Mikrobiologi Industri

 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 unsur ini akan dijelaskan dalam makalah yang berjudul “Media Fermentasi  Sumber Karbon dan Mineral”. Adapun sumber nutrisi yang lain seperti nitrogen, air, mineral, vitamin, oksigen dan lain sebagainya.

1.2         Rumusan Masalah

1.      Apa yang dimaksud dengan fermentasi ?

2.      Ada berapa macam jenis fermentasi menurut pembagian media?

3.      Sumber karbon apa saja yang dapat digunakan dalam media fermentasi?

4.      Sumber mineral apa saja yang dapat digunakan dalam media fermentasi?

1.3         Tujuan Penulisan

1.      Agar mengetahui pengertian dari fermentasi

2.      Agar mengetahui ada berapa macam pembagian dari media fermentasi

3.      Agar mengetahui sumber karbon yang dapat digunakan dalam media fermentasi

4.      Agar mengetahui sumber mineral yang dapat digunakan dalam media fermentasi

BAB  II

PEMBAHASAN

2.1     Media Fermentasi

          Fermentasi  pada awalnya hanya menunjukkan pada suatu peristiwa alami pada pembuatan anggur yang menghasilkan buih. Beberapa ahli mendefinisikan kata fermentasi dengan pengertian yang berbeda. Fardiaz (1992) mendefinisikan fermentasi sebagai proses pemecahan karbohidrat dan asam amino secara anaerobik, yaitu tanpa memerlukan oksigen. Senyawa yang dapat dipecah dalam proses fermentasi terutama karbohidrat, sedangkan asam amino hanya dapat difermentasi oleh beberapa jenis bakteri tertentu. Satiawihardja (1992) mendefinisikan fermentasi dengan suatu proses dimana komponen-komponen kimiawi dihasilkan sebagai akibat adanya pertumbuhan maupun metabolisme mikroba. Pengertian ini mencakup fermentasi aerob dan anaerob.

Fermentasi adalah suatu proses dimana komponen-komponen kimiawi dihasilkan sebagai akibat adanya pertumbuhan maupun metabolisme mikroba tanpa bantuan oksigen. Fermentasi dapat meningkatkan nilai gizi bahan yang berkualitas rendah serta berfungsi sebagai pengawetan bahan dan merupakan suatu cara untuk menghilangkan zat antinutrisi yang terkandung dalam suatu bahan makanan.

Berdasarkan media yg digunakan, fermentasi secara umum dibagi menjadi dua model utama yaitu fermentasi media cair (Submerged Fermentation) dan fermentasi media padat (Solid state fermentation). Dalam fermentasi tradisional, baik fermentasi medium cair  maupun medium padat telah lama dikenal. Fermentasi cair meliputi fermentasi minuman anggur, fermentasi asam cuka, yogurt, dan kefir. Fermentasi media padat seperti fermentasi tempe, oncom, kecap, tape dan silase.

2.1.1  Fermentasi media padat (Solid State Fermentation)

a.    Definisi

              Fermentasi media padat merupakan proses fermentasi yang berlangsung dalam substrat tidak larut, namun mengandung air yang cukup sekalipun tidak mengalir bebas. Solid State Fermentation mempunyai kandungan nutrisi per volume jauh lebih pekat sehingga hasil per volum dapat lebih besar. Produk dari fermentasi media padat misalnya oncom, kecap, dan tape.

b.    Keuntungan

1.         Medium yang digunakan relatif sederhana

2.         Ruang yang diperlukan untuk peralatan fermentasi relatif kecil, karena air yang digunakan sedikit.

3.         Inokulum dapat disiapkan secara sederhana

4.         Kondisi medium tempat pertumbuhan mikroba mendekati kondisi habitat alaminya

5.         Aerasi dihasilkan dengan mudah karena ada ruang diatara tiap partikel substratnya

6.         Produk yang dihasilkan dapat dipanen dengan mudah

c.     Faktor-faktor yang mempengaruhi

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, volum gas, tetapi meningkatkan resiko kontaminasi dengan bakteri.

2.         Temperatur

Temperatur berpengaruh terhadap laju reaksi biokimia selama proses fermentasi.

3.         Pertukaran gas

Pertukaran gas antara fase gas dengan substrat padat mempengaruhi proses fermentasi.

