pengantar bioteknologi

PENGANTAR BIOTEKNOLOGI


buku yang dapat digunakan antara lain;
1. bioteknologi . suatu revolusi industri yang baru, alih bahasa dr. ir. maggy thenawidjaja penerbit erlangga 1990
2. prinsip bioteknologi. john e. smith. penerbit pt. gramedia 1990.
3. biotechnology. principles and applications. i. j. higgins, d. j. best and j. jones. biotechnology centre cranfield institute of technology. 1984.
4. bioteknologi potensi dan keberhasilannya dalam bidang pertanian. m nasir. penerbit pt raja grafindo persada jakarta. 2002
5. pengantar bioteknologi.f.g.winarno danwidya agustinah.m brio press 2007

materi;
• pendahuluan
• kimia kehidupan dan kunci menuju bioteknologi;
– sel
– enzim
– dna
• rekayasa genetika, memintal kembali benang-banang kehidupan;
– tujuan
– plasmit
– kloning gen
– scrining
– mengaktifkan gen
– intron
– mesin gen
– rekayasa enzim
• fermentasi dan seleksi mikroba;
– media
– inokulum
– fermentor
– inkubasi
– panen
A. perubahan besar 0leh bioteknologi dalam perbaikan sifat tanaman .;
1. nitrogen kunci menuju produktivitas tanaman
2. kerusakan oleh penyakit tanaman
3. tanaman tahan herbisida
4. tanaman tahan serangga
5. tanaman tahan virusperanan
B. bioteknologi menuju pasar swalayan
1. meningkatkan industri daging
2. mikroba membuat makanan
3. kue mikroba
4. vitamin dan asam amino
5. gula yang lebih manis
6. bioteknologi makanan
C. tanaman transgenik dan gmo
tanaman pangan
industri pangan dan gmo
keamanan pangan dan gmo dalam industri pangan
teknik deteksi gmo
A. bioenergi dan bahan bakar masa depan
alkohol dan energi dari gula
metana bahan bakar dari limbah
hidrogen bahan bakar yang dapat diperbaharui secara sempurna.
A. biotransformasi langkah lanjut bagi industri
aseton dan butanol kelahiran baru bioteknologi
bioteknologi dan industri plastik
mikroba yang membersihkan buangan.
A. siapa yang akan mendapat keuntungan dari bioteknologi.
bioteknologi
A. perubahan besar oleh bioteknologi dalam
perbaikan sifat tanaman
peningkatan besar - besaran dalam produktivitas tanaman hanya salah satu diantara sekian banyak kemajuan yang dikenal sebagai revolusi hijau
 pengembangan varietas jagung, gandum, padi, dan banyak tanaman budidaya lain produkvitasnya tinggi , bersamaan dengan peningkatan penggunaan; irigasi, pupuk, pestisida dan herbisida sehingga dapat menjamin kekurangan pangan dunia.
revolusi hijau terjadi pada tahun 1960-an dan 1970-an,tanpa memperhatikan masak lingkungan
 beberapa tahun terakhir kita melihat menurunnya peningkatan produksi tanaman, mungkin bioteknologi yang dapat mencari jalan keluarnya.(revulusi kedua )
pakar bioteknologi , terutama pakar rekayasa genetika, berharap akan dapat menggairahkan berbagai aspek pertanian dengan meningkatkan kemampuan dalam menghasilkan lebih banyak makanan dengan biaya lebih murah.
1. nitrogen kunci menuju produktivitas tanaman
pertumbuhan tanaman sering sekali dibatasi oleh ketersediaan nitrogen didalam tanah.
nitrogen diperlukan untuk membangun hampir semua senyawa vital didalam sel, termasuk protein, d n a, dan r n a.
hewan memperoleh nitrogen yang diperlukan dengan mengkonsumsi tanaman atau hewan lain, sedangkan tanaman harus mengekstraknya dari tanah.
pupuk nitrogen memakan biaya cukup besar , juga masalah pemerataan dalam distribusi. jadi mendesak sekali alternatif lain untuk pengganti pupuk nitrogen ini . ternyata rekayasa genenetika dalam bidang bioteknologi dapat menyediakan jawabannya.
siklus nitrogen, yaitu proses global terus mengalirnya nitrogen diantara tanaman, hewan, mikroba, tanah dan atmosfir
80 % udara yang mengelilingi kita terdiri dari nitrogen ( n 2 ) tetapi sama sekali tidak dapat digunakan.
tanaman dan hampir semua mikroba memperoleh nitrogen dari amonia ( nh3 ) dan nitrat ( no3 )
sejak dulu orang sudah memperhatikan tanaman leguminosa; kacang tanah , kedelai. , buncis. bila ditanam pada bekas budidayanya dengan gandum. jagung dan padi. ternyata dapat mengembalikan kesuburan tanah.
diketahui bahwa, jutaan bakteri kecil yang hidup diakar leguminosa akan mengikat nitrogen atmosfir, sehingga membantu menggantikan nitrogen yang diambil dari tanah oleh tanaman sebelumnya.
pakar bioteknologi dapat menawarkan tiga kemungkinan cara membantu tanaman untuk dapat memanfaatkan produk pabrik pupuk mikroba ini.
1. melakukan modifikasi mikroba maupun gandum , atau keduanya, sehingga masing-masing dapat memanfaatkan kerjasama antara satu sama lain.
2. mungkin dapat dilakukan modifikasi jenis bakteri lain yang telah hidup baik pada gandum , sehingga jenis ini pun dapat melakukan pengikatan fiksasi nitrogen.
3. melakukan teknik rekayasa genetika untuk membuat jenis gandum baru yang dapat mengikat nitrogennya sendiri dari udara, dengan memindahkan gen dari jenis mikroba pengikat nitrogen yang telah ada.
mikroba pengikat nitrogen yang ditemukan pada akar leguminosa termasuk dalam berbagai spesies bakteri rhizobium. , organisme berbentuk batang ini menembus bulu akar dan hidup disana , membentuk nodula ( gelembung ) , yang mencirikan tanaman liguminosa.
terakhir ini banyak dipelajari mesin molekular yang digunakan oleh bakteri untuk mengikat nitrogen. pokok utama adalah enzim yang disebut nitrogenase..
enzim nitrogenase mengambil gas nitrogen dan, dengan menggunakan energi yang sebahagian besar diperoleh dari aktivitas fotosintesa tanaman inang, mengubah gas itu menjadi anonia
gen nif terlibat dalam perakitan alat-alat fiksasi nitrogen. seperti yang umum terjadi pada kasus gen yang terlibat dalam melakukan fungsi tunggal didalam sel. gen-gen nif ini terpaut, yaitu tidak sebesar diantara sejumlah besar d n a yang menyusun kromosom bakteri, tetapi berkelompok bersama-sama disatu daerah. yang mempermudah pemotongan d n a yang diinginkan pada kromosom rhizobium dan menyisipkan seluruh bagian d n a tersebut kedalam organisme lain.
pakar rekayasa genetika telah berhasil memindahkan gen nif dari bakteri pengikat nitrogen ke dalam e. coli dan e. coli ini kemudian ternyata mampu melakukan fiksasi nitrogen.
percobaan ini tidak menggunakan gen rhizobium, tetapi gen nif yang diambil dari klepsiella peumoniqe, suatu bakteri tanah yang hidup tanpa menggantungkan diri kepada tanaman inang mana pun. bakteri ini memiliki tidak kurang dari 17 gen nif, dan kenyataan bahwa kita dapat memindahkan semua gen ini kedalam rumah barunya, meramalkan harapan baik untuk kerja selanjutnya dalam menggunakan bakteri yang sekarang membuat koloni diakar gandum dan serealia lain yang tidak mampu melakukan fiksasi nitrogen.
di amerika serikat penyelidikan mengenai rhizobiun ternyata ia mengandung gen pengikat hidrogen ( gen hup ) . gen ini agaknya memberikan kemampuan untuk melangsungkan siklus ulang hidrogen kedalam sistim nitrogenase yang mengikat nitrogen, jadi dapat memanen energi pada hidrogen yang kalau tidak akan terlepas ke tanaman.
terdapat banyakhal yang harus dipikirkan dalam menuju serealia yang mampu membuat pupuk nya sendiri, tetapi agaknya kita perlu bersifat optimis jika kita mempertimbangkan kemajuan belakangan ini didalam rekayasa genetika. . tahun sembilan puluhan sekayasa genetika tanaman menawarkan kemungkinan yang hampir-hampir tidak terbatas dalam bidang pertanian.
gen o s m , berkaitan dengan kemampuan tanaman untuk menahan tekanan tertentu seperti; kekurangan air, panas , dingin dan tanah bergaram. target masa depan adalah memasukkan gen o s m kedalam tanaman produksi dengan tujuan membuka sejumlah
2. kerusakan oleh penyakit tanaman
ilmu patologi tanamanm penyebab penyakit tanaman masih tertnggal dibandingkan dengan penyakit manusia, tetapi selama dasawarsa terakhir ini telah terjadi pemahaman yang lebih baik mengenai banyak penyakit tanaman dan apa yang dapat dilakukan untuk mengatasinya.
salah satu jenis kapang yang menimbulkan serangan pada kentang dapat tersebar separti api yang ganas pada seluruh populasi jenis kentang, tetapi tidak mengganggu jenis kentang lain yang varietasnta sangat mirip.
kentang yang bersifat resisten terhadap satu jenis infeksi kapang dapat rapuh terhadap jenis infeksi lain dan selanjutnya , kentang tersebut mungkin tidak memiliki rasa, bentuk, warna dan semua faktor lain yang diperlukan sebagai produk pasar.
pemuliaan tanaman telah mencapai sukses dalam menyilangkan berbagai varietas tanaman untuk menghasilkan hibrid yang memiliki sifat-sifat baik kedua induknya.
pemeriksaan benih hibrid dengan menumbuhkan contoh dan mengamati tanaman yang dihasilkan . jadi ini memakan waktu lama dan benih yang dijual tidak meyakinkan.
pakar bioteknologi mengembangkan cara yang lebih menjanjikan yaitu; menganalis jenis enzim yang terkandung didalam benih. hibrid memiliki enzim yang agak berbeda dari yang ditemukan pada kedua induk.
metoda identifikasi yang lebih cepat dan seksama yang didasarkan atas d n a penyidik . dapat juga digunakan untuk menguji apakah benih atau tanaman terinfeksi virus yang dapat menurunkan produksi.
tahun 1985 di belgia berhasil menyisipkan gen dari bakteri kedalam tanaman tembakau dan membuatnya mampu mensintesis protein yang menyerang usus insekta
manfaat besar metoda pengembangbiakan dari satu sel antara lain; dapat dihasilkan ribuan salinan atau klon yang identik dari satu tanaman, banyak penyakit virus tanaman yang diturunkan dari generasi melalui biji, jadi dengan ini kita dapat membuat klon tanaman yang bebas virus.
malaisia melakukan pembuatan klon kelapa sawit tahan terhadap penyakit dan menghasilkan minyak 20 - 30 % lebih banyak.
3. tanaman tahan herbisida
perkembangan ketahanan herbisida pada tanaman hasil rekayasa genetik merupakan salah satu teknologi aplikasi yang memiliki tujuan komersial.
ada tiga alasan dalam eksperimen yang melibatkan transformasi tanaman.
mekanisme ketahanan herbisida merupakan bahagian yang lebih dahulu dipahami dengan baik sebelum usaha untuk menghasilkan tanaman tahan berbisida hasil rekayasa genetika.
introduksi gen tunggal ke dalam tanaman dapat menghasilkan fenotipe yang diinginkan ( meliputi toleransi herbisida ) yang dengan cepat dapat dikenal dan tercakup dalam lingkup bioteknologi.
adanya pendukung utama dalam penelitian yaitu perusahaan agrokimia.
berbagai perkembangan yang menajupkan tentang teknologi rekayasa genetik untuk ketahanan herbisida, sebagai berikut;
dari perkembangan teknologi ketahanan herbisida melalui rekayasa genetik menunjukkan bahwa teknologi ini telah memungkinkan untuk mengekspresikan gen-gen dari satu spesies ke spesies lain yang tidak berkeberatan.
gen-gen kimerik dapat dikonstruksi. gen-gen kimerik ini terdiri dari sekuen yang mengkode ketahanan yang berasal dari bakteri, gen-gen kloroplas yang berperan dalam kendali sinyal transkripsi dan translasi dalam inti tanaman, dan diekspresikan secara efisien dan, bila perlu, produk proteinnya dapat diarahkan ke dalam kloroplas.
gen-gen ketahanan herbisida dapat digunakan sebagai gen-gen penanda terseleksi ( selectable marker genes ) dalam eksperimen transformasi tanaman yang melibatkan ko-transfer berbagai gen tak berkeberatan lainnya.
seperti telah dijelaskan bahwa gen suatu organisme ( contohnya bakteri) dapat menggantikan pendamping ( counterpart ) yang terinaktivasi pada tanaman hasil transformasi dan memungkinkan proses biokimia berjalan tampak seperti normal.
terakhir namun paling penting. studi tanaman tahan herbisida telah memberikan rangsangan besar terhadap studi interaksi biokimia, genetika, dan biologi molekuler.
ada 4 mekanisme ketahanan atau toleransi tanaman terhadap herbisida yaitu;
ekspresi protein berlebih yang menjadi target herbisida. hal ini menimbulkan toleransi tanaman terhadap kadar herbisida yang ada karena proporsi jumlah total protein target disintesis secara melimpah sehingga tidak terpengaruh oleh herbisida dan memungkinkan sel-sel untuk bertahan.
perubahan tempat peran herbisida . dalam hal ini, mutasi protein target memberikan pengaruh terhadap berkurangnya kemampua untuk mengikat herbisida tapi masih mampu melaksanakan fungsi biokimianya.
introduksi melalui teknik transfer gen untuk gen-gen detoksifikasi herbisida dari bakteri.
detoksifikasi herbisida oleh tanaman, misalnya dengan glutationin-s-transferase. enzim ini terdapat pada tanaman dan memberikan efek senobiotik yang tidak efektif melalui pengkonyugasiannya dengan glutation teresidu.
banyak tanaman memerlukan herbisida setiap tahun, termasuk tanaman pangan. tanaman hasil modifikasi genetika seperti kapas, tembakau ,jagung, kacang kedelai dan wortel. memungkinkan petani memakai herbisida yang lebih ramah lingkungan.
contoh herbisida. glifosat dipasaran dikenal dengan roundup di produksi oleh perusahaan musanto. ini mempunyai spektrum luas non selektif. lintasan asam 5-enol-piruvilsikimik asid-3-fosfat sintase (epsp) dari aerobacter aerogenes merupakan enzim target dari glifosat. analisis genetika molekuler ketahanan glifosat pada salmonella typimurium dan e. coli membuktikan bahwa epsp sintesa merupakan tempat aksi glifosat .ketahanan glifosat juga telah dicapai melalui transfer gen epsp sintase yang dimutasi ke dalam tanaman. tanaman tembakau telah direkayasa untuk ketahanan terhadap glifosat melalui introduksi gen kimerik melalui agrobacterium yang mengekspresikan gen aro a dari salmonella typimurium dan e coli .
ada beberapa jenis/ merek herbisida seperti;
asulam , herbisida spetrum luas
atrazin, salah satu klas herbisida triazin.
sulfonil urea, ini termasuk klorsulfuron dan metil sulfometuron. ini produksi du pont company dengan merek dagang glean dan oust.
bromoksinil
herbisida asam fenoksi asetat
kaitkan dengan tugas untuk dicari mahasiswa
4. tanaman tahan serangga
kristal yang terbentuk waktu sporulasi merupakan karakteristik umum dari semua strain bacillus tburingiensis. lalu di klonkan ke dalam e coli yang menghasilkan protein yang sangat toksit bagi larva bornworm tembakau.
promoter tr dari plasmid ti agrobacterium tumefaciens dan promoter cauliflower mosaic virus (camv )355 merupakan dua promoter yang telah banyak digunakan dalam transformasi tanaman dengan protein kristal.
rekayasa tanaman tembakau, tomat dan kentang dengan 4 gen protein kristal yang berbeda. protein kristal cry 1a (b) diekspresikan di bawah kendali promoter tr pada tanaman tembakau dan kentang.promoter 355 digunakan pada ekspresi gen cry1a (a) pada tanaman tembakau dan untuk ekspresi gen cry1a (c) pada tomat.
uji lapangan pada thn 1986, tanaman tembakau di lakukan uji lapangan untuk ketahanannya terhadap kerusakan karena tobacco hornworm dan tobacco budworm ternyata sangat tahan terhadap serangan serangga dilapangan.
thn 1989 juga dilakukan uji lapangan terhadap tomat rekayasa dengan protein kristal. ternyata tanaman tomat ini dapat bertahan dari kerusakan. begitu juga terhadap tanaman kapas.
tanaman-tanaman seperti kentang. tembakau dan tomat telah dapat dilindungi terhadap serangan serangga yang sangat peka terhadap protein kristal bacillus tburinginensis. diharapkan pada tanaman ini, dengan perlindungan yang direkayasa terhadap berbagai hama serangga utama, akan menjadi produk komersial pertama yang dapat dipasarkan pada pertengahan tahun 1990 an
5. tanaman tahan virus
modifikasi genetik tanaman melalui proses seleksi dan pemuliaan tanaman telah cukup lama digunakan untuk menghindari pengaruh infeksi virus, contoh gen ry dari salmonella stoloniferum merupakan gen ketahanan dominan utama yang memberikan ketahanan yang komprehensif terhadap strain potato virus y (pvy) , namun demikian ada 2 masalahutama dalam aplikasi;
seringkali tidak tersedianya sumber gen yang mengendalikan ketahanan terhadap virus tertentu.
bila sumber gennya tersedia , namun masih diperlukan upaya skrining ketahanan yang memerlukan waktu yang lama sebelum genotipe tahan homosigot dapat diperoleh.
mekanisme lain yang alamiah antara lain; 1 proteksi silang ,
2 melibatkan pengaruh molekul asam nukleat yang bergantung pada jenis virus, 3 melibatkan ribozim
langkah-langkah untuk produksi tanaman transgenik
menggunakan agrobakterium untuk transfer sebagai penghantar ger target ke dalam tanaman resepien
ada 2 tipe vektor utama yang digunakan untuk konstruksi gen hibrida yang diinseri ke dalam sel tanaman dengan spesies agrobakterium ;
vektor ko-integrasi tipe intermediate mengandung asal replikasi plasmid pbr322 yang memungkinkan untuk kontruksi dihasilkan dan direplikasi dalam sel-sel e coli.
vektor intermediate, transformasi melalui agrobacterium pada eksplan tanaman mentransfer daerah t_dna yang mengandung transgen.
usaha untuk mencapai rekayasa genetik terhadap ketahanan virus antara lain;
ketahanan terhadap mantel protein virus
ketahanan oleh rna satelit
gangguan defektif molekul rna
rna antisens
perlindungan karena ribozim
tanaman yang sudah dilakukan uji lapangan;
1. tanaman tomat transgenik, yang mengekspresikan protein mantel tmv.
2. tanaman kentang transgenik. yang mengekspresikan protein mantel pvy
3. tanaman toman transgenik, yang mengekspresikan rna satelit.
perlindungan tanaman yang disebabkan oleh protein mantel atau rna satelit ternyata telah cukup sukses melindungi tanaman terhadap pengaruk penyakit virus dilapangan.
uji lapangan tanaman transgenik
organisasi jumlah uji
2002-03 (%)
monsanto 1480 (58%)
universities 329 (13%)
scotts 84 (3%)
aventis 78 (3%)
sygenta 69 (3%)
dow 63 (2%)
usda/ars 60 (2%)
prodigene 25 (1%)
jenis tanaman transgenik yang diuji
tanaman jumlah pengujian
2002-03 (%)
jagung 1424 (56%)
kapas 193 (8%)
padi 146 (6%)
gandum 141 (6%)
kedelai 124 (5%)
alfalfa 121 (5%)
rumput 89 (4%)
arah pengembangan yang dituju
sifat jumlah
penguian
2002-03 (%)
tahan serangga 791 (31%)
tahan herbisida 736 (29%)
peningkatan kualitas 400 (16%)
tahan penyakit 171 (7%)

