TUGAS TEKNOLOGI BIOPROSES TEKNIK KIMIA

DISUSUN OLEH :KELOMPOK 1

Nama NIMHerlinda 1009055014Abdurrozaq Muzaqqi Abror 1009055029Mustakim 1009055038

TEKNIK KIMIAFAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MULAWARMAN2013

BAB I

LATAR BELAKANG

Teknik bioproses adalah cabang ilmu dari teknik kimia yang berhubungan

dengan perancangan dan konstruksi proses produksi yang melibatkan agen biologi.

Agensia biologis dapat berupa mikroorganisme atau enzim yang dihasilkan oleh

mikroorganisme.

Pada bidang farmasi, teknologi bioproses dapat melakukan rekayasa proses

pembuatan dan pengemasan serta pengawetan obat-obatan dan vaksin melalui proses

produksi yang melibatkan Sementara dalam bidang pangan, mereka dapat melakukan

kontribusi dengan melakukan pengolahan pangan, pengawetan pangan, serta berperan

dalam bidang bahan baku pangan (pertanian) seperti dengan memproduksi bibit unggul

secara massal. Dalam bidang energi, dengan teknologi bioproses dapat dilakukan

rekayasa produksi bahan bakar sehingga menghasilkan bahan bakar dengan kualitas

tinggi serta ramah lingkungan sehingga mampu memberikan solusi bagi kebutuhan

terhadap energi berkelajutan, seperti biodiesel maupun bioethanol.

BAB II

ISI

Teknik bioproses adalah cabang ilmu dari teknik kimia yang berhubungan

dengan perancangan dan konstruksi proses produksi yang melibatkan agen biologi.

Agensia biologis dapat berupa mikroorganisme atau enzim yang dihasilkan oleh

mikroorganisme. Mikroorganisme yang digunakan pada umumnya berupa bakteri,

khamir, atau kapang. Teknik bioproses biasanya diajarkan sebagai suplemen teknik

kimia karena persamaan mendasar yang dimiliki keduanya. Kesamaan ini meliputi ilmu

dasar keduanya dan teknik penyelesaian masalah yang digunakan kedua jurusan.

Aplikasi dari teknik bioproses dijumpai pada industri obat-obatan, bioteknologi, dan

industri pengolahan air.

Terdapat perbedaan antara teknologi bioproses dan bioteknologi dimana

bioteknologi merupakan ilmu yang mempelajari tentang rekayasa genetika dan

bagaimana cara memanfaatkan mikroba untuk menghasilkan suatu produk. Dalam

bioteknologi akan dipelajari tentang mikrobiologi, molekular genetika, dan biokimia.

Dengan kata lain teknologi bioproses adalah bagian yang lebih spesifik dari

bioteknologi tersebut dimana teknologi bioproses lebih menekankan pada pembelajaran

mengenai bagaimana cara membuat suatu produk dengan menggunakan

mikroorganisme yang ada. Secara ringkasnya dapat dikatakan teknologi bioproses lebih

membahas mengenai operasi, proses dan berbagai hal berkenaan dengan

mikroorganisme dan juga reaksi-reaksi kimia yang terjadi pada mahluk hidup serta

disebabkan oleh mahluk hidup tersebut. Mikroorganisme tersebut meliputi bakteri,

jamur, alga, spora serta virus.

1. Industri pangan (Food and Beverage)

Pangan atau makanan memang selalu menjadi kebutuhan primer manusia. Peran

teknologi bioproses di Industri ini bisa sebagai orang yang mengontrol proses produksi

pangan tersebut. Contoh industri pangan : PT UNILEVER, KRAFT, DANONE, PT

Ajinomoto dan lain sebagainya.

2. Industri minuman

Sama seperti pangan, minuman juga merupakan kebutuhan primer dari manusia.

Minuman yang diproduksi yang membutuhkan seorang sarjana teknologi bioproses

bukanlah minuman yang biasa-biasa. Minuman yang diproduksi biasanya mengandung

probiotik yang dapat membuat tubuh manusia yang mengkonsumsinya lebih sehat

contohnya seperti yoghurt, susu probiotik, dan minuman probiotik lain. Contoh industri

minuman : Cimory, Yakult, dan lain sebagainya.

