Top Banner
MAKALAH MEDIA FERMENTASI PART 1 Sebagai Pemenuhan Tugas Mata Kuliah Mikrobiologi Industri Dosen Pengampu: Prof. Dr. Ir Chandrawati Cahyani Oleh: Kelompok 5 1). AFIDA KHOFSOH (115061100111031) 2). RIZKA DWI OKTARIA (115061101111017) PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA 1 Revisi I, kelompok 5
44

viidislamlovers.files.wordpress.com  · Web viewtumbuh pada glukosa yang menpunyai koefisien biomasa (Y) 0,56 dan 0,12 g/g pada kondisi aerob dan anaerob (waites, dkk, 2005). Sebagian

Feb 28, 2019

Download

Documents

phamtruc
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Page 1: viidislamlovers.files.wordpress.com  · Web viewtumbuh pada glukosa yang menpunyai koefisien biomasa (Y) 0,56 dan 0,12 g/g pada kondisi aerob dan anaerob (waites, dkk, 2005). Sebagian

MAKALAH

MEDIA FERMENTASI

PART 1Sebagai Pemenuhan Tugas Mata Kuliah Mikrobiologi Industri

Dosen Pengampu: Prof. Dr. Ir Chandrawati Cahyani

Oleh: Kelompok 5

1). AFIDA KHOFSOH (115061100111031)

2). RIZKA DWI OKTARIA (115061101111017)

PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS BRAWIJAYA

MALANG

1

Revisi I, kelompok 5Tanggal 11 Oktober 2012

Page 2: viidislamlovers.files.wordpress.com  · Web viewtumbuh pada glukosa yang menpunyai koefisien biomasa (Y) 0,56 dan 0,12 g/g pada kondisi aerob dan anaerob (waites, dkk, 2005). Sebagian

DAFTAR ISI

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar

Belakang ……………………………………………………… 4

1.2. Rumu

san masalah …………………………………………………... 4

1.3. Tujua

n ………………………………………………………………. 4

BAB II

PEMBAHASAN

2.1. Pembentukan Media ………………………………………………. 5

2.1.1. Fermentasi Media Cair …………………………………… 9

2.1.2. Fermentasi Media Padat …………………………………. 10

2.2. Sumber Karbon ……………………………………………………. 11

2.2.1. Molase ……………………………………………………. 15

2.2.2. Ekstrak gandum ………………………………………….. 16

2.2.3. Pati ………………………………………………………. 16

2.2.4. Sulphite Waste Liquor …………………………………… 17

2.2.5. Selulosa ………………………………………………….. 17

2.2.6. Whey. ……………………………………………………. 19

2.2.7. Alkana dan Alkohol ……………………………………… 20

2.2.8. lemak dan minyak ………………………………………… 22

BAB III

PENUTUP

3.1. Kesimpulan ………………………………………………………… 24

2

Page 3: viidislamlovers.files.wordpress.com  · Web viewtumbuh pada glukosa yang menpunyai koefisien biomasa (Y) 0,56 dan 0,12 g/g pada kondisi aerob dan anaerob (waites, dkk, 2005). Sebagian

DAFTAR PUSTAKA …………………………………………………. 25

LAMPIRAN ……………………………………………………………. 26

DAFTAR TABEL

Tabel 1. Unsur-unsur yang ada dalam mikroba …………………………….. 6

Tabel 2. Pertumbuhan yield (Ykarbon) pada medium minimum

dan variasi sumber karbon dan energi ……………………………… 12

Tabel 3.komposisi Molase …………………………………………………. 15

Tabel 4. Komposisi Whey Susu (g/L) ……………………………………… 19

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1. Struktur Lignoselulosa …………………………………………. 18

3

Page 4: viidislamlovers.files.wordpress.com  · Web viewtumbuh pada glukosa yang menpunyai koefisien biomasa (Y) 0,56 dan 0,12 g/g pada kondisi aerob dan anaerob (waites, dkk, 2005). Sebagian

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Mikrobiologi Industri merupakan suatu usaha memanfaatkan mikrobia sebagai

komponen untuk industri atau mengikut sertakan mikrobia dalam prosesnya.

Mikrobia dalam industtri mengasilkan beberapa macam produk, diantaranya zat

kimia, seperti asam organik, gliserol dan alkohol. Selain itu juga antibiotik, zat

tumbuh, enzim, makanan dan minuman, pengawet dan sebagainya.

Dalam suatu proses fermentasi hal yang sangat penting adalah media

fermentasi. Karena segala proses metabolisme tergantung bahan (medium) yang

tersedia. Terdapat banyak sumber nutrisi yang harus dipenuhi dalam membentuk

media suatu fermentasi adalah Sumber karbon yang terdiri dari molasses, pati,

sulphite waste liquor, selulosa, whey, hidrokarbon, minyak dan lemak. Semua

kebutuhan unsure ini akan dijelaskan dalam makalah yang berjudul “ Media

Fermentasi Part 1” ini. Adapun sumber nutrisi yang lain seperti nitrogen, air,

mineral, vitamin, oksigen dan lain sebagainya akan dijelaskan dalam makalah “

Media Fermentasi Part 2”.

1.2. Rumusan masalah

1. Bagaimana pembentukan media fermentasi?

2. Bagaimanakah sumber karbon dalam media fermentasi?

1.3. Tujuan

1.Mengetahui pembentukan media fermentasi

2.Mengetahui sumber karbon dalam media fermentasi

4

Page 5: viidislamlovers.files.wordpress.com  · Web viewtumbuh pada glukosa yang menpunyai koefisien biomasa (Y) 0,56 dan 0,12 g/g pada kondisi aerob dan anaerob (waites, dkk, 2005). Sebagian

BAB II

PEMBAHASAN

2.1. Pembentukan Media

Pada umumnya fermentasi membutuhkan media cair, untuk membantu proses

pernafasan. Meskipun demikian, fermentasi substrat padat juga banyak digunakan.

Media fermentasi harus memenuhi kebutuhan nutrisi mikroorganisme dan

mendukung proses teknik perlakuan objek. Nutrisi mikroorganisme harus terbentuk/

terformulasikan untuk mendukung proses sintesis dalam membentuk produk yang

diinginkan begitu juga biomassa sel dan metabolik tertentu (Waites, dkk, 2005).

Suatu strain yang mampu memberikan hasil yang tinggi dari produk yang

diinginkan saat dikembangkan dalam laboratorium belum tentu memberikan hasil

yang sama ketika diaplikasikan dalam skala industry. Dalam bidang industri yang

diperlukan adalah medium yang cocok secara ekonomi. Medium tersebut dapat

berupa padat atau cair (Hidayat, dkk, 2006)

Pada fermentasi antibiotika, bahan baku yang digunakan tidak boleh mahal,

karena produk yang dihasilkan tidak mahal. Namun pada produksi steroid, produk

bernilai lebih mahal sehingga penggunaan substrat dapat dipilih yang lebih dominan

agar dihasilkan produk yang lebih banyak. Dalam fermentasi konvensional, umumnya

dipakai bahan baku yang tidak mahal, misalnya biji-bijian, daging, prosesing serat

dan sebagainya. Dalam perkembangan produk bioteknologi dibutuhkan medium yang

mahal seperti untuk pertumbuhan sel mamalia dan tanaman (hidayat, dkk, 2006).