Rumput lapangan golf
 Tahan herbisida
 Tumbuh lambat
mengurangi pemangkasan
mengurangi polusi

Bio Steel
 Jaring laba-laba adalah protein terkuat
 Protein penyusu jaring laba-laba diekspresikan di bulu domba
 Hasilnya utuk membuat baju tahan peluru (Nexia)





BIOENERGI DAN BAHAN BAKAR MASA DEPAN

• karena terlalu ketakutan akan terjadi krisis energi, sehingga negara manapun selalu menghimbau untuk melakukan hemat energi ter masuk indonesia
• kekhawatiran mengenai masa depan penyediaan energi disebabkan masih kurang dimiliki teknologi yang benar untuk memperoleh energi dari lingkungan.Disekeliling kita cukup tersedia energi untuk memenuhi setiap kebutuhan energi yang kita perlukan
• cadangan energi kita sebenarnya berasal dari sinar mata hari, termasuk kayu bakar, batu bara, minyak bumi, gas alam, dan bahkan angin dan tenaga hidroelektrik.
• energi dalam satu hari sinar mata hari setara dengan seperlima dari cadangan bahan bakar fosil yang diketahui.
• jadi diperlukan cara untuk merobah cadangan yang sedemikian banyak ini menjadi bentuk-bentuk energi yang tepat untuk dibawa , disimpan dan digunakan.
• diperlukan bahan bakar cair , padat atau gas yang dapat digunakan secara langsung atau tidak langsung menjadi bentuk energi lain seperti energi listrik,
• Sekarang umumnya ketergantungan pada bahan bakar fosil seperti minyak bumi, batu bara dan gas alam.
• Perlu pembangunan ekonomi energi yang lebih stabil, berdasarkan atas bahan bakar yang dapat diperbaharui dan yang lebih sedikit mencemari lingkungan. Di sinilah peran pakar bioteknologi , menggunakan keahlian mikroba dan tanaman dapat dimanfaatkan untuk menghasilkan bahan bakar tersebut.
• Bioteknologi energi, melalui produksi bahan bakar dan gas metan , telah memberikan peranan njata . Produksi gas hidrogen, belum dapat dilakukan pada skala industri, tetapi jelas memjanjikan harapan besar.

1. Alkohol dan energi dari gula
 Pada tahun delapan puluhan bioteknologi di brazilia telah maju dengan pesat memproduksi bahan bakar alkohol. Jadi mobil diisi dengan alkohol yang dihasilkan dari gula tebu dan bukan bensin.
 Sekarang banyak negara mengikuti tindakan brazil seperti; amerika serikat , zambia , filipina , zimbabwe , nikaragua dan paraguay
 Gasohol yang terdiri dari 10 % alkohol dan 90 % bensin. Ini sudah diterima pemakaiannya di amerika serikat. Bioteknologi dicetuskan pada kongres amerika serikat . Ternyata untuk ini saja perlu di prodduksi lebih dari 50 milyar liter alkohol setiap tahun.
 Untuk produksi bahan bakar alkohol ini perlu penelitian yang mencakup 3 aspek;
1. Reaksi kimia pada sel khamir yang melakukan fermentasi pada gula untuk membentuk alkohol.
2. Mencari bahan mentah yang murah dan tersedia dalam jumlah melimpah untuk mengganti atau memperkaya bahan bahan yang sekarang dipergunakan di dalam fabrik bahan bakar alkohol.
3. Mencari kondisi fermentasi terbaik, sehingga sebanyak mungkin alkohol dapat diperoleh dari bahan mentah
 Di indonesia saat ini volume produksi skala rumahan beragam, dari 30 liter hingga 2.000 liter per hari.
 soekaeni di cicurug, sukabumi yang menggunakan ubi kayu untuk memproduksi seliter bioetanol berbahan baku singkong berkisar rp3.400- rp4.000. Satu liter bioetanol terbuat dari 6,5 kg singkong.dengan pendapatan rp 21 juta per bulan
 Sugimin sumoatmojo. Warga bekonang, kabupaten sukoharjo, jawa tengah, itu mengolah 1.500 liter molase alias limbah pabrik gula menjadi 500 liter bioetanol per hari. Untuk menghasilkan 1 liter bioetanol memerlukan 3 liter molase. Dengan pendapatan rp 35 juta per bulan.
a. Bagaimana dan mengapa khamir membuat alkohol ?
 Terdapat aspek mendasar pada sel secara tidak langsung - aktifitasnya sebagai pengubah energi.
 Tidak ada proses industri yang beragam dan efisien seperti sel hidup dalam mengekstrak energi dari sumber yang tersedia dan mengubah energi ini menjadi bentuk yang berguna.
 Hampir setiap aktifitas sel memerlukan energi. Sebahagian dari metabolisme sel terutama untuk keperluan sel dan disimpan dalam beberapa senyawa yang kaya energi yang paling utama adalah a t p .
 A t p sebagai nilai tukar energi sel, dan metabolisme energi sel seperti biro penukaran, nilai setempat adalah a t p .
 Penting sekali bagi sel khamir untuk mempertahankan stok a t p nya , dan ini dilakukan dengan mengkonsumsi gula. Gula yang paling baik antara lain; glukosa dan fruktosa. Ini banyak ditemukan dalam buah, tetapi bergabung dengan molekul lain.
 Gula memiliki sifat-sifat amat penting , yaitu molekul gula dapat berikatan satu dengan yang lainnya dalam bentuk rantai. Contohnya sukrosa terdiri dari 1 molekul glukosa dan 1 molekul fruktosa. Sukrosa merupakan komponen utama dari cairan gula tebu
 Tahap pertama yang dilakukan oleh khamir dalam memperoleh energi sukrosa adalah menguraikan unit-unit glukosa dan fruktosa, kemudian masuk kesistim metabolisme energi , sehingga tersedia energi yang dibutuhkan oleh sel
 Apabila sel-sel khamir memiliki oksigen dalam jumlah banyak, gula-gula ini diuraikan , setahap demi setahap, menjadi molekul yang lebih kecil. Proses ini mengekstrak sejumlah energi maksimum dari gula dan pada akhirnya khabon dioksida dan air yang tertinggal, bila oksigen sedikit rangkaian degradasi kimiawi ini tidak terjadi malah gula diurai jadi etanol.
 Etanol merupakan bentuk alkohol yang banyak dikenal. Jadi pada konteks ini, dia adalah bahan bakar alkohol.
 Alkohol adalah produk yang diinginkan, pakar bioteknologi seperti pada pembuatan bir berusaha untuk mengatur khamir untuk sebanyak mungkin memproduksi alkohol. Pada konsentrasi 12 - 15 % sel akan dihalangi tumbuh , bahkan mungkin mati.
 Timbul biaya untuk memurnikan pada produk alkohol ini yang akan mempertinggi biaya produksi. Dengan distilasi tetapi ini membutuhkan banyak panas untuk menguapkannya.
b. Mengurangi biaya bahan mentah
 Gula tebu sebagai bahan dasar tentu butuh biaya cukup tinggi, maka perlu dicarikan pengganti yang mana biayanya jauh lebih murah. Juga tidak bersaing dengan manusia ataupun ternak.
 Tanaman yang kaya akan poli sakarida yang terdiri dari banyak molekul gula , bila diuraikan maka dapat diubah oleh khamir menjadi alkohol.
 Pati banyak disimpan oleh tanaman begitu juga selulosa sebagai komponen utama semua tanaman yang memberikan kekuatan dinding sel. Diduga lebih dari 1 milyar ton pati dihasilkan tanaman serealia dan umbi-umbian sertiap tahun, dan untuk selulosa jauh lebih besar dari ini
 Amerika serikat pati sudah digunakan, banyak pabrik bahan alkohol. Pati dari jagung, tentu perlu juga proses fisika dan kimia untuk mengobah jadi gula;
 Penggilingan basah perlu untuk mengekstrak pati.
 Perombakan pati jadi gula ( enzim amilase )
 Ekstraksi enzim amilase dari bakteri
 Enzim immobil.
 Pati khamir memiliki amilase tetapi ia sedikit menghasilkan alkohol. Untuk itu perlu rekayasa genetika , sehingga khamir dapat melakukan apa yang diinginkan. Yaitu dengan gen yang memerintahkan bakteri untuk membuat amilase diselipkan ke khamir , sehingga didapat galur khamir paling produktif untuk menghasilkan amilase yang memungkinkan pati dapat menghasilkan sejumlah besar alkohol. Dengan demikian , maka diperoleh sejumlah besar alkohol dari pati tanpa semua praperlakuan yang mahal.
 Selulosa . Kapang dapat mengurai selulosa menjadi glukasa contohnya adalah ;
 Trichoderma reesei ,
 coriolus hirsuitus dan
 Polyporus encep
 Industri bahan bakar alkohol yang mempergunakan selulosa dapat mempergunakan hampir semua bahan tanaman apa saja;
 Pohon-pohonan
 Semak belukar
 Jerami
 Limbah industri ( industr i kertas )
 Lignin sebagai penghambat , bila digunakan kayu sebagai sumber selulosa, karena ia sangat resisten terhadap degradasi. Ada beberapa kapang yang dapat menguraikan lignin, dengan demikian ada peluang untuk menciptakan khamir yang mampu mengurai lignin.
 Pakar bioteknologi tengah mengembangkan proses dua tahap;
 Kapang digunakan untuk memecah selulosa dan lignin menjadi gula.
 Khamir memfermentasi gula untuk membentuk alkohol
di swedia dan di amerika serikat.
 Prospek peningkatan efisiensi sistim bahan bakar alkohol tidak seluruhnya bergantung pada usaha memperluas kisaran bahan mentah , bisa juga dengan peningkatan kecepatan dan efisiensi pengubahan gula menjadi alkohol.
 Khamir petite ( tidak memiliki mitokhondria , kebutuhan energi diperoleh dari fermentasi, dimana kloninya kecil ). Menghasilkan dua kali lebih banyak alkohol dibanding galur biasa. Dendan sandi iz-1904 yang hanya menghasilkan 41 %.
c. Alternatif selain khamir
 Gula jadi alkohol di negara selain negara bahagian barat untuk pengolahan bir adalah bakteri yaitu zymomonas mobilis pada minuman keras pulque . Ternyata ia lebih efisien dibandingkan dengan khamir.
 Zymomonas mobilis dapat dilekatkan pada serat katun dan sel immobil jadi dapat dimanfaatkan pada fermentasi berkesinambungan . Dipastikan akan memberikan dampak besar pada produksi bahan bakar alkohol dimasa datang.
 Lembaga biomasa a s dan biomasa mee mencari alternatif khamir yaitu ;
 Clostridium thermocellum yang mengkonsumsi selulosa
 Thermoanaerobacter ethanolicus yang mengkunsumsi pati dan gula.
dia adalah bakteri termofilik dan kecepatan reaksi kimia akan meningkat pada saat suhu dinaikkan dan ia ditemukan hidup disekitar air mendidih di taman nasional yellwostone di a s dan selandia.
 Empat manfaat menggunakan bakteri tahan panas ini yaitu;
 Mengubah bahan mentah, pati,gula dan selulosa lebih cepat dari khamir untuk menjadi alkohol.
 Tidak diperlukan lagi sistim pendingin yang kompleks dalam fermentasi.
 Mengurangi kontaminasi selama fermentasi.
 Mengurangi penggunaan panas untuk distilasi.
2. Metana bahan bakar dari limbah
 Perkenalan pertama manusia dengan gas api, hampir-hampir pasti berasal dari penglihatan cahaya di rawa-rawa, disebut cahaya malam, terjadi karena terbakarnya gas yang keluar dari tanah. Digunakan untuk bahan bakar. Komponen utama gas rawa adalah metana.
 Belakangan ini gas metana telah memegang peranan amat penting dalam kehidupan. Sebagai komponen utama gas alam adalah metana yang diekstrak dari dasar laut utara .
 Lebih dari jutaan tahun, banyak jenis mikroba telah menguraikan sel mati dari hewan dan tanaman, menghasilkan cadangan metana dalam jumlah besar.
 Tidak ada manusia atau sapi yang dapat mencerna selulosa, tetapi sapi dapat memanfaatkan makanan ruput-rumputan karena perutnya didiami oleh banyak bakteri , diantaranya ada yang mampu mengurai selulosa dan memproduksi metana, sehingga membebaskan isi sel tanaman yang dapat dicerna oleh sapi.
 Bakteri penghasil metana dinamakan metanogen, sedang diteliti oleh pakar bioteknologi , melihat bagaimana ia dapat menghasilkan metana.
 Pakar bioteknologi california mengembangkan produksi metana fermentatif dari bahan tanaman tanpa melibatkan peranan sarana fermentasi yang digunakan saat ini atau sapi.
 Salah satu kunci sukses komersial bagi bioteknologi adalah menggunakan bahan murah dan mudah diperoleh .
 Bahan mentah utama pembuat metana yang sering dijumpai;
 Air selokan rumah tangga dan
 Tanah pertanian
 Buangan industri
 Sistem pembangkit metana biasanya terdiri dari berbagai jenis mikroba, karena bahan mentah juga merupakan campuran bahan. Jadi generator metana yg efisien melibatkan interaksi kompleks di antara berbagai jenis mikroba, yg masing-masing memainkan peranan penting.
 Cara paling sederhana dengan lubang di dalam tanah, bahan mentah limbah rumah tangga atau pertanian, sarana ini disebut alat pencerna dan produknya dikenal dengan gas bio, kerena gas bervariasi, walaupun metana sebagai komponen utama.
 Sistem pembangkit metana memang berfungsi, tetapi tidak jelas bagaimana mekanismenya. Jadi perlu ditemukan dengan tepat organisme mana yg melangsungkan masing-masing reaksi kimia dan bagaimana semuanya saling berkaitan.
 Pabrik penghasil metana di as ,hampir semua menggunakan proses dua tahap yang melibatkan baik ganggang maupun bakteri, air comberan dimasukkan kekolam dangkal terbuka tempat tumbuhan ganggang. Kemudian ganggang dipanen dan dimasukkan kedalam alat pencerna sampai di produksi metana. Ganggang berfilamen dan dapat tubuh di air payau adalah spirulina .
 Hampir semua jenis bahan tanaman dapat digunakan , tetapi ada kemungkinan untuk menggunakan ganggang raksasa (kelp) pada kisi-kisi raksasa yang mengapung di permukaan laut.
3. Hidrogen bahan bakar yang dapat diperbarui
 Hidrogen tidak menimbulkan polusi apabila dibakar, tetapi membentuk air, jadi memperbaharui bahan mentah.
 Hampir semua bahan di dalam sel mengandung atom hidrogen, dan sejumlah besar reaksi kimia penting di dalam sel melibatkan pemindahan atom hidrogen dari satu senyawa ke senyawa lain. Hanya beberapa organisme yang membebaskan gas hidrogen.
 Gas hidrogen terdiri dari dua atom hidrogen berikatan ( h 2 ). Hidrogen sel bergabung dengan ataom lain membentuk berbagai jenis senyawa dan ion hidrogen ( atom hidrogen yg tidak memiliki elektron).
 Beberapa mikroba memiliki enzim yg dapat menarik dua ion hidrogen dan dua elektron, kemudian menggabungkannya membentuk satu molekul gas hidrogen, dan mikroba seperti ini menarik perhatian pakar bioteknologi, enzim ini dinamakan hidrogenase.
 Jepang telah mengimmobilkan sel bakteri clostridium butyricum pada filter dan memberi air limbah yg mengandung gula dari fabrik alkohol, dapat memproduksi gas hidrogen lebih dari satu bulan.
 Ganggang chlorella pyrenoidosa disinari dapat merangkai 2 molekul h2o 2 molekul co2 untuk membentuk glikolat. Glikolat diberkan kepada enzim immobil ( glikolat oksidase ) pada tanaman, ia mengkatalis glikolat menjadi format yang akan diberikan kepada bakteri, dan bakteri akan membebaskan gas hidrogen dan karbon dioksida.
 Pakar bioteknologi mencari metoda lain dalam membuat hidrogen, yaitu dengan mesin fotosintetik. Tanpa fotosintesis semua kehidupan didunia ini lambat laun akan berhenti.