3. Industri vaksin

Vaksin dibutuhkan untuk memperoleh imunitas dengan cara melemahkan

bakteri ataupun virus penyebab penyakit. Di industry vaksin ini, seorang sarjana

teknologi bioproses di laboratorium untuk produksi vaksin sebelum diproduksi secara

massal, bagian Research and Development, Quality Control, atau sebagai orang yang

bertanggung jawab dalam proses pembuatan vaksin secara massal. Contoh industri

vaksin : PT Biofarma (satu-satunya di Indonesia)

4. Industri Farmasi

Industri farmasi berkaitan dengan produksi obat-obatan. Seorang sarjana

teknologi bioproses memiliki peran yang sama seperti bekerja di industri vaksin.

Contoh industry far masi : PT Bayer, PT Kimia Farma

5. Industri Energi

Cadangan minyak bumi semakin lama semakin menipis. Diprediksikan apabila

terus-menerus menggunakan minyak bumi sebagai sumber energi utama untuk

melakukan aktivitas sehari-hari maka cadangan minyak bumi akan habis pada tahun

2030. Selain itu, energi yang berasal dari minyak bumi dapat menyebabkan Global

Warming akibat dari hasil pembakaran yang terjadi. Oleh karena itu, dibuatlah suatu

bentuk energi yang dapat menggantikannya dan lebih ramah lingkungan. Contohnya

seperti biodiesel, bioetanol, biopremium, biofuel cell, dan lain sebagainya.

Sekarang ini, mulai banyak perusahaan-perusahaan yang bergerak di bidang Minyak

dan Gas (Oil and Gas Company) yang mengembangkan sumber energi terbarukan

seperti contoh diatas. Perusahaan yang oil and gas yang sekarang juga bergerak untuk

memproduksi energi terbarukan adalah seperti British Petroleum, Chevron, Pertamina,

dan Sime Darby Energy.

6. Industri Biomedical

Industri biomedis adalah aplikasi dari ilmu biologi dibidang medis. Banyak

sekali senyawa-senyawa yang berasal dari organisme biologis yang dimanfaatkan untuk

keperluan kesehatan. Seperti kolagen yang digunakan sebagai bahan pembuat tulang

buatan dan untuk penutup luka organ bagian dalam. Kemudian ada kitosan yang dapat

dijadikan benang operasi . Selain itu, ada aplikasi yang dapat mendeteksi adanya sel

kanker. Walaupun aplikasinya sangat banyak dan sangat berpotensi untuk berkembang

di masa depan tetapi sayangnya, Industri biomedis di Indonesia masih jarang diketahui.

Industri biomedis banyak yang beroperasi di luar negeri.

7. Proyek lingkungan

Pengolahan limbah dilakukan dengan memanfaatkan mikroorganisme yang

memiliki potensi untuk remediasi limbah menjadi tidak berbahaya. Pengolahan limbah

yang dilakukan sekarang, mulai banyak yang beralih untuk menerapkan bioremediasi.

Hal ini disebabkan oleh selain rendahnya modal yang diperlukan juga rendahnya energi

yang diperlukan sehingga dapat menghasilkan suatu teknik remediasi yang efektif dan

efisien. Kabar baiknya, semua industri yang ada membutuhkan suatu pengolahan limbah

yang terpadu. Jadi, peluang kerja di bidang lingkungan ini sangat-sangatlah luas.

Sejarah Perkembangan Teknologi Bioproses

Teknologi bioproses secara sederhana sudah dikenal oleh manusia sejak ribuan

tahun yang lalu. Sebagai contoh, di bidang teknologi pangan adalah pembuatan bir, roti,

maupun keju yang sudah dikenal sejak abad ke-19. Di bidang medis, penerapan

bioteknologi di masa lalu dibuktikan antara lain dengan penemuan vaksin, antibiotik,

dan insulin.

