapkan polutan dari lingkungan. Bioremendiasi dibedakan menjadi bioremendiasi intristik, yaitu biodegradsi yang terjadi pada kondisi alami dan bioremendiasi yang direkayasa.
Keberhasilan bioremediasi sangat di tentukan oleh beberapa faktor, yaitu kontak antara mikrob dan subtrat, keadaan fisik lingkungan yang tepat, nutrien oksigen, dan keberadaan senyawa toksik bioremediasi meliputi dua tipe, yaitu fitoremediasi dan biofiltrasi, fitoremidiasi adalah pemanfaatan atau fungsi untuk menyisihkan polutan komplek dari buangan limbah industri.
Bahan-bahan sisa dari minyak bumi dan minyak kelapa tersebut masih mengandung berbagai macam asam lemaka berantai panjang dan pendek yang dapat dimanfaatkan sebagai subtrat penghasil asam laurat. Asam lemak tersebut dapat dikomersialisasikan sebagai kompenen utama sabun dan deterjen. Produksi asam laurat dari limbah- limbah tersebut dapat ditingkatkan dengan menggunakan mikrob yang telah dimodifikasi. Salah satu mikrob tertsebut adalah Candida sp.
2. Produk Bioteknologi
Pada zaman kita telah dapat menjumpai berbagi produk bioteknologi, misalnya, bayi tabung, makanan dan minuman hasil fermentasi, obat antibiotik, dan organisme transgenitik.
Bayi tabung ( test tube baby ) adalah bayi yang berasal dari pembuahan sel telur ibu sperma yang diambil dari suami atau donor dalam piring kaca laboratorium. Zigot hasil pembuahan akan tumbuh memjadi berpuluh puluh sel. Zigot tersebut lalu dimaksukan kedalam rahim ibu semula dan mengalami pertumbuhan sampi kelahiran. Teknik tersebut diperlukan bagi istri yang ovumnya tidak bisa turun kedalam oviduk atau dilakukan kepada pasangan yang suaminya mempunyai sperma sangat sedikit ( oligozoosermia ekstrem).
a. Bakteri transgenik
Teknologi ADN rekombinan digunakan untuk menghasilka bakteri yang di biakan dalam bioreaktor. Beberapa produk yang di hasilkan bkteri anatara lain insuli, hormon pertumbuhan manusia, dan vaksin hepatitis B.
Bakteri transgenitik dapat diunakan untuk meningkatkan kekebalan tanaman. Misalnya, bakteri yang biasa hidup di akar tanaman jagung di beri gen yang mengandung racun serangga dari bakteri lain sehingga dapat melindungi dari serangga serangga.
Beberapa bakteri dapat digunakan untuk meningkatkan mendegradasi substansi tertentu dan kemapuan tersebut dapat ditingkatkan dengan rekayasa genetik, misalnya, bakteri pemakan minyak dapat digunakan untuk membersihkan pantai dari tumpahan minyak industri bakteri biofilter yang akan menyaring polutan kimia sebelum di lepas ke udara. Bakteri transgenik juga dapat memindahkan sulfur dari batu bara sebelum di bakar dan membantu membersihkan area perbuangan limbah toksik. Bakteri transgenik pendegradasi tersebut dapat pula diberi gen ” sehingga akan mati setelah selesai bertugas.
c. Dampak Bioteknologi
1. Dampak Negatif Bioteknologi
Bioteknologi, seprti juga lain, mengandung resiko akan dampak negatif. Timbulnya dampak yang merugikan terhadap keanekaragaman hayati disebabkan oleh potensi terjadinya aliran gen ketanaman sekarabat atau kerabat dekat. Di bidang kesehatan manusia terdapat kemungkinan produk gen asaing, seperti, gen cry dari bacillus thuringiensis maupun bacillus sphaeericus, dapat menimbulkan reaksi alergi pada tubuh mausia, perlu di cermati pula bahwa insersi ( penyisipan ) gen asibg ke genom inag dapat menimbulkan interaksi anatar gen asing dan inang produk bahan pertanian dan kimia yang menggunakan bioteknologi.