B. Bioteknologi
MENUJU PASAR SWALAYAN


– Kesehatan yang baik hampir-hampir tidak mungkin dicapai tanpa ditunjang oleh makanan yang sehat.
– Gizi salah ( malnutrition) disebabkan kemiskinan, ketidak seimbangan sosial, rendahnya pendidikan dan keterbatasan daya dukung lingkungan
– Bioteknologi menemukan aplikasi pertama dalam produksi makanan dalam pembuatan roti dan minuman beralkohol.
– Aplikasi sekarang dan yang akan datang menawarkan pangan dalam jumlah yang lebih banyak , pada tingkat harga yang lebih rendah, dan nilai nutrisi yang lebih baik , varietas yang lebih beragam dan lebih terasa enak dibandingkan dengan produk pangan yang ada saat ini.
– Meningkatkan industri daging
– Penyakit mulut dan kuku disebabkan virus yang sekeluarga dengan virus penyebab volio dan selesma. Institut penelitian virus hewan di beberapa negara seperti; inggris, new york. Berhasil menyisipkan gen yang diambil dari satu bagian di antara kulit protein virus yaitu v p 1 diklonkan kedalam e coli. Protein ini akan cendrung bekerja sebagai vaksin yang efektif terhadap pengakit virus penyakit mulut dan kuku.
 Dosis vaksin yang melebihi 1 milyar diinjeksikan setiap tahun , dengan harga yang mahal dan diperlukan setiap tahun. Vaksin v p 1 melalui rekayasa genetika biaya lebih murah dengan efektifitas yang lebih baik.
 Vaksin veteriner berarti penting , bukan hanya karena nilai vaksin tetapi juga sebagai bukti teknologi yang nanti dapat memproduksi vaksin untuk penyakit manusia
 Produk pertama rekayasa genetika yang diperdagangkan adalah vaksin terhadap penyakit bakteri pada babi.. Di belanda yang mana kira-kira 10 % anak babi pada tahun 1982 .
 Interferon hewan, yaitu senyawa antivirus alamiah, juga berpotensi dalam mengurangi biaya peternakan. Tahun 1984. Lembaga administrasi makanan dan obatan amerika serikat mengizinkan penggunaan interferon hasil rekayasa genetika untuk mengobati demam selama pelayaran pada ternak di texas. Penyakit ini cukup banyak dijumpai pada sapi yang menderita stress karena dipindahkan dari tanah peternakan ke tempat pelelangan.
 Bioteknologi dapat meningkatkan produk secara sangat nyata . Injeksi tambahan hormon pertumbuhan sapi dapat meningkatkan produksi susu sampai 40 % dan menyebabkab sapi lebih berat 10 - 15 %.
 Domba dapat meencukur dirinyasendiri. Dikendalikan adalah hormon faktor tumbuh epidermal ( egf = epidermal growth factor ) , dosis ditambah, wol tumbuh cepat dan masing-masing rambut lebih tipis. Diberikan dosis tertentu menbuat rambut lebih rapuh selama dibentuk dikulit. Bilasudah dipermukaan kulit maka rambut mudah terputus.
1. Mikroba membuat makanan
 Membuat makanan istilah yang lebih alamiah dibandingkan dengan ‘ pengolahan pangan ‘ yang memerlukan bantuan mikroba misal pengolahan gandum memjadi roti, buah anggur jadi minuman, barley untuk membuat bir, susu untuk membuat keju dan yogurt dan sayuran untuk membuat acar.
 Mengikut sertakan senyawa tanbahan yang banyak diperoleh dari mikroba ke dalam makanan ; untuk mengawetkan, memjadikan lebih enak, memperbaiki nilai nutrisi . Inilah pengaruh bioteknologi pada makanan.
 Lambat laun, diperoleh rasa minuman tertentu, dengan seleksi mikroba yang sesuai. Saccharomyces cerevisiae , dipergunakan untuk membuat bir tradisionil gaya inggris, yaitu jenis bir fermemtasi yang paling terkenal kerena jenis khamir ini cendrung mengapung pada permukaan bejana pembuatan bir. . Saccharomyces carlsbergensis ini pertama kali ditemukan oleh emil christian hansen di institut carlsberg copenhagen. Khamir ini berada pada bahagian bawah bejana pembuat bir.
 Industri bir setelah meletakkan dasar-dasar revolusi bioteknologi baru dan merupakan bioteknologi terbesar . Bir mengandung konsentrasi karbohidrat yang rendah yang disebut juga dengan bir ringan dan menjadi lebih populer. Dengan menggunakan khamir . Saccharomyces diasticus yang dapat mengubah dekstrin menjadi alkohol, jadi mengurangi karbohidrat bir.
 Salah satu biaya yang paling besar dalam produksi bir adalah proses pembuatan malt( biji barley dibiarkan berkecambah) . Untuk menghindari sebagian biaya proses pembuatan malt dikembangkan spesies bakteri yang memproduksi beberapa enzim yang memotong pati terutam amilase bila ditambahkan kedalam bejana fermentasi , enzim ini dapat melakukan beberapa tugas yang dilakukan oleh enzim malt barley. , sehingga sebagian barley yang belum menjadi malt yang harganya lebih murah dapat difermentasi tanpa mempengaruhi produk akhir
 Enzim protease pengurai protein enzim ini akan segera memotong protein apa saja yang ada dalam bir menjadi bagian yang lebih kecil yang mengakibatkan bir menjadi jernih. Jepang mencampur papain dengan protease yang diperoleh dari bakteri serratia marcesens lebih efektif dalam meniadakan kabut pada bir dibanding dengan masing-masing enzim.
 Prinsip-prinsip pembuatan keju bervariasi tahap pertama adalah penambahan bakteri kesusu segar sehingga susu menjadi asam dengan mengubah laktosa susu menjadi asam laktat, berikutnya penambahan enzim pengurai protein sehingga padatan didalam susu berkoagulasi sebelum endapat dipisahkan dari sisa cairan dan dibiarkan menjadi masak untuk membentuk keju. Bakteri yang pertama bejkerja adalah golongan streptococcus . Keju gruyere, memiliki lubang-lubang didalam tubuh keju , dengan menambahkan bakteri pembentuk gas karbon dioksida ke dalam susu, perinsip sama dengan penggunaan khamir pembentuk karbon dioksida pada pembuatan roti.
 Secara tradisional, enzim pengurai protein yang dipergunakan adalah renin , yang diperoleh dari lambung anak sapi . Untuk itu diusahakan renin mikroba. Dengan menggunakan 3 spesies kapang yaitu; mucor pusillus dikembangkan di jepang. Mucor miehei di amerika serikat dan denmark. Dan endothia paeasitica, di amerika serikat. Jadi membuat klon gen renin anak sapi didalam bakteri dan kapang ini sangat memungkinkan.
2. Kue mikroba
 Membuat bentuk makanan yang penampakan lebih baik , yang dinamakan sebagai protein sel tunggal ( scp = single cell protein) .
 Tahun 1521 dijelaskan bahwa penduduk meksiko mengkonsumsi sepotong kue dengan aroma seperti keju. Yang dibuat dari lendir yang diekstrak dari danau yaitu spesies ganggang spirulina maxima yang hidup pada air yang beralkali tinggi. Dan di afrika spirulina platensis.
 Spc modren , yang dapat mengandung sampai 70 % berat protein. Makanan protein berkualitas tinggi. Protein hewani umumnya lebih bernutrisi dibandingkan dengan protein tanaman.
 British petroleum , mengembangkan pabrik sardinia, yang akan membuat toprina, suatu produk spc yang didasarkan atas khamir yang ditumbuhkan pada nutrien dari minyak bumi.
 Pabrik ici di billingham menumbuhkan bakteri methylophilus methylophilus pada metanol yang diturunkan dari gas alam untuk produksi s c p dijual sebagai makanan ternak.
 Di inggris kapang fusarium yang mengandung kira-kira 45 % protein dan 13 lemak komponen sangat bergizi seperti daging. Fusarium tumbuh pada sejumlah besar kharbohidrat, sebagai sumber bisa pati kentang, gandum, singkong dan lain -lain sesuai situasi daerah. S c p ini berpeluang besar untuk dikembangkan.
 Penerimaan s c p sebagai makanan manusia sedang diuji. S c p ini tidak berasa, tidak berbau, tidak berwarna dan tidak bertekstur jadi dapat dikembangkan menjadi menjadi makanan dengan rasa dan bentuk yang disukai kunsumen sesuai dengan tujuan proses pengolahan pangan.
3. vitamin dan asam amino
 Kekurangan vitamin b 12 ( kobalbumin ) , yang mungkin disebabkan oleh gangguan usus atau, kadang-kadang , diet yang tidak cukup , mengakibatkan penyakit anemi pernisiosa. Terlalu sedikit vitamin b 2 (riboflavin) dapat menimbulkan luka-luka pada bibir, sariawan mulut, luka pada kulit dan problem pada mata. Sehingga kedua vit ini digunakan pada pengobatan dan sebagai b t m pada pengolahan makanan.
 Kapang ashbya gossypii setelah dilakukan seleksi galur secara berulang-ulang dapat meningkatkan produksi b 2 20 000 kali dan propionibacterium shermanii serta pseudomonas denitrificans dapat meningkatkan produksi b 12 50 000 kali.
 40 000ton lisin diproduksi setiap tahun, terutama oleh galur corynebacterium glutamicum. Bila bakteri ini kekurangan enzim homoserin dehidrogenase akhirnya bakteri terus menerus memproduksi lisin melebihi kebutuhan hidupnya.
 M s g sebagai pemberi cita rasa pada makanan dibutuhkan setengan juta tonpertahun, diproduksi oleh corynebacterium glutamicum. Dan brevibacterium flavum . Untuk memperendah biaya produksi maka ditambahkan biotin dalam jumlah sedikit maka membran akan bocor . Jadi tidak perlu lagi memecahkan sel bakteri untuk mengumpulkan msg
5. Gula yang lebih manis.
 Pakar kimia menggunakan istilah gula untuk menjelaskan sejumlah besar senyawa yang sama-sama memiliki sifat-sifat fisik dan kimia tertentu, tetapi hanya sedikit senyawa gula ini yang rasanya manis, yang paling dikenal adalah sukrosa dari gula tebu dan bit. Fruktosa senyawa serupa yang ditemukan pada buah dan madu. Fruktosa telah menarik banyak peminat karena; lebih manis dari sukrosa, lebih murah dan lebih cocok bagi penderita diabetes.
 Dampak fruktosa yang demikian nyata didasarkan sebahagian besar atas kemajuan dalam bioteknologi, terutama tersedianya enzim amilase yang mengubah bahan memtah pati yang mudah rusak menjadi glukosa, dan enzim glukosa isomerase, yang mengubah glukosa menjadi fruktosa.
 Imobilisasi enzim dapat dianggap sebagai perubahan enzim dari yang larut dalam air, keadaan “bergerak” menjadi keadaan “ takgerak” yang tidak larut
 Imobilisasi mencegah difusi enzim ke dalam campuran reaksi dan mempermudah memperoleh kembali emzim tersebut dari aliran produk dengan teknik pemisahan padat / cair yang sederhana.. Sehingga enzim tersebut memungkinkan untuk dapat dipakai lagi. Enzim tak gerak dapat digunakan secara menggantung dalam bioreaktor yang dioperasikan secara kontineu.
 Pemborosan enzim yang mahal, sekarang dapat dihindarkan dengan usaha sederhana, yaitu mengikat molekul enzim pada permukaan padat; setelah enzim selesai melaksanakan tugasnya, fruktosa dipisahkan sehingga enzim tertinggal pada bahan penyangga, dan siap menanti pemasukan glukosa selanjutnya
 Dua jenis pemanis yang akan menjadi penting dalam tahun mendatang dan penggunaannya telah disetujui di amerika serikat dan inggris, sebagai pemanis berkalori rendah. Yaitu aspartam dan taumatin..
 Aspartam adalah senyawa sintetik., merupakan senyawa yang sangat sederhana , terdiri dari 2 asam amino yang berikatan kimia , yaitu asam aspartat dan fenilalanin. Kedua asam amino ini dapat dibuat oleh mikroba .
 Taumatin merupakan senyawa yang lebih besar , terdiri dari 207 asam amino . Taumatin sangat manis kira-kira 2000 kali lebih manis dari gula tebu dan bit. Ditemukan pada semak-semak afrika barat, tetapi biaya ekstraksi senyawa ini dari tanaman cukup tinggi dan haltersebut cendrung membatasi penggunaan dalam industri pangan. Terakhir ini taumatin telah berhasil diklon dan sekarang terdapat prospek yang bagus bahwa mikroba hasil rekayasa genetika akan membuatnya berada pada tingkat harga yang lebih rendah.
6. Bioteknologi makanan
 Apakah yang dimaksud dengan bioteknologi makanan? Bioteknologi makanan menggunakan alat-alat genetika modren yang telah berlangsung lama untuk meningkatkan produksi makanan. Bioteknologi berperan membantu menghasilkan pasokan bahan makanan yang berlimpah yang lebih bergizi dan bercita rasa enak.
 Bioteknologi bersifat tepat dan selektif, membantu meningkatkan produk-produk yang penting bagi produksi makanan, seperti enzim, protein dan vitamin. Diantara keuntungan bioteknologi adalah;
 Tomat dengan rasa yang lebih enak sepanjang tahun.karena buah tomat melunak lebih lama. Tomat yang dikembangkan melalui bioteknologi dapat bertahan lebih lama dan bisa mempertahankan rasa dan warna. Sehingga sekarang dikembangkan untuk buah lain seperti ; pisang , mangga, melon dan pepaya.
 Tomat yang lebih enak.
 Apakah anda lebih suka membeli tomat yang dipetik masih keras dan hijau, kemudian untuk mengubah warna jadi merah ditambahkan gas ethylen. Atau apakah anda lebih suka tomat itu tetap pada batangnya sampai tomat itu menjadi merah secara alamiah, kemudian dipetik dan diangkut langsung ke pasaran dengan rasa yang lebih enak.
 Dimasa mendatang, bioteknologi makanan akan membantu menghasilkan makanan yang lehih bergizi dibandingkan makanan yang sudah ada;
 Buah-buahan dan sayuran dengan kandungan gizi yang lebih tinggi seperti vit c , e dan betakarotin, serta kandungan makanan yang dapat membantu mengurangi resiko penyakit kronis seperti penyakit jantung dan kanker.
 Kentang rendah lemak dan kadar pati tinggi di dalam penggorengan lebih sedikit serapan minyaknya.
 Beras yang ditingkatkan kandungan lysine, suatu asam amino yang sangat bermanfaat.
 Membuang protein tertentu pada makanan yang dapat menyebabkab alergi.
 Metode yang lebih baik untuk mengidentifikasi dan mendeteksi adanya racun, patogen, atau pencemaran pada makanan.
 Makanan yang dikembangkan melalui bioteknologi memenuhi persyaratan peraturan dan keamanan yang sama sebagaimana makanan lain di pasaran.
 Panduan peraturan internasional khusus yang meliputi varitas tanaman hasil trasgenik secara umum menyatakan;
 Produk makanan hasil modifikasi genetika harus diatur dengan cara yang sama sebagaimana bahan makanan yang dihasilkan dengan metode lain.
 Produk-produk ini akan dipertimbangkan berdasarkan keamanan dan kandungan gizi masing-masing produk.
 Kandungan bahan makanan baru yang ditambahkan pada bahan makanan melalui bioteknologi perlu mendapat persetujuan sebelum dilepas di pasar dengan cara yang sama sebagaimana bahan tambahan untuk bahan makanan yang baru, seperti pengawaet atau pewarna makanan, harus disetujui sebelum makanan tersebut masuk ke pasaran.
 Bioteknologi makanan menjamin keamananya.
 Pengamanan ini telah dibuat untuk memastikan agar makanan yang dihasilkan melalui bioteknologi seaman makanan yang dihasilkan dengan cara konvesional.
 Undang-undang yang sama yang mengatur pemberian label untuk semua makanan dan kandungan makanan lain berlaku pula untuk produk bahan makanan bioteknologi




