![Page 1: TEKNOLOGI FERMENTASI 1. Pendahuluan · 2021. 2. 15. · Fase pertumbuhan mikrobia. Fase Lag •Pada fase ini titik pertumbuhan nol, karena pada saat sel dipindah ke medium yg baru](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062510/61208656aaf07838c27e6ad0/html5/thumbnails/1.jpg)
Outline1. Ruang Lingkup Teknologi Fermentasi
2. Pemilihan Mikroorganisme
3. Penyiapan Inokulum
4. Kinetika Pertumbuhan
UTS
5. Penyediaan Substrat/ Formulasi Media
6. Sterilisasi
7. Pengetahuan tentang Bioreaktor/Fermenter
8. Pengunduhan dan Pemurnian
UAS
Nilai Gabungan
1. UTS : 30 %
2. UAS : 30 %
3. TUGAS : 30 %
4. KEHADIRAN : 10 %
![Page 2: TEKNOLOGI FERMENTASI 1. Pendahuluan · 2021. 2. 15. · Fase pertumbuhan mikrobia. Fase Lag •Pada fase ini titik pertumbuhan nol, karena pada saat sel dipindah ke medium yg baru](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062510/61208656aaf07838c27e6ad0/html5/thumbnails/2.jpg)
Ruang LingkupTeknologi Fermentasi
![Page 3: TEKNOLOGI FERMENTASI 1. Pendahuluan · 2021. 2. 15. · Fase pertumbuhan mikrobia. Fase Lag •Pada fase ini titik pertumbuhan nol, karena pada saat sel dipindah ke medium yg baru](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062510/61208656aaf07838c27e6ad0/html5/thumbnails/3.jpg)
Definisi FermentasiMikroorganisme
Klasik : Uraian senyawa kompleks senyawa sederhanaanaerob
Mikroorganisme
Modern : Pengubahan suatu substrat Bahan lebih berguna
Terkontrol
Fermentasi :• Segala macam proses metabolisme yg (enzim, jasad renik secara
oksidasi, reduksi, hidrolisa atau reaksi kimia lainnya) melakukanperubahan kimia pada suatu substrat organik dengan menghasilkanProduk Akhir.
• Aplikasi metabolisme mikrobia utk mengubah bahan (Industri) bakumenjadi produk yg bernilai lebih tinggi
• Misalnya: Etanol, Asetat, Antibiotik, Enzim, Vitamin, Protein sel tunggaldsb.
![Page 4: TEKNOLOGI FERMENTASI 1. Pendahuluan · 2021. 2. 15. · Fase pertumbuhan mikrobia. Fase Lag •Pada fase ini titik pertumbuhan nol, karena pada saat sel dipindah ke medium yg baru](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062510/61208656aaf07838c27e6ad0/html5/thumbnails/4.jpg)
Jenis Proses Fermentasi Berdasarkan Medium Pertumbuhan Mikroba
• Fermentasi Padat (solid Substrate fermentation)
Medium tdk larut, tapi cukup lembab untuk keperluan mikroba
• Fermentasi Semi Padat (Sub merged Substrate Fermentation)
Medium tidak larut, kelembaban cukup
• Fermentasi Cair ( Liquid Substrate Fermentation)
Substrat larut dan atau tidak larut.