Medium kultur harus mengandung semua elemen yang dibutuhkan untuk

pertumbuhan mikroba, dalam proporsi yang serupa dengan dengan adanya sel pada

mikroba (Waites, dkk, 2005).

5

Page 6: viidislamlovers.files.wordpress.com  · Web viewtumbuh pada glukosa yang menpunyai koefisien biomasa (Y) 0,56 dan 0,12 g/g pada kondisi aerob dan anaerob (waites, dkk, 2005). Sebagian

Tabel 1. Unsur-unsur yang ada pada mikroba

Unsur Fungsi fisiologi Berat kering (%)

Hidrogen Penyusun senyawa organik 8

Oksigen Penyusun senyawa organik 20

Karbon Penyusun senyawa organik 50

Nitrogen Penyusunan protein, asam

nukleat dan koenzim

14

Sulfur Penyusun protein dan

beberapa koenzim

1

Fosfor Penyusun asam nukleat,

fosfolipid dan koenzim

3

Magnesium Kofaktor pada sejumlah

reaksi enzim (ATP)

0,5

Mangan Kofaktor pada beberapa

enzim

0,1

Kalsium Kofaktor pada beberapa

enzim (protease)

0,5

Besi Penyusun sitokrom,

protein non-heme dan

kofaktor pada beberapa

enzim

0,2

Kobalt Penyusun vitamin B12 0,03

Tembaga, Seng,

Molybdeum

Penyusun beberapa enzim 0,03

(sumber: Hidayat, dkk, 2006)

6

Page 7: viidislamlovers.files.wordpress.com  · Web viewtumbuh pada glukosa yang menpunyai koefisien biomasa (Y) 0,56 dan 0,12 g/g pada kondisi aerob dan anaerob (waites, dkk, 2005). Sebagian

Umumnya yang disebut makronutrien adalah yang dibutuhkan dalam jumlah

yang besar seperti C, H, O dan N. Mesonutrien dibutuhkan dalam jumlah yang lebih

sedikit seperti Mg, P, S dan mikronutrien dibutuhkan dalam jumlah yang sangat

sedikit seperti Fe, Cu, Zn dam Mo (hidayat,dkk, 2006).

Kebanyakan fermentasi, kecuali keterlibatan substrat padat, membutuhkan

jumlah air yang banyak dalam pembentukan media. Kebutuhan media secara umum

termasuk didalamnya adalah sumber karbon, yang mana sebenarnya semua industri

fermentasi menghasilkan energi dan unit karbon untuk biosintesis, dan sumber

nitrogen, sumber fosfor, sulfur dan unsur lain yang diperlukan dalam jumlah yang

sangat sedikit juga harus tersedia, dan beberapa mikroorganisme membutuhkan

penambahan vitamin, seperti biotin dan riboflavin. Fermentasi aerobik tergantung

pada oksigen yang berkelanjutan sedangkan fermentasi anaerob membutuhkan aerasi

awal dari media, misalnya fermentasi bir. Biasanya, media menggabungkan buffer

atau pengontrol pH dengan penambahan asam ataupun basa, dan agent antibusa yang

mungkin dibutuhkan. Pada beberapa proses, pendahuluan, senyawa induksi atau

inhibitor dikenalkan pada tingat/ taraf tertentu dari fermentasi (waites, dkk, 2005).

Saat kebutuhan unsur mikroorganisme sudah ditetapkan, sumber nutrisi yang

cocok dapat digabungkan kedalam media untuk memenuhi permintaan ini. Meskipun

demikian, ini penting untuk diketahui, masalah potensial dapat timbul ketika

menggunakan senyawa tertentu. Misalnya, mempercepat metabolism dapat menekan

pembentukan produk. Untuk menagani masalah ini, dilakukan penambahan medium

segar secara berkala ataupun kontinyu. Perlakuan ini dapat diangkat untuk

memelihara konsentrasi zat (yang mengganggu pembentukan produk) sehingga relatif

rendah agar tidak lagi bersifat menekan. Nutrisi media tertentu atau kondisi

lingkungan dapat mempengaruhi tidak hanya fisiologi dan biokimia tetapi juga

morfologi dari mikroorganisme tersebut. Di dalam beberapa yeast, sel tunggal dapat

berkembang ke dalam pseudo-miycelium atau flocculate, filament jamur dapat

membentuk lempengan. Hal mungkin tidak sebagai keinginan utama, namun

perubahan morfologi dapat mempengaruhi produk dan sifat fermentasi yang lain.

7

Page 8: viidislamlovers.files.wordpress.com  · Web viewtumbuh pada glukosa yang menpunyai koefisien biomasa (Y) 0,56 dan 0,12 g/g pada kondisi aerob dan anaerob (waites, dkk, 2005). Sebagian

Fermentasi skala industri pada dasarnya menggunakan pembagian kompleks untuk

mendapatkan harga ongkos yang efektif, dimana sumber karbon dan nitrogen hampir

tidak dapat ditegaskan dengan jelas. Kebanyakan didapat dari material alami seperti

hewan dan tumbuhan, sering juga menggunakan by produk dari industry lainnya

dengan divariasikan komposisi variabel. Pengaruh variasi batch-to-batch harus

ditentukan. Percobaan skala kecil, biasanya dipertunjukkan dengan setiap batch baru

untuk substrat, khususnya untuk menguji adanya tabrakan yield produk dan tahap

pemulihan produk (Waites, dkk, 2005).

Faktor utama yang mempengaruhi pilihan akhir bahan baku tersendiri yang

diikuti/ digunakan (waites, dkk, 2005).

1. Ongkos dan pendapatan; sempurnanya, bahan haruslah tidak mahal dan tidak

perlu ditanya kualitasnya dan setiap tahun/ sepanjang tahun bahan tersebut

dapat didapatkan.

2. Pengendaliannya mudah untuk bentuk padatan ataupun cairan, begitu juga

ongkos penyimpanan misalnya memerlukan pengontrolan suhu.

3. Kebutuhan sterilisasi dan potensi masalah perubahan sifat.

4. Pembentukan, pencampuran, pengompleksan sifat viskositas yang mungkin

mempengaruhi pergerakan dan aerasi selama fermentasi dan proses tingkat

downstream.

5. Konsentrasi produk target yang dicapai, kecepatan pembentukannya, dan

yield per gram substrat yang digunakan.

6. Level dan range ketidakmurnian dan muncul dan berkembangan produk yang

tidak diinginkan selama proses berlangsung.

7. Kesehatan dan keselamatan untuk semua.

Bahan mentah substrat harus disesuaikan dengan ekonominya, namun jika

tingkat ketidakmurnian dari substrat tinggi, maka tidak menutup kemungkinan akan

membutuhkan ongkos lebih dan pemulihan yang kompleks. Selain itu juga

membutuhkan purifikasi pada downstream dan bisa juga meningkatkan biaya

penanganan limbahnya. Sifat fisika dan kimia dalam medium yang terbentuk dapat

8

Page 9: viidislamlovers.files.wordpress.com  · Web viewtumbuh pada glukosa yang menpunyai koefisien biomasa (Y) 0,56 dan 0,12 g/g pada kondisi aerob dan anaerob (waites, dkk, 2005). Sebagian

mempengaruhi operasi sterilisasi. Medium yang mudah disterilkan dengan panas

yang relatif rendah adalah yang sangat penting. Panas tidak hanya mengurangi

komposisi spesifik/ tertentu, namun juga membentuk inhibitor by produk

(penghalang) yang dapat menjadi pengganggu pada proses downstream (waites, dkk,

2005).