TANAMAN TRANSGENIK DAN GMO

 Organisme trasgenik adalah organisme telah mengalami rekayasa genetik secara in vitro, dimana rekombinasi genetik yang terjadi tidak bisa secara alami tanpa campur tangan manusia. Penambahan atau modifikasi gen dilakukan dengan menabahkan unsur genetik dari spesies yang sama atau spesies lain, termasuk yang jauh hubungan kekerabatannya..
 Istilah yang sangat populer saat ini gmo ( genetically modified organisms ). Dalam arti khusus adalah teknologi rekombinan dna (rdna), karena teknologi tersebut melibatkan suatu transfer materi genatik.. Produk atau organisme baru hasil teknologi rdna disebut transgenik yang berarti terjadi penyisipan satu atau lebih gen dari organisme yang berbeda ke kromasom lain, baik secara buatan maupun almiah
 Menurut organisasi pangan dan pertanian pbb (fao) , dari 6 milyar penduduk dunia, sebanyak 830 juta diantaranya mengalami kekurangan pangan.
Bioteknologi pertanian sebagai harapan baru karena dapat memberi makan lebih banyak bagi manusia yang kelaparan, jadi teknologi ini harus berpihak pada para petani yang miskin. Bukan kepada para pemilik perusahaan biotek pertanian multinasional.
C. Tanaman transgenik dan gmo
• Memang technology fee dirasakan mahal pada tanaman transgenik ini , namun secara keseluruhan biaya produksi menjadi lebih murah dan hasil lebih banyak , serta lebih aman.
• Keunggulan bibit hasil rekayasa genetika tersebut sebahagian besar ditunjukkan untuk mengurangi kebutuhan pestisida kimia, tahan terhadap hama tumbuhan dan tanaman memiliki daya tahan terhadap penyakit yang disebabkan oleh virus dan kapang.
 Tanaman pangan.
Tanaman pangan produk-produk hasil rekayasa genetika ini telah masuk kepasaran diantaranya adalah jagung, kentang ,kedelai dan tomat, namun untuk serealia masih pada taraf uji laboratorium dan mungkin baru dipasarkan pada tahun berikut ini.
1. Jagung
• Bacillus thuringiensis (bt)menghasilkan protein toksin sewaktu terjadi sporulasi atau saat bakteri membentuk spora.. Apabila larva serangga memakan spora, maka di dalam alat pencernaan larva serangga tersebut, spora bakteri dipecah dan keluarlah toksin . Sehingga larva mati.jagung direkayasa dengan menggunakan bt ini yang di integrasi dengan plasmit bakteri salmonella para thypi sehingga jagung jadi resisten terhadap berbagai jenis hama tanaman.
2. Kentang
Kentang bt baru secara besar-besaran dikembangkan di amerika mulai tahun 1996.. Kentang yang sehat dan terjangkau oleh masyarakat. Ini adalah kentang trasgenik dan oleh perusahaan yang penunjangnya mosanto diberi nama kentang ″ new leaf ″ . Jenis kentang ini mengandung materi genetik yang memungkinkan ia mampu melindungi dirinya terhadap serangan colorado potato beetle ( hama serangga ).
3. Tomat
Tomat alami memilliki umur simpan yang pendek , cepat busuk, sulit penanganannya dan banyak yang terbuang menjadi sampah yang menjadi limbah yang tidak dapat dimamfaatkan. Ini disebabkan sebuah gen yang berperan dalam menyebabkan buah tomat mudah lembek. Karena ada enzim poligalakturonase. Tomat transgenik yang memiliki gen khusus yang disebut antisenescens (gm tomat)yang memperlambat kematangan yang dapat menunda proses pelunakan tomat. Tomat ini dapat dibiarkan matang pada pohon dan tahan pada waktu penanganan. Izin gm tomat dikeluarkan inggris 1996 yang mengandung gen flavrsavr yang aman untuk dikonsumsi baik dalam bentuk segar maupun pasta.
4. Kedelai .
Kedelai merupakan produk gmo terbesar. Kedelai tahan herbisida banyak ditanam di as dan argentina. Gen tahan herbisida yang berasal dari bakteri. Juga kedelai yang tinggi kandungan oleic acid oil.
tanaman transgenik yang telah dikomersialkan
 Industri pangan dan produk gmo.
aplikasai teknologi rekayasa genetika dalam industri pangan dapat digolongkan ke lima katagori;
1. Modifikasi dari struktur atau peningkatan produksi dari prpduk-produk biologis yang termasuk langka melalui cara kloning gen yang dianggap relevan yang terdapat di dalam bakteri.
2. Melakukan perubahan kemampuan mikroorganisme yang terpilih untuk meningkatkan atau memperbaiki dalam penggunaannya dalam industri , seperti pengembangan suatu bakteri yang bertanggungjawab terhadap tekstur maupun cita rasa makanan.
3. Merekayasa mjkroorganisme agar mampu menghasilkan berbagai jenis food additives yang banyak gunanya dalam proses pengolahan pangan.
4. Merekayasa mikroorganisme sehingga menjadi yang lebih sensitif dalam mendeteksi senyawa mutagenik dalam makanan.
5. Mengembangkan cara deteksi mikroba yang sangat spesifik berdasarkan teknologi hibridisasi dna
Beberapa contoh berbagai senyawa yang relevan bagi industri pangan ,dimana produksinya dapat ditingkatkan dengan metoda produk gmo seperti; enzim, asam amino, bahan kimia organik, massa sel dan pewarna.
 Enzim.
Enzim diperlukan oleh industri pangan dan industri deterjen lebih seharga usd 160 juta pertahun. Enzim-enzim tersebut diantaranya adalah; amilase,lipase,protease,selulase,dan invertase. Banyak diantara enzim tersebut diproduksi dari fingi,kapang atau mikroba lain yang awalnya memiliki laju pertumbuhan yang relatif sangat lambat dengan rendemen yang rendah , sehingga produktivitasnya juga rendah.
Ada enzim yang diproduksi dari tanaman seperti papain dan bromolin, serta dari lambung anak sapi seperti enzim renin, namun sekarang dapat diproduksi oleh mikroba dengan harga yang lebih murah. Aktivitas lebih tinggi juga dengan jaminan kontinuitas suplai yang mantap.
Chymosin adalah renin produk gmo yang memanfaatkan n. Sterptococi pada fungi dan untuk memperbaiki kualitas sekarang sudah ditransfer gen yang mengandung kode chymosin ke bakteri.
 Pewarna
Secara tradisional angkak telah lama digunakan untuk pewarna makanan teradisional. Pewarna merah, .kuning atau merak kekuningan tersebut merupakan pigmen hasil produksi fermentasi beras ketan oleh kapang monascus.sp. Dia mempunyai sifat kelarutan tinggi dengan warna yang stabil .sekarang digunakan monascus sp. F2 dan monascus angkak/purporeus
Beberapa contoh berbagai senyawa yang relevan bagi industri pangan ,dimana produksinya dapat ditingkatkan dengan metoda produk gmo seperti; enzim, asam amino, bahan kimia organik, massa sel dan pewarna.
 Enzim.
Enzim diperlukan oleh industri pangan dan industri deterjen lebih seharga usd 160 juta pertahun. Enzim-enzim tersebut diantaranya adalah; amilase,lipase,protease,selulase,dan invertase. Banyak diantara enzim tersebut diproduksi dari fingi,kapang atau mikroba lain yang awalnya memiliki laju pertumbuhan yang relatif sangat lambat dengan rendemen yang rendah , sehingga produktivitasnya juga rendah.
Ada enzim yang diproduksi dari tanaman seperti papain dan bromolin, serta dari lambung anak sapi seperti enzim renin, namun sekarang dapat diproduksi oleh mikroba dengan harga yang lebih murah. Aktivitas lebih tinggi juga dengan jaminan kontinuitas suplai yang mantap.
Cgymosin adalah renin produk gmo yang memanfaatkan n. Sterptococi pada fungi dan untuk memperbaiki kualitas sekarang sudah ditransfer gen yang mengandung kode chymosin ke bakteri.
 Pewarna
Secara tradisional angkak telah lama digunakan untuk pewarna makanan teradisional. Pewarna merah, .kuning atau merak kekuningan tersebut merupakan pigmen hasil produksi fermentasi beras ketan oleh kapang monascus.sp. Dia mempunyai sifat kelarutan tinggi dengan warna yang stabil .sekarang digunakan monascus sp. F2dan monascus angkak/purporeus
Produk gmo untuk industri pangan dengan contoh dan penggunanan dalam peoses pengolahan.
Produk gmo untuk industri pangan dengan contoh dan penggunanan dalam peoses pengolahan.