Dampak lain yang dapat ditimbulkan oleh bioteknologi adalah persaingan internasional dalam perdagangan dan pemasaran produk bioteknologi. Persaingan tersebut dapat menimbulkan ketidakadilan bagi negara berkembang karena belum memiliki teknologi yang maju, Kesenjangan teknologi yang sangat jauh tersebut disebabkan karena bioteknologi modern sangat mahal sehingga sulit dikembangkan oleh negara berkembang. Ketidakadilan, misalnya, sangat terasa dalam produk pertanian transgenik yang sangat merugikan bagi agraris berkembang. Hak paten yang dimiliki produsen organisme transgenik juga semakin menambah dominasi negara maju.
2. Dampak Positif Bioteknologi
Keanekaragaman hayati merupakan modal utama sumber gen untuk keperluan rekayasa genetik dalam perkembangan dan perkembangan industri bioteknologi. Baik donor maupun penerima (resipien) gen dapat terdiri atas virus, bakteri, jamur, lumut, tumbuhan, hewan, juga manusia. Pemilihan donor / resipien gen bergantung pada jenis produk yang dikehendaki dan nilai ekonomis suatu produk yang dapat dikembangkan menjadi komoditis bisnis. Oleh karena itu, kegiatan bioteknologi dengan menggunakan rekayasa genetik menjadi tidak terbatas dan membutuhkan suatu kajian sains baru yang mendasar dan sistematik yang berhubungan dengan kepentingan dan kebutuhan manusi ; Kegiatan tersebut disebut sebagai bioprespecting. Perdebatan tentang positif untuk mengatasi dampak negatif yang dapat ditimbulkan bioteknologi, antara lain pada tahun 1992 telah disepakati konvensi keanekaragaman Hayati, ( Convetion on Biological Diversity )yang mengikat secara hukum bagi negara-negara yang ikut mendatanginnya . Sebagai tindak lanjut penadatanganan kovensi tersebut, Indonesia telah meratifikasi Undang-Undang No. 5 Tahun 1994. perlu anda ketahui, Negara Amerika Serikat tidak ikut menadatangani konvensi tersebut. Di sepakati Pula Cartegena Protocol on Biosafety ( Protokol Cartegena tentang pengamanan hayati ). Protokol tersebut menyinggung tentang prosedur transpor produk bioteknologi antara negara untuk mencegah bahaya yang timbul akibat dampak negatif terhadap keanekaragaman hayati. Ekosistem, dan kesehatan manusia. Pengertian klon bioteknologi modern adalah pengadaan sel jasad renik, sel (jaringan), molekul bibit tanaman melalui setek yang banyak dilakukan pada tanaman perenial, antara lain kopi, teh, karet, dan mangga. Perbanyakan bibit dengan teknik kultur jaringan, kultur organ, dan embiogenesis somatik dapat pula diterapkan pada jaringan hewan dan manusia. Tidak seperti pada tumbuhan, kultur pada hewan dan manusia tidak dapat dikembangkan menjadi individu baru.
Secara ringkas, berikut ini beberapa implikasi bioteknologi bagi perkembangan sains dan teknologi serta perubahan lingkungan masyarakat.
a. Bioteknologi dikembangkan melalui pendekatan multidisipliner dalam wacana molekuler. Ilmu-ilmu dasar merupakan tonggak utama pengembangan bioteknologi maupun industri bioteknologi
b. Bioteknologi dengan pemanfaatan teknologi rekayasa genetik memberikan dimensi baru untuk menghasilkan produk yang tidak terbatas.
c. Bioteknologi pengelolahan limbah menghasilkan produk biogas, kompos, dan lumpur aktif.
d. Bioteknologi di bidang kedokteran dapat menghasilkan obat-obatan, antar lain vaksin , antibiotik, antibodi monoklat, dan intrferon
e. Bioteknologi dapat meningkatkan variasi dan hasil pertanian melalui kultur jaringan, fiksasi nitrogen pengendalian hama tanaman, dan pemberian hormon tumbuhan.