![Page 5: TEKNOLOGI FERMENTASI 1. Pendahuluan · 2021. 2. 15. · Fase pertumbuhan mikrobia. Fase Lag •Pada fase ini titik pertumbuhan nol, karena pada saat sel dipindah ke medium yg baru](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062510/61208656aaf07838c27e6ad0/html5/thumbnails/5.jpg)
Jenis Fermentasi Berdasarkan Produk yang dihasilkan
• Alcoholic fermentation
• Lactic Acid Fermentation
1
Step 2
3
![Page 6: TEKNOLOGI FERMENTASI 1. Pendahuluan · 2021. 2. 15. · Fase pertumbuhan mikrobia. Fase Lag •Pada fase ini titik pertumbuhan nol, karena pada saat sel dipindah ke medium yg baru](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062510/61208656aaf07838c27e6ad0/html5/thumbnails/6.jpg)
Jenis Fermentasi berdasarkan Proses kerja
• Batch culture fermentation
Tanpa penambahan substrat selama fermentasi berlangsung
• Fed culture fermentation
Beberapa nutrisi/media ditambahkan selama fermentasi dalam interval tertentu, tidak adamedium pertumbuhan yang dipindahkan
• Semi batch culture fermentation
sebagian dari cairanf ermentasi dipindahkan setelah proses berlangsung (70-80 %) & sel yang tertinggal dalam tangki diendapkan/ disentrifugasi untuk digunakan lagi pada batch berikutnya
• Continuous culture fermentation
nutrien/media ditambahkan terus menerus ke dalam fermenter dan produk dipindahkan dari tangki fermenter scr terus menerus
![Page 7: TEKNOLOGI FERMENTASI 1. Pendahuluan · 2021. 2. 15. · Fase pertumbuhan mikrobia. Fase Lag •Pada fase ini titik pertumbuhan nol, karena pada saat sel dipindah ke medium yg baru](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062510/61208656aaf07838c27e6ad0/html5/thumbnails/7.jpg)
Fase pertumbuhan mikrobia
![Page 8: TEKNOLOGI FERMENTASI 1. Pendahuluan · 2021. 2. 15. · Fase pertumbuhan mikrobia. Fase Lag •Pada fase ini titik pertumbuhan nol, karena pada saat sel dipindah ke medium yg baru](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062510/61208656aaf07838c27e6ad0/html5/thumbnails/8.jpg)
Fase Lag
• Pada fase ini titik pertumbuhan nol, karena pada saat sel dipindah ke medium yg baru terjadi penyesuaian dengan lingkungan baru sehingga tidak segera terjadi pertumbuhan sel
Ciri-ciri fase lag :• Tidak ada peningkatan jumlah sel
• Sel membesar ukurannya
• Secara fisiologis sel aktif & mensintesa enzim
• Beradaptasi dg lingkungan baru
![Page 9: TEKNOLOGI FERMENTASI 1. Pendahuluan · 2021. 2. 15. · Fase pertumbuhan mikrobia. Fase Lag •Pada fase ini titik pertumbuhan nol, karena pada saat sel dipindah ke medium yg baru](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062510/61208656aaf07838c27e6ad0/html5/thumbnails/9.jpg)
Fase Log• Tingkat pertumbuhan maksimal dan naik secara konstan
• Tingkat pertumbuhan eksponensial dipengaruhi oleh Kondisi lingkungan (suhu, komposisi medium) Sifat genetik dari mikrobia
Fase Stationer / Tingkat pertumbuhan nol, ciri: • Terjadi akumulasi produk beracun, nutrien di dalam medium telah habis
• Jumlah sel yg mati = yg membelah, sehingga jumlah sel seimbang (cryptic growth)
• Jumlah sel yang hidup tetap
• Walau tidak ada pertumbuhan, fungsi sel tetap berjalan seperti metabolisme maupun biosintesa.
