4.2.5. Pemilihan jalur proses
Masalah yang dihadapi dalam produksi probiotik dengan isolat lokal Lactobacillus plantarum
JR64 adalah besarnya efisiensi dari setiap tahapan proses karena akan berkorelasi dengan biaya produksi. Oleh sebab itu pemilihan jalur proses perlu dikaji secara detail
sehingga hasil perancangan dapat memberikan keuntungan secara maksimal. Dalam perancangan proses perlu dipertimbangkan efisiensi dan kesesuaian peralatan proses
sehingga pabrik memiliki umur yang panjang. Proses yang efisien sangat dipengaruhi oleh besarnya konversi bahan baku menjadi
produk yang diharapkan dengan konsumsi energi. Jika proses yang dipilih sangat efisien maka akan mampu memberikan keuntungan yang besar sehingga pengembalian modal
investasi bisa dilakukan lebih cepat. Sedangkan proses yang efektif sangat terkait dengan pemilihan peralatan yang tepat sehingga waktu proses lebih cepat, kondisi proses yang
aman dan mudah dalam pengoperasiannya. Faktor lain yang perlu diperhatikan dalam perancangan proses yaitu pemilihan jalur proses dengan tahapan yang singkat
dimungkinkan dapat memberikan keuntungan yang lebih besar karena semakin panjang tahapan proses akan menambah biaya pembelian peralatan dan membutuhkan tenaga
pengoperasi yang lebih banyak. Produksi probiotik penghasil omega-6
ω-6 dan penurun kolesterol dapat dilakukan dengan cara fermentasi menggunakan bahan baku glukosa maupun bahan baku subsitusi
dari ekstrak jagung dan ekstrak buah mengkudu. Sistem fermentasi dipilih fermentasi batch karena memiliki kelebihan seperti harga instrumentasi relatif lebih murah dan
penggunaannya fleksibel artinya dapat dihentikan secara mudah dan cepat setiap saat serta dapat digunakan secara multifungsi. Pemilihan sistem batch telah mempertimbangkan
selama proses fermentasi diharapkan Lactobacillus plantarum JR64 tidak menghasilkan zat toksin karena tidak dapat dikeluarkan yang dapat mengganggu metabolisme sehingga
produktivitas akan menurun. Fermentasi batch setelah dilakukan inokulasi tidak dilakukan lagi penambahan media ke dalam fermentor, sehingga semakin lama waktu fermentasi, laju
pertumbuhan spesifik μ mikroba semakin menurun sampai akhirnya berhenti. Penurunan
dan berhentinya pertumbuhan disebabkan nutrien berkurang dan terjadi akumulasi metabolit yang mempengaruhi laju pertumbuhannya, sehingga pada fermentasi curah jumlah sel pada
fase stasioner merupakan jumlah sel maksimum dan faktor pembatas utama dari luar terhadap pertumbuhan mikroba adalah konsentrasi nutrien dan konsentrasi metabolit-
metabolit dapat menghambat pertumbuhan mikroba. 52
4.3. Kreasi Teknologi Proses Produksi
Perancangan proses merupakan proses kreatif dan berdisiplin untuk memecahkan masalah yang mencakup pendefinisian dan penyelesaian masalah dengan menggunakan
prinsip metode ilmiah dan seni, informasi teknis dan imajinasi menentukan struktur, mesin, proses atau sistem baru yang memenuhi fungsi yang diinginkan dengan nilai ekonomis dan
efisiensi tinggi. Kreasi proses dilaksanakan melalui pengumpulan data percobaan laboratorium dan diakhiri dengan analisis keuntungan secara garis besar. Hasil analisa
sangat menentukan proses dinilai layak atau tidak. Proses dianggap layak ketika harga produk lebih tinggi dari nilai harga bahan baku dan proses ditolak ketika tidak dapat
memberikan keuntungan. Kreasi proses produksi probiotik dari isolat lokal Lactobacillus plantarum JR64
penghasil omega-6 dan penurun kolesterol dilakukan dengan percobaan fermentasi skala laboratorium 250 ml dengan menggunakan substrat standar glukosa pada konsentrasi
substrat glukosa awal 20 gl dan 30 gl serta 40 gl. Hasil percobaan dari ketiga konsentrasi tersebut selanjutnya dipilih yang terbaik ditentukan berdasarkan nilai efisiensi fermentasi
yaitu Y ps dan Y xs.
4.3.1. Profil Fermentasi Batch Skala Laboratorium.
Hasil fermentasi produksi probiotik dengan menggunakan isolat lokal Lactobacillus plantarum
JR64 skala laboratorium dengan konsentrasi glukosa awal fermentasi 20 gl yang diberi notasi GL-20 dapat dilihat pada Gambar 13. Untuk mengetahui pola interaksi
antara penggunaan substrat dengan pertumbuhan Lactobacillus plantarum JR64 dan pembentukan produk maka dilakukan analisa glukosa RS dan penimbangan bobot sel X
serta kadar omega-6 P. Untuk menentukan bobot sel dapat dihitung dengan menggunakan kurva hubungan berat sel kering dengan jumlah sel log cfuml pada fermentasi skala
laboratorium seperti pada Lampiran 15. Pada Gambar 13, ditunjukkan bahwa waktu lag terjadi selama 6 jam kemudian
mengalami perubahan secara eksponensial hingga jam ke 21 dan sekaligus menjadi permulaan dari fase stasioner. Pertumbuhan tetap ini mulai berakhir saat fermentasi berjalan
selama 42 jam dan terus menurun hingga akhir fermentasi. Hasil dari penelitian Hwang et al.
2011 yang menggunakan glukosa sebagai substrat fermentasi isolat Lactobacillus plantarum
LP02 ternyata terjadi peningkatan produksi sel ketika konsentrasi glukosa meningkat hingga 30 gl. Pada konsentrasi substrat glukosa 10 gl dihasilkan sel sebanyak
53
Kategori