2.1.1. Fermentasi Media Cair

Fermentasi media cair diartikan sebagai fermentasi yang melibatkan air

sebagai fase kontinyu dari sistem pertumbuhan sel yang bersangkutan atau substrat

baik sumber karbon maupun mineral terlarut atau tersuspensi sebagai partikel-partikel

dalam fase cair. Fermentasi cair meliputi minuman anggur dan alkohol, fermentasi

asam cuka, yogurt dan kefir (Dharma, 1992).

Fermentasi cair dengan teknik tradisional tidak dilakukan pengadukan,

berbeda dengan fermentasi teknik fermentasi cair modern melibatkan fermentor yang

dilengkapi dengan: pengaduk agar medium tetap homogen, aerasi, pengatur suhu

(pendingin atau pemanasan) dan pengaturan pH. Proses fermentasi cair modern dapat

dikontrol lebih baik dan hasil uniform dan dapat diprediksi. Juga tidak dilakukan

sterilisasi, namun pemanasan, perebusan dan pengukusan mematikan banyak mikroba

competitor (Dharma, 1992).

Jenis-jenis fermentasi media cair yang dapat dilakukan adalah sebagai berikut:

(Dharma, 1992)

1. Fermentasi yang diagitasi dimana substratnya larut dalam air.

Jenis fermentasi ini dikerjakan dalam suatu labu atau gelas yang cocok atau

yang lebih modern dengan menggunakan fermentor dimana substratnya larut

sempurna dalam air. Pengambilan substrat oleh mikroba melalui fase larutan

dalam air. Pada kultur labu yang dikocok, agitasi dilakukan dengan bantuan

alat pengocok (shaker). Pada fermentor agitasi dikerjakan dengan pengaduk

yang dijalankan oleh motor dan dapat dibantu oleh aerasi (gelembung udara).

2. Fermentasi yang diagitasi dimana zat yang tak larut dalam air tersuspensi

dalam fasa cair.

9

Page 10: viidislamlovers.files.wordpress.com  · Web viewtumbuh pada glukosa yang menpunyai koefisien biomasa (Y) 0,56 dan 0,12 g/g pada kondisi aerob dan anaerob (waites, dkk, 2005). Sebagian

Pada fermentasi ini substrat zat padat tidak larut dalam air tetapi dalam

bubuk-bubuk halus yang tersuspensi dalam sejumlah air yang banyak. Garam

dan zat hara lain mungkin terlarut dalam air. Konsentrasi substrat dalam

media dapat bervariasi mulai dari satu persen sampai pada suatu keadaan yang

menyerupai bubur. Pengambilan substrat oleh mikriba biasanya disertai

dengan produksi suatu faktor yang dapat melarutkan yang mungkin sifatnya

ekstraseluler atau terletak didalam dinding dalam air sehingga partikel substrat

tersipresi secara merata dalam medium yang mengandung air agar terjadi

kontak dengan mikroba secara maksimum.

3. Fermentasi yang diagitasi dimana zat cair yang tak larut dalam air tersuspensi

dalam fase cair.

Jenis fermentasi ini dan mekanisme pengambilan substrat dengan yang kedua

kecuali substrat bersifat cair.

4. Fermenatasi yang tidak diagitasi dimana substratnya larut dalam fasa cair.

Pada fermentasi ini substrat larut dalam air tetapi medianya tidak diagitasi

atau dikocok. Pengambilan substrat melalui fase cair. Medium didistribusikan

berupa larutan yang dangkal dalam suatu baki atau dalam suatu wadah yang

mempunyai permukaan yang luas dan dalamnya media biasanya 2,5 – 5,0 cm

untuk produksi yang sangat tinggi.

2.1.2. Fermentasi media padat

Fermentasi media padat merupakan proses fermentasi yang berlangsung

dalam substrat tidak terlarut, namun mengandung air yang cukup sekalipun tidak

mengalir bebas. Produk dari fermentasi media padat misalnya oncom, kecap, dan tape

(Dharma, 1992).

Fermentasi media (substrat) padat mempunyai kandungan nutrien per volume

jauh lebih pekat sehingga hasil per volume dapat lebih besar. Adapun faktor yang

mempengaruhi fermentasi media padat diantaranya: (Dharma, 1992)

10

Page 11: viidislamlovers.files.wordpress.com  · Web viewtumbuh pada glukosa yang menpunyai koefisien biomasa (Y) 0,56 dan 0,12 g/g pada kondisi aerob dan anaerob (waites, dkk, 2005). Sebagian

1. Kadar air: kadar optimum tergantung pada substrat, organisme, dan tipe

produk akhir. Kisaran kadar air yang optimal adalah 50-75%. Kadar air yang

tinggi akan mengakibatkan penurunan porositas, pertukaran gas, difusi

oksigen, volume gas, tetapi meningkatkan resiko kontaminasi dengan bakteri.

2. Temperatur: temperatur berpengaruh pada laju reaksi biokimia selama proses

fermentasi

3. Pertukaran gas: pertukaran gas antara fase gas dengan substrat padat

mempengaruhi proses fermentasi.

Fermentasi substrat padat dengan kapang mempunyai keuntungan yaitu:

(Dharma, 1992)

1. Medium yang digunakan relative sederhana

2. Ruang yang diperlukan untuk peralatan fermentasi relative kecil, karena air

yang digunakan sedikit.

3. Inokulum dapat disiapkan secara sederhana.

4. Kondisi medium tempat pertumbuhan fungi mendekati kondisi habitat

alaminya.

5. Aerasi dihasilkan dengan mudah karena ada ruang udara diantara tiap partikel

substrat.

6. Produk yang dihasilkan dapat dipanen dengan mudah.

2.2. Sumber Karbon

Dengan mengecualikan alga dan bakteri autotrof yang menggunakan

karbondioksida sebagai sumber karbon, mikroba yang digunakan dalam industri

membutuhkan senyawa organik sebagai sumber karbon dan energi. Selain itu juga

untuk biosintesa, pembentukan produk, dan pemeliharaan sel. Karbon merupakan

unsure yang paling penting. Berdasarkan berat mikroba, sekitar 50% berat mikroba

adalah karbon. Konsentrasi nitrogen bervariasi dari 3-15 %. Oleh karena itu karbon

merupakan bahan yang paling besar dalam medium kultur (hidayat, dkk, 2006).

11

Page 12: viidislamlovers.files.wordpress.com  · Web viewtumbuh pada glukosa yang menpunyai koefisien biomasa (Y) 0,56 dan 0,12 g/g pada kondisi aerob dan anaerob (waites, dkk, 2005). Sebagian

Kebutuhan karbon dapat ditentukan dari koefisien hasil biomasa (Y) maka: (waites,

dkk, 2005)

Ycarbon (g/g) = totalbiomassa yang diproduksikarbonawal yangdigunakan

Pada fermentasi komersial perhitungan koefisien yield untuk semua nutrisi biasanya

menjadi dasar. Setiap nutrient dapat dihitung melalui rangkaian perlakuan pada

percobaan batch-culture dimana substrat yang spesifik hanya menjadi media

pembatas pertumbuhan dan nutrient yang lain sebagai excess. Dengan memvariasi

konsentrasi awal dari substrat pembatas pertumbuhan yang kemudian diplotkan

dengan total pertumbuhan pada konsentrasi disetiap batch, sehingga Y dapat

ditentukan. Meskipun demikian, nilai yang didapatkan dapat menceritakan pada

kondisi yang spesifik dengan memvariasi pH dan temperatur, yang dapat merubah

nilai Y. Jenis/ variasi organisme juga dapat menujukkan perbedaan koefisien yield

(Y) pada substrat yang sama.

