Substrat, Aerasi, Agitasi Dan Pertumbuhan Sel Mikroba Dalam Proses Fermentasi

SUBSTRAT, AERASI, AGITASI DAN PERTUMBUHAN SEL MIKROBA DALAM PROSES FERMENTASI

Kelompok 1:Ali Muhakim H311 11 004Muhammad Amri H311 11 293Yulianti H311 12 014Nini Astuti Alwi H311 12 019

Pemilihan dan syarat substrat

Aerasi dan agitasi

Kurva pertumbuhan sel

Pengaruh nutrien dan lingkungan terhadap

pertumbuhan sel mikrobaEfisiensi pertumbuhan dan cara pengukuran pertumbuhan sel

mikroba

Pemilihan dan

syarat substrat

Syarat substrat untuk fermentasi:

1. Tersedia dan mudah didapat.2. Sifat fermentasi.3. Harga.

Substrat merupakan tempat tumbuh atau medium dan sumber nutrisi bagi mikroba.

Aerasidan

Agitasi

Aerasi digunakan dalam pembuatan starter, yaitu dalam proses memperbanyak diri dan adaptasi mikroorganisme. Tahap ini dimulai saat inokulum yang telah beradaptasi dalam medium dimasukkan dalam medium di fermentor. Aerasi berfungsi sebagai penyuplai oksigen untuk sel ragi dan disuplai dalam bentuk gelembung gas.

Agitasi atau agitation merupakan sistem pengadukan yang ada di dalam fermentasi. Dimana alat dari pengadukan atau agigator terletak di dalam fermenter.

Aerasi dan agitasi bertujuan untuk mensuplai oksigen dan mencampur cairan fermentasi sehingga membentuk suspensi yang seragam. Bejana inokulum yang berisi media cair harus diaduk agar homogen untuk fermentasi aerobik. Pengadukan sangat penting sebab oksigen adalah nutrien yang kelarutannya rendah.

Kurvadan

Pertumbuhan sel

Pertumbuhan Sel1. Bakteri

Tahap-tahap yang terjadi selama pembelahan adalah sebagai berikut :(1). Mula-mula terjadi peningkatan jumlah komponen-komponen sel

termasuk DNA sehingga ukuran sel juga bertambah besar.(2). Terjadi pembelahan sel yang dimulai dengan pertumbuhan

dinding sel, pembentukan spektum dan pemisahan septum, dimana masing-masing anak sel mempunyai setengan dinding sel induknya.

2. Khamir

Khamir dapat tumbuh dengan cara menbentuk tunas (budding) atau membelah (fission), atau campuran dari pertunasan dan pembelahan (bud-fission).

3. Kapang

Kapang adalah organisme eukariotik yang tumbuh dengan cara perpanjangan hifa. Hifa yang terbentuk kadang-kadang bersifat multinukleat dengan diameter 2 – 10 μ m.

Panjang hifa dipengaruhi oleh kondisi pertumbuhan. Jika tumbuh pada permukaan medium, hifa berukuran sangat panjang, sedangkan jika tumbuh dibawah permukaan (terendam), hifa akan terputus-putus sehingga ukurannya lebih pendek tetapi bercabang-cabang. Semakin cepat pengocokan pada kultur terendam. Semakin pendek hifa yang terbentuk.

Kurva PertumbuhanPertumbuhan mikroba didalam suatu kultur mempunyai kurva

seperti terlihat pada gambar berikut:

Pengaruh nutrien Dan

Lingkungan terhadap pertumbuhan sel

mikroba

Pengaruh Nutrien

Kecepatan pertumbuhan pada fase logaritmik dipengaruhi oleh tersedianya nutrien didalam medium dan dapat mencapai maksimum. Kecepatan pertumbuhan mempengaruhi ukuran sel dan jumlah asam nukleat di dalam sel. Semakin tinggi kecepatan pertumbuhan semakin besar ukuran sel dan semakin tinggi jumlah asam nukleat di dalam sel.