 
E. Biotransformasi langkah lanjut bagi industri
Banyak perusahaan multinasional yang mengambil langkah-langkah maju dalam masa depan bioteknologi . Diantaranya ; industri farmasi, pertanian, dan energi. Kemudian meluas lagi melihat adanya potensi pada bioteknologi dalam kegiatan bisnis seperti; industri kimia, pertambangan dan ekstraksi minyak yang merupakan pusat ekonomi dunia.Saat ini banyak industri kimia dunia tergantun pada bahan mentah yang diperoleh dari minyak bumi, gas dan batu bara. Plastik, cat, perekat dan karet sintetik, semuanya atau sebahagian diturunkan dari sumber alam yang semakin menipis

Aseton dan butanol kelahiran baru bioteknologi
Perang merupakan salah satu katalis ampuh bagi penemuan industri. Inggris memerlukan lebih banyak aseton untuk pelarut cair yang digunakan pada produksi bahan peledak, sementara jerman kekurangan gliserol untuk membuat dinamik. Kedua negara ini berpaling ke mikroba untuk memecahkan permasaalahan tersebut sehingga berhasil.
Setelah masa perperangan , jerman meningkatan industri petrokimia ke arah bioteknolgi sebagai sumber utama aseton dan butanol.
Tahun-tahun terakhir ini telah diperoleh pemahaman yang lebih baik menganai mikroba yang membuat senyawa aseton dan butanol ,sementara biaya minyak bumi telah meningkat secara nyata. Faktor tersebut menempatkan bioteknologi ini dan biotelnologi lainnya pada prioritas utama dalam industri kimia.
Tahun 1912 pakar kimia israel mengembangkan proses fermemtasi pati oleh bakteri clostridium asetobutylicum untuk membuat cairan aseton dan butanol, dan diperkenalkan pada skala besar selama perang.
Permintaan bertambah seperti di as yang digunakan untuk pembuatan plastik, khusus butanol juga di perlukan untuk pembuatan resin, lapisan pelindung,cat , karet sintetis dan cairan untuk rem.
Clostridium asetobutylicum tidak selalu membuat aseto dan butanol . Maka pakar bioteknologi mencari galur bakteri yang dapat diandalkan , karena ia bersifat sensitif terhadap lingkungan tempat tumbuhnya, kecuali suhu dan keasaman
Kelemahan lain clostridium asetobutylicum bila lebih dari 2 atau 3 % aseton dan butanol di dalam cairan fermentasi ,akan menghambat bakteri dalam produksi selanjutnya.
Di laut mati dan danau garam besar tumbuh ganggang dunaliella bardawil, dapat dimanfaatkan untuk fermentasi gliserol sampai konsentrasi tinggi .
Di israel dekat pantai laut merah ganggang dunaliella ditumbuhkan dalam kolam yang khusus diatas 2 ha tanah, karena ia merupakan organisme fotosintetik. Ia memperoleh hampir semua energi dari matahari, dan hanya beberapa nutrien sederhana yang perlu diberikan. Setelah ia dipanen dikeringkan , gliserol menyusun sampai hampir 40 % berat sel tanpa air, dapat diekstrak .
Ganggang dunaliella bardawil salah satu organisme yang paling memberikan harapan bagi bioteknologi. Ia mengandung kira-kira 8% beta caroten, dan harapan untuk pewarna makanan.
Dunaliella bardawil menyediakan dirinya bagi industri berteknologi rendah yang memerlukan investasi hanya dalam jumlah kecil.

Bioteknologi dan industri plastik
Hasil industri plastik merupakan pasaran menggiurkan bagi perusahaan bioteknologi. Karena dapat menyediakan aseton, gliserol dan butanol kepada industri kimia, dan etanol yang di produksi dari bahan bakar alkohol juga dapat dimanfaatkan.
Pada saat ini senyawa yang dikenal sebagai alkena oksida untuk pembuatan plastik dan busa poliuretan pada peralatan rumah tangga, pada akhir tujuh puluhan beroperasi cera komersial.
Alkena adalah golongan senyawa yang mengandung hanya karbon dan hidrogen. Pada industri plastik penting karena ia dapat berpolimerisasi – yaitu masing-masing molekul dapat berikatan menjadi rantai membentuk bahan seperti polipropilen dan polietilen, dinana ini ia harus diubah dulu jadi alkena oksida dengan menambah oksigen pada molekulnya.
Menggunakan rangkaian tiga enzim sehingga terbentuk alkena oksida sbb;
1. Enzim piranosa- 2- oksidase ( di peroleh dari kapang ) mengkatalis reaksi antara oksigen dan glukosa untuk membentuk hidrogen peroksida.
2. Kloroperoksidase dari kapang lain, menggabungkan hidrogen peroksida dan ion klorida dari natrium klorida ( garam biasa) untuk membentuk alkena klorohidrin.
3. Enzim epoksidase dari bakteri, mengeluarkan ion klorida dan hidrogen dari alkena klorohidrin menghasilkan alkena oksida.
Pada tahun 1981 dipatenkan oleh ilmuwan universitas warwick, inggris bakteri methylococcus capsulatus yang dapat menyisipkan atom oksigen pada alkena.
Apabila diberikan gas propilena oksida atau etilen, bakteri ini dapat menyisipkan atom oksigen kedalam molekul untuk menghasilkan propilen oksida atau etilen oksida.
Menariknya bakteri ini kerena ;
Dapat hidup baik pada kira-kira suhu 45 0 c
Pada suhu ini alkena oksida bersifat gas.
Mempermudah pengumpulan produk, karena dalam bentuk gas dibanding bentuk cair yang bergabung dengan senyawa lain dalam fermentor.
Proses bioteknologi yang agak lebih cepat terlaksana bagi industri plastik melibatkan senyawa yang dinamakan polihidroksibutirat (phb). Senyawa ini serupa poliester sintetik yang digunakan di dalam industri tekstil, ditemukan pada berbagai jenis bakteri.
Phb bakteri bersifat agak rapuh, tetapi dapat diuraikan secara hayati. Ini telah mendorong pemikiran untuk menggunakan phb di dalam menjahit bekas operasi. Jadi ia akan larut setelah tugasnya selesai.
Sekarang phb dibuat dalam jumlah besar dan akan segera menjadi produk komersial berskala besar yang dapat bersaing dengan plastik dari minyak bumi

Menambah keuntungan dari sumur minyak bumi
Metoda perolehan sekunder diperlukan pada pengeboran minyak bumi, untuk memaksa keluar minyak yang tersisa lebih kurang 50 % dari yang tertinggal yang masih terkandung didalamnya.
Caranya antara lain, memompakan air kedalam batuan sehingga memaksa minyak di sepanjang lekukan dibawah tanah untuk mengalir mencapai sumur pengumpul.
Selanjutnya metoda perolehan tersier disinilah letak peranan bioteknologi.pada metoda ini dikenal juga dengan metoda peningkatan perolehan minyak. Pada saat ini bahan-bahan dicampur dengan air untuk membuatnya lebih kental , dan salah satu bahan tersebut adalah gum xanthan.
Gum xanthan adalah polisakarida yang diproduksi oleh bakteri xanthomonas campestris. Polisakarida ini disusun oleh banyak unit glukosa yang berikatan menjadi rantai dengan jenis gula lain yang membentuk cabang pada selang tertentu. Kerena itu ia bersifat sebagai bahan pengental yang efisien.
Gum xanthan dan bahan lain yang serupa yang dikeluarkan oleh mikroba telah dipergunakan didalam industri petroleum.
Bakteri bacillus dan clostridium sebagai ganti xanthomonas telah dilakukan, dan hasil percobaan pendahuluan cukup menggembirakan.
Gula dan nutrien lainnya diberikan kepada bakteri ini sementara mereka hidup dibawah tanah. Disini bakteri tumbuh, menghasilkan senyawa kimia yang membantu membebaskan minyak bumi, dan menghasilkan karbon dioksida dan gas-gas lain yang juga membantu dalam memaksa minyak bumi terlepas menuju permukaan tanah.
Bakteri ini dapat tahan dalam kondisi tekanan dan suhu tinggi, kurang air dan oksigen, dan sejumlah besar garam dan belerang,yang semuanya merupakan tantangan bagi organisme tersebut. Hal ini memperlihatkan daya adaptasi dan sifat fleksibel mikroba seharusnya tidak boleh diremehkan, dan kualitas ini ditingkatkan ini usaha pakar bioteknologi.

Mikroba didalam pertambangan mineral
Thiobacillus ferro-oxidans mungkin merupakan satu diantara bentuk kehidupan yang paling tua didunia, tetapi barulah pada tahun 1947, bakteri ini ditemukan dipertambangan batu bara yang telah ditinggalkan di virginia barat.
Bakteri ini sekarang diketahui terdapat di pelbagai jenis batuan diseluruh dunia, dan sampai jutaan bakteri dapat ditemukan hanya pada segenggam batuan.
Bakteri ini tidak memperoleh energi dari mata hari,dan hidup ditempat yang benar-benar gelap,juga tidak dari bahan organik yang ada dikelilingnya, ia memperoleh dari bahan anorganik, seperti besi sulfida dan menggunakan energi ini untuk membangun bahan yang diperlukan untuk hidup dari karbon dioksida dan nitrogen dilingkungannya. Ia juga membuat asam sulfurat dan besi sulfat.
Asam sulfurat dan besi sulfat menyerang batuan dan melarutkan logam mineral. Contoh mikroba ini akan mengubah tembaga sulfida tidak larut menjadi tembaga sulfat yang larut. Lambat laun lapisan tembaga akan tertmbun di atas besi, dan ini dapat dipisahkan .

Mikroba yang membersihkan buangan
Buangan minyak bumi,pestisida,herbisida,cairan kimia dan logam berat seperti timah dan air raksa,hanya beberapa contoh diantara sekian banyak bahaya polusi lingkungan yang menjadi ancaman.
Bioteknologi dapat digunakan untuk mengatasi masalah ini dengan dua cara sebagai berikut;
1. Akar penyebab dapat diserang dengan metoda produksi yang lebih berorientasi kepada bioteknologi yang lebih sedikit menimbulkan polusi
2. Memanfaatkan mikroba sebagai agen pembersih yang rakus,yang akan meniadakan semua jenis polutan.
Dalam proses bioteknologi yang ditargetkan pengendalian polusi,tetapi berlaku yang sebaliknya . Walaupun terdapat perbedaan nyata,ini harus dicatat bahwa tidak ada pembatasan yang tepat diantara bioteknologi yang berorientasi pada produk dan bioteknologi yang berorientasi pada bahan mentah.
Mempergunakan mikroba pada minyak buangan.
Berbagai galur pseudomonas dapat mengkonsumsi hidrokarbon, yang merupakan bagian utama minyak bumi dan bensin.tetapi masing-masing individu galur dapat menggunakan hanya satu atau sedikit dari sekian banyak jenis hidrokarbon.
Ananda chakrabarty dari general elektric memasukkan plasmid dari beberapa jenis galur pseudomonas ke dalam sebuah sel.
Salah satu dasar pemikirannya adalah menumbuhkan bakteri rekombinan ini didalam laboratorium,mencampurkannya dengan jerami dan mengeringkannya. Jerami berongga yang sekarang berisi bakteri dapat disimpan sampai diperlukan. Pada saat jerami ditebarkan diatas minyak,pertama-tama jerami akan menyerap minyak, dan bakteri akan menguraikannya menjadi senyawa tidak berbahaya yang tidak manimbulkan polusi.
Di as pada saat kapal menuju long beach di california, ditemukan air berminyak didalam kapal, kalau dibuang di pelabuhan tentu akan membahayakan kehidupan laut dan pantai sekitarnya,dengan menggunakan beberapa jenis bakteri dalam waktu enam minggu ,bakteri mengurai minyak dan meninggalkan canpuran air,bakteri dan senyawa kimia yang tidak berbahaya.
Maka di as perusahaan besar menawarkan campuran mikroba dan enzim yang dirancang untuk membersihkan limbah kimiawi,termasuk minyak bumi dan ditergen serta air limbah pengolahan kertas maupun bahan-bahab sangat beracun lainnya.
Mengendalikan polusi pada sumbernya
Menyerang sumber polusi adalah lebih baik dari pada mengurangi pengaruh polusi.
Pseudomonas aeruginosa dapat mengakumulasikan sejumlah besar uranium . Sebanyak setengah dari berat total sel diluar kandungan air yang tersusun oleh uranium.
Bakteri thiobacillus digunakan untuk memperoleh logam bernilai seperti perak. Perak yang terbuang pada pabrik film dan industri lain, digunakan bakteri ini untuk mengurangi kehilangannya
Hujan asam ancaman utama terhadap lingkungan, pada saat pembakaran batu bara sulfur teroksidasi dan dilepaskan ke atmosfir dan akhirnya membentuk asam sulfat. Ini banyak terjadi di kanada dan skandinavia. Cara penanggulangannya adalah dengan mengeluarkan sulfur dari batu bara ini dilakukan oleh bateri yang hidup pada sumber air panas dan berselera pada sulfur ini.

Biosensor dan biochip
• Banyak segi kehidupan organisme yang bergantung kepada kemampuan untuk merasakan dan mengukur adanya bahan-bahan tertentu di dalam selnya atau lingkungannya.
• Pakar bioteknologi sekarang berhasil memanfaatkan enzim dan bahan hayati untuk mengukur jumlah berbagai senyawa dilingkungannya.
• Sifat khusus hayati yang dikaitkan dengan alat-alat mikrochip yang akhirnya membangun biosensor,yang dapat mengukur gula, protein dan hormon di dalam cairan tubuh,, polutan di dalam air gas di udara dan senyawa-senyawa lain.
• Aplikasi baru biosensor sedang terus dikembangkan hampir tiap bulan hal menarik yang akan membantu dokter untuk membuat diaknosa secara cepat ditemukan. Ini juga berkembang kebidang dunia industri.

Perkembangan dalam chip silikon telah demikian pesat sehingga pabrik pembuat komputer akan segara mencapai batas fisik teknologi saat ini. Maka dasar pemikiran penelitian biochip adalah memasukkan molekul semikonduktif kedalam rangka protein dan mengikat keseluruhan sistim pada penyangga protein.
Apabila komputer mini biochip dapat dibuat maka dapat digunakan dalam berbagaihal dan ini tidak mungkin terjangkau oleh komputer silkon.tetapi komputer ini dapat dirusak secara hayati.

F. Siapa Yang Akan Mendapat Keuntungan Dari Bioteknologi
Keuntungan;
1. Kesehatan lebih baik.
2. Makanan lebih berlimpah.
3. Sumber energi dapat diperbaharui
4. Proses industri lebih murah dan ber kurangnya polusi.
5. Setiap teknologi canggih yang baru akan memberikan pengaruh sosial , ekonomi dan politik.
6. Bioteknologi juga bukan suatu kekecualian , dan konsekwensi pertumbuhan industri biologi yang mungkin terhadap kesehatan pekerja, dan masyarakat, terhadap perdangan nasional dan internasional, terhadap kekuatan ekonomi dan posisi ilmu didalam masyarakat.