Tabel 2. Pertumbuhan yield (Ycarbon) pada medium minimum dengan variasi sumber

karbon dan energy

Yglucosa Yethanol Ymethanol Yoktana

Pertumbuhan aerob

- Aspergilus nidulans

- Candida utilis

- Escherchia coli

- Phicia angusta

- Penicillium chrysogenum

- Pseudomonas aeruginosa

- Pseudomonas species

0,61

0,51

0,52

0,43

0,43

0,68

0,36

0,54 1,07

12

Page 13: viidislamlovers.files.wordpress.com  · Web viewtumbuh pada glukosa yang menpunyai koefisien biomasa (Y) 0,56 dan 0,12 g/g pada kondisi aerob dan anaerob (waites, dkk, 2005). Sebagian

- Saccharomyces cereviceae 0,56 0,63

Pertombuhan anaerob

- Moorella thermacetica

- Escherchia coli

- Klebsiella pneumonia

- Saccharomyces cereviceae

0,11

0,13

0,12

0,12

(Sumber: Waites, dkk, 2005)

Perbedaan dapat juga tetrjadi pada satu individu misalnya Saccharomyces cereviceae

tumbuh pada glukosa yang menpunyai koefisien biomasa (Y) 0,56 dan 0,12 g/g pada

kondisi aerob dan anaerob (waites, dkk, 2005).

Sebagian besar mikroba dapat menggunakan berbagai tipe nutrisi yang telah

diketahui. Senyawa karbon yang digunakan dapat berasal dari senyawa C2 sederhana

(asam asetat, etanol) sampai senyawa kompleks (polisakarida, protein) dan senyawa

aromatik. Ada pula mikroba yang hanya dapat menggunakan substrat terbatas. Pada

sumber karbon lain tidak dapat tumbuh dengan baik. Sebagai contoh adalah

Methylomonas dan Methylococcus yang hanya menggunakan metana dan methanol

sebagai sumber karbon dan energi (waites, dkk, 2005).

Jumlah molekul ATP yang dibentuk dari sumber karbon dan energi dalam

medium dapat dihitung berdasarkan berat kering yang diperoleh sebagai fungsi ATP

yang dihasilkan selama katabolisme sumber energi (hidayat, dkk, 2006).

Energi diperoleh terutama melalui 2 jalan: (hidayat, dkk, 2006)

1. Fosforilasi substrat

Oksidasi substrtat adalah hilangnya electron disertai oleh sintesis fosfat kaya

energy yang akan dipindah lewat ADP dengan membentuk ATP. Jadi selama

glikolisis, mikroba mendapatkan dua molekul ATP dari tiap molekul glukosa.

2. Fosforilasi oksidatif

13

Page 14: viidislamlovers.files.wordpress.com  · Web viewtumbuh pada glukosa yang menpunyai koefisien biomasa (Y) 0,56 dan 0,12 g/g pada kondisi aerob dan anaerob (waites, dkk, 2005). Sebagian

Dalam kasus ini energi diubah selama pemindahan electron dalam rantai

respirasi. Tiga molekul ATP diperoleh dari tiap pasang electron yang dipindah

dari NADH ke oksigen. Jika 12 pasang electron dapat digunakan dari tiap

molekul glukosa yang dimetabolisme melalui glikolisis pada siklus kreb maka

akan diperoleh 36 molekul ATP. Jadi metabolism aerob menghasilkan

(36+2)/2 = 19 kali lebih tinggi dari pada ATP secara anaerob.

Secara umum, mikroba aerob mengubah substrat karbon dalam jumlah lebih

besar (±50 %) menjadi biomassa dibanding mikroba anaerob, karena mikroba

tersebut tidak menggunakan banyak substrat untuk memperoleh energi. Ini

memungkinkan untuk menghitung jumlah minimum substrat karbon yang dibutuhkan

dalam medium untuk memperoleh biomassa. Sebagai contoh penelitian mula-mula

menggunakan medium yang mengandung substrat berlebihan dan ini memungkinkan

diperoleh berat kering sel bakteri maksimum perliter (misalnya 40 g). Biomassa ini

diasumsikan mengandung 50 % karbon dan mikrobia mampu mengubah 50% karbon

pada substrat menjadi karbon pada substrat menjadi biomassa secara aerob, sehingga

medium harus mengandung:

40 x (100/50) x (50/100) = 40 g karbon/L

Jika sumber karbon adalah glukosa maka jumlah yang harus ditambahkan dalam

medium:

(40 x 180)/72 = 100 g glukosa/L (hidayat, dkk, 2006)

Gula murni seperti glukosa dan sukrosa umumnya mahal bila digunakan

dalam industri dan biasanya dicari sumber karbon yang murah. Hal yang menarik

adalah penggunaan limbah pertanian atau industri. Industri fermentasi dapat memilih

antara beberapa bahan utama, tergantung harga, fluktuasi pasar dalam menggunakan

surplus (hidayat, dkk, 2006).

Kebanyakan kapang menggunakan glukosa sebagai sumber karbonnya.

Beberapa jasad dapat menggunakan lebih dari satu sumber karbon. Pertumbuhan

yang terjadi disebut pertumbuhan diauksi. Misalnya S. ceriviciae, laktosa didegradasi

14

Page 15: viidislamlovers.files.wordpress.com  · Web viewtumbuh pada glukosa yang menpunyai koefisien biomasa (Y) 0,56 dan 0,12 g/g pada kondisi aerob dan anaerob (waites, dkk, 2005). Sebagian

menjadi glukosa dan galaktosa. Kapang tertentu tidak dapat menggunakan sukrosa,

misalnya Rhizopus dan Sordaria. Kebanyakan kapang tidak dapat tumbuh pada gula

alcohol, seperti manitol (hidayat, dkk, 2006).

2.2.1. Molase

Glukosa dan sukrosa murni jarang digunakan dalam fermentasi skala industri,

dikarenakan faktor biaya (waites, dkk, 2005). Molase adalah limbah industri gula

yang tentunya lebih murah. Komposisi molase dapat dilihat pada tabel 3. Molase tebu

kaya akan biotin, asam pantotenat, tiamin, fosfor dan sulfur. Kandungan nitrogen

organik sedikit. Mengandung 62% gula yang terdiri dari sukrosa 32%, glukosa 14%

dan fruktosa 16% (hidayat, dkk, 2006).

Molase berbeda dengan bahan baku yang umum digunakan dalam produksi

alkohol seperti jagung dan kentang. Bahan ini mengandung karbohidrat yang

disimpan sebagai pati sehingga harus mengalami perlakuan awal dengan

memasaknya dan membutuhkan kerja enzim untuk menghidrolisis pati menjadi gula

yang dapat difermentasi. Sebaliknya karbohidrat dalam molase siap untuk

difermentasi tanpa perlakuan pendahuluan karena berbentuk gula (hidayat, dkk,

2006).

