22
2. pH
Nilai pH pada awal fermentasi diset 5. Menurut Harrison dan Graham 1970, pH optimum untuk fermentasi yaitu 4,5-5,0. pH diatur dengan
penambahan larutan HCl 3 pada media. Hasil pengukuran pH selama proses fermentasi dapat dilihat pada Gambar 7 dan Gambar 8.
Gambar 7. Kurva perubahan pH pada fermentasi dengan laju aerasi 1 vvm
Gambar 8. Kurva perubahan pH pada fermentasi dengan laju aerasi 2 vvm
Selama fermentasi terjadi penurunan pH. Pada 6 jam pertama fermentasi terjadi penurunan pH yang cukup drastis. Penurunan pH yang
terjadi selama proses fermentasi dikarenakan adanya akumulasi H
+
selama proses konsumsi substrat oleh Saccharomyces cerevisiae var. ellipsoideus.
1 2
3 4
5 6
6 12
18 24
pH
Waktu Jam 18
24 30
36
1 2
3 4
5 6
6 12
18 24
pH
Waktu Jam 18
24 30
36
23 Sumber N pada media tersedia dalam bentuk NH
4 +
, sedangkan khamir mengkonsumsi sumber N dalam bentuk NH
3
. Sehingga selama metabolisme berlangsung khamir meninggalkan H
+
dalam media Fardiaz, 1988. Penurunan nilai pH juga dapat disebabkan karena terjadinya akumulasi
produk samping berupa asam piruvat, asam sitrat, dan asam oksaloasetat yang dihasilkan selama metabolisme melalui EMP pathway.
3. Konsumsi Substrat
Gambar 9 memperlihatkan data hasil pengukuran total gula pada berbagai konsentrasi substrat selama fermentasi berlangsung.
Gambar 9. Kurva konsumsi substrat pada fermentasi dengan laju aerasi 1 vvm
Pada semua konsentrasi yang diuji terjadi penurunan nilai total gula selama fermentasi. Hal ini menunjukkan bahwa substrat yang diberikan
dalam hal ini dekstrin dapat dikonsumsi oleh Saccharomyces cerevisiae var. ellipsoideus.
Pada keempat konsentrasi tersebut Saccharomyces cerevisiae var. ellipsoideus langsung dapat menyesuaikan dengan keadaan yang ada,
sehingga langsung dapat mengkonsumsi gula dalam substrat. Hal ini ditandai dengan terjadinya penurunan konsentrasi gula secara drastis pada awal masa
fermentasi. Menurut Young 1996 dalam Priest dan Campbell 1999, glukosa cepat dikonsumsi oleh khamir pada tahap awal fermentasi.
Semakin rendah konsentrasi total gula maka kemampuan Saccharomyces cerevisiae
var. ellipsoideus mengkonsumsi substrat juga
50 100
150 200
250 300
350 400
-6 6
12 18
24 T
ot al
G ul
a g
l
Waktu Jam 18
24 30
36
B
24 semakin rendah. Hal ini disebabkan pada konsentrasi rendah jumlah gula
sederhana yang tersedia sangat sedikit. Gula sederhana seperti glukosa dan frukosa sangat penting bagi Saccharomyces cerevisiae var. ellipsoideus pada
masa awal pertumbuhannya. Namun jika konsentrasi substrat yang diberikan terlalu tinggi, maka akan diperlukan waktu fermentasi yang lebih lama, serta
semakin banyak sisa gula yang tidak termanfaatkan. Moat 1979 menyatakan bahwa pada konsentrasi substrat yang tinggi sel khamir akan mengalami
plasmolisis hancurnya lapisan pelindung terluar pada sel. Dengan terjadinya plasmolisis aktivitas fermentasi terhambat bahkan dapat menyebabkan
kematian pada sel khamir. Disakarida, sukrosa, dan maltosa dapat difermentasi oleh khamir
selama khamir tersebut menghasilkan enzim sukrase invertase dan maltase yang mengkonversi gula agar mudah terfermentasi Stark dalam Underkofler
dan Hickey, 1954. Disakarida seperti sukrosa dan maltosa dapat difermentasi oleh khamir pembuat bir. Menurut Wang et al. 1979, jika mikroorganisme
hidup pada lingkungan yang mengandung polimer seperti pati ditambah amonium dan garam mineral, maka pertama kali pati akan dirubah menjadi
glukosa, kemudian glukosa digunakan sebagai penyedia energi dan produk antara. Mikroorganisme juga akan memproduksi enzim untuk mengurai
substrat jika pada substrat yang digunakan terdapat beberapa jenis karbon.
Gambar 10. Histogram efisiensi pemanfaatan substrat pada fermentasi dengan laju aerasi 1 vvm
2 4
6 8
10 12
14 16
18 20
18 24
30 36
E fi
si ens
i pe
m anf
aa ta
n s ubs
tr at
Kadar Gula Total bv
25 Efisiensi pemanfaatan substrat yang ditampilkan pada Gambar 10
nampak sejalan dengan pertumbuhan biomassa Gambar 5 serta jumlah etanol yang dihasilkan Gambar 11. Secara umum nilai efisiensi
pemanfaatan substrat sirup dekstrin oleh Saccharomyces cerevisiae var. ellipsoideus
masih rendah. Hal ini disebabkan karena gula yang terkandung dalam dekstrin masih berupa oligosakarida dan disakarida yang sukar
dimetabolisme oleh khamir secara langsung.
4. Kadar etanol
Kategori