BAB I
PENDAHULUAN

1.1. LATAR BELAKANG
PT Tidar Kerinci Agung (PT TKA) adalah perusahaan yang bergerak di bidang perkebunan dan pabrik pengolahan kelapa sawit. Usaha perkebunan ini berlokasi di Jorong Batu Kangkung Kenagarian Batu Kangkung, Jorong Mangun Jaya, Jorong Koto Ubi, Jorong Sungai Betung Kenagarian Lubuk Besar Kecamatan Asam Jujuhan Kab. Dhamasraya. Jorong Talao dan jorong Sungai Talang Kenagarian Sungai Kunyit Kec. Sangir Kab. Solok Selatan dan desa Rantau Tipu Kec. Limbur Lubuk Mangkuang Kab. Bungo Prov. Jambi.
Pembukaan areal perkebunan dan pembibitan dilakukan pada tanggal 1 Januari 1986 dan penanaman mulai dilakukan pada tahun 1987. Sedangkan pabrik pengolahan kelapa sawit mulai beroperasi pada tahun 1991 dan diresmikan pada 1992. Semua tanaman di areal lokasi perkebunan pada saat ini sudah berproduksi dan diolah langsung pada pabrik kelapa sawit yang langsung berlokasi di areal perkebunan.
PT. TKA memiliki lahan 28.029 ha yang berstatus sebagai Hak Guna Usaha (HGU), yang sampai tahun 2003 telah ditanami seluas 16.084 ha, sisanya adalah berupa bangunan dan pemukiman (234 ha), fasilitas dan infrastruktur (1.324 HA), rawa sungai (1.115 ha) buffer zone TNHS (189 Ha), dan arel yang belum ditanam serta lahan konservasinya (9.058 ha). Belum di usahakan masih berupa hutan primer dan hutan sekunder. Untuk memudahkan pemantauan dalam pengelolaan kebun, maka lahan yang telah di usahakan dibagi menjadi 4.507 plot (petak) yang tergabung kedalam 466 klompok (field) dari 5 divisi.
Kapasitas HGU yang layak ditanam diprediksi sebanyak 2.429.760 pohon atau setara 120 pohon/Ha yang terdiri dari 16.048 ha yang sudah ditanam dan 4.200 ha areal pengembangan. Target produksi tandan buah segar (TBS) rata – rata 17 ton/Ha. Penanaman dilakukan secara bertahap mulai dari 1987 sampai 1997.


1.2. TUJUAN PENULISAN
Adapun tujuan penulisan laporan Praktek Kerja Lapangan yang berjudul “Proses Pengolahan Kelapa Sawit menjadi CPO (Crude Palm Oil) Di PT. Tidar Kerinci Agung (TKA)” adalah untuk mengetahui bagaimana proses yang terjadi sampai di hasilkan CPO dan kernel, mengetahui cara analisa laboratorium untuk mengetahui kualitas minyak dan kernel yang di hasilkan dan mengetahui cara pengelolaan limbah kelapa sawit ( limbah cair, padat dan B3)




















BAB II
PROSES PENGOLAHAN KELAPA SAWIT MENJADI CRUDE PALM OIL (CPO) DI PT. TIDAR KERINCI AGUNG (TKA)

2.1. TINJAUAN PUSTAKA
2.1.1. Minyak Kelapa Sawit
Kelapa sawit (Elaeis Guinensis Jacq) merupakan tanaman tropis golongan palmae yang termasuk tanaman tahunan (Naibaho, 1998). Ditambahkan pula oleh Ketaren (1986), kelapa sawit adalah tanaman berkeping satu yang termasuk family palmae. Tanaman ini dapat tumbuh dengan baik pada daerah tropis dengan curah hujan 2000 mm/tahun dan kisaran suhu 22 – 32oC.
Kelapa sawit adalah salah satu tanaman penghasil minyak nabati, yang dewasa ini tumbuh sebagai tanaman liar (hutan), setengah liar dan sebagai tanaman yang di budidayakan di daerah-daerah tropis Asia Tenggara, Amerika Latin dan Afrika. Menurut penelitian tanaman ini berasal dari Afrika yaitu kawasan Nigeria di Afrika Barat (Setyamidjaja, 1991).
Menurut Hutomo dan Latif (1990), kelapa sawit adalah tanaman penghasil minyak yang tinggi di bandingkan dengan tanaman penghasil minyak lainnya seperti kelapa, kedelai dan kacang tanah. Penggunaan minyak kelapa sawit tidak hanya untuk konsumsi (minyak makan) juga untuk industri kimia. Unutuk keperluan kimia dan industri yang diharapkan adalah sifat minyak dengan fraksi cair yang lebih cair dari fraksi padat, karena lebih mudah dalam pengolahan menjadi bahan jadi.
Minyak kelapa sawit yang digunakan berasal dari daging buah (mesocarp) dan dari inti sawit atau kernel (endosperm) (Setyamidjaja, 1991). Selanjutnya Ketaren (1986) menambahkan bahwa buah adalah bahan untuk mendapatkan minyak dan inti sawit. Buah yang baik berasal dari tandan buah yang matang sempurna.
Pengolahan tandan buah segar (TBS)dengan bahan baku menjadi minyak kasar (crud palm oil) yang bermutu baik adalah tujuan utama dari proses pengolahan. Pengolahannya dilakukan menurut tahap-tahap tertentu dan sesuai dengan syarat yang ditentukan sejak dari lapangan sampai proses akhir (Lubis,1992).
Narbaho (1998), menyatakan bahwa hasil utama yang dapat di peroleh dari tandan buah sawit adalah minyak sawit yang terdapat pada daging buah (mesocarp) dan minyak inti sawit yang terdapat pada kernel. Minyak sawit dan minyak inti sawit mulai terbentuk sesudah 100 hari setelah penyerbukan dan berhenti setelah 180 hari atau setelah minyak didalam buah sudah jenuh. Sedangkan Setyamidjaya (1991), menambahkan proses pembentukan minyak didalam buah berlangsung selama 24 hari, yaitu pada waktu buah telah masak.
Selanjutnya Satyawibawa dan widyastuti (1992), menyimpulkan bahwa panen harus dilaksanakan pada saat yang tepat sebab akan menentukan kualitas dan kuantitas buah kelapa sawit. Penentuan saat panen mempengaruhi Asam Lemak Bebas (ALB) yang dihasiulkan. Apabila pemanenan buah dilakukan dalam keadaan lewat matang, maka minyak yang dihasilkan akan mengandung ALB dengan persentase yang tinggi (lebih dari 5%). Sebaliknya jika panen dilakukan dalam keadaan buah belum matang maka kandungan ALB nya rendah, begitu juga dengan rendemennya.
Adapun criteria panen adalah sudah ada 2 brondolan lepas dari tandannya atau jatuh ke piringan pohon untuk tiap kg tandan. Untuk tandan yang beratnya kurang dari 10 kg di pakai criteria 1 brondolan per kg (Lubis,1992).
Menurut Satyawibawa dan widyastuti (1992) bahwa ada beberapa tingkat atau fraksi dari TBS yang dipanen seperti yang terlihat pada Tabel 1. Tandan yang terlalu matang akan menimbulkan kerugian mutu dimana ALB tinggi, juga pada fraksi ini sudah banyak buah yang lepas hingga kemungkinan hilang sangat besar karena tercecer atau memar. Memar ini akan menimbulkan keluarnya minyak dari sel minyak, sehingga minyak akan banyak melekat pada tandan, kotoran, alat atau benda laiinya. Buah mentah atau fraksi 00 dan fraksi 0 akan merugikan, karena minyak yang terbentuk belum maksimal, tandan ini akan kurang sempurna sterilisasinya, sehingga pada penebahan tidak semua buah dapat dikeluarkan dari tandan dan inti sukar keluar dari cangkang (Lubis, 1992)
Tandan yang sudah dipanen harus dihadapkan kearah pasar (jalan) panen dan brondolan dikumpul serta dimasukkan kedalam karung TBS yang tidak kotor dan berpasir (Lubis, 1992). Tujuan agar pengumpulan TBS di TPH lebih mudah dilakukan, dan kemungkinan TBS tertinggal di tempat pemanenan kecil. TBS memiliki beberapa criteria masa panen, antara lain : (1) bila ada satu bondolan yang lepas dari tandannya, (2) bila ada lima brondolan yang lepas dari tandannya, (4) bila ada 1-2 brondolan yang lepas dari tandananya per kg TBS.
Laju pematangan buah sawit dipengaruhi oleh perubahan cuaca serta komposisi asam lemak plastisida, minyak sawit sangat berbeda jika di panen saat musim hujan kandungan ALB nya meningkat Karena terjadi reaksi hidrolisis pada buah kelapa sawit.
ALB juga meningkat dengan bertambahnya dengan bertambahnya umur pohon sawit. Hal ini dikarenakan kondisi lingkungan, misalnya faktor keinggian, dimana TBS jatuhnya dari tempat yang lebih tinggi akan lebih parah kerusakan buahnya. Karena itu pada areal yang miring, cenderung panen mentah. Karena TBS yang bergulir menyebabkan banyak brondolan yang lepas. Selain itu pemanen sering melakukan pemanenan yang belum waktunya dengan beberapa alasan, yakni agar mencapai tonase dan mempermudah pengutipan TBS dan brondolan ke Tempat Pengumpulan Hasil (TPH).
Table 1. Beberapa Tingkatan Fraksi TBS
Kematangan Jumlah brondolan (% dari buah luar) Fraksi Keterangan
Mentah Tidak ada 00 Sangat mentah
1,0 – 12,5 % 0 Mentah
Matang 12,5 – 25,0 % 1 Kurang matang
25,0 – 50,0 % 2 Matang I
50,0 – 75,0 % 3 Matang II
Lewat matang 75,0 – 100 % 4 Lewat matang I
Buah dalam ikut membrondol 5 Lewat matang II
Sumber : Pusat Penelitian Marihat (1992) cit Satyawibawa dan Widyastuti (1992)
Selanjutnya Lubis (1992), mengatakan agar buah yang memar yang menyebabkan buah lunak seminimal mungkin, baik waktu memotong, membawa ke TPH maupun mengangkut ke truk serta menjaga buah agar tidak terlalu kotor, karena tanah atau debu. Janjangan kosong yang buahnya telah rontok agar di tinggal di TPH, pelunakan akan mempercepat peningkatan ALB di mana sebelum di potong sebesar 0,2 – 0,7 % dan ketika jatuh ke tanah akan meningkat 0,1 % setiap 24 jam. Dinding sel yang lunak karena pelunakkan akan segera menimbulkan proses enzimatis, autokatalisis atau hidrolisa yang akan meningkatkan ALB. Buah yang busuk menyebabkan rusaknya antiokasidan alami (tokoperol) yang dimiliki. Oksidasi akan menghasilkan peroksida yang selanjutnya terurai menjadi aldehid atau keton yang menimbulkan kerusakan tandan akan memberikan mutu minyak yang baik.
Pengolahan TBS di pabrik bertujuan untuk memperoleh minyak sawit yang berkualitas baik proses tersebut berlangsungcukup panjang dan memerlukan control yang cermat, di mulai dari pengangkutan TBS dari TPH kepabrik sampai dihasilkannya minyak sawit dan hasil sampingnya. Pada dasarnya ada 2 macam hasil olahan utam pengolahan TBS di pabrik, yaitu minyak sawit merupakan hasil pengolahan daging buah dan minyak inti sawit yang di hasilkan dari ekstraksi inti sawit.
2.1.2. Proses Pengolahan Kelapa Sawit
Proses ini dikaraktersasi dengan perebusan tandan buah segar ( TBS ) dengan uap dalam upaya menonaktifkan enzym alam dan membebaskan buah dari tandan serta memperlunak buah sehingga memudahkan penarikan minyak. Tahapan proses basah penarikan crude palm oil (CPO) adalah sebagai berikut :
1) Penimbangan
Setelah tandan buah segar ( TBS ) di bongkar dari truk pengangkut, lansung ditimbang untuk mengetahui jumlah produk. Setelah itu dimasukkan ke loading ramp ( lori ) untuk diangkut ke unit perebusan ( sterilizer ).
2) Perebusan
Buah kelapa sawit berupa tandan buah segar ( TBS ) bersama dengan lori dimasukkan kedalam unit perebusan ( sterlizer ). Sterilisasi dilakukan dengan cara mengalirkan uap air ( steam ) selama 90 menit pada suhu 130OC dan tekanan 2,5 atm. Tujuan perebusan adalah sebagai berikut :
• Memudahkan pelepasan buah dari janjang, melunakan buah, mengurangi kadar air dalam buah.
• Mematikan mikroorganisme dan enzim yang menguraikan minyak menjadi asam lemak bebas dan gliserol, mengkoagulasikan albumen ( protein ) agar tidak terbawa cairan kempa tetapi tertinggal bersama ampas kempa-dari proses ini dihasilkan kondensat (limbah pengolahan kelapa sawit ).
• Memperkecil kemungkinan pecahnya biji dan inti pada saat pengempaan.
• Agar terjadi perubahan Fisik-Kimia awal daging buah, sehingga memudahkan ektraksi minyak.
Pada tahap ini air limbah kondesat uap/sterilizer adalah 0,15-0,18 m3 Kg/ton TBS.
3) Penebahan – Pelumatan ( Threshing ).
Setelah perebusan ( sterilizer ), tandan buah segar kelapa sawit selanjutnya diangkut menggunakan hosting crane menuju unit penebah dengan unit otomatis. Penebahan dilakukan dengan cara menuang tandan buah segar sedikit demi sedikit secara teratur ke atas mesin penebah ( thresher ) untuk melepaskan buah dari kelopak.
Secara teknis, mekanisme pelepasan buah sawit pada proses penebahan-pelumasan (threshing ) adalah sebagai berikut ;
• Buah dari pengisi otomatis masuk ke dalam drum yang berputar, dengan bantuan sudu-sudu yang ada dalam drum buah terangkat dan jatuh terbanting sehingga buah lepas dari tandan.
• Melalui kisi-kisi drum buah masuk ke conveyor, sedangkan janjang dengan kotoran dari unit penebahan dikeluarkan dari unit thresher lalu diangkat ke unit pengomposan dan ke incenerator atau di tebar ke lahan perkebunan.
Pada tahap ini limbah tandan kosong yang dihasilkan 230-250 Kg/ton TBS.

4) Peremasan
Proses ini adalah meremas buah, sehingga daging buah lepas dari biji dan sekaligus menghancurkan sel-sel yang mengandung minyak dalam waktu singkat ( 25-30 menit ), agar minyak dapat diperas sebanyak-banyaknya pada proses pengempaan.
Secara teknis, proses peremasan buah kelapa sawit yang dimaksud adalah :
• Buah kelapa sawit dimasukkan kebejana pelumat ( digester ) yang dilengkapi dengan pisau-pisau.
• Didalam bejana pelumat ( digester ), buah kelapa sawit diaduk pada kondisi panas dengan temperatur 80-90OC.
• Putaran piasu menyebabkan terjadinya gesekan sesama buah. Diantara masa remasan dengan pengaduk dan dinding ketel, dikombinasi dengan pemanasan menyebabkan sel-sel mengandung minyak hancur. Sehingga, daging buah menjadi longgar terhadap biji dan akhirnya semua daging buah terlepas- namun serat-serat daging buah masih kelihatan utuh atau tidak teremas halus.
• Minyak yang dibebaskan dari bejana atau digester harus segera dikeluarkan untuk mencegah terbentuknya emulsi yang akan menghambat ekstraksi minyak.