Tabel 3. Komposisi molase

Komponen Persentase

- Air

- Sukrosa

- Dektrosa

- Fruktosa

- Gula reduksi lain

- Karbohidrat lain

- Abu

- Senyawa nitrogen

17-25

30-40

4-9

5-12

1-5

2-5

7-15

2-6

15

Page 16: viidislamlovers.files.wordpress.com  · Web viewtumbuh pada glukosa yang menpunyai koefisien biomasa (Y) 0,56 dan 0,12 g/g pada kondisi aerob dan anaerob (waites, dkk, 2005). Sebagian

- Asam-asam non nitrogen

- Lilin, sterol dan fosfolipid

2-8

0,1-1

(sumber: Hidayat, dkk, 2006)

2.2.2. Ekstrak gandum

Ekstrak cair dari gandum dapat dibentuk seperti sirup yang secara khusus

digunakan untuk sumber karbon yang biasanya untuk pembentukan filament pada

jamur, ragi dan actinomycetes. Persiapan ekstrak pada dasarnya sama dengan

pemasakan bir. Komposisi dari ekstrak gandum biasanya mengandung 90%

karbohidrat dalam basis kering. Dimana terdiri dari 20 % heksosa (glukosa dan

sedikit fruktosa), 55% disakarida (umumnya maltose dan sedikit sukrosa), dan 10 %

maltotriosa sebuah trisakarida. Lagi pula, produksi ini mengandung dekstrin

bercabang dan tidak bercabang (15-20%), yang mana mungkin atau tidak mengalami

metabolism, tergantung pada mikroorganismenya. Ekstrak gandum juga mengandung

beberapa vitamin dan kira-kira 5% substansi nitrogen, protein, peptide dan asam

amino (waites, dkk, 2005).

Sterilisasi media yang mengandung ekstrak gandum harus dikontrol dengan

hati-hati untuk mencegah pemanasan berlebih. Unsur yang menurukan gula dan asam

amino cenderung menghasilkan produk reaksi maillard ketika dipanaskan pada pH

yang rendah. Muncullah produk kondensat berwarna coklat hasil dari reaksi

kelompok amino dari amin, asam amino dan protein dengan kelompok karbonil dari

penurunan gula, keton dan aldehid. Tidak hanya karena warnanya yang berubah tetapi

juga hasil hilangnya materi yang menyebabkan fermentasi dan produk beberapa

reaksi yang menghalangi pertumbuhan mikroorganisme (waites, dkk, 2005).

2.2.3. Pati

Polisakarida ini tidak siap untuk digunakan seperti monoskarida dan

disakarida, namun dapat secara langsung mengalami metabolism dengan produksi

16

Page 17: viidislamlovers.files.wordpress.com  · Web viewtumbuh pada glukosa yang menpunyai koefisien biomasa (Y) 0,56 dan 0,12 g/g pada kondisi aerob dan anaerob (waites, dkk, 2005). Sebagian

amylase oleh miroorganisme, khususnya pembentukan filament jamur, enzim ekstra

seluler menghidrolisis substansi yang merupakan campuran dari glukosa, maltosa

atau maltotriosa (waites, dkk, 2005).

Pati jagung adalah yang paling banyak dipakai, namun ini dapat juga

didapatkan dari cereal yang lain atau potongan akar. Untuk diperbolekannya dalam

fermentasi, pati biasanya dikonversi menjadi sirup gula, yang mengandung paling

banyak glukosa. Ini pertama-tama berubah menjadi agar-agar kemudian dihidrolisis

dengan mengencerkan asam atau enzim amilolitik (waites, dkk, 2005).

Setelah dihidrolisis meggunakan enzim tanaman atau amylase mikroba, terjadi

proses kontinyu (proses symba) dikembangkan di Swedia untuk produksi biomassa

menggunakan khamir Endomycopsis fibulinger untuk menghidrolisis pati menjadi

gula yang dapat difermentasi. Candida utilis akan menggunakan gula ini untuk

pertumbuhannya (hidayat, dkk, 2006).

2.2.4. Sulphite Waste Liquor

Sulphite Waste Liquor (SWL) dari industri kertas mengandung gula dari

hidrolisis hemiselulosa dalam kayu. komposisi SWL tergantung kayu yang

digunakan. Angiospermae memberikan Sulphite Liquor yang mengandung 3% gula

yang 70 %-nya adalah pentosa (terutama silosa), sedangkan gymnospermae

menghasilkan liquor yang mengandung gula 2% dengan 75%-nya adalah heksosa

(terutama manosa). Hidrolisis asam pada pada selulosa kayu itu sendiri memberikan

65-85% gula yang dapat difermentasi. Selulosa biasanya dihidrolisis sebelum dapat

digunakan sebagai substrat, tetapi penggunaan mikroba selulolitik memungkinkan

diperolehnya protein mikroba secara langsung dari limbah selulosa tanpa perlakuan.

Jamur berfilamen (Tricoderma viridae) dan bakteri (cellulomonas sp) merupakan

mikroba yang sering digunakan. Beberapa hidrolisis asam dikembangkan selama

perang dunia ke II. Asam sulfat dengan konsentrasi 0,5% biasanya digunakan pada

150o-185oC. Dalam proses kontinyu kemungkinan didapat dari sirup bubuk gergaji

17

Page 18: viidislamlovers.files.wordpress.com  · Web viewtumbuh pada glukosa yang menpunyai koefisien biomasa (Y) 0,56 dan 0,12 g/g pada kondisi aerob dan anaerob (waites, dkk, 2005). Sebagian

yang mengandung 4-5% gula pereduksi (campuran glukosa dan pentosa) dengan hasil

45-55% (hidayat, dkk, 2006).

2.4.5. selulosa

Selulosa paling dominan ditemukan sebagai lignoselulosa dalam dinding sel

tumbuhan, yang mana terbentuk dari 3 polimer yaitu: selulosa, hemiselulosa dan

lignin. Lignoselulosa tersedia dari pertanian, hutan, limbah industri maupun

domestik. Sedikit mikroorganisme yang dapat langsung digunakan, ini sama sulitnya

dengan menghidrolisis. Komponen dari selulosa adalah bagian kristalin, lapisan

lignin dan memberikan area sempit untuk enzim menyerang. Ini umumnya digunakan

pada fermentasi substrat padat untuk memproduksi jamur yang bervariasi. Walaupun

demikian ini dapat berpotensi tinggi yaitu sebagai sumber yang dapat diperbarui dari

fermentasi gula saat dihidrolisis khususnya pada biokonversi menjadi etanol (waites,

dkk, 2005). Berikut merupakan gambar lignoselulosa.

Gambar 1. Struktur lignoselulosa dan pre-treatmen

(sumber: Anonymous, 2011)

Dalam dunia industri, proses perombakan atau pemecahan ikatan pada

selulosa adalah proses hidrolisis enzimatik pada lignoselulosa (Mooney et al, 1998).

Ada 2 cara pretreatment yang biasa digunakan untuk menghilangkan lignin yaitu

dengan delignifikasi oksidatif dan proses organosolv (Sun and Cheng, 2002). Pada

18

Page 19: viidislamlovers.files.wordpress.com  · Web viewtumbuh pada glukosa yang menpunyai koefisien biomasa (Y) 0,56 dan 0,12 g/g pada kondisi aerob dan anaerob (waites, dkk, 2005). Sebagian

proses delignifikasi oksidasi ini lignin dapat didegradasi dengan menggunakan

katallis enzim peroksida H2O2 (Azzam, 1989), sedangkan pada proses organosolv

lignin dalam bentuk cairan organic dapat didegradasi dengan menggunakan katalis

inorganic seperti asam sulfat H2SO4 atau HCl (Aziz and Sarkanen, 1989).