2.1.2 Fermentasi Media Cair (Submerged Fermentation)

a.    Definisi

Submerged Fermentation adalah fermentasi yang melibatkan air sebagai fase kontinyu dari sistem pertumbuhan sel bersangkutan atau substrat, baik sumber karbon maupun mineral terlarut atau tersuspensi sebagai partikel-partikel dalam fase cair. Fermentasi cair dengan teknik tradisional tidak dilakukan pengadukan, berbeda dengan teknik fermentasi cair modern melibatkan fermentor yang dilengkapi dengan: pengaduk agar medium tetap homogen, aerasi, pengatur suhu (pendinginan dan pemanasan) dan pengaturan pH. Proses fermentasi cair modern dapat dikontrol lebih baik dan hasil lebih seragam dan dapat diprediksi. Juga tidak dilakukan sterilisasi, namun pemanasan,perebusan dan pengukusan mematikan banyak mikrobacompetitor.

Fermentasi cair meliputi minuman anggur dan alkohol, fermentasi asam cuka, yogurt dan kefir.

b.    Jenis-jenis media cair

1)        Fermentasi yang diagitasi dimana substratnya larut dalam air

Jenis fermentasi ini dikerjakan dalam suatu labu atau gelas yang cocok atau lebih modern dengan menggunakan fermentor dimana substratnya larut sempurna dalam air. Pengambilan subtrat oleh mikroba melalui fase larutan dalam air. Pada kultur labu yang dikocok, agitasi dilakukan dengan bantuan alat pengocok (Shacker).

2).   Fermetasi yang diagitasi dimana zat yang tidak larut dalam air tersuspensi fase cair

Pada fermentasi ini substrat zat padat tidak larut dalam air tetapi  dalam bentuk bubuk-bubuk halus yang tersuspensi dalam sejumlah air yang banyak. Garam dan zat-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 mikroba biasanya disertai dengan produksi suatu faktor yang dapat melarutkan yang mungkin sifatnya ekstraseluler atau terletak didalam dinding dalam air sehingga partikel substrat tersuspensi secara merata dalam medium yang mengandung air agar terjadi kontak dengan mikroba secara maksimum.

3).   Fermentasi yang diagitasi dimana zat cair yang tidak larut dalam air tersuspensi dalam fase cair

          Jenis fermentasi ini dan mekanisme pengambilan substrat sama dengan yang kedua, kecuali sifat bersifat cair.

4).   Fermentasi yang tidak diagitasi dimana substratnya larut dalam fase 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 bentuk baki atau dalam suatu wadah yang mempunyai permukaan yang luas dan dalamya media biasanya 2,5 – 5,0 cm untuk produksi yang tinggi.

Untuk produksi kompoen-komponen pakan yang paling banyak digunakan adalah fermentasi cair jenis pertama, kemudian jenis keempat untuk memproduksi asam-asam organik seperti asam sitrat, asam glutamat dan jenis ketiga untuk produksi protein sel tunggal (PST).

           Fermentasi media cair untuk memproduksi pangan secara langsung memungkinkan dilakukan jika dalam proses fermentasi telah terbentuk komponen yang diinginkan disamping sejumlah biomassa yang dapat digunakan. Proses ini biasanya masih membutuhkan proses tambahan setelah akhir fermentasi.

c.     Keuntungan

1.         Hampir disemua bagian tangki terjadi fermentasi

2.         Kontak antar reaktan dan bakteri semakin besar

d.     Kelemahan

Biaya operasi relatif mahal

Industri fermentasi di negara-negara maju sudah berkembang sedemikian pesatnya, termasuk dalam produksi hasil-hasil pemecahan atau metabolit primer oleh mikroba (asam, asam amino, alkohol), hasil metabolit sekunder (antibiotik, toksin), produksi masa sel (protein sel tunggal), enzim, dan sebagainya. Mikroba yang umum digunakan dalam industri fermentasi termasuk dalam bakteri dan fungi tingkat rendah yaitu kapang dan khamir.

Kebanyakan fermentasi, 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.

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 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.

          Faktor utama yang mempengaruhi pilihan akhir bahan baku tersendiri yang diikuti/ digunakan:

1.         Ongkos dan pendapatan. 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 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.

2.2     Sumber Karbon

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

Y_carbon (g/g) =

          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.

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.