f. Bioteknologi dapat menghasilkan bahan bakar dengan pengelolahan biommasa menjadi etanol (cair) dan metana (gas)
g. Bioteknologi di bidang industri dapat menghasilkan makanan dan minuman, antara lain pembuatan roti, nata decoco, brem, mentega, yoghurt, tempe, kecap, bir dan anggur
brem baliiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiii
MINUMAN BREM (MENGANDUNG ALKOHOL)
Brem adalah salah satu jenis minuman khas daerah bali yang dibuat dari beras ketan atau beras ketan hitam atau campuran kedua jenis beras ketan tersebut yang difermentasikan dengan ragi tape. Secara tradisional terutama di tingkat rumah tangga di masyarakat Bali, minuman brem ini merupakan hasil sampingan dari proses pembuatan tape, karena produk tape inilah yang utama dimanfaatkan sebagai sajian dan dimakan.
Brem ini di daerah Bali khususnya bagi masyarakat yang beragama Hindhu, tidak bisa dilepas keberadaannya karena merupakan salah satu sarana yang mesti ada dalam pelaksanaan upacara agama dan upacara adat sebagai tabuhan bersama-sama dengan minuman arak. Disamping itu brem banyak disuguhkan sebagai minuman sehabis makan nasi terutama pada saat ada upacara keagamaan dan adat. Minuman brem ini sejak lama sudah diperjualbelikan di daerah Bali, bahkan sudah menjadi salah satu oleh-oleh atau buah tangan bagi wisatawan baik domestik maupun wisatawan mancanegara yang datang ke Bali.
Bahan :
Beras ketan 1000 g
Beras ketan hitam 1000 g
Ragi tape secukupnya
Cara Pembuatan :
Kedua jenis beras ketan yaitu beras ketan dan beras ketan hitam dicampur jadi satu terus direndam selama satu malam. Selanjutnya ditiriskan, terus dikukus sampai matang (menjadi nasi) Nasi ketan didinginkan pada suatu ruang. Setelah dingin nasi ketan diberi ragi yang telah dihaluskan sebanyak 3 g per kg beras ketan, dicampur merata, kemudian dibungkus dengan plastik ataupun dengan daun pisang. Bungkusan itu selanjutnya didiamkan (difermentasikan) selama 3-5 hari sampai terbentuk tape. Selanjutnya tape itu dipres untuk mendapatkan cairannya, sedang ampasnya dibuang. Cairan tape didiamkan selama satu malam, setelah itu dipasteurisasi (dengan cara direbus pada suhu di bawah titik didih) selama waktu tertentu, didinginkan, kemudian ditambahkan ragi (khamir), terus disimpan selama 6 bulan. Setelah disimpan 6 bulan minuman dapat dikonsumsi atau dibotolkan.
Brem Bali Rambah Pasar Asia
Sanur (BisnisBali) –Minuman khas Bali seperti brem dan arak, tidak hanya dikenal di kalangan wisatawan domestik maupun lokal. Brem Bali bahkan banyak disukai wisatawan Asia. Karena itu, pemasaran brem Bali pada 2008 ini masih mengarah ke wisatawan Asia seperti Jepang dan Cina.
Marketing di sebuah pabrik arak Bali di Sanur, Sila Sayana, Minggu (17/2) kemarin mengungkapkan, brem Bali sangat diterima masyarakat Asia. Alasannya, brem Bali memiliki keistimewaan yaitu menggunakan bahan alami.
Pengolahan secara alami sama seperti proses pembuatan brem tradisional, kendati sudah menggunakan mesin. Brem Bali tidak menggunakan zat aditif, sehingga cita rasa benar-benar khas. Selain itu, brem maupun arak Bali terkenal di mancanegara karena rasanya beda dari wine produksi luar.
Menurut Sila, meski brem sebagai minuman tradisional khas Bali, tidak kalah dengan minuman produksi luar seperti anggur atau wine. Terbukti, minuman tradisional yang banyak diproduksi industri rumahan ini banyak disukai wisatawan mancanegara (wisman).