2.4.6. Whey

Whey adalah by produk cair dari suatu indutri harian (industri keju).

Sepanjang tahun produksi whey di dunia lebih dari 80 juta ton, mengandung lebih

dari 1 juta ton laktosadan 0,2 juta ton protein susu. Merupakan hasil samping keju

yang merupakan protein yang sulit menggumpal seperti kasein pada keju. Bahan ini

cukup mahal untuk dijual. Oleh karena itu laktosa pekat sering disiapkan untuk

fermentasi selanjutnya dari penguapan whey disertai dengan pemindahan protein susu

yang digunakan sebagai misalnya, suplemen makanan. Laktosa pada umumnya

kurang berguna sebagai umpan awal pada fermentasi dibandingkan sukrosa, seperti

untuk terjadinya metabolism hanya sedikit mikroornaisme yang dapat melakukannya.

S. cerevisiae contohnya, tidak memfermentasi laktosa. Disakarida ini secara

pembentukannya digunakan dalam fermentasi penicillin dan ini juga dapat digunakan

dalam fermentasi alcohol, protein sel tunggal, asam laktat, vitamuin B12 dan asam

giberelik (waites, dkk, 2005).

Whey susu diperoleh dari limbah pembuatan keju dengan komposisi seperti

tabel 4, sering digunakan untuk pakan babi (Hidayat, dkk, 2006)

Tabel 4. Komposisi Whey susu (g/L)

Komponen Jumlah (g/ L)

- Laktosa

- Protein

- Senyawa nitrogen terlarut

45-50

7-9

1,5

19

Page 20: viidislamlovers.files.wordpress.com  · Web viewtumbuh pada glukosa yang menpunyai koefisien biomasa (Y) 0,56 dan 0,12 g/g pada kondisi aerob dan anaerob (waites, dkk, 2005). Sebagian

- Lipid

- Garam-garam mineral

- Berat kering

1-2

6-8

63-70

(sumber : Hidayat, dkk, 2006)

2.4.7. alkana dan alcohol

Minyak (fraksi kasar minyak petroleum) mengandung C10-C18 10-25%

hidrokarbon parafin yang sangat mudah digunakan mikrobia. Hidrokarbon

mempunyai rumus CnH2n+2 dapat berbentuk lurus ataupun rantai bercabang (iso) yang

sukar didegradasi oleh semua mikroba. Dalam fraksi petroleum seperti bahan bakar

mungkin mengandung hidrokarbon lain (parafin siklik atau aromatis) yang biasanya

kurang tersedia untuk dimetabolisme. Candida lipolytica hanya memetabolisme

normal parafin. Setelah tumbuh pada fraksi minyak petroleum, bahan diperkaya

dengan isoparafin. Isoparafin mempunyai sifat yang mirip dengan bahan bakar. Ini

untuk proses penyempurnaan (hidayat, dkk, 2006).

Hidrokarbon sangat sesuai sebagai sumber karbon dan energi untuk

pertumbuhan mikroba, yaitu sebagai protein sel tunggal (PST). Sejumlah bakteri

mampu tumbuh pada hidrokarbon. Strain dari genus Pseudomonas, Bacillus,

Acinetobacter (A. Calcoaceticus), corynebacterium, Micobacterium (M. Smegmatis),

Nocardia, dan dari famili Enterobacteriaceae. Beberapa bakteri dapat mengasimilasi

normal parafin (n-alkana) dan normal olefin (n-alkena). Cladosporium resinae

mengasimilasi bahan bakar minyak dan menyebabkan korosi pada tanki bahan bakar.

Sejumlah khamir, Crypococcaceae mampu menggunakan hidrokarbon. Spesies dari

genus Candida seperti C. lipolytica secara ekonomis memberikan hasil yang baik

(hidayat, dkk, 2006).

Khamir tidak mengasimilasi alkana yang lebih pendek dari C9, sedang alkana

C11 dan C18 adalah yang paling banyak diasimilasi. Kemungkinan alkana dengan

20

Page 21: viidislamlovers.files.wordpress.com  · Web viewtumbuh pada glukosa yang menpunyai koefisien biomasa (Y) 0,56 dan 0,12 g/g pada kondisi aerob dan anaerob (waites, dkk, 2005). Sebagian

berat molekul rendah adalah racun, karena mampu larut dalam lemak sehingga

mampu merusak fosfolipid pada membrane sel. Beberapa strain Pseudomonas dapat

tumbuh pada heksana, heptana, dan oktana sebagai sumber karbon dan energi,

biomassa optimum yang diperoleh pada C16-C20. Katabolisme normal parafin terjadi

melalui oksigenase. Oksigen dapat bereaksi dengan C1 dan C2. Jadi kultur

Methylomonas methanica mengoksidasi propane menghasilkan campuran asam

propionate dan aceton (hidayat, dkk, 2006).

Sejumlah produk fermentasi dapat diperoleh dari hidrokarbon. Penggunaan

hidrokarbon membutuhkan oksigen lebih banyak daripada karbohidrat. Sebagai

contohnya adalah pembentukan biomassa (komposisi global C5H9NO4).

Kemungkinan pembentukan biomasssa: (hidayat, dkk, 2006)

1. Glukosa

C6H12O6 + 2,1 O2 + NH3 1,2 C5H9NO4 + 5,4 H2O

(Hasilnya adalah 120 % - 98% berdasarkan berat secara molekuler)

2. Heksadekana

C16H35 + 8,45 O2 + NH3 3,2 C5H9NO4 + 4,1 H2O

(hasilnya adalah 320 % atau 208 % berdasarkan berat secara molekuler tetapi

dengan kebutuhan oksigen 4 kali lebih besar)

Dalam produksi asam glutamate, heksadekana digunakan untuk menggantikan

glukosa. Oksigen yang dibutuhkan 3 kali lipat dan panas yang dihasilkan 3,5 kali

(10,35 kkal/ g asam glutamate yang dibentuk heksadekana sebanding dengan 2 kali

denagn 2,73 kkal/g dari glukosa). Hidrokarbon alifatik bukanlah satu-satunya yang

dapat digunakan untuk metabolisme. Sejumlah hidrokarbon siklik komersia dapat

pula digunakan ( benzene, toluene, styerene naphtalena, dan sikloheksana).