• Produksi beberapa metabolit sekunder adalah utama, terutama pada perpindahan dari fase logaritmik ke fase stasioner
![Page 10: TEKNOLOGI FERMENTASI 1. Pendahuluan · 2021. 2. 15. · Fase pertumbuhan mikrobia. Fase Lag •Pada fase ini titik pertumbuhan nol, karena pada saat sel dipindah ke medium yg baru](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062510/61208656aaf07838c27e6ad0/html5/thumbnails/10.jpg)
Fase Kematian (Death Phase)
• Tingkat pertumbuhan negatif, artinya jumlah sel yang hidup menurun
• Pada beberapa keadaan dapat diikuti dengan terjadinya lisis dari sel sehingga turbiditas dan jumlah sel yg dihitung secara langsung akan berkurang sejalan dengan pengurangan sel hidup
Ciri-ciri :• Terjadi akumulasi lanjut produk metabolit yang
menghambat nutrien penting dalam medium habis.• Jumlah sel yg hidup turun secara logaritmik.• Umumnya sel akan mati dalam bbrp waktu
![Page 11: TEKNOLOGI FERMENTASI 1. Pendahuluan · 2021. 2. 15. · Fase pertumbuhan mikrobia. Fase Lag •Pada fase ini titik pertumbuhan nol, karena pada saat sel dipindah ke medium yg baru](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062510/61208656aaf07838c27e6ad0/html5/thumbnails/11.jpg)
Industri Fermentasi• Industri yang memanfaatkan kemampuan
mikroorganisme dalam menghasilkan produk. Perkembangannya sejalan dengan perkembangan mikrobiologi industri.
Industri Pangan
Jenis Industri Industri Biokimia
Industri farmasi
![Page 12: TEKNOLOGI FERMENTASI 1. Pendahuluan · 2021. 2. 15. · Fase pertumbuhan mikrobia. Fase Lag •Pada fase ini titik pertumbuhan nol, karena pada saat sel dipindah ke medium yg baru](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062510/61208656aaf07838c27e6ad0/html5/thumbnails/12.jpg)
Industri Fermentasi
![Page 13: TEKNOLOGI FERMENTASI 1. Pendahuluan · 2021. 2. 15. · Fase pertumbuhan mikrobia. Fase Lag •Pada fase ini titik pertumbuhan nol, karena pada saat sel dipindah ke medium yg baru](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062510/61208656aaf07838c27e6ad0/html5/thumbnails/13.jpg)
Teknologi fermentasi
Teknologi fermentasi sebagai ilmu terapan yang mendasari industri fermentasi melalui pemanfaatan secara terpadu berbagai cabang ilmu seperti mikrobiologi, biokimia, kimia, keteknikan dan beberapa tahun belakangan ini melibatkan rekayasa genetika dan biologi molekuler, yaitu mulai dari teknik produksi makanan terfermentasi, enzym, asam-asam amino, vitamin, asam-asam organik, antibiotika dan teknik produksi biomassa sampai teknik penanganan dan perlakuan air buangan.
![Page 14: TEKNOLOGI FERMENTASI 1. Pendahuluan · 2021. 2. 15. · Fase pertumbuhan mikrobia. Fase Lag •Pada fase ini titik pertumbuhan nol, karena pada saat sel dipindah ke medium yg baru](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062510/61208656aaf07838c27e6ad0/html5/thumbnails/14.jpg)
• Fermentasi ➔ “fervere” (bhs Latin) artinya mendidihkan yaitumenggambarkan penampakan dari sari anggur yang terfermentasi.
• Fermentasi ➔ disimilasi anaerobik senyawa-senyawa organik yang disebabkan oleh aktivitas mikroorganisme atau ekstrak darisel-sel tersebut. Contoh : pembentukan alkohol, as. Laktatdan atibiotik
• Teknologi fermentasi ➔ upaya manusia untuk mencapai kondisi optimal agar proses fermentasi dapat memperoleh hasilyang maksimal serta sesuai dengan target yang direncanakan secara kualitatif ataupun kuantitatif.