Energi diperoleh terutama melalui 2 jalan:

1.      Fosforilasi substrat

Fosforilasi Substrat adalah pembentukan ATP dengan cara mentransfer secara langsung gugus fosfat ke ADP.

2.      Fosforilasi oksidatif

Suatu lintasan metabolisme dengan penggunaan energi yang dilepaskan oleh oksidasi nutrien untuk menghasilkan ATP, dan mereduksi gas oksigen menjadi air.

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.

          Glukosa (C₆H₁₂O₆) merupakan gula paling sederhana digunakan sebagai sumber karbon yang mana merupakan unsur paling besar dalam medium fermentasi, melalui fermentasi glukosa akan menghasilkan etanol (2C₂H₅OH). Reaksi fermentasi ini dilakukan oleh ragi, dan digunakan pada produksi makanan. berdasar berat. Kebanyakan kapang menggunakan glukosa sebagai sumber karbonnya. Beberapa jasad dapat menggunakan lebih dari satu sumber karbon.

          Sumber karbon yang umum digunakan adalah karbohidrat, antara lain; serealia,  umbi  ketela pohon, jagung dan lain-lain. Selain itu juga yang umum digunakan adalah sukrosa yang diperoleh dari gula tebu, laktosa yang diperoleh dari gula susu serta corn step liquor dari hasil samping ekstrak pati jagung dan molase, malt extract, starch, sulphite waste liquor, selulosa serta whey.

2.2.1  Molase

Glukosa dan sukrosa murni jarang digunakan dalam fermentasi skala industri, dikarenakan faktor biaya. Molase adalah limbah industri gula yang tentunya lebih murah atau sebuah produk sampingan dari tebu dan produksi gula.

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.

Tabel 2.2.1 Komposisi molase

Komponen	Persentase
-          Air -          Sukrosa -          Dektrosa -          Fruktosa -          Gula reduksi lain -          Karbohidrat lain -          Abu -          Senyawa nitrogen -          Asam-asam non nitrogen -          Lilin, sterol dan fosfolipid	17-25 30-40 4-9 5-12 1-5 2-5 7-15 2-6 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 mungkin mengalami metabolism, tergantung pada mikroorganismenya. Ekstrak gandum juga mengandung beberapa vitamin dan kira-kira 5% substansi nitrogen, protein, peptide dan asam amino.

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.

2.2.3   Pati

Pati jagung paling banyak dipakai, dapat juga diperoleh dari sereal yang lain atau potongan akar. Untuk digunakannya 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.

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.

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. Gula yang mengandung limbah yang berasal dari pembuatan bubur kertas industri terutama digunakan untuk budidaya ragi. Limbah minuman keras dari pohon konifer mengandung 2-3% (b / v) gula, yang merupakan campuran dari heksosa (80%) dan pentosa (20%). Heksosa mencakup glukosa, mannose dan galaktosa, sedangkan gula pentosa sebagian besar xilosa dan arabinosa.

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 150^o-185^oC. Dalam proses kontinyu kemungkinan didapat dari sirup bubuk gergaji yang mengandung 4-5% gula pereduksi (campuran glukosa dan pentosa) dengan hasil 45-55%.

2.2.5  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. Relatif sedikit mikroorganisme dapat menggunakannya secara langsung, karena sulit untuk menghidrolisis. Komponen selulosa adalah sebagian kristal, bertatahkan dengan lignin, dan menyediakan luas permukaan kecil untuk serangan enzim. Ini umumnya digunakan dalam fermentasi substrat padat untuk menghasilkan berbagai jamur. Walaupun demikian ini dapat berpotensi tinggi yaitu sebagai sumber yang dapat diperbarui dari fermentasi gula saat dihidrolisis khususnya pada biokonversi menjadi etanol untuk penggunaan bahan bakar.

2.2.6  Whey

          Whey adalah produk samping dari suatu indutri harian (industri keju ataupun susu). Sepanjang tahun produksi whey di dunia lebih dari 80 juta ton, mengandung lebih dari 1 juta ton laktosadan 0,2 juta ton protein susu. Whey 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. Whey susu diperoleh dari limbah pembuatan keju dengan komposisi seperti tabel 3.