Metabolism hidrokarbon harus melalui pembukaan cincin. Cincin aromatik pertama

mengalami hidrosilasi kemudian dihidrogenasi menjadi senyawa dihidroksi yang

terbuka, dengan 1 atau lebih kemungkinan jalan melalui oksigenasi. Sejumlah produk

(asam lemak, asam amino, asam laktat, vitamin, dan pigmen karatenoid) dapat

21

Page 22: viidislamlovers.files.wordpress.com  · Web viewtumbuh pada glukosa yang menpunyai koefisien biomasa (Y) 0,56 dan 0,12 g/g pada kondisi aerob dan anaerob (waites, dkk, 2005). Sebagian

diperoleh dari hidrokarbon sama baiknya dengan sumber karbon konvensional seperi

karbohidrat. Namun banyak senyawa, termasuk di dalamnya sebagian besar antibiotik

dan produk-produk fermentasi anaerob, tidak dapat dihasilkan oleh hidrokarbon

tersebut. Hidrokarbin siklik dan paraffin rantai pendek biasanya bersifat racun pada

konsentrasi tinggi sehingga yang dikembangkan adalah membuatnya pada

konsentrasi rendah (hidayat, dkk, 2006).

n-alkana dari panjang ikatan C10-C20 dapat dimetobolisasikan oleh

mikroorganisme tertentu. Pencampuran, senyawa tunggal biasaya yang banyak cocok

untuk fermentasi mikoba. Walaupun demikian, industr menggunakan tergantung pada

harga petroleum yang berlaku. Metana digunakan sebagai sumber karbon pada

sebagian kecil mikroorganisme, namun konversi produk metanol lebih disukai untuk

industri fermentasi dengan masalah teknis yang cukup sedikit. Kemurnian methanol

siap didapatkan dan ini sangat larut dalam air. Methanol mempunyai persentase

karbon yang cukup besar dan relatif murah. Meskipun hanya sedikit mikroorganisme

yang dapat merombaknya. Selama fermentasi methanol, kebutuhan oksigen dan panas

fermentasinya tinggi, tetapi ini akan lebih bermasalah ketika berkembang pada

alkana. Beberapa perusahaan menggunakan methanol dan produksi protein mikroba

pada tahun 1970an dan awal 1980an, namun proses ini tidak ekonomis (waites, dkk,

2005)

Etanol lebih rendah sifat toksiknya dibandungkan methanol dan digunakan

satu-satunya oleh banyak mikroorganisme. Namun ini akan terlalu mahal jika dipakai

sebagai sumber karbon umum. Walaupun demikian, biotransformasi ke asam asetat

dengan menggunakan bakteri sisa fermentasi utama (waites, dkk, 2005).

2.2.8. Lemak dan minyak

Lemak kasar hewani yang kebanyakan tersusun atas gliserida, dan asam

stearat, jarang digunakan dalam fermentasi. Minyak nabati umumnya terbuat dari biji

kapas, jagung, buah zaitun, palm, dan kedelai. Minyak nabati dan minyak ikan

biasanya digunakan sebagai sumber karbon primer atau suplementer, khususnya

22

Page 23: viidislamlovers.files.wordpress.com  · Web viewtumbuh pada glukosa yang menpunyai koefisien biomasa (Y) 0,56 dan 0,12 g/g pada kondisi aerob dan anaerob (waites, dkk, 2005). Sebagian

produksi antibiotic. Minyak nabati kebanyakan tersusun atas asam oleic dan asam

linoleic. Minyak mengandung energi lebih per unit berat dibanding karbohidrat.

Karbohidrat menempati volume yang paling besar. Karbohidrat biasanya disiapkan

pada larutan encer dengan konsentrasi tidak lebih dari 50% (w/w). oleh karena itu,

minyak dapat berguna secara khusus dalam operasi fed-batch, dengan kapasitas

cadangan dibutuhkan utuk memuat penambahan ke sumber karbon (waites, dkk,

2005).

23

Page 24: viidislamlovers.files.wordpress.com  · Web viewtumbuh pada glukosa yang menpunyai koefisien biomasa (Y) 0,56 dan 0,12 g/g pada kondisi aerob dan anaerob (waites, dkk, 2005). Sebagian

BAB II

PENUTUP

3.1. Kesimpulan

Untuk membentuk media fermentasi harus mencukupi kebutuhan

mikroorganisme yang terlibat. Nurisi berupa makro nutrient seperti C, H, O, N

diperlukan dalam jumlah yang cukup banyak. Sedangkan Mikronutrien seperti Mg, P,

S, Fe, Cu, Zn dan Mo diperlukan dalam jumlah yang sangat sedikit.

Media yang merupakan sumber karbon dapat di temukan pada molase, ekstrak

gandum, pati, sulphite waste liquor, selulosa, whey, alkana dan alkohol, serta lemak

dan minyak.

24

Page 25: viidislamlovers.files.wordpress.com  · Web viewtumbuh pada glukosa yang menpunyai koefisien biomasa (Y) 0,56 dan 0,12 g/g pada kondisi aerob dan anaerob (waites, dkk, 2005). Sebagian

DAFTAR PUSTAKA

Aziz S, Sarkanen K. 1989. Organosolv pulping – a review. Tappi. J. 72: 169-175.

Azzam AM. 1989. Pretreatment of cane bagasse with alkaline hydrogen peroxide for

enzymatic hydrolysis of cellulose and ethanol fermentation. J. Environ. Sci.

Health. B. 24: 421-433.

Hidayat, Nur., dkk. 2006. Mikrobiologi Industri. Yogyakarta: Penerbit Andi.

Mooney CA, Mansfield SH, Touhy MG, Saddler JN. 1998. The effect of initial pore

size and lignin content of the enzymatic hydrolysis of softwood. Biores.

Technol. 64: 113-119

Sun Y, Cheng J. 2002. Hydrolysis of lignocellulosic material for ethanol production:

a review. Bioresour. Tech. 83: 1-11.

Waites, M.J., dkk. 2005. Industrial Microbiology. An Introduction. Malden:

Blackwell Science Ltd.

25

Page 26: viidislamlovers.files.wordpress.com  · Web viewtumbuh pada glukosa yang menpunyai koefisien biomasa (Y) 0,56 dan 0,12 g/g pada kondisi aerob dan anaerob (waites, dkk, 2005). Sebagian

LAMPIRAN

Pertanyaan 1 (Nanang Adi)

Mengapa kontaminasi media fermentasi perlu dimasalahkan? Padahal kita

mengetahui bahwa fermentasi pada dasarnya juga menggunakan bakteri.

Jawab:

Maksud kontaminasi bakteri pada kasus ini adalah kontaminasi oleh bakteri

lain. Misalnya, pada fermentasi alkohol dari glukosa, maka bakteri yang

hanya (harus) hidup hanyalah bakteri saccaromyces cerreviceae. Apa bakteri

lain dapat hidup di dalam media tersebut (glukosa)? Jawabannya adalah iya,

dimana ada sumber karbon, maka bakteri juga akan bertumbuh dan

berkembang didalamnya, nah oleh karena itu, maka dalam proses fermentasi,

hanya ada bakteri yang mendukung proses pembentukan produknya. Jika

dalam medium fermentasi terdapat bakteri lain yang tidak ikut andil dalam

pembentukan produk, maka keberadaan bakteri tersebut merupakan salah satu

bentuk kontaminasi.

Pertanyaan 2 (Lilis Triyowati)

Mengapa whey itu harganya mahal? Padahal whey merupakan hasil produk

sampingan pembuatan keju. Dimana seperti yang kita ketahui bahwa jika produksi

keju meningkat, otomatis produksi whey juga meningkat? Lalu apa contoh

penggunaan whey?

Jawab:

26

Page 27: viidislamlovers.files.wordpress.com  · Web viewtumbuh pada glukosa yang menpunyai koefisien biomasa (Y) 0,56 dan 0,12 g/g pada kondisi aerob dan anaerob (waites, dkk, 2005). Sebagian

Memang dulu whey itu harganya murah. Namun seiring berkembangnya ilmu

pengetahuan, maka orang lama-kelamaan mengetahui bahwa sesungguhnya

whey ternyata masih bisa digunakan sebagai bahan baku, yang mana menurut

kandungannya yang ternyata didalamnya masih mengandung nutrisi penting.