5) Pengempaan
Pengempaan ( ekstraksi ) merupakan proses pengeluaran minyak dari buah kelapa sawit yang telah diremas. Proses ini dilakukan menggunakan alat kempa berupa hydraulic press ( kempa hidraulik ) atau screw press dengan tekanan 1.000 psi.
Pada proses pengempaan, minyak akan diekstraksi sebanyak mungkin. Agar diperoleh minyak yang banyak, maka perbandingan biji dengan pericarp ( kulit buah ) dalam massa yang dikempa harus optimal.
6) Minyak hasil pengempaan
Minyak hasil pengempaan, selanjutnya diolah di station klarifikasi untuk mendapatkan minyak kasar ( CPO ) yang bersih. Sedangkan cake ( limbah ) yang mengandung campuran serat dan biji dipisahkan pada proses selanjutnya.
7) Klarifikasi
Minyak yang berasal dari pengempaan masih banyak mengandung air dan kotoran, baik yang larut dalam minyak maupun mengendap. Klarifikasi merupakan proses pembersihan minyak dari bahan bukan minyak sawit, agar menghasilkan minyak ( CPO ) yang bersih dan stabil.
Proses klarifikasi dilakukan pada suhu sekitar 90OC dengan beberapa tahapan sebagai berikut ;
• Perlakuan fisik berupa pengenceran minyak dengan air panas untuk lebih memudahkan proses pemisahan minyak dari kotoran penyerta. Dari pengenceran butir-butir minyak akan mengapung di bagian atas.
• Minyak yang telah diencerkan kemudian disaring menggunakan vibrating screen. Serat yang tidak lolos saringan , di kirim kembali pada unit pengempaan, sedangkan minyak yang mengandung kotoran dibersihkan lebih lanjut pada unit decanter.
• Pada unit decanter, bahan padat ( lumpur cair ) dipisahkan dari komponen minyak. Namun, karena minyak yang dihasilkan pada tahap ini masih banyak tercampur lumpur ( sludge ), selanjutnya dilakukan klarifikasi pada unit clarifier tank.
• Air yang terpisah dibuang sebagai limbah cair, dan bahan padatan ( solid cake ) akan dibuang sebagai limbah padat.
Minyak yang dihasilkan dari proses klarifikasi, masih membutuhkan pemurnian pada unit oil purifier. Kemudian dilakukan pengeringan minyak pada unit vacuum oil drier, sehingga diperoleh minyak sawit (CPO) dengan kadar air dan kotoran yang memenuhi persyaratan. Selanjutnya minyak (CPO) ditimbun ke dalam stroge tank sebelum diangkut ke daerah lain/pelabuhan Teluk Bayur menggunakan tangki.

8) Pemisahan Serat Inti Biji.
Selain minyak sawit ( CPO ), pada proses pengempaan juga dihasilkan padatan berupa campuran serat dan biji sawit-disebut cake. Jika proses pengempaan berjalan baik, maka cake yang dihasilkan berkadar lemak rendah dan bersifat kering.
Produk berupa cake dimasukkan kedalam alat yang disebut depericarper yang bekerja dengan system pneumatic, berfungsi memisahkan serat ( ampas ) dan biji sawit serta membersihkan biji dari sisa-sisa serabut yang masih menempel pada biji. Ampas kering-serat kering akan terhisap ke dalam unit siklon ampas ( fibre cyclone ), sedangkan biji dengan berat jenis lebih besar jatuh dan diangkat oleh conveyor agar masuk ke dalam drum pemolis. Serat yang telah kering dipakai untuk bahan bakar boiler, sedangkan biji dikeringkan dan dipecah ( crackers) serta dipisakan antara cakang dan kernel. Selanjutnya kernel disimpan dalam silo dan dibawa ketempat pengolahan kernel yang dilakukan pada unit kegiatan lainnya.
Pada tahap ini sisa padat berupa fiber dan cakang yang dihasilkan adalah 145 dan 60 kg/ton TBS masing-masingnya.



2.1.3. Pengelolaan Limbah
1) Limbah Cair.
Sumber limbah cair berasal dari proses produksi kelapa sawit adalah dari unit sterilisasi, unit klarifikasi dan buang hidrosiklon serta air dari pencucian lantai dan mesin serta air limbah dari boiler. Air limbah dari proses produksi sebelum dialirkan ke Sungai Batang Suir terlebih dahulu diolah pada Instalasi Pengelolaan Air Limbah (IPAL) yang dilengkapi dengan 10 (sepuluh) kolam yang terdiri dari 1 buah mixing pond, 2 buah An Aerobik pond, 1 buah fakultatif, 2 buah aerobik pond dan 4 buah kolam sedimen dengan kapasitas volume IPAL 87.550 m3. Sedangkan limbah cair yang berasal dari boiler dilengkapi dengan kolam sedimen berjulah 6 pond dengan volume 13.820 m3 yang pada akhir aliran limbah cairnya masuk kepada bak sedimen IPAL. Limbah cair yang keluar dari IPAL telah dilengkapi dengan alat pengukur debit.
Limbah cair yang dihasilkan dari proses produksi selama tahun 2008 yang berdasarkan kepada perhitungan produksi senyatanya yaitu 268.677 ton TBS diperkirakan dengan mengunakan rasio air limbah 0,8 m3/tahun ton TBS adalah 268.677 ton TBS x 0,8 m3/tahun ton TBS = 214.942 m3/Tahun atau 716,472 m3/hari. Limbah cair yang keluar dari outlet IPAL terlebih dahulu dialirkan melalui areal perkebunan yang berjarak ± 3 km dari muaro Sungai Batang Suir.
2) Limbah Padat
a. Limbah Kebun
Limbah perkebunan kelapa sawit berupa pelepah daun kelapa dan sarasah/ranting tanaman penganggu kelapa sawit dimanfaatkan untuk kompos di areal perkebunan kelapa sawit.
b. Limbah Pabrik.
Limbah padat yang berasal dari aktifitas pabrik pengolahan kelapa sawit adalah berupa sisa-sisa janjang buah kosong, serabut buah dan cangkang kernel. Limbah padat berupa janjang kosong dimanfaatkan kembali untuk pemupukan tanaman kelapa sawit. Limbah padat berupa serabut dan cangkang dimanfaatkan sebagai bahan bakar boiler
3) Limbah B3
Limbah B3 yang dihasilkan hanyalah berupa pelumas bekas yang berasal operasional genset, truk, alat berat excavator/bouldozer dan berbagai jenis kendaraan perusahaan. Dari berbagai aktifitas tersebut diperkirakan pelumas bekas yang dihasilkan 300 liter/bulan. Untuk menghindari terjadinya dampak pencemaran lingkungan atau dampak berbahaya lainnya, maka pelumas bekas tersebut dimasukkan ke dalam drum-drum yang telah disediakan dan disimpan pada suatu gudang tertentu yang terlindung dari cahaya matahari. Sebahagian pelumas bekas ini dimanfaatkan sebagai pelumas rantai mesin.

2.1.4. Analisa Laboratorium
2.1.4.1 Asam Lemak Bebas (Free Fatty Acid/FFA)
Asam lemak bebas dapat menetukan derajat ketinggian mutu kelepa sawit. Makin tinggi ALB, mutu minyak akan semakin rendah karena akan lebih mudah mengalami ketengikan. Oleh sebab itu persyaratan ALB dalam CPO haruslah seminimal mungkin, atau maksimal 5%. Asam lemak dalam CPO adalah asam palmitat (C15COOHCH3(CH2)4COOH), dengan BM 256. Karena itu perhitungan ALB CPO harus berdasarkan Asam Palmitat
Semakin tinggi asam lemak bebas dalam CPO akan sangat mempengaruhi terhadap proses pemurnian CPO dan membutuhkan biaya produksi yang sangat besar. Hal ini karena dalam proses pemucatan CPO yang berkadar ALB tinggi membutuhkan biaya yang banyak.
Pada proses pengolahan sawit untuk menghasilkan minyak mentah atau disebut dengan CPO (Crude Palm Oil), kadar asam lemak bebas menjadi salah satu factor utama penetu kualitas CPO yang dihasilkan. Semakin rendah kadar FFA dalam CPO maka kualitasnya semakin baik. Jika kadar FFA besar maka akan berpengaruh pada produksi minyak selanjutnya. Karena minyak jadi yang dihasilkan akan lebih cepat mengalami proses penguraian butir-butir minyak oleh asam lemak bebas sehingga mengakibatkan minyak tersebut cepat berubah rasa atau bau.
Beberapa sampel minyak yangperlu dicek kadar FFA nya adalah :
1. Oil after screw press
2. Clarifier tank
3. Vacuum dryer
4. Storage tank
Untuk standar mutu FFA yang baik di ekspor adalah < 5%. Rumus perhitungan yang digunakan adalah :
Kadar FFA = V NaOH x N NaOH x 25,6
W

Keterangan : 25,6 = BM asam palmitat dalam gram
V = Volume NaOH (ml)
N = Konsentrasi NaOH (Normalitas/N)
W = Berat sampel (gram)
Kadar asam lemak bebas yang tinggi di sebabkan oleh beberapa factor, yaitu :
1. Proses pengolahan dari buah kelapa sawit yang busuk atau tidak bagus.
2. Lamanya waktu pengolahan atau penimbuanan
3. Lamanya waktu penyimpanan atau pemanasan dengan temperatur tinggi dan berulang-ulang
4. Tingginya kadar kotoran dan kadar air.
Prinsip kerja dalam penentuan kadar FFA yang terdapat dalam CPO :
Sampel minyak dilarutkan dalam alcohol netral ± 50 ml, kemudian di panaskan sehingga ALB/FFA yang terkandung didalamnya larut, lalu larutan tersebut dititer dengan NaOH sampai titik akhir titrasi bewarna pink dengan bantuan indikator pp.

2.1.4.2. Kadar Air
Kadar air adalah bahan menguap yang terdapat dalam jumlah tertentu pada sustu contoh atau sebagai jumlah total dari zat menguap pada kondisi-kondosi tertentu.
Kadar air dan minyak harus terus dipantau karena kadar air yang tingg pada minyak akan mempercepat terjadinya reaksi ketengikan. Kadar air dapat dihitung dengan mengurangkan berat sampel sebelum dipanaskan dengan berat sampel setelah di panaskan.
Kadar air dalam CPO disebakan oleh :
1. Pada saat steam yaitu proses penghancuran buah dengan mempergunakan uap air. Pada proses memungkinkan adanya air yang bercampur pada PCO.
2. Pengaruh lingkungan seperti factor cuaca, suhu, dan lainnya.

Prinsip penentuan kadar air (Moisture) :
Sampel minyak yang mengandung air dimasukkan kedalam oven pada suhu ± 150oC, selama ± 1-2 jam sehingga kandungan air dalam minyak menguap, jadi minyak tersebut bebas dari air.
Rumus: Kadar Air = (w+s) – w1 x100%
S
Keterangan : W = berat cawan kosong (gram)
S = berat sampel (gram)
W1 = berat cawan + sampel kering (gram)

2.1.4.3. Kadar Kotoran
Kadar kotoran juga diperlukan untuk mengetahui derajat kemurnian minyak. Kotoran dalam CPO biasanya diakibatkan oleh keadaan tangki penimnbunan atau tangki pengangkut yang kotor.
Kotoran dalam suatu minyak atau lemak terdiri Dario bahan mineral yang terdapat bersama kotoran organik.
Pelarut-pelarut yang biasa digunakan untuk penetapan ini adalah :
1. Petrolium eter dengan titik didih 80oC hingga 1000C
2. Petrolium eter dengan titik didih 40oC hingga 600C
3. Karbon di sulfide yang baru di suling sebelum digunakan.
Prinsip kerja dalam penentuan kadar kotoran ini adalah :
Sampel minyak di larutkan dengan n-heksana lalu di hisap dengan pompa vaccum melalui kertas saring, dimana semua larutan akan turun dan hanya kotoran yang tertinggal dan ditimbang.
Rumus: Kadar Kotoran = (wb-wa) x100%
w
keterangan : Wa = berat cawan kosong (g)
Wb = berat cawan + sisa kotoran (g)
W = berat sampel (g)

2.1.4.4. Penentuan Minyak Terbuang (Oil Losses)
Pada proses pembuatan minyak CPO tidak semua minak bias di pungut, tetapi sebagian kecil akan ikut terbuang pada serabut Screw Press (SP), Sludge decanter (SD), cake dcanter (CD), condensate Sterilizer (CS), dan Final Effluent (EF). Sebelum ditentukan kadar oil lossesnya setiap sampel harus dibebaskan dulu dari kandungan airnya, supaya tidak mempengaruhi hasil destilasi.
Kadar oil losses maksimal dari masing-masing sampel terhadap sampel wet bassis adalah:
1. Screw Pres < 4,5 %
2. Sludge Decanter < 1,8 %
3. Cake Decanter < 1,2 %
4. Condensat Sterilizer < 0,6 %
5. Final Effluen < 0,8 %
Rumus : (w1-w0) x 100%
(w2-w)
Ketrangan : W = berat cawan kosong (g)
W2 = berat cawan + sampel kering (g)
W0 = berat labu kosong (g)
W1 = berat labu + minyak (g)
2.1.4.5 Penetapan Nilai DOBI (Deterioration Of Bleachability Index)
DOBI merupakan salah satu indikator mutu dari CPO. Semakin tinggi nilai DOBI pada CPO menunjukkan mutu CPO yang bersangkutan semakin baik. Salah satu cara menganalisis nilai DOBI pada CPO adalah dengan menggunakan Spektrofotometer Genesys 10 UV sudah memiliki feature analisis Absorbance Ratio, sehingga hasil analisis DOBI bisa langsung didapat tanpa perhitungan secara manual.

Nilai DOBI = Abst.at 269 nm / abs.at 446 nm.




