Pangsa pasar brem dan arak Bali selain Jepang dan Cina, juga Belanda dan beberapa negara Eropa lainnya termasuk pasar potensial. Ekspor bisa mencapai satu kontainer setiap tahun untuk masing-masing negara.
Brem sebagai minuman beralkohol, jika dikonsumsi secukupnya, bermanfaat mencegah stroke dan penyakit jantung. Sebaliknya, menjadi mudarat dan penyebab penyakit-penyakit tersebut bila kita berlebihan mengonsumsinya.
Bila Anda jalan-jalan ke Jawa Timur ataupun Bali, brem merupakan minuman dan makanan tradisional yang tidak boleh dilupakan sebagai oleh-oleh. Rasa brem yang luar biasa membuat kita akan terus teringat akan “eksotismenya”.
Kata brem merupakan pemikiran filsafat masyarakat Bali pada zaman dahulu. Sejarah brem dapat dikaitkan dengan perjalanan sejarah agama Hindu di Bali. Brem pada zaman dahulu merupakan cairan yang dipakai sebagai pengganti darah, dalam upacara tabuhrah, yang bertujuan untuk melestarikan manusia dengan alam lingkungannya. Teknologi brem sudah dikenal sebelum tahun 110.
Terdapat tiga jenis brem dan dua di antaranya berbentuk padat. Jenis pertama brem Madiun, berwama putih kekuningan dengan rasa manis-asam. Bentuknya menyerupai blok dengan ukuran 0,5 X 5 sampai 7 cm. Jenis kedua brem Wonogiri, berwarna putih dengan rasa manis dan sangat mudah larut. Bentuknya bulat tipis dengan diameter sekitar 5 cm. Jenis yang ketiga brem Bali, yaitu minuman beralkohol yang sudah terkenal dan diproduksi di Bali. Semua jenis brem ini dibuat dari air tape ketan.
Brem Bali merupakan produk cair yang mengandung alkohol, gula pereduksi, gas C02, dan sedikit asam organik. Brem terbentuk dari reaksi antara zat tepung dengan enzim dan sedikit air, sehingga menghasilkan gula. Kemudian gula yang dihasilkan bereaksi lagi dengan enzim, sehingga menghasilkan alkohol dan gas C02. Brem Bali biasanya dikonsumsi setelah makan.
Proses Fermentasi
Proses fermentasi merupakan tahap terpenting dalam proses pembuatan brem. Proses fermentasi meliputi empat tahap penguraian. Tahap pertama, molekul-molekul pati akan dipecah menjadi dekstrin dan gula-gula sederhana. Proses ini merupakan hidrolisis enzimatis.
Tahap kedua, gula yang terbentuk akan diolah menjadi alkohol. Tahap ketiga, alkohol kemudian diubah menjadi asam organik oleh bakteri Pediococcus dan Acetobacter melalui proses oksidasi alkohol. Tahap keempat, sebagian asam organik akan bereaksi dengan alkohol membentuk cita rasa yang khas, yaitu ester.
Enzim yang mampu mengubah glukosa menjadi alkohol dan karbondioksida selama fermentasi adalah enzim zimase yang dihasilkan oleh khamir Saccharomyces cereviseae. Dalam proses fermentasi, selain alkohol, juga terbentuk asam piruvat dan asam laktat. Asam piruvat adalah produk antara yang terbentuk pada hidrolisis gula menjadi etanol dan dapat diubah menjadi etanol atau asam laktat. Perubahan asam piruvat menjadi asam laktat dikatalisis oleh bakteri Pediococcus pentasaeus.
Beras Ketan
Bahan baku yang sering digunakan dalam pembuatan brem adalah beras ketan (Oryza sativa var glutinosa), balk beras ketan putih maupun hitam. Jenis umbi-umbian jarang digunakan.
Beras ketan merupakan beras dengan kadar amilopektin yang sangat tinggi, nasinya sangat mengilap, sangat lekat, dan kerapatan antarbutir nasi tinggi, sehingga volume nasinya sangat kecil. Rasio antara amilosa dan amilopektin dapat menentukan tekstur, pera, dan lengket atau tidaknya nasi.
