TEKNIK BIOPROSESOLEH :

RAHMAYETTYJURUSAN TEKNIK KIMIA

UNIVERSITAS SULTAN AGENG TIRTAYASA2010

APA ITU TEKNIK BIOPROSES ?Cabang ilmu teknik kimia yang berhubungan

dengan perancangan, pengembangan dan penganalisaan proses yang menggunakan agen biologi.

Bioproses sebagai ilmu dasar yang selanjutnya dikembangkan dalam Bioteknologi.

APA ITU BIOTEKNOLOGI?Bioteknologi : pendayagunaan ilmu-ilmu

dasar sains dan rekayasa dalam mengupayakan pemanfaatan substansi biologik (biokatalis) secara terkendali dan terarah untuk menghasilkan produk dan jasa yang berguna bagi kehidupan manusia dan lingkungannya.

Teknik KimiaIlmu teknik atau rekayasa yang mempelajari

pemrosesan bahan mentah menjadi barang yang berguna, dapat berupa barang jadi atau barang setengah jadi.Peranan insinyur kimia :

Bertanggung jawab pada perancangan dan pemeliharaan proses-proses kimia, baik dalam skala kecil dan skala besar.

Penelitian dan pengembangan proses yang dititikberatkan untuk menghasilkan proses yang ekonomis.

Kerjasama antara Insinyur dan Ilmuwan

Untuk menghasilkan biokatalis yang terbaik untuk suatu proses yang dikehendaki.

Untuk menciptakan kondisi lingkungan terbaik yang paling mungkin dicapai agar biokatalis tersebut berfungsi seperti yang diinginkan, dengan cara merancang dan mengoperasikan bioreaktor secara efisien.

Memisahkan produk yang diinginkan dari kaldu fermentasi melalui cara yang paling ekonomis.

Sifat Unggul BioprosesKondisi reaksi yang cukup ringan (berkisar pada temperatur

dan tekanan ruang serta pH netral)Reaksi bersifat sangat spesifik dan efektif

* Enzim mengkatalis satu atau sedikit reaksi* Sejumlah enzim terdapat untuk sejumlah reaksi yang berbeda* Reaksi berlangsung cepat dan hanya membutuhkan enzim dengan jumlah sedikit

Reaksi kompleks dapat diupayakan dalam satu tahap kesatuan* Serangkaian reaksi dapat dikatalis oleh beberapa enzim dalam koordinasi yang sangat efektif

Sangat potensial dalam memanfaatkan sumber daya terbarukan

Penerapan rekayasa genetika memudahkan pengembangan biokatalis

Sifat Lemah Bioproses1. Terbatas pada lingkungan cairan yang encer

* konsentrasi reaktan rendah : reaksi lambat* konsentrasi produk rendah : produktivitas volumetrik kecil dan biaya persatuan produk menjadi tinggi* memerlukan sejumlah besar air proses berkualitas tinggi

2. Campuran produk yang kompleks* serangkaian reaksi yang dikatalisis sejumlah enzim menghasilkan banyak produk antara/samping* kaldu fermentasi tercampuri oleh sel dan sisa medium

3. Mudah terjadi kontaminasi * perlu persiapan sterilisasi dan penjagaan kondisi operasi

4. Variabilitas dan ketidakstabilan

JASA/PELAYANAN BIOTEKNOLOGI/BIOPROSES

PERAWATAN KESEHATANINDUSTRI MAKANAN DAN MINUMANPENINGKATAN PRODUKTIVITAS

PERTANIAN DAN PETERNAKANPENGOLAHAN LIMBAH DAN

PENGENDALIAN PENCEMARANPEMANFAATAN SUMBER DAYA ALAMPENGAWETAN PRODUK

PRODUK-PRODUK BIOTEKNOLOGI/BIOPROSES

Perawatan kesehatan :* Antibiotik* Vaksin* Hormon* Obat-obatan khusus

Bahan kimia pertanian* Pestisida* Fungisida* Herbisida

Bahan kimia * Vitamin* Asam amino* Enzim* Asam organik* Pelarut organik* Turunan pati

Makanan dan minuman* Alkohol* Pemanis* zat warna

TONGGAK SEJARAH PERKEMBANGAN BIOPROSES

6000 SM : Minuman alkohol, Roti dan keju dibuat 1632-1723 : Antony Van Leeuwenhoek membuat mikroskop dan

menemukan jasad renik Tidak diterbuktinya Generasi Spontan (organisme hidup berasal dari

bahan mati yang mengalami kehancuran (1700-an) dan diterimanya biogenesis.

1857 : Pasteur membuktikan bahwa fermentasi disebabkan oleh mikroorganisme

1900 : Industri fermentasi mulai berkembang 1923 : Asam sitrat diproduksi oleh industri 1944 : Penisilin diproduksi dalam skala besar 1953 : Struktur DNA mulai dipahami 1973 : Awal era rekayasa genetika dengan teknik DNA Rekombinan 1982 : Humulin (Human Insulin) diproduksi pertama kali sebagai produk

DNA Rekombinan

Pendukung teori abiogenesis terjadi begitu saja atau spontan. Oleh karena itu, teori abiogenesis disebut juga paham Generation Spontaneae. Teori abiogenesis adalah teori yang menyatakan bahwa makhluk hidup berasal dari benda mati. Pendukung teori abiogenesis ini adalah :

1. Antonie van Leeuwenhook :Berdasarkan penemuan adanya jentik-jentik

pada air hujan dan rendaman air jerami, sehingga berpendapat bahwa jentik-jentik itu berasal dari air.

Mutasi didefinisikan sebagi pemutusan atau penggantian yg terjadi pada molekul DNA yg terdapat dalam inti sel makhluk hidup dan berisi semua informasi genetis. Pemutusan atau penggantian ini diakibatkan pengaruh-pengaruh luar seperti radiasi atau reaksi kimiawi. Setiap mutasi adl “kecelakaan” dan merusak nukleotida-nukleotida yg membangun DNA atau mengubah posisinya. Hampir selalu bahwa mutasi menyebabkan kerusakan dan perubahan yg sedemikian parah sehingga tidak dapat diperbaiki oleh sel tersebut.

Rekayasa genetika adalah prosedur dasar dalam menghasilkan suatu produk bioteknologi. Prosedur rekayasa genetika secara umum meliputi:

Isolasi gen. Memodifikasi gen sehingga fungsi

biologisnya lebih baik. Mentrasfer gen tersebut ke organisme baru. Membentuk produk organisme transgenik.