Pengunduhan Dan Pemurnian Produk Fermentasi
Oleh : Ilma Indah Marinda (103020063) Rosi Ayu Faiza (103020061) Dwi Maya Sari (1030200) M Fikri Isnaeni (1030200) Agung (1030200)
PENGUNDUHAN
PEMURNIAN
Hasil proses fermentasi adalah bermacammacam produk yaitu biomassa gel, bioenzim, metabolit, biokonversi, sisa makanan, dan hasil samping yang tidak diinginkan. Untuk memperoleh hasil masing-masing produk yang diinginkan, harus dipisahkan dan dimurnikan sehingga diperoleh produk yang bermutu.
BERDASARKAN LETAK PRODUKSI produk intraseluler produk ekstraseluler BERDASARKAN PERAN DALAM METABOLISME metabolit primer metabolit sekunder
HASIL FERMENTASI Fermentasi dengan produk BIOMASSA (sel mikroba) : Produk biomassa mungkin berupa sel aktif (Baker’s yeast) ataupun protein sel tunggal (single cell protein) baik yang dipergunakan untuk bahan pangan (food) maupun sebagai bahan pakan (feed) yang diperoleh dari sel-sel bakteria, khamir dan kapang. SCP (Spirulina, Sancorella) spora Penicillium roquefortii (keju) Rhizobium sp.(simbiosis dg tan Leguminoceae) Bakteri asam laktat (yoghurt) B. thuringiensis (kristal protein → insektisida)
Fermentasi dengan produk ENZIM mikroba Tanaman, hewan dan mikroorganisme merupakan sumber enzim yang melimpah. Akan tetapi untuk dapat diproduksi secara komersial, enzim mikroorganisme mempunyai prospek yang sangat baik mengingat kelebihan-kelebihan yang dipunyainya. Banyak enzim yang telah diproduksi secara komersial, antara lain amilase/diastase, amiloglukosidase, glukosa isomerase, selulase, protease dan lain sebagainya. Metabolit primer, merupakan metabolit yang berperanan penting dalam penyusunan makromolekul ensensial maupun enzim. metabolit primer, senyawa antara yg disintesis oleh aktivitas sel pd fase pertumbuhan (trofofase ).Termasuk disini hasil antaranya dan produk akhir. Produk-produk fermentasi yang termasuk dalam kelompok ini antara lain asam-asam organik (asetat, laktat, sitrat, propionat), alkohol (metanol, etanol, butanol, propanol), asam-asam amino (glutamat, aspartat, lisin, metionin), asam-asam lemak, karbohidrat (levan, glukan, mannan, glukosa), nukleotida dan vitamin-vitamin.
• metabolit sekunder Senyawa yang disintesis sel setelah fase pertumbuhan (idiofase) Metabolit sekunder, merupakan metabolit yang disintesa oleh mikroorganisme tetapi tidak langsung disebutkan di atas, yang memerlukan cara pengunduhan dan pemurnian yang cukup rumit, juga terdapat produk-produk fermentasi yang berupa makanan atau minuman yang langsung dapat dikonsumsi tanpa perlakuan pemurnian. Tempe, tape, keju (makanan) dan bir, anggur, arak (minuman) merupakan produk-produk yang tidak memerlukan pemurnian.
Proses Transformasi Sel mikrobia dapat digunakan untuk mengubah senyawaan menjadi senyawa lain yang secara struktur berkaitan, yang mana senyawa yang dihasilkan mempunyai nilai ekonomi yang tinggi. Contoh proses transformasi adalah mengubah alkohol menjadi asam asetat. Proses transformasi dapat juga digunakan untuk produksi antibiotik.
Cara pengunduhan dan pemurnian produk fermentasi sangat bervariasi dari yang sangat sederhana sampai dengan yang rumit. Oleh karena itu biaya yang dikeluarkan untuk proses inipun bervariasi
Untuk produk-produk yang memerlukan biaya cukup besar dilakukan pemilihan proses yang tepat dan efisien, Dalam pemilihan proses beberapa hal perlu mendapatkan perhatian : Lokasi produk yang diinginkan (intraselular/ekstraseluler) Proses fermentasi yang dilaksanakan (kultur padat/cair) Karakteristik fisiko-khemis produk Konsentrasi produk dalam cairan fermentasi biasanya berkadar rendah Kandungan substansi lain dalam cairan fermentasi (komponen medium, kotoran, metabolit lain) Bentuk produk yang diinginkan (padat, kristal/cair) Persyaratan produk (kemurnian) Nilai ekonomis produk.
Cara pengunduhan dan pemurnian hasil fermentasi juga tidak terlepas dari proses-proses sebelumnya dalam rangkaian proses produksi. Sehingga proses yang dilakukan sebelum mendapatkan produk sering mengacu pada kemudahan pengunduhan dan pemurnian produk fermentasi. Beberapa langka-langkah yang mempunyai tujuan kemudahan tersebut adalah : Seleksi mikroorganisme, yang bersifat flokulan untuk memudahkan pemisahan sel dari cairannya atau yang tidak membentuk pigmen/metabolit lain. Modifikasi kondisi fermentasi untuk mengurangi produksi metabolit lain yang tidak diinginkan. Ketepatan waktu pengunduhan. Pengendalian pH dan temperatur setelah pengunduhan. Penambahan agensia flokulan/imobil Penggunaan enzim perusak dinding sel.
Teknik pemisahan produk yg akan dipisahkan harus memperhatikan - Produk dalam (intraseluler) atau luar sel (ekstraseluler) - Konsentrasi produk - Sifat fisik (ukuran partikel dll) dan kimia - Tujuan penggunaan produk - Kemurnian yang diharapkan - Harga produk dan pertimbangan ekonomi lain
Yang umum, teknik pemisahan itu meliputi: • pemisahan senyawa larut dan tidak larut, dgn bbrp teknik filtrasi, sentrifugasi. • isolasi, dg teknik ekstraksi dan adsorpsi. • pemurnian produk, dg teknik kromatografi, pengendapan, ultrafiltrasi dan elektroforesa. • pekerjaan akhir, dg teknik kristalisasi, pengeringan, pengendalian dan tindakan thd kemungkinan pengotoran lain.
Pengunduhan Produk Ekstraseluler Kultur fermentasi
Ekstraksi
Pemisahan bahan tak larut
Sel dan bahan tak larut
Fraksi larut
Konsentrasi Produk
Pemurnian
Produk akhir
Pengunduhan Produk Tak Larut
Gravitasi
Mekanik
Sentrifugasi Flokulasi
Filtrasi Dialisa
Pemisahan Sel Mikrobia dan Padatan lain
Penyerapan permukaan
Absorbsi Pertukaran ion Flotasi
Listrik
Elektroforesis Elektroosmosis Elektrodialisa
•Filtrasi •Sentrifugasi •Presipitasi/Pengendapan