• Bahan utama fermentasi :• Mikroorganisme• Enzim• Medium/subtrat• Fermentor/bioreaktor
1. Pengertian Teknologi Fermentasi
![Page 15: TEKNOLOGI FERMENTASI 1. Pendahuluan · 2021. 2. 15. · Fase pertumbuhan mikrobia. Fase Lag •Pada fase ini titik pertumbuhan nol, karena pada saat sel dipindah ke medium yg baru](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062510/61208656aaf07838c27e6ad0/html5/thumbnails/15.jpg)
Istilah – istilah dalam proses fermentasi :
1. Pertumbuhan ➔ pertambahan secara mikroindividu atau seluruhkelompok mikroorganisme yang hidup bersamasebagai satu koloni/ biakan
2. Asimilasi ➔ aktivitas transformasi sebagai komponen dari subtratkedalam sel yang berfungsi memberikan bahan-bahanyang diperlukan bagi pertumbuhan dan aktivitas hidup
3. Biosintesa ➔ pembentukan senyawa kompleks di dalam sel dalamjumlah yang lebih besar dari kebutuhan pemeliharaanaktivitas hidup normal. Contoh : vitamin, enzim dll
4. Desimilasi ➔ terjadi di dalam sel dan hasilnya dilepaskan ke medialingkungan. Contoh : karbohidrat, as. Amino
Reaksi Fermentasi :
C6H12O6 2CH3CHOHCOOH + 22,5 kkal
(as. laktat)
2. Proses Fermentasi
![Page 16: TEKNOLOGI FERMENTASI 1. Pendahuluan · 2021. 2. 15. · Fase pertumbuhan mikrobia. Fase Lag •Pada fase ini titik pertumbuhan nol, karena pada saat sel dipindah ke medium yg baru](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062510/61208656aaf07838c27e6ad0/html5/thumbnails/16.jpg)
Energi yg dibebaskan digunakan untuk :
• Asimilasi
• Biosintesa
• Mempetahankan aktivitas hidup
• Keluar dalam bentuk panas
Proses Fermentasi ➔ proses pemecahan karbohidrat dan asamamino secara anaerob dan aerob
Pemecahan Karbohidrat
Tahap I ➔ Polisakarida heksosa/pentosa
Tahap II ➔ Gikolisis (meyerhof embden)
Pemecahan heksosa as. piruvat
Energi hanyasebagian
dipecah
![Page 17: TEKNOLOGI FERMENTASI 1. Pendahuluan · 2021. 2. 15. · Fase pertumbuhan mikrobia. Fase Lag •Pada fase ini titik pertumbuhan nol, karena pada saat sel dipindah ke medium yg baru](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062510/61208656aaf07838c27e6ad0/html5/thumbnails/17.jpg)
Tahapan Glikolisis
Gambar : Skema Glikolisis (meyerhof embden)
Cat ➔ tahap-tahap proses glikolisis terjadi pada katabolisme anaerobik maupun aerobik
Heksosa
Glukosa 6 - phosphat
Fruktosa 6 - phosphat
Fruktosa 1,6 - diphosphat
Dehidroksi aseton
phosphatGliseraldehida
3 - phosphat
asam piruvat
phosphoenol piruvat
3 - phosphogliserat
2 - phosphogliserat
1,3 - diphosphogliserat
(1)
(10)
(9)
(8)
(5)
(4)
(7)
(2)
(6)
(3)
+
2ATP2ADP
ADP ATP
ADP ATP
DPNH + H+ DPN
2ADP 2ATP
H2O
![Page 18: TEKNOLOGI FERMENTASI 1. Pendahuluan · 2021. 2. 15. · Fase pertumbuhan mikrobia. Fase Lag •Pada fase ini titik pertumbuhan nol, karena pada saat sel dipindah ke medium yg baru](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062510/61208656aaf07838c27e6ad0/html5/thumbnails/18.jpg)
Metabolisme sel
![Page 19: TEKNOLOGI FERMENTASI 1. Pendahuluan · 2021. 2. 15. · Fase pertumbuhan mikrobia. Fase Lag •Pada fase ini titik pertumbuhan nol, karena pada saat sel dipindah ke medium yg baru](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062510/61208656aaf07838c27e6ad0/html5/thumbnails/19.jpg)
![Page 20: TEKNOLOGI FERMENTASI 1. Pendahuluan · 2021. 2. 15. · Fase pertumbuhan mikrobia. Fase Lag •Pada fase ini titik pertumbuhan nol, karena pada saat sel dipindah ke medium yg baru](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062510/61208656aaf07838c27e6ad0/html5/thumbnails/20.jpg)
DIAGRAM ALIR FERMENTASI