2.2 BAHAN DAN METODA PELAKSANAAN PKL
2.2.1. Waktu dan Tempat Penelitian
Pelaksanaan PKL ini dilakukan pada tanggal 8 Februari sampai dengan tangga 22 Februari 2010 di Pabrik Kelapa Sawi (PKS), di Laboratorium Pabrik Kelapa Sawit dan di kebun Kelapa Sawit PT. Tidar Kerinci Agung (PT.TKA).
2.2.2. Metoda Pelaksanaan
1. Metoda gravimetric untuk penetapan kadar air dan kadar kotoran.
2. Metoda volumetric untuk penetapan kadar asam lemak bebas.
3. Metoda Spektrofotometri untuk penetapan nilai DOBI.
2.2.3. Prosedur Pelaksanaan
2.2.3.1. Penetapan Kadar FFA (Asam Lemak Bebas)
2.2.3.1.1. Bahan Dan Alat
 Bahan : Minyak CPO, alkohol, indikator Penolptalein (PP), NaOH 0,1
 Alat :
• Erlenmeyer 100 ml
• Hot plate
• Buret
• Timbangan
2.2.3.1.2 Prosedur Kerja
1. Ditimbang ± 3 gram sampel minyak dalam Erlenmeyer 100 ml
2. Kemudian ditambahkan kedalamnya 40 ml alkohol netral dan tambahkan 1-3 tetes indikator PP.
3. Dipanaskan di atas Hot Plate untuk menghomogenkan sampel
4. Dititar larutan diatas dengan NaOH 0,1 N sampai didapatkan titik akhir titrasi warna merah muda.
Kadar FFA = V NaOH x N NaOH x 25,6
W



Keterangan : 25,6 = BM asam palmitat dalam gram
V = Volume NaOH (ml)
N = Konsentrasi NaOH (Normalitas/N)
W = Berat sampel (gram)

2.2.3.2. Penetapan Kadar Air
2.2.3.2.1. Bahan Dan Alat
 Bahan : minyak pada Screw Press, Vaccum dryer, Storage Tank.
 Alat :
• Cawan
• Oven
• Desikator
• Timbangan
2.2.3.2.2. Prosedur Kerja
1. Dikeringkan cawan dalam oven bersuhu ± 1050 C sampai kering
2. Dinginkan dalam desikator dan ditimbang beratnya (w)
3. Ditimbang sampel sebanyak ± 10 gram dalam wadah cawan tersebut, dan dicatat beratnya (s)
4. Dimasukkan sampel beseta cawan tersebut kedalam oven selama ± 1-2 jam
5. Didinginkan dalam desikator, kemudian ditimbang dan di catat beratnya sebagai (w1)

Rumus Kadar Air = (w+s) – w1 x100%
S
Keterangan : W = berat cawan kosong (gram)
S = berat sampel (gram)
W1 = berat cawan + sampel kering (gram)





2.2.3.3. Penetapan Kadar Kotoran
2.2.3.3.1. Bahan Dan Alat
 Bahan : Sampel Vaccum Dryer dan Storage tank, kapas, kertas saring What man
 Alat :
• Goach Crucble
• n-hexsana
• Oven
• Desikator
• Erlenmeyer
• Pompa Vaccum
• Timbangan
Rumus kadar kotoran = (wb-wa x100%)
w
keterangan : Wa = berat cawan kosong (g)
Wb = berat cawan + sisa kotoran (g)
W = berat sampel (g)
2.2.3.3.2 Prosedur kerja :
1. Dibilas Goach Crucible beserta kertas saring What man dengan n-hexsana dan dikeringkan dalam oven, didinginkan dalam desikator kemudian ditimbang dan dicatat beratnya sebagai (Wa).
2. Ditimbang ± 10 gram sampel dalam Goach Crucible, di tambahkan n-hexana disaring larutan tersebut dengan bantuan pompa vaccum, diulangi beberapa kali hingga Goach Crucible bebas dari sampel
3. Dikeringkan goach Crusible dalam oven hingga berat konstan, ditimbang berat Goach Crucible berisi kotoran dan di catat beratnya (wb).

Rumus kadar kotoran = (wb-wa) x100%
w
keterangan : Wa = berat cawan kosong (g)
Wb = berat cawan + sisa kotoran (g)
W = berat sampel (g)
2.2.3.4 Penetapan Kadar Oil Losses
2.2.3.4.1. Bahan Dan Alat
 Bahan : Sampel minyak Screw press, Sludege Decanter, Cake Decanter, Condensat Sterilizer, Fiber Cyclon, Final Effluen, dan Nut, kapas, n-hexsan
 Alat :
• Labu ekstraksi
• Oven
• Desikator
• Timbangan analitik
• Thimbel
• Soxhlet

2.2.3.4.2 Prosedur Kerja
1. Keringkan labu ekstraksi dalam oven bersuhu 1050C sampai kering, dinginkan dalam desikator, kemudian ditimbang dan dicatat beratnya sebagai (W1)
2. Diambil sampel yang telah di keringkan dari air, dibungkus dengan kapas dan dimasukkan kedalam thimble.
3. Dimasukkan thimble kedalam soxlet, diekstraksi selam 2-3 jam atau sampai sampel bebas dari minyak, setelah itu tarik n hexsan yang ada dalam labu dengan cara penyulingan.
4. Dimasukkan labu ke dalam oven, didingikan dalam desikator dan ditimbang sampai bobot konstan (w2)

Rumus = (w1-w0) x 100%
(w2-w)

Ketrangan : W = berat cawan kosong (g)
W2 = berat cawan + sampel kering (g)
W0 = berat labu kosong (g)
W1 = berat labu + minyak (g)


2.2.3.5. Analisi DOBI (Deterioration Of Bleachability Index)
2.2.3.5.1 Bahan Dan Alat
 Bahan : Sampel minyak Storage Tank (CPO), isooctane
 Alat :
• Labu ukur
• Spechtrofotometer
• Kuvet
2.2.3.5.2 Prosedur Kerja
1. Ditimbang ± 0,15 gram sampel CPO
2. Dimasukkan kedalam labu ukur 25 ml dan dilarutkan dengan isooctane sampai tanda tera
3. Di homogenkan
4. Disiapkan Spectrofotometer untuk analisis
5. Masukkan isooctane kedalam kuvet sampai tanda tera.

















BAB III
HASIL DAN PEMBAHASAN
3.1 Sampel minyak
Dari pelaksanaan PKL yang telah di lakukan di peroleh hasil sebagai berikut :
1. Penetapan kadar FFA (Free Fatty Acid)
Dari analisa yang telah kami lakukan pada beberapa sampel minyak yang diuji di laboratorium Tidar Kerinci Agung (TKA), dapat di peroleh data sebagai berikut :
No Sampel Standar (%) Hasil (%)
1. After Screw Press < 5 2,747
2. Clariffier Tank < 4,5 2,991
3. Vaccum Dryer < 4,5 2,897
4. Storage Tank < 4,5 3,957
Sumber : PT. Tidar Kerinci Agung (TKA)
Pembahasan :
Dari hasil analisa FFA yang kami lakukan, didapatkan kadar asam lemak bebas (FFA) masing – masing sampel tidak melebihi standar yang di tetapkan oleh perusahaan yang bersangkutan. Ini berarti kadar FFA pada beberapa sampel yang diuji sudah memenuhi syarat standarisasi kandungan batas maksimal Asam Lemak Bebas (FFA).
Menurut Ketaren (1986), asam lemak bebas terbentuk karena adanya proses oksidasi, hidrolisa enzim dalam pengolahan dan penyimpanan. Dalam bahan pangan asam lemak bebas dengan kadar lebih besar dari 0,2% dari berat lemak akan mengakibatkan flavour yang tidak diinginkan dan kadang-kadang dapat meracuni tubuh (Ketaren, 1986).
Bila minyak disimpan dalam kurun waktu yang cukup lama, akan mengalami perubahan bau dan cita rasa yang menurun. Konsekuensinya harga akan berubah. Cepat atau lambatnya minyak dan lemak menjadi tengik, tergantung komposisi dan cara penyimpanannya (Winarno, 1999).
Kenaikan kadar asam lemak bebas ditentukan mulai dari saat TBS (Tandan Buah Segar) di panen sampai pengolahan di pabrik. Kenaikan asam lemak bebas ini disebabkan karena adanya reaksi hidrolisis minyak menjadi Gliserol dan Asam Lemak Beabas (FFA). Reaksi dapat di percepat dengan adanya faktor – faktor seperti panas, air, asam, logam dan katalis (enzim ). Semakin lama reakasi ini berlangsung maka akan semakin tinggi kandungan sam lemak bebas yang terbentuk.
Dibawah ini adalah reaksi pembentukkan asam lemak bebas (FFA) selama pengolahan minyak :

Trigliserida Gliserol Asam Lemak Bebas

Faktor – factor yang menyebabkan peningkatan asam lemak bebas yang relative tinggi dalam minyak kelapa sawit antara lain :
a. Pemanenan buah sawit yang tidak tepat waktu
b. Keterlambatan dalam pengumpulan dan pengangkutan buah
c. Penumpukan buah yang terlalu lama
d. Proses hidrolisa selama pemrosesan di pabrik
Tindakan pencegahan yang dapat kita lakukan adalah :
1. Pemanenan pada waktu yang tepat dan harus di kaitkan dengan criteria matang panen, sehingga di hasilkan minyak dengan kualitas tinggi.
2. Masukan TBS secara langsung kedalam lori, dengan cara ini lebih efisien dan efektif, sehingga asam lemak bebas selama pemetikan, pengumpulan, penimbunan dan pengangkutan buah dapat dikurangi.
2. Penetapan Kadar Air (Moisture)
Dari analisa yang telah kami lakukan pada beberapa sampel minyak yang diuji di laboratorium Tidar Kerinci Agung (TKA), dapat di peroleh data sebagai berikut :
No Sampel Standar (%) Hasil (%)
1. Screw Press < 5 2,747
2. Vaccum Dryer < 4,5 2,991
3. Storage Tank < 4,5 2,897

Pembahasan :
Dari hasil analisa dari masing – masing sampel yang diuji diperoleh kadar air yang tidak melebihi standar yang ditetapkan oleh PT. Tidar Kerinci Agung (TKA). Ini menandakan bahwa masing – masing sampel yang diuji bermutu baik, karena semakin rendah kadar air yang di peroleh maka daya tahan minyak yang di hasilkan akan semakin lama.
Dari data di atas terlihat bahwa minyak yang di hasilkan pada mesin Screw Press masih banyak mengandung air, dengan adanya pengendapan didalam Clarifier Tank maka air akan terpisah dengan minyak, dimana minyak akan berada pada bagian atas sedangkan air akan berada pada bagian bawah. Dengan adanya pengendapan ini maka minyak akan mengalir ke Oil Tank, sehingga kadar air yang di hasilkan jauh menurun. Untuk pencegahan terjadinya hidrolisis pada minyak maka air dapat dikurangi kembali dengan alat Vaccum Dryer sehingga minyak yang di hasilkan berkadar air rendah sesuai dengan standar yang ditetapkan.
3. Penetapan Kadar Kotoran (Dirt)
No. Sampel Standar (%) Hasil (%)
1. Vaccum Dryer < 0,05 0,024
2. Storage Tank < 0,05 0,013

Pembahasan :
Dari hasil analisa dari masing – masing sampel yang diuji diperoleh kadar kotoran yang tidak melebihi standar yang ditetapkan oleh PT. Tidar Kerinci Agung (TKA). Ini menandakan bahwa masing – masing sampel yang diuji bermutu baik, karena semakin rendah kadar kotoran yang di peroleh maka daya tahan minyak yang di hasilkan akan semakin lama.

4. Penetapan Kadar Oil Losess (Kadar Minyak Yang Terbuang)
No. Sampel Standar (%) Hasil (%)
1. Sludge Decanter < 1.8 2,400
2. Cake Decanter < 2,5 4,030
3. Condensat Sterilizer - 1,010
4. Fiber Cyclon - 10,228
5. Finall effluent < 0,8 1,582

Pembahasan :
Dari hasil analisa dari masing – masing sampel yang diuji diperoleh kadar minyak buangan yang dihasilkan tidak melebihi standar yang ditetapkan oleh PT. Tidar Kerinci Agung (TKA). Ini menandakan bahwa masing – masing sampel yang diuji bermutu baik, karena semakin rendah kadar kotoran yang di peroleh maka daya tahan minyak yang di hasilkan akan semakin lama.
5. Penetapan Nilai DOBI
No. Sampel Hasil (%)
1. Storage Tank 2,24

Pembahasan :
Dari analisa yang diuji pada CPO Storage tank di peroleh nilai DOBI pada CPO adalah 2,24. DOBI merupakan salah satu indikator mutu dari CPO. Semakin tinggi nilai DOBI pada CPO menunjukkan mutu CPO yang bersangkutan semakin baik.

3.2. Sampel Kernel
Dari pelaksanaan PKL di peroleh hasil sebagai berikut :
Bagian
Sampel Nut Broken Nut Kernel Broken Kernel Shell KL
(%) KT
(%) EF
(%)
Dry Sell (DS) 0 2,1 2,8 41,8 3 11,520 - -
Craket Mixture (CM) 81,6 41,1 413,2 96,1 42,1 - 15,265 -
Ripple Mill (RPM) 17,8 19,1 223,,5 131,6 223,8 - - 94,008
Wet shell (WS) 6,4 14,6 11,8 125,8 287,5 33,470 - -
Wet Kernel (WK) 12,4 74,3 98,6 395,6 80,7 - 18,108 -
Before Kernel Silo (BKS) 5,2 31,8 386,8 282,3 40,1 - 72,1 -
Fiber ciklon (FC) 5,2 0 5,3 4,7 1,9+ 244,2 2,770 - -
Ket :
• KL : Kernel Losess (<2,0)
• KT : Kotoran (<2,0)
• EF : Effisisensi (>96,0)
Pemabahasan :
Kernel recovery meliputi aspek kegiatan pemecahan biji, pemisahan kernel dari cangkang, pengeringan serta penyimpanan kernel. Kebjakan yang ditetapkan :
a. Melalui proses pemecahan biji diharapkan diperoleh effisiensi pemecahan yang tinggi dan broken kernel yang rendah.
b. Pemisahan kernel dengan dengan cangkang diharapkan diperoleh kernel dengan kualitas sesuai standard dan kehilangan kernel minimal.
c. Dengan pengeringan diharapkan kadar air kernel produksi sesuai standard sehingga lebih tahan disimpan.
Adapun standard kualitas yang ditetapkan adalah sebagai berikut :
 Kadar air kernel : max. 7.00 % terhadap sample
 Kadar kotoran (dirt) : max. 7.00 % terhadap sample
 Kernel pecah (broken kernel) : max. 15.00 % terhadap sample
Pengawasan titik kritis dalam kernel recovery antara lain :
a. Effisiensi pemecahan Nut di Ripple Mill minimum : 95 %
b. Kehilangan minyak di Nut maximum : 0.7 %
c. Kehilangan kernel terhadap sample cangkang basah max : 3.5 %
d. Kehilangan kernel terhadap sample cangkang kering max : 2.5 %













BAB IV
PENUTUP
4.1. Kesimpulan
1. Pengolahan kelapa sawit menjadi CPO akan dipengaruhi kualitasnya oleh 2 (dua) factor, yaitu “factor hulu” (jenis kelapa sawit, iklim/cuaca, kondisi TBS, tingkat kematangan TBS, jarak dan waktu panen TBS sampai diolah, dll) dan “faktor hilir” (proses pengolahan di pabrik).
2. Untuk mengontrol mutu hasil pengolahan kelapa sawit (CPO dan kernel) diperlukan berbagai macam analisa, yaitu: a. FFA (asam lemak bebas), b. Kadar Air CPO, c. Kadar Kotoran (CPO dan kernel), d. Oil Losses, e. DOBI, f. Efisiensi kernel.
3. Pengelolaan limbah sangat penting dalam standarisasi perusahaan dalam manajemen lingkungan hidup, yang termaktub dalam ISO 14000. Pengelolaan limbah dapat ditangani dengan pendayagunaan sumber-sumber limbah berupa limbah cair, limbah padat dan limbah B3.

4.2. Saran
1. Analisa laboratorium yang valid memerlukan ketelitian analisa, dosis bahan kimia yang tepat, sensitivitas alat, prosedur standar, dan perlakuan yang memenuhi syarat uji analisa.
2. Untuk memperlancar pengangkutan TBS, sebaiknya jalan diperbaiki karena semakin lama proses pengangkutan dapat menyebabkan kandungan Asam Lemak Bebas (FFA) meningkat yang mengakibatkan mutu CPO yang dihasilkan rendah.