Perkembangan bioteknologi dan industri bioproses sebenarnya telah

berkembang jauh sejak lama dan berkembang beriringan dengan perkembangan

manusia, bahkan sudah diketahui sejak tahun 6000 SM. Berikut sejarah singkat

perkembangan teknologi bioproses di dunia.

4000-6000 SM

Ketika kita menelusuri sejarah, kita akan menemukan bahwa perkembangan

bioproses dimulai ketika bangsa Mesir menggunakan khamir sebagai pengembang roti.

Selain itu, pada masa itu mereka juga menggunakan khamir sebagai bahan baku

pembuatan minuman beralkohol. Namun mereka belum mengetahui secara pasti apa

yang menyebabkan khamir dapat digunakan untuk hal-hal tersebut.

Abad 14 M

Perkembangan bioproses berlanjut ketika pada abad ke-14 ditemukan bahwa

pada awal abad ke-14 ini bangsa China dan juga Timur Tengah telah menggunakan

bakteri asam laktat untuk mengawetkan susu. Pada abad ke-14 ini, ditemukan pula

bakteri asam asetat. Selain itu, seorang penjelajah terkenal, yakni Christoper Colombus

mulai mengembangkan fermentasi jagung.

Abad 18-19 M

Pada abad ke-18, bioteknologi berkembang dengan cukup pesat. Hal ini ditandai

dengan:

• 1803, Thenard menemukan khamir penghasil alkohol

• 1857, Edward Buchner menemukan mikrobia penghasil alkohol.

• Makanan terfermentasi (Keju, yoghurt, tape, tempe, petis, terasi) mulai dikembangkan

dan diproduksi lebih lanjut

Abad 20 M (1900-1930)

Pada masa ini, perkembangan fermentasi dan antibiotika berkembang dengan

pesat. Masa ini juga merupakan periode yang penting dalam perkembangan fermentasi

gliserol, aseton, butanol dan juga enzim.

Beberapa penemuan penting yang ditemukan pada masa ini antara lain adalah:

Penemuan Pionase antibiotik yang dihasilkan oleh bakteri Pseudomonas

geruginosa pada tahun 1901 oleh Rudolf Emmerich & Oscarlow

Penemuan Clostridium penghasil aseton oleh Chaim Wismann pada tahun 1918

Pfizer menemukan Aspergillus niger penghasil asam sitrat pada tahun 1923

PenemuanVaksin (Vaksin anti NCD, vaksin anti polio)

Tahun 1957

Tahun 1957 merupakan tahun yang penting dalam sejarah manusia. Hal ini

disebabkan karena Louis Pasteur menemukan khamir penghasil alkohol, fermentasi

vitamin, antibiotik, asam amino dan steroid. Selain itu, pengembangan produk-produk

alkohol untuk kepentingan non pangan (Etanol, Butanol, aseton, gliserol), asam organik

(Asam sitrat, asam asetat).

Tahun 1970-an

“Sejak tahun 1970-an, bioproses ”lahir kembali” di dunia dan berkembang

sangat pesat sehingga dipercaya sebagai gelombang baru ekonomi dunia setelah

teknologi informasi yang sekarang ini telah berkembang pesat.”

Kutipan tersebut benar adanya disebabkan karena pada masa ini perkembangannya

sangat maju, diantaranya:

• Asam amino (Asam glutamat, lisin, aspartam)

• Protein sel tunggal

• Enzim (amilase, glukosa isomerase, glukosa dehidrogenase)

• Teknologi pengolahan limbah cair anaerob

Tahun 1980-2000

Model prokariotnya, E. Coli, digunakan untuk memproduksi insulin dan obat

lain bagi manusia. Hal ini merupakan sebuah perubahan besar, hal itu disebabkan

karena ekitar 5 % pengidap diabetes alergi terhadap insulin hewan.

Tahun 2000-sekarang

Perkembangan industri bioproses berkembang pesat pada masa sekarang. Hal itu

dapat dilihat dari beberapa peristiwa seperti:

• Produksi enzim murah untuk bioenergi

• Pengolahan limbah

Sejarah Bioproses di Bidang Militer

Ketika Perang Dunia pertama berakhir pada tahun 1918, negara-negara yang

semula terlibat perang dan berada di pihak yang kalah seperti negara Jerman dan

Jepang, merasa menjadi korban yang paling dirugikan. Perasaan kalah itu jelas

menimbulkan rasa malu dan sekaligus memunculkan ambisi untuk balas dendam.