Pengaruh SuhuPengaruh suhu terhadap kecepatan pertumbuhan spesifik mikroba dapat digolongkan menjadi :(1). Psikrofilik(2). Mesofilik(3). Thermofilik.Suhu juga mempengaruhi efisiensi konversi substrat menjadi massa sel

suhu yang optimum untuk pertumbuhan khamir R210 adalah suhu ruang. Suhu optimum pada sebagian khamir adalah 20oC sampai 30oC. Menurut Fardiaz, kisaran suhu untuk pertumbuhan kebanyakan khamir yaitu pada suhu optimum (25-30oC) dan suhu maksimum 35-47oC

Pengaruh Aktivitas Air

Air sangat penting untuk pertumbuhan mikroba karena selain merupakan 80% dari berat sel mikroba juga karena air berfungsi sebagai reaktan misalnya dalam reaksi hidrolisis, dan sebagai produk misalnya dari reduksi oksigen dalam sistem transpor elektron.

Pengaruh pH

Kebanyakan mikroba dapat tumbuh pada kisaran pH sebesar 3–4. Nilai pH untuk pertumbuhan mikroba mempunyai hubungan dengan suhu pertumbuhannya. Jika suhu pertumbuhan naik, pH optimum untuk pertumbuhan juga naik. Dalam fermentasi, kontrol pH penting sekali dilakukan karena pH yang optimum harus dipertahankan selama fermentasi

Pada suhu ruang, pH medium pertumbuhan mempunyai nilai yang cukup konstan untuk kisaran pH optimum pertumbuhan khamir, yakni 3,3-3,53. Kondisi pH medium yang optimum ini menghasilkan laju pertumbuhan khamir yang optimum pula.

Pengaruh Oksigen

Berdasarkan kebutuhan akan oksigen mikroba dapat dibedakan yaitu mikroba yang bersifat aerobik, anaerobik dan anaerobik fakultatif. Kapang dan khamir pada umumnya bersifat aerobik, sedangkan bakteri dapat bersifat aerobik dan anaerobik.

Efisiensi pertumbuhanDan

Cara pengukuran pertumbuhan sel

mikroba

Pertumbuhan pada bakteri didefinisikan dengan pertambahan berat sel. Karena berat sel relatif sama maka pertumbuhan dapat didefinisikan sebagaipertambahan jumlah sel.

Metode Turbidimetri

jumlah sel bakteri dapat dihitung dengan cara mengetahuikekeruhan turbiditas kultur. Semakin keruh suatu kultur semakin banyak jumlahselnya. Prinsip dasar metode turbidimetri adalah jika cahaya mengenai sel makasebagian cahaya diserap dan sebagian cahaya diteruskan. jumlah cahaya yang diserap proposional berbanding lurus dengan jumlah sel bakteri.

Metode Total CountTotal count memerlukan mikroskop dan wadah yang

diketahui volumenya. Jika setetes kultur dimasukkan ke dalam wadah misalnya hemasitometer yang telah diketahui volumenya maka jumlah sel dapat dihitung

Metode Berat Kering

Cara yang paling cepat mengukur jumlah sel adalah metode berat kering. Metode ini relatif mudah dilakukan yaitu kultur disaring atau disentrifugasi kemudian bagian yang tersaring atau yang mengendap hasil sentrifugasi dikeringkan. Pada metode ini juga tidak dapat membedakan sel yang hidup dan yang mati. akan tetapi keterbatasan itu tidak menutup manfaat metode ini dalam hal mengukur efisiensi fermentasi karena pertumbuhan diukur dengan satuan berat sehingga dapatdiperhitungkan dengan parameter konsumsi substrat dan produksi senyawa yang diinginkan.

Metode Viable CountMetode viable count sering disebut dengan metode total plate count. Kultur diencerkan sampai batas yang diinginkan. Kultur encer ditumbuhkan kembali pada media sehingga diharapkan setiap sel tumbuh menjadi koloni beberapa saat berikutnya biasanya 12-24 jam

Terima Kasih