Semakin kecil kadar amilosa atau semakin tinggi amilopektin, semakin lengket nasinya. Sifat kelengketan beras ketan menentukan baik buruknya produk brem padat.
Brem padat yang selama ini terdapat di pasaran adalah brem madiun dan brem wonogiri. Brem ini sangat populer karena rasanya yang cukup enak dan kepraktisan dalam penggunaannya. Sensasi brem akan muncul ketika makanan tersebut dimasukkan ke dalam mulut, langsung mencair dan lenyap, kemudian meninggalkan rasa semriwing di lidah.
Hasil penelitian Winarno et al (1982) menunjukkan bahwa zat kimia yang paling banyak terdapat dalam brem padat adalah gula, pati terlarut, dan asam laktat. Brem padat merupakan sumber gula yang baik. Di dalam 100 gram brem terkandung 65,18 g gula, sehingga rasanya manis dan sekaligus sebagai sumber energi yang baik. Komposisi kimia brem padat dapat dilihat pada tabel.
Tabel.
Komposisi Kimia per 100 gram brem padat
Senyawa kimia Kadar
Gula (g) 65,18
Pati (g) 4,56
Air (g) 18,87
Total asam (g) 1,58
Lemak (g) 0,11
Protein (g) 0,42
Padatan terlarut (g) 1,34
Sumber: Winarno et al (1982)
Ada beberapa macam cara pembuatan brem padat. Prinsipnya, proses tersebut dapat dibagi dalam beberapa tahap, yaitu pemilihan bahan baku, pencucian, pengukusan, pemberian ragi, fermentasi, pengepresan, pemasakan, pengadukan, dan pengeringan. Pada fermentasi ketan menjadi tape, berlangsung aktivitas enzim yang dikeluarkan oleh kapang dan khamir. Enzim tersebut akan memecah karbohidrat menjadi gula. Gula yang terbentuk selanjutnya akan diubah menjadi alkohol dan karbondiosida (CO2).
Selain alkohol, proses fermentasi karbohidrat juga akan menghasilkan asam-asam organik, seperti asam asetat, asam laktat, asam suksinat, dan asam malat. Kombinasi alkohol dengan asam memberikan sensasi rasa tersendiri pada brem yang terbentuk.
Proses pemasakan sari tape akan sangat berpengaruh terhadap warna brem padat yang dihasilkan. Brem padat biasanya memiliki warna kecokelatan disebabkan karamelisasi gula dan reaksi Maillard. Karamel terbentuk akibat pemanasan gula pereduksi pada suhu yang cukup tinggi.
Rasa Manis Asam
Brem cair merupakan salah satu minuman khas dari Pulau Dewata. Selain di Bali, brem cair juga diproduksi di Lombok. Brem bali diproduksi dalam jumlah cukup besar menggunakan teknik sederhana. Selain diminum sehari-hari, brem cair juga digunakan dalam upacara segehan sebagai persembahan untuk menghindari kemalangan (butekala) dalam upacara agama Hindu.
Brem cair merupakan minuman dengan rasa manis agak sedikit asam, berwarna merah, dengan kandungan alkohol 3-10 persen. Umumnya diproduksi dari hasil fermentasi beras ketan hitam (kadang-kadang juga beras ketan putih). Kadar alkohol dapat berubahubah selama penyimpanan. Kenaikan kadar alkohol terjadi akibat proses fermentasi yang terus berlangsung selama penyimpanan, sedangkan penurunannya karena proses esterifikasi, oksidasi, dan penguapan.
Oksidasi alkohol disebabkan suasana aerobik yang terjadi selama waktu penyimpanan. Suasana aerobik tersebut biasanya diikuti oleh aktivitas bakteri asetat, sehingga terbentuk asam asetat, yang menjadikan rasa asam pada brem. Kalau pada waktu penyimpanan tidak ditutup akan menyebabkan alkohol menguap. Bau asam disebabkan terbentuknya ester etil asetat dari reaksi alkohol dengan asam asetat yang terbentuk oleh suasana aerob dan bakteri asetat.