Layaknya orang yang ingin balas dendam, segala macam cara pun ditempuh meski cara

tersebut bertentangan dengan rasa prikemanusiaan. Jalan pintas yang bertentangan itu

pun dilanggar karena militer Jepang kemudian secara diam-diam mengembangkan

senjata kuman dan menggunakannya di medan perang.

Pasca PD 1, Jepang langsung mengalami keterpurukan ekonomi. Jepang yang

faktanya minim sumber daya alam mengalami banyak kesulitan ketika industri militer

dan kebutuhan perekonomian nya sangat tergantung dari luar. Selain minim sumber

daya alam, jumlah personel militer Jepang juga tidak besar sehingga ketika Jepang

kemudian melakukan ekspansi, wilayah kekuasaanya pasti akan mengalami kesulitan

untuk mengontrol setiap wilayah yang diduduki. Untuk menguasai wilayah jajahannya

militer Jepang selalu menerapkan disiplin dan kebrutalan. Tindakan brutal diperlukan

karena jumlah personel militer Jepang yang sedikit itu, harus mengontrol wilayah yang

luas. Dengan tindakan brutal, diharapkan negara yang dijajah enggan untuk melakukan

perlawanan. Tapi aksi kebrutalan itu dirasa tidak cukup karena hanya mampu

memberikan efek jera dalam jangka pendek. Maka untuk menghemat tenaga dan

mengelola wilayah jajahan dalam jangka panjang secara efektif, mulai lah muncul

pemikiran ekstrem dari sejumlah tokoh militer Jepang. Salah satu solusi yang kemudian

muncul tidak hanya mencerminkan kebrutalan tentara Jepang tapi senjata pemusnah

massal yang dioperasikan tanpa perikemanusiaan. Sumber daya personel militer yang

terbatas itu harus digantikan dengan senjata yang efektif untuk membunuh, yaitu senjata

biologis.

Salah satu tokoh pioner Jepang yang kemudian ditugaskan untuk mendalami

senjata biologis adalah Mayor Terunobu Hasebe bersama 40 ilmuwan lainnya. Tapi

setelah setelah sekian tahun memimpin tim pembuat senjata kuman itu, perkembangan

dari penelitian tim Hasebe belum menunjukkan hasil yang memuaskan sampai

kemudian muncul seorang ilmuwan maniak Jepang, Ishii Shiro. Sebagai seorang dokter

yang gemar meneliti organ tubuh manusia sekaligus perkembangan kuman, Shiro yang

kerap membayangkan eksperimen manusia hidup merasa menemukan jalan terang.

Shiro yang lulus dari Kyoto University pada tahun 1920 itu memanfaatkan betul

peluangnya sewaktu mendapat tawaran untuk mengembangkan kemampuan ilmunya

untuk Angkatan Darat Jepang. Setelah sekitar 4 tahun bekerja untuk AD Jepang, sebagai

seorang peneliti senjata biologis kemampuan Shiro dibidang ilmu bakteri ternyata

sangat menonjol. Tak lama kemudian Shiro yang berpangkat Kapten telah memiliki

berbagai konsep temuan senjata biologis, kembali bergabung dengan militer Jepang.

Kebetulan militer Jepang pada saat itu sudah bangkit kembali dan sedang semangat-

semangatnya untuk menguasai negara-negara tetangga.

Demi kepentingan militer Jepang dan sekaligus melaksanakan misi mata-mata,

Shiro kemudian diberi kesempatan untuk bertandang ke Eropa dan AS. Tujuan utama

Shiro dan tim nya adalah mempelajari proyek pembuatan senjata biologis yang sedang

dikembangkan Amerika Serikat. Agar misi ini tidak menimbulkan kecurigaan, militer

Jepang menyamarkan tugas rahasia. Hanya butuh waktu 2 tahun bagi Shiro untuk

mempelajari dan sekaligus menyerap program pengembangan senjata biologis.