Tabel 2.2.6 Komposisi Whey susu (g/L)

Komponen	Jumlah (g/ L)
-          Laktosa -          Protein -          Senyawa nitrogen terlarut -          Lipid -          Garam-garam mineral -          Berat kering	45-50 7-9 1,5 1-2 6-8 63-70

(sumber : Hidayat, dkk, 2006)

 

2.2.7   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 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.

2.3     Sumber Mineral

Mineral penting dalam formulasi media yaitu magnesium (Mg), kalium (K), sulfur (S), kalsium (Ca) dan klor (Cl)  harus ditambahkan secara khusus.  Kobal (Co), Tembaga (Cu), Besi (Fe), Mangan (Mn), Molibdenum (Mo) dan Seng (Zn) penting dalam aktivitas mikroba, dan umumnya terdapat dalam bahan dasar sebagai impurities (pada tetes atau limbah pati jagung).

          Media fermentasi seperti CaCO₃ juga dibutuhkan oleh mikroorganisme sebagai sumber nutrisi dan mineral untuk pertumbuhannya dalam memperoleh energi, pembentukan sel, dan biosintesis produk-produk metabolisme. Penambahan sumber karbon seperti glukosa dan mineral lain seperti NaCl salah satunya, dilakukan untuk menunjang pertumbuhan mikroorganisme sehingga dengan memberikan nutrisi dan mineral tambahan ketersediaan nutrien bagi mikroorganisme dapat terjamin yang membuat mikroorganisme dapat melakukan metabolismenya dengan baik dan dapat memproduksi produk dengan aktivitas terbaik. Selain itu, NaCl juga berfungsi sebagai media selektif atau media penghambat dalam menekan pertumbuhan mikroorganisme lain dan merangsang pertumbuhan mikroorganisme yang diinginkan.

          Semua proses fermentasi, kecuali solid-substrat fermentasi, memerlukan sejumlah besar air karena air merupakan komponen utama dalam medium fermentasi digunakan sebagai pelarut alami. Untuk beberapa fermentasi, terutama tanaman dan kultur sel hewan, air yang digunakan harus sangat murni. Air deionisasi  atau deionized water adalah air yang telah dimurnikan dengan proses pertukaran ion, yang menghilangkan kedua ion positif dan negatif, ion positif seperti kalsium dan sodium, dan ion negatif seperti klorida dan bikarbonat, sehingga dengan demikian zat mineral anorganik dan bahan-bahan polutan lainnya dapat dihindari.

BAB III

PENUTUP

3.1         Kesimpulan

Adapun kesimpulan yang dapat diambil dari makalah ini adalah sebagai berikut:

1.             Fermentasi adalah suatu proses dimana komponen-komponen kimiawi dihasilkan sebagai akibat adanya pertumbuhan maupun metabolisme mikroba tanpa bantuan oksigen.

2.             Berdasarkan media yg digunakan, fermentasi secara umum dibagi menjadi dua model utama yaitu fermentasi media cair (Submerged Fermentation) dan fermentasi media padat (Solid state fermentation).

3.             Fermentasi media padat merupakan proses fermentasi yang berlangsung dalam substrat tidak larut, namun mengandung air yang cukup sekalipun tidak mengalir bebas. Produk dari fermentasi media padat misalnya oncom, kecap dan tape.

4.             Fermentasi media cair adalah fermentasi yang melibatkan air sebagai fase kontinyu dari sistem pertumbuhan sel bersangkutan atau substrat, baik sumber karbon maupun mineral terlarut atau tersuspensi sebagai partikel-partikel dalam fase cair. Fermentasi cair meliputi minuman anggur dan alkohol, yogurt.

5.             Sumber karbon yang umum digunakan adalah karbohidrat antara lain serealia,  umbi  ketela pohon, jagung dan lain-lain. Selain itu juga yang umum digunakan adalah sukrosa yang diperoleh dari gula tebu, laktosa yang diperoleh dari gula susu serta corn step liquor dari hasil samping ekstrak pati jagung dan molase, malt extract, starch, sulphite waste liquor, selulosa serta whey.

6.             CaCO₃ dibutuhkan mikroorganisme sebagai sumber nutrisi dan mineral untuk pertumbuhannya dalam memperoleh energi, pembentukan sel, dan biosintesis produk-produk metabolisme.

7.             Penambahan sumber karbon seperti glukosa dan mineral lain seperti NaCl dilakukan untuk menunjang pertumbuhan mikroorganisme.

Share this post