MEDIUM FERMENTASI - Spada UNS

MEDIUM FERMENTASI

Medium fermentasi menyediakan nutrisi yang dibutuhkan mikroba

untuk :

 memperoleh energi

 pertumbuhan

 bahan pembentuk sel

 biosintesa produk metabolisme

Medium ; tergantung jenis mikroba dan produk yang dihasilkan

Medium fermentasi menyediakan nutrisi yang dibutuhkan mikroba

untuk :

 memperoleh energi

 pertumbuhan

 bahan pembentuk sel

 biosintesa produk metabolisme

Medium ; tergantung jenis mikroba dan produk yang dihasilkan

 Sederhana vs Kompleks ; tergantung jenis mikroba dan proses fermentasi

 Mikroba autotrop ; mampu sintesis senyawa organik dr senyawa

anorganik sederhana

 Mikroba chemoorganotrop ; butuh senyawa organik dlm medium

 Medium sintetis vs medium crude

murni, konsentrasi, struktur diketahui keuntungan ; mudah dimodifikasi,

tidak membentuk buih

skala penelitian – industri skala kecil

 Sederhana vs Kompleks ; tergantung jenis mikroba dan proses fermentasi

 Mikroba autotrop ; mampu sintesis senyawa organik dr senyawa

anorganik sederhana

 Mikroba chemoorganotrop ; butuh senyawa organik dlm medium

 Medium sintetis vs medium crude

murni, konsentrasi, struktur diketahui keuntungan ; mudah dimodifikasi,

tidak membentuk buih

skala penelitian – industri skala kecil

Kriteria Sumber Nutrien Fermentasi Skala Besar :

Kriteria Sumber Nutrien Fermentasi Skala Besar :

Media dapat :

 Menghasilkan produk/biomassa per gram substrat ; maksimum

 Menghasilkan konsentrasi produk/biomassa maksimum

 Menghasilkan konsentrasi produk/biomassa dengan laju maksimum

 Menghasilkan produk samping ; rendah

 Mutu medium konsisten, murah, tersedia sepanjang tahun

 Tidak menimbulkan masalah saat pembuatan media, sterilisasi, aerasi, agitasi, ekstraksi dan pemurnian hasil serta perlakuan limbah

Media dapat :

 Menghasilkan produk/biomassa per gram substrat ; maksimum

 Menghasilkan konsentrasi produk/biomassa maksimum

 Menghasilkan konsentrasi produk/biomassa dengan laju maksimum

 Menghasilkan produk samping ; rendah

 Mutu medium konsisten, murah, tersedia sepanjang tahun

 Tidak menimbulkan masalah saat pembuatan media, sterilisasi, aerasi, agitasi, ekstraksi dan pemurnian hasil serta perlakuan limbah

Pengaruh Medium terhadap Proses Fermentasi

 Pertumbuhan sel

 Pembentukan produk

 pH

 Pembentukan buih

 Potensial oksidasi

 Morfologi mikroba

++ precursor/inducer/inhibitor/bufer/antibuih

KEBUTUHAN MIKROBA DALAM FERMENTASI

KEBUTUHAN MIKROBA DALAM FERMENTASI

 AIR

 SUMBER ENERGI

 SUMBER KARBON

 SUMBER NITROGEN

 MINERAL

 VITAMIN

 OKSIGEN (aerob)

 AIR

 SUMBER ENERGI

 SUMBER KARBON

 SUMBER NITROGEN

 MINERAL

 VITAMIN

 OKSIGEN (aerob)

AIR AIR

 Komponen utama fermentasi cair

 Kualitas air ; bersih ; komposisi tetap ; jumlah besar

 Co. kualitas beer dipengaruhi kandungan mineral

 Perlakuan Water Treatment ;

deionisasi, penambahan garam, pengaturan pH

SUMBER ENERGI

 Energi untuk pertumbuhan sel

 Sumber ; medium, cahaya

 Chemoorganotroph ; sumber karbon (Karbohidrat, lemak, Protein)

 Organisme tertentu mampu menggunakan hidrokarbon, metanol

 Energi untuk pertumbuhan sel

 Sumber ; medium, cahaya

 Chemoorganotroph ; sumber karbon (Karbohidrat, lemak, Protein)