Sekembalinya dari Eropa dan AS, misi Shiro dan timnya yang dinilai sukses oleh

militer Jepang tidak hanya membuat pangkatnya naik menjadi Mayor, tapi Shiro juga

diberi keleluasaan untuk segera membangun industri senjata biologis.

MANCHURIA CAMPAIGN

Serbuan Pasukan Jepang ke Manchuria dan kawasan Indo-Cina segera memicu

protes Internasional yang kemudian menjadi cikal-bakal meletusnya perang dunia ke-2

karena Jepang kemudian meluaskan kampanye militernya ke kawasan Asia Timur.

Demi menghadapi ekspansi militer yang semakin meluas itulah, program senjata

biologis Jepang mulai diwujudkan pada tahun 1932. Program pengembangan senjata

kuman yang dipimpin langsung oleh Ishii Shiro bersama 10 ilmuwan lainnya itu

bernama Laboraturium Pencegahan Epidemik dan berlokasi secara rahasia di sekolah

medis militer Tokyo serta satu unit lain yang berada di desa terpencil Beinho, Harbin,

Cina. Setelah program pengembangan senjata kuman berjalan, Shiro mulai tak sabar

untuk mempraktekkannya secara langsung, dengan pengujian terhadap manusia hidup.

Tapi jelas, tidak mungkin untuk menggunakan warga Jepang untuk melakukan

eksperimen tersebut.

Di bawah Shiro yang sangat ambisius dan berdarah dingin, program

pengembangan senjata biologis di Kamo Unit berkembang pesat. Kaisar Hiroshito pun

turut mendukung program pengembangan senjata biologis yang dipimpin Shiro dan

memerintahkan untuk membangun dua unit lainnya. Hiroshito turut antusias karena

menurut pemahamannya secara pribadi, program pengembangan senjata biologis akan

mendukung tingkat kesehatan bagi warganya dan bukan digunakan untuk berperang.

Unit pertama yang kemudian dibangun kemudian disamarkan sebagai wahana

pencegahan penyakit dan pemurnian air untuk kepentingan militer, Epidemic Prevention

and Water Purification Department of the Kuantung Army yang pada awal PD II

namanya diubah menjadi Unit 731.

MENYERANG AMERIKA SERIKAT

Protes yang dilontarkan AS kepada Jepang terkait masalah penggunaan senjata

biologis ternyata sama sekali tidak digubris oleh Jepang. Pasukan Jepang yang merasa

kewalahan ketika Pasukan AS akhirnya diterjunkan di PD II justru membuat Jepang

berencana melancarkan serangan senjata biologis, dengan sasaran tepat ke daratan

Amerika Serikat. Peralatan untuk melancarkan serangan senjata biologis bahkan sudah

dibuat seperti ribuan balon berisi senjata kuman yang langsung dijatuhkan di atas udara

kota San Diego, Amerika Serikat. Menurut para petinggi militer Jepang, balon yang

akan diterbangkan ke AS memuat peranti untuk perang biologis dan dapat

memunculkan wabah anthrax di seluruh wilayah Amerika Serikat. Sesuai rencana, balon

terbang yang berisi senjata biologis itu dijatuhkan di wilayah pertanian dan peternakan

dan wilayah-wilayah AS yang menjadi target utama serangan. Wilayah yang

membentang di sepanjang Oregon hingga Michigan. Namun dalam uji coba nya,

serangan tersebut sempat membunuh 7 orang warga negara AS, dan ternyata kurang

efektif sehingga pelaksanaan nya ditunda.

Sementara serangan bom kuman yang diangkut pesawat kamikaze terlebih

dahulu dikapalkan menggunakan kapal selam pengangkut pesawat. Ketika perjalanan

kapal selam sudah mendekati pantai AS, kapal selam muncul untuk menerbangkan

pesawat pengangkut bom kuman, khususnya bakteri pes yang akan dijatuhkan di

kawasan California. Serangan menggunakan kapal selam pengangkut pesawat itu

sebenarnya sempat digelar oleh unit 731 dalam operasi rahasia bersandi 'Cherry

Blossoms at Night' dengan target wilayah California Selatan dan San Diego. Namun

ketika kapal selam sedang berlayar menuju AS, PD II ternyata telah berakhir.

