Gambar 14. Perbandingan biomassa X, Konsentrasi gula sisa S dan kadar
etanol hasil kultivasi pada ketiga perlakuan dengan menggunakan sistem batch.
50 100
150 200
250 300
5 10
15 20
25 30
35 40
6 12
18 24
30 36
42 48
54 60
66 72
Ko n
sen tr
asi g
u la
sis a
g L
B io
m ass
a g
L ;
E tOH
b v
waktu jam
A. Kultivasi batch aerasi penuh 1 vvm
X gL EtOH bv
S gL
50 100
150 200
250 300
5 10
15 20
25 30
35 40
6 12
18 24
30 36
42 48
54 60
66 72
Ko n
se n
tras i
g u
la sisa g
L
Bio m
ass a
k erin
g g
L ;
Et OH
b v
waktu jam
B. Kultivasi batch terekayasa I
X gL EtOH bv
S gL
50 100
150 200
250 300
5 10
15 20
25 30
35 40
6 12
18 24
30 36
42 48
54 60
66 72
Ko n
sen tr
asi g
u la
sis a
g L
B io
m ass
a g
L ;
E tOH
b v
waktu jam
C. Kultivasi batch terekayasa II
X gL EtOH
S gL
Pada Gambar 14 terlihat bahwa pola pertumbuhan dari Saccharomyces cerevisiae var. ellipsoides yang digunakan cenderung tidak sama pada perlakuan
aerasi penuh 1 vvm dan terekayasa. Pada perlakuan aerasi penuh 1 vvm konsentrasi sel akan semakin meningkat dengan bertambahnya waktu kultivasi.
Sedangkan pada perlakuan terkayasa I mengalami fase stasioner mulai jam ke-18. Pada saat memasuki fase stasioner ini, nilai dari biomassa mengalami kondisi
yang maksimal yaitu 35,33 ± 0,49 gL. Fase eksponensial terjadi pada jam ke-18 pada batch aerasi penuh 1 vvm. Oleh karena itu, untuk perlakuan kedua dan
ketiga, rekayasa bioproses dilakukan pada jam ke – 18 untuk perlakuan stop aerasi
pada kondisi eksponensial dan perlakuan ke tiga dilakukan stop aerasi pada jam ke-30 pada kondisi stasioner.
Pada perlakuan kedua dan ketiga, setelah dilakukan penghentian aerasi terlihat bahwa grafik pertumbuhan biomassa relatif konstan. Nilai biomassa yang
konstan menunjukkan bahwa sel yang ada dalam media sudah tidak bertambah. Sesuai dengan daur hidup Saccharomyces cerevisiae var. ellipsoides itu sendiri
yaitu khamir tersebut akan tumbuh baikmembentuk sel pada kondisi aerobik proses respirasi. Sedangkan pada saat kondisi dirubah menjadi anaerobik maka
khamir akan membentuk etanol hal ini dikarenakan tidak tersedianya oksigen. Namun substrat yang digunakan semakin menurun diikuti dengan nilai laju
pertumbuhan spesifik yang mula-mula naik dan akhirnya menurun. Nilai laju pertumbuhan spesifik maksimal untuk batch aerasi penuh 1 vvm dan kedua
perlakuan lainnya sama yaitu terjadi pada jam ke-6 yang masing-masing nilainya secara berturut-turut 0,31jam; 0,32jam dan 0,29jam.
Hal ini dimungkinkan sel memanfaatkan substrat untuk proses pertumbuhan serta peningkatan jumlah sel. Penurunan jumlah substrat yang
digunakan pada media menunjukkan bahwa pada kondisi yang tidak terdapat suplai oksigen, khamir akan melakukan proses kultivasi yang akan mengubah
gula menjadi alkohol dan CO
2
. Sedangkan pada kondisi yang terdapat oksigen, khamir akan melakukan proses respirasi membentuk karbondioksida dan air.
Perbandingan kondisi akhir kultivasi batch, perlakuan kedua dan ketiga diperlihatkan kondisi pada saat terjadinya stop aerasi. Pada ketiga perlakuan
tersebut untuk pertumbuhan biomassa akhir menunjukan bahwa nilainya tidak
terlalu berbeda 3,62±0,01; 3,31±0,02; dan 3,26±0,00. Hal ini menunjukkan bahwa pada kultivasi batch substrat yang digunakan selain untuk membentuk
produk juga untuk pembentukan serta penambahan jumlah sel. Dilihat dari kadar etanol yang dihasilkan, maka perlakuan ketiga
menghasilkan etanol yang paling tinggi yaitu 10,77 ± 1,60 bv dibandingkan dengan perlakuan yang lain 10,12 ± 0,11 dan 10,69 ± 0,00 bv dengan
rendemen masing-masing perlakuan berturut-turut 68,15 vb, 71,15 vb dan 71,49 vb. sedangkan efisiensi kultivasi masing-masing perlakuan
berturut-turut 87,68 , 91,55 dan 91,99 , serta pemanfaatan substrat untuk masing-masing perlakuan 94,37 , 95,46 dan 95,72 . Sedangkan substrat
yang terkonsumsi untuk masing-masing perlakuan 225,86 gL, 228,50 gL dan 229,13 gL. Hal ini disebabkan karena pada saat penghentian aerasi pemanfaatan
substrat yang tersisa semuanya tidak untuk pembentukan etanol melainkan pembentukan sel. Namun dari Gambar 14 pada perlakuan pertama dan kedua juga
mengalami peningkatan produksi etanol.
Kultivasi Fed-batch Aerasi Penuh 1 vvm dan Terekayasa Berbagai
Konsentrasi
100 200
300
5 10
15 20
25 30
35 40
45 50
6 12 18 24 30 36 42 48 54 60 66 72
Ko n
sen tr
asi g
u la
sis a
g L
B io
m ass
a g
L ;
E tOH
b v
Waktu jam
A. Fed-batch aerasi penuh 1 vvm umpan TG
