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 11 004 Muhammad Amri H311 11 293 Yulianti H311 12 014 Nini Astuti Alwi H311 12 019

Pemilihan dan syarat substrat Aerasi dan agitasi Kurva pertumbuhan sel Pengaruh nutrien dan lingkungan terhadap pertumbuhan sel mikroba Efisiensi pertumbuhan dan cara pengukuran pertumbuhan sel mikroba

Pemilihan dan syarat substrat

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

Syarat substrat untuk fermentasi: 1. Tersedia dan mudah didapat. 2. Sifat fermentasi. 3. Harga.

Aerasi dan 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.

Kurva dan Pertumbuhan sel

Pertumbuhan Sel 1. 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 bercabangcabang. Semakin cepat pengocokan pada kultur terendam. Semakin pendek hifa yang terbentuk.

Kurva mikrobaPertumbuhan didalam suatu kultur mempunyai

Pertumbuhan seperti terlihat pada gambar berikut:

kurva

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 Suhu Pengaruh 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 pertumbuhan Dan 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 Count Total 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 Count Metode 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