Brem cair dibuat melalui proses fermentasi. Zat pati yang terdapat dalam bahan baku akan dihidrolisis menjadi glukosa oleh enzim amilase yang dikeluarkan oleh kapang tertentu yang terdapat dalam ragi tape. Selanjutnya glukosa tersebut akan diubah menjadi alkohol dalam proses fermentasi yang dilakukan oleh khamir yang terdapat dalam ragi tape.
Tape ketan yang digunakan dalam pembuatan brem cair diletakkan pada wadah yang dirancang secara khusus pada bagian dasarnya, sehingga air tape yang dihasilkan dapat dikumpulkan. Air tape dihasilkan pada fermentasi hari ke-2 hingga ke-4. Ampas tape yang tersisa digunakan sebagai bahan baku pembuatan makanan kecil.
Air tape yang telah terkumpul kemudian didiamkan selama tujuh bulan. Selama kurun waktu tersebut, padatan yang terdapat dalam air tape akan mengendap, sehingga brem menjadi jernih. Cairan brem jernih kemudian dituang secara hati-hati ke dalam botol untuk dipasarkan.
Modifikasi pembuatan brem bali dilakukan dengan mencampurkan daun kayu manis (Sauropus androgynus) dengan beras ketan selama proses pengukusan. Tujuan proses tersebut untuk menambah warna hijau dan agar diperoleh aroma produk yang harum.
Positif Jika Tidak Berlebihan
Minuman beralkohol tinggi seperti brem identik dengan orang mabuk dan pelaku tindak kriminal. Padahal, beberapa hasil penelitian menunjukkan bahwa alkohol juga bermanfaat bagi kesehatan. Meskipun belum memiliki bukti ilmiah secara pasti, brem dipercaya sebagai makanan yang penting untuk menstimulasi sistem peredaran darah sehingga mencegah stroke.
Dr. Henk FJ. Hendriks dari TNO Nutrition and Food Research, Belanda, menyatakan konsumsi alkohol dalam ukuran rata-rata akan menaikkan kadar hormon, yang diyakini dapat membantu arteri darah. Banyak studi sebelumnya yang menunjukkan bahwa konsumsi alkohol dalam jumlah tertentu akan mengurangi risiko penyakit jantung.
Konsumsi alkohol dalam takaran tertentu akan menurunkan risiko tersumbatnya saluran arteri darah dari peradangan, pembekuan darah, dan sejumlah asam lain yang ada pada darah. Alkohol juga dapat meningkatkan DHEAS (dehydroepiandrosterone) yang bermanfaat memperlancar aliran darah. Tingkat DHEAS di dalam tubuh seseorang biasanya terkait dengan faktor usia, yaitu menurun dengan bertambah tuanya usia.
Penelitian Dr. Hendriks menunjukkan bahwa konsumsi alkohol selama tiga pekan oleh sembilan perempuan postmenopause yang tidak punya kebiasaan merokok ataupun mengonsumsi alkohol, dapat meningkatkan kadar DHEAS di dalam darah hingga 17 persen. Selain itu, tingkat kolesterol HDL (kolesterol balk) juga meningkat hingga 12 persen.
Konsumsi alkohol yang tidak berlebihan juga berdampak positif terhadap bakteri dan virus. Riset ilmuwan dari Amerika Serikat, Dr. Nedo Belloc dan Dr. Lester Breslow, menunjukkan bahwa konsumsi alkohol dapat membunuh bakteri dan virus hingga 76 persen.
Penyebab Penyakit Jantung, Kanker, dan Kematian
Konsumsi minuman beralkohol (sepert brem) hendaknya tidak berlebihan. Indikator terbaik untuk efek minuman beralkohol adalah kandungan alkohol dalam darah. Indikator ini sering digunakan polisi lalu lintas di beberapa negara untuk menilang sopir yang mabuk. Ketika kandungan alkohol darah mencapai 5 persen (5 bagian alkohol per 100 bagian cairan darah), si peminum akan mengalami sensasi positif, seperti perasaan rileks dan kegembiraan (euforia).
