2. Kinetika Fermentasi
Pertumbuhan dan pembentukan hasil adalah pross biokenversi bahan-bahan kimia nutrient dalam fermentasi menjadi massa sel dan atau
produk metabolit lainnya. Masing-masing proses konversi dapat dikuantitatifkan oleh koefisien hasil sebagai massa sel atau hasil yang
terbentuk per satuan massa nutrient yang dikonsumsi. Hubungan ini dapat dinyatakan dalam persamaan sebagai berikut Wang, et. al., 1979.
Yxs = ∆X Yps = ∆ P
Ypx = ∆P ∆ S
∆ S ∆X
Ypx adalah rendemen produk yang dihasilkan per biomassa gg terbentuk.
Yxs, Yps dan Ypx dari hasil fermentasi utama dapat dilihat pada tabel 10, 11 dan 12 berikut ini :
Tabel 10. Nilai Yxs pada masing-masing perlakuan agitasi
Perlakuan
Xf-Xo gL So-S gL
Yxs
Rata-rata
Agitasi Lanjut 1 3,754
40,909 0,0918
0,089±0,003 2
3,781 43,506
0,087 Agitasi
Dihentikan 1
2,074 27,273
0,076 0,077±0,001
2 2,434
31,169 0,078
Tabel 11. Nilai Yps pada masing-masing perlakuan agitasi
Perlakuan
P gL So-S gL
Yps
Rata-rata
Agitasi Lanjut 1 18,654
40,909 0,456
0,456±0 2
19,864 43,506
0,456 Agitasi
Dihentikan 1
13,874 27,273
0,509 0,474±0,049
2 13,700
31,169 0,440
Tabel 12. Nilai Ypx pada masing-masing perlakuan. agitasi
Perlakuan
P gL Xf-Xo gL
Ypx
Rata-rata
Agitasi Lanjut 1 18,654
3,754 4,970
5,112±0,201 2
19,864 3,781
5,254 Agitasi
Dihentikan 1
13,874 2,074
6,690 6,159±0,751
2 13,700
2,434 5,628
Koefisien sel Yxs dinyatakan dalam gram bobot kering sel per gram atau mol substrat yang dikonsumsi rendemen molekuler. Menurut
Reed dan Nagodawithana 1991, dalam kondisi anaerobik yield dari biomassa khamir berdasarkan berat gula yang difermentasi rendah.
Pada kondisi anaerobik, koefisien yield Yxs mencapai maksimum sebesar 0,075 7,5 kg khamir padat per 100 kg glukosa.
Pada kondisi aerobik, koefisien yield Yxs mencapai maksimum sebesar 0,54 54 kg khamir padat per 100 kg glukosa. Nilai Yxs pada
kondisi aerobik lebih tinggi dibandingkan Yxs pada anaerobik. Tabel 10 menunjukkan bahwa nilai Yxs pada perlakuan agitasi
lanjut lebih tinggi daripada nilai Yxs pada perlakuan agitasi dihentikan. Hal tersebut menunjukkan bahwa konversi substrat menjadi sel lebih
tinggi ketika berada dalam kondisi agitasi lanjut. Yps adalah rendemen produk per substrat gg. Idealnya nilai
Yps dari proses fermentasi etanol adalah 0,51. Karena secara teoritis, setiap gram glukosa memberikan 0,51 gram etanol sebagaimana
digambarkan dalam persamaan Gay Lussac : C
6
H
12
O
6
2 C
2
H
5
OH + 2 CO
2
; H -31,2 kkal Pada kenyataannya etanol biasanya tidak melebihi 90-95 dari hasil
teoritis. Hal ini dikarenakan sebagian nutrisi digunakan untuk sintesa biomassa dan memelihara reaksi Oura di dalam Dellweg, 1983.
Tabel 11 menunjukkan nilai Yps dari perlakuan agitasi lanjut maupun agitasi dihentikan hampir mendekati nilai 0,51. Hal ini sesuai
dengan pernyataan dikemukakan oleh Oura di dalam Dellweg 1983 diatas, bahwa biasanya nilai Yps tidak melebihi 90-95 dari 0,51.
Tabel 12 menunjukkan bahwa nilai Ypx dari fermentasi dengan perlakuan agitasi dihentikan tidak berbeda secara signifikan dari agitasi
lanjut.
V. KESIMPULAN DAN SARAN
A. KESIMPULAN
Pada penelitian pendahuluan tahap pertama, metode ekstraksi pati dari umbi ganyong tanpa pengupasan kulit menghasilkan rendemen yang lebih
tinggi, yaitu 16,51±3,88 ww. Sedangkan metode ekstraksi pati dari umbi ganyong dengan pengupasan kulit menghasilkan rendemen yang lebih kecil,
yaitu 7,05±0,85 ww. Pati yang dihasilkan dari metode ekstraksi pati tanpa pengupasan kulit mengandung kadar pati 95,97±1,9. Sedangkan pati yang
dihasilkan dari metode ekstraksi pati dengan pengupasan kulit memiliki kadar pati sebesar 97,56±3,36. Hal ini berarti metode ekstraksi pati tanpa
pengupasan kulit lebih efisien untuk digunakan pada tahap penelitian selanjutnya.
Pada penelitian pendahuluan tahap kedua, terlebih dahulu dilakukan proses pembuatan sirup glukosa dari pati ganyong. Kemudian dilakukan
fermentasi untuk memilih konsentrasi gula terbaik yang dapat menumbukan biomassa paling banyak. Hasil dari penelitian tahap ini adalah konsentrasi gula
pada sirup glukosa sebesar 36 bv adalah yang paling banyak menumbuhkan biomassa. Laju pertumbuhan spesifik maksimum
maks
dari Schizosaccharomyces pombe
terjadi pada jam ke-6. Berdasarkan hasil yang didapatkan dari fermentasi pendahuluan tersebut, konsentrasi sirup glukosa
yang digunakan untuk penelitian utama adalah 36 bv. Penelitian utama bertujuan untuk membandingkan perlakuan agitasi
lanjut dengan agitasi yang dihentikan ketika mikroba mengalami
maks
, yaitu pada jam ke-6. Hasil etanol dari fermentasi dengan perlakuan agitasi lanjut
lebih tinggi daripada agitasi dihentikan. Etanol yang dihasilkan dari fermentasi dengan agitasi lanjut sebesar 19,26±0,86 gL. Sedangkan fermentasi dengan
agitasi dihentikan menghasilkan etanol sebesar 13,79±0,12 gL. Biomassa yang tumbuh pada fermentasi dengan agitasi lanjut adalah sebesar
3,767±0,019 gL, sedangkan pada agitasi dihentikan sebesar 2,173±0,139 gL. Gula yang dikonsumsi pada fermentasi dengan agitasi lanjut adalah
4,253±0,23 bv dan pada fermentasi dengan agitasi dihentikan sebesar
Kategori