Ukuran bioreaktor produksi dalam industri berkisar antara 10.000 hingga 20.000 liter walaupun sebuah bioreaktor raksasa yang berukuran 4 juta liter baru-baru ini
diizinkan pembangunannya. Bioreaktor yang berukuran kecil terutama digunakan untuk menghasilkan produk dengan volume rendah dan harga tinggi, seperti enzim
serta zat-zat kimia tertentu, sementara bioreaktor yang berukuran besar digunakan secara luas untuk menghasilkan antibiotik, asam-asam organik, dan lain-lain.
Modifikasi pada proses batch tersebut adalah sistem fed-batch dan dalam sistem ini dapat ditambahkan sejumlah nutrien selama proses fermentasi untuk mengatasi
deplesi nutrien, atau ditambahkan sejumlah senyawa yang baru sebagai aktivator selektif, misalnya dalam proses membuat ragi untuk industri pembuatan roti. Namun
demikian, sistem tersebut tetap tertutup karena tidak ada aliran keluar yang kontinu. Berbeda dengan sistem di atas, suatu sistem fermentasi dianggap terbuka bila
semua komponen pada sistem tersebut seperti organisme dan nutrien dapat terus- menerus memasuki dan meninggalkan bioreaktor. Jadi, sistem bioreaktor terbuka atau
aliran kontinu mempunyai masukan media nutrien yang baru dan keluaran biomassa serta produk lainnya secara kontinu Smith, 1995.
Dari penelitian yang dilakukan, digunakan alat pengaduk pada proses fermentasi untuk memutuskan proses terbentuknya asam asetat dengan bantuan bakteri
Acetobacter xylinum sehingga diperoleh hasil vitamin C. Peneliti juga mengatur pH 4- 4,5 pada suhu kamar dengan menjaga kondisi optimal bakteri dalam proses biosintesis
vitamin C.
2.8 Acetobacter Xylinum
Acetobacter mempunyai sel-sel yang terbentuk elips atau tongkat yang melengkung. Acetobacter merupakan bakteri aerob, yang memerlukan respirasi dalam metabolisme.
Acetobacter dapat mengoksidasi etanol menjadi asam asetat, juga dapat mengoksidasi asetat dan laktat menjadi CO
2
dan H
2
O. Berbagai spesies Acetobacter dapat ditemukan
Universitas Sumatera Utara
pada buah-buahan dan sayur-sayuran. Bakteri inilah yang menyebabkan pengasaman jus buah-buahan dan minuman beralkohol bir dan anggur Banwart,1981.
Spesies Acetobacter yang telah dikenal antara lain : A.aceti, A.orleanensis, A.liquefasiensis, dan A.xylinum. Meskipun ciri-ciri yang dimiliki hampir sama dengan
spesies lainnya. A.xylinum dapat dibedakan dengan spesies yang lainnya karena sifatnya yang unik.
Bila A.xylinum ditumbuhkan pada medium yang mengandung gula, bakteri itu dapat memecah komponen gula dan mampu membentuk suatu polisakarida yang
dikenal dengan selulosa ekstraseluler. Selain itu mempunyai aktivitas oksidasi lanjutan atau “over oxydizer” yaitu mampu mengoksidasi lebih lanjut asam asetat menjadi CO
2
dan H
2
Sifat inilah yang umumnya mempunyai sifat “under oxydizer” yaitu hanya mengubah alkohol menjadi asam asetat. Dalam medium cair Acetobacter xylinum
mampu membentuk suatu lapisan yang dapat mencapai ketebalan beberapa sentimeter