Jika kandungan alkohol darah melebihi 5 persen, si petninum akan merasa tidak enak dan secara bertahap akan kehilangan kendali bicara, keseimbangan, dan emosi. Tak heran, pelaku pemerasan sering mendatangi korban dalam keadaan setengah mabuk. Dalam kondisi tersebut, si pelaku menjadi lebih berani gara-gara sudah kehilangan emosi.
Jika kandungan alkohol dalam darah dinaikkan sebesar 0,1 persen, si peminum akan mabuk total. Jika dinaikkan lagi sebesar 0,2 persan, beberapa orang akan menjadi pingsan. Jika kenaikan mencapai 0,3 persen, sebagian orang akan mengalami koma, dan bila 0,4 persen, si peminum kemungkinan besar akan tewas.
Beberapa penyakit yang diyakini berasosiasi dengan kebiasaan minum alkohol antara lain sirosis hati, kanker, penyakit jantung, dan saraf. Sebagian besar kasus sirosis hati (liver cirrhosis) dialami oleh peminum berat yang kronis. Sebuah studi memperkirakan, konsumsi 210 gram alkohol setara dengan minum sepertiga botol minuman keras (liquor) setiap hari selama 25 tahun, akan menyebabkan sirosis hati.
Untuk kanker, terdapat bukti yang konsisten bahwa alkohol meningkatkan risiko kanker di beberapa bagian tubuh tertentu, termasuk mulut, kerongkongan, tenggorokan, laring, dan hati. Alkohol memicu terjadinya kanker melalui berbagai mekanisme. Salah satunya, alkohol mengaktifkan enzim-enzim tertentu yang mampu memproduksi senyawa penyebab kanker.
Alkohol dapat pula merusak DNA, sehingga sel akan berlipat ganda (multiplying) secara tak terkendali.
Oleh:
Prof.DR. Made Astawan
Ahli Teknologi Pangan dan Gizi
“Memenuhi permintaan pasar, pabrik bisa menghasilkan 80.000 liter dari target produksi 125.000 liter per tahunnya,” ungkapnya.
Untuk pangsa pasar domestik (wisdom), kata Sila, Surabaya, Lombok hingga Yogyakarta merupakan daerah potensial. Permintaan brem ini, 60 persen kalangan domestik dan 40 persen wisman.
“Brem dan arak Bali bagi kalangan wisdom lebih banyak dipergunakan sebagai cenderamata. Brem Bali menjadi oleh-oleh spesial selain kerajinan tangan lainnya,” katanya. Brem Bali dijual dengan harga Rp 132.000 per boks (isi 24) ukuran 200 ml. Arak Rp 35.000 per set.
Sementara itu, Indra, karyawan di salah satu toko oleh-oleh khas Bali mengungkapkan, brem Bali banyak diminati wisman maupun wisdom. Brem Bali memiliki keistimewaan tersendiri.
Bahkan, minuman brem ini sejak lama sudah diperjualbelikan di daerah Bali, bahkan sudah menjadi oleh-oleh bagi wisatawan baik domestik maupun mancanegara yang datang ke Bali.
“Keistimewaan brem Bali, merupakan jenis minuman khas daerah Bali yang dibuat dari beras ketan atau beras ketan hitam atau campuran kedua jenis beras ketan tersebut yang difermentasikan dengan ragi tape. Proses pembuatan masih secara tradisional terutama di tingkat rumah tangga di masyarakat Bali,” katanya.
Di samping sebagai oleh-oleh khas Bali, brem bagi masyarakat yang beragama Hindu, tidak bisa dilepas keberadaannya karena merupakan salah satu sarana yang mesti ada dalam pelaksanaan upacara agama dan upacara adat sebagai tabuhan bersama dengan arak. Brem juga banyak disuguhkan sebagai minuman sehabis makan nasi, terutama pada saat upacara keagamaan dan adat.