Hanya saja, whey ini merupakan protein yang sukar menggumpal, berbeda

dengan protein pada keju (kasein) yang mudah menggumpal, untuk membuat

keju. Nah ternyata, whey ini dapat membentuk emulsi, contohnya dapat

diaplikasikan pada pembuatan eskrim.

Pertanyaan 3 (Ridhani Rida)

Bagaimana proses fermentasi pada bakteri yang mempunyai 2 keadaan yang berbeda,

yaitu anaerob dan aerob? Yang tentunya dari pengertiannya saja berbeda dari sumber

kebutuhan oksigennya?

Jawab:

Memang, terdapat bakteri tertentu yang dapat mengalami proses fernentasi

dalam keadaan aerob ataupun anaerob, seperti yang telah dijelaskan pada

makalah ini yaitu bakteri saccaromyces. Bakteri saccaromyces dapat

mengalami metabolism dalam dua keadaan. Bakteri saccaromyces dapat

memproduksi alkohol jika kondisi pada keadaan anaerob. Namun jika

fermentasi ini dilanjutkan dengan keadaan aerob maka fermentasi alkohol

oleh bakteri saccaromyces menghasilkan asam cuka.

Pertanyaan 4 (Febrika Larasati)

Pada sumber energi untuk fermentasi yang berupa selulosa dikatakan bahwa perlu

dilakukukan proses pre-treatment terlebuh dahulu, bagaimana proses pre-treatment

tersebut? Dan siapa yang melakukan proses tersebut?

Jawab:

Dalam dunia industri, proses perombakan atau pemecahan ikatan pada

selulosa adalah proses hidrolisis enzimatik pada lignoselulosa (Mooney et al,

1998). Ada 2 cara pretreatment yang biasa digunakan untuk menghilangkan

27

Page 28: viidislamlovers.files.wordpress.com  · Web viewtumbuh pada glukosa yang menpunyai koefisien biomasa (Y) 0,56 dan 0,12 g/g pada kondisi aerob dan anaerob (waites, dkk, 2005). Sebagian

lignin yaitu dengan delignifikasi oksidatif dan proses organosolv (Sun and

Cheng, 2002). Pada proses delignifikasi oksidasi ini lignin dapat didegradasi

dengan menggunakan katallis enzim peroksida H2O2 (Azzam, 1989),

sedangkan pada proses organosolv lignin dalam bentuk cairan organic dapat

didegradasi dengan menggunakan katalis inorganic seperti asam sulfat H2SO4

atau HCl (Aziz and Sarkanen, 1989).

Pertanyaan 5 (Dianita Citra Dewi)

1). Untuk membuat suatu medium kan kebutuhan karbonnya dihitung, apa dalam

kebutuhan karbon, bakteri wajib dikeringkan dahulu?

Jawab:

Jawabanya iya, karena jika kita menghitungnya tidak dalam keadaan bakteri

kering, maka yang bersifat membasahinya merupakan suatu media (air), maka

tentunya, bakteri yang basah tidak bisa dikatakan bahwa ia adalah pure

bakteri. Nah untuk menghitung karbon yang memakai perhitungan mikroba

dalam keadaan kering, tidaklah perlu dikhawatirkan, kita tidak perlu untuk

mengeringkannya terlebih dahulu. Mengapa? Karena kita memberikan bakteri

itu sudah dalam bentuk kering. Misalnya, ragi tape. Merupakan suatu bakteri

saccaromyces yang sudah dalam bentuk kering. Jadi untuk menghitung

kebutuhan karbon yang menyertakan massa dari ragi tersebut, dapat langsung

dihitung (dengan kita mengetahui massa ragi itu sendiri).

Pertanyaan 6 (Dian Nita)

Dari sumber karbon yang sudah dijelaskan, dapatkah dari berbagai sumber misalnya

Whey + molase + pati dicampur? Jelaskan!

Jawab:

Untuk campuran dari berbagai sumber, sebenarnya hal ini bergantung juga

dengan produk apa yang ingin kita capai.

Pertanyaan 7 (Alfonsina A.A Torimtubun)

28

Page 29: viidislamlovers.files.wordpress.com  · Web viewtumbuh pada glukosa yang menpunyai koefisien biomasa (Y) 0,56 dan 0,12 g/g pada kondisi aerob dan anaerob (waites, dkk, 2005). Sebagian

Apakah bisa suatu mikroba ditempatkan pada 2 media yang digabung menjadi 1

misalnya media cair (molasses atau yang lain) dicampur dengan media padat (pati

atau yang lain) agar mendapat sumber karbon yang banyak? jika bisa, mengapa? jika

Tidak, mengapa?

Jawab:

Untuk pencampuran 2 medium dengan fase yang berbeda dapat dilakukan

misalnya pada pembuatan asam sitrat dari ampas singkong dimana media

tersebut dicampur dengan media cair (air). Ini disebut dengan medium semi

padat.

Pertanyaan 8 (Gregorius Bagas)

Tadi dijelaskan bahwa nilai Whey cukup mahal, bagaimana caranya whey yang

sebagai produk sampingan diubah menjadi produk utama? Agar industri

berkonsentrasi pada wheynya, bukan pada kejunya. Seperti industri etanol di brazil

yang konsentrasi pada ethanol bukan gula (tebu)?

Jawab:

Seperti yang telah dijelaskan pada makalah ini, bahwa whey merupakan hasil

samping dari pembuatan keju, karena protein pada whey merupakan protein

yang sulit untuk digumpalkan, tidak seperti kasein yang terdapat pada keju.

Jika susu tidak difermentasi dengan bakteri (lactobacillus casei) untuk

pembuatan keju, maka whey pun tidak dapat diproduksi. Karena pembentukan

whey juga tergentung pada pembentukan keju (karena whey merupakan hasil

samping keju). Sehingga produksi whey sejalan dengan produksi keju.

Pertanyaan 9 (adit Iqbal I)

Pada selulosa bagaimana cara memisah sel pada ikatannya?

Jawab:

Untuk memisah/ memecah ikatan pada selulosa adalah dengan cara hidrolisis

enzimatik. Seperti yang dijelaskan pada jawaban dari pertanyaan febrika

larasati.

Pertanyaan 10 (Adit Iqbal I)

29

Page 30: viidislamlovers.files.wordpress.com  · Web viewtumbuh pada glukosa yang menpunyai koefisien biomasa (Y) 0,56 dan 0,12 g/g pada kondisi aerob dan anaerob (waites, dkk, 2005). Sebagian

Whey itu dulu dibuang, mengapa hasilnya dipakai lagi dan harganya mahal? Jika

digunakan, diproses buat apa?

Jawab:

Dahulu, memang whey itu dibuang, atau hanya sebagai bahan pakan babi.

Namun seiring berkembangan ilmu pengetahuan, maka lama kelamaan orang

di dunia mengetahui sebenarnya dalam whey ternyata masih terdapat nutrisi

yang masih berguna. Whey sekarang digunakan untuk bahan pembuatan

permen, eskrim, susu bubuk, dan makanan bayi.

Pertanyaan 11 (Freshsya Zatalini)

Dapatkah Anda memberikan contoh produk fermentasi yang menggunakan media

molase?

Jawab:

Salah satu produk fermentasi molasses adalah etanol. Pada dasarnya

molasses masih mengandung gugus gula, dimana gugus gula tersebut

langsung dapat difermentasi, tanpa pemasakan terlebih dahulu (oleh enzim)

seperti pati pada jagung dan kentang.

30