Para awak kapal sendiri mendengar tentang momen penyerahan Jepang kepada

sekutu melalui radio. Semula para awak kapal selam tidak percaya dan menganggap

penyerahan tersebut hanyalah propaganda semata yang dilancarkan AS. Namun ketika

pengumuman penyerahan Jepang kepada sekutu dibacakan langsung oleh Kaisar

Hirohito, komandan kapal selam lalu memerintahkan untuk membatalkan operasi

tersebut lalu kembali ke Jepang. Kapal selam tersebut kemudian berhasil dipergoki oleh

patroli kapal perang AS dan selanjutnya diamankan di pangkalan Angkatan Laut

Amerika yang berada di Yokohama, Jepang. Namun yang belum diketahui oleh

Amerika adalah, ketika pasukan Jepang ditarik mundur dari Cina, unit 731 sempat

melepaskan hewan-hewan yang pernah dijadikan kelinci percobaan dari eksperimen

senjata biologis di sekitar wilayah Harbin. Akibat wabah berbagai penyakit yang

menyebar dari tahun 1946 hingga 1948 itu, sebanyak 30,000 orang tewas. Wabah

penyakit menular itu bahkan sempat meluas dan menyebar hingga ke wilayah Soviet.

Menyadari bahwa ancaman senjata biologis yang dimiliki Jepang demikian

berbahayanya, maka sewaktu pasukan AS memutuskan mendarat di Jepang usai

penyerahan diri Jepang, AS jadi bersikap sangat hati-hati. Satu minggu setelah Jepang

menyerah kepada sekutu, unit Pasukan AS yang mendarat pertama kali di Jepang adalah

unit yang dipimpin oleh Kolonel Sanders dan misi utama nya adalah melokalisasi

pabrik pembuatan dan pengembangan senjata kuman. AS lalu menemukan Ishii Shiro

yang pada akhir PD II telah berpangkat Letnan Jenderal. Sejumlah pejabat tinggi yang

pernah bertugas dalam unit 731 lalu diinterogasi oleh Kolonel Sanders, namun Shiro

sendiri tidak berada di dalam rombongan para petinggi militer dan ilmuwan Jepang

yang ditawan AS. Kolonel Sanders sebetulnya kurang optimis dapat menemukan Shiro,

mengingat banyak pejabat tinggi militer Jepang cenderung lebih memilih bunuh diri

daripada ditangkap musuh hidup-hidup.

Kolonel Sanders lalu menemui Jenderal Douglas MacArthur yang saat itu

menjabat sebagai penguasa militer untuk seluruh wilayah Jepang. Ketika Kolonel

Sanders mengutarakan niatnya bahwa seluruh petinggi unit 731 akan bekerjasama

dalam pengembangan senjata biologis asalkan tidak dikenai tuduhan sebagai penjahat

perang dan dibebaskan dari pengadilan militer, ternyata Jenderal MacArthur setuju.

Pada bulan September, Kolonel Sanders berhasil mengumpulkan para petinggi militer

yang terlibat di dalam unit 731. semua personil unit 731 kemudian diamankan untuk

kepetingan penyelidikan lebih lanjut. Setelah kurang lebih 10 minggu bertugas di

Jepang dalam rangka membungkam informasi terkait unit 731, MacArthur lalu cepat-

cepat memulangkan Kolonel Sanders ke Amerika. Sedangkan perwira AS yang

kemudian menggantikan Kolonel Sanders untuk menyelidiki unit 731 adalah Letkol

Arvo T. Thompson agar mem-fokuskan perhatiannya pada bom anthrax dan uji cobanya

yang dilakukan terhadap manusia.

DAFTAR PUSTAKA

http://lischer.wordpress.com/2009/07/25/apa-itu-teknologi-bioproses

http://id.wikipedia.org/wiki/Teknik_bioproses