 Organisme tertentu mampu menggunakan hidrokarbon, metanol

SUMBER KARBON SUMBER KARBON

 Sumber energi

 Sumber karbon ; serealia, kentang, ubi kayu, molases

alkohol, asam organik, metana, alkana

 Wujud ; serpihan ; pati

 Pemilihan sumber karbon berdasar produk utama fermentasi yang

merupakan hasil pemecahan substrat

 Kemurnian sumber berpengaruh

 Perhatikan kemungkinan perubahan akibat sterilisasi

 Sumber energi

 Sumber karbon ; serealia, kentang, ubi kayu, molases

alkohol, asam organik, metana, alkana

 Wujud ; serpihan ; pati

 Pemilihan sumber karbon berdasar produk utama fermentasi yang

merupakan hasil pemecahan substrat

 Kemurnian sumber berpengaruh

 Perhatikan kemungkinan perubahan akibat sterilisasi

SUMBER NITROGEN SUMBER NITROGEN

 Sumber nitrogen ; senyawa anorganik/

senyawa organik

 Sumber nitrogen anorganik ; gas ammonia, garam ammonium, nitrat

 Sumber nitrogen organik ; asam amino,protein, urea

 Sumber protein ; corn steep liqour, tepung kedelai, tepung kacang,

hidrolisat casein, tepung ikan

 Kebutuhan (jenis,jumlah) disesuaikan dengan tipe proses fermentasi

 Asam amino tertentu menghambat biosintesis

 Sumber nitrogen ; senyawa anorganik/

senyawa organik

 Sumber nitrogen anorganik ; gas ammonia, garam ammonium, nitrat

 Sumber nitrogen organik ; asam amino,protein, urea

 Sumber protein ; corn steep liqour, tepung kedelai, tepung kacang,

hidrolisat casein, tepung ikan

 Kebutuhan (jenis,jumlah) disesuaikan dengan tipe proses fermentasi

 Asam amino tertentu menghambat biosintesis

MINERAL MINERAL

 Pertumbuhan dan

metabolisme mikroba

 Magnesium, phosphat,

kalium, sulfur, kalsium, chlorin

 Komposisi ;

tunggal/campur an

 Pertumbuhan dan

metabolisme mikroba

 Magnesium, phosphat,

kalium, sulfur, kalsium, chlorin

 Komposisi ;

tunggal/campur an

VITAMIN VITAMIN

 Sebagian sumber karbon dan sumber nitrogen alami

mengandung vitamin

 Proses fermentasi butuh 1 vitamin ; vitamin murni

 Sebagian sumber karbon dan sumber nitrogen alami

mengandung vitamin

 Proses fermentasi butuh 1 vitamin ; vitamin murni

BUFFER

 Pengendalian pH pada pH optimum

 Kombinasi sumber medium

mempengaruhi pH

 Pengaturan dengan penambahan

asam/basa

 Pengendalian pH pada pH optimum

 Kombinasi sumber medium

mempengaruhi pH

 Pengaturan dengan penambahan

asam/basa

PRECURSOR

INHIBITOR

INDUCER

ANTI BUIH

 Pemurnian parsial terhadap nutrien komplek

 Modifikasi pH, suhu, aerasi dan agitasi

 Senyawa anti buih ; alkohol, stearil dan oktildeconal, ester, sulphonat dan polypropylene glikol

 Hanya ditambahkan saat selama fermentasi terbentuk buih

 Pemurnian parsial terhadap nutrien komplek

 Modifikasi pH, suhu, aerasi dan agitasi

 Senyawa anti buih ; alkohol, stearil dan oktildeconal, ester, sulphonat dan polypropylene glikol

 Hanya ditambahkan saat selama fermentasi terbentuk buih

FORMULASI MEDIUM FORMULASI MEDIUM

 Tahap penting perencanaan proses fermentasi

 Komponen medium memenuhi

semua kebutuhan pembentukan &

pemeliharaan biomassa dan produk

 Formulasi media ; stoikiometri pertumbuhan dan pembentukan produk

 Tahap penting perencanaan proses fermentasi

 Komponen medium memenuhi

semua kebutuhan pembentukan &

pemeliharaan biomassa dan produk

 Formulasi media ; stoikiometri pertumbuhan dan pembentukan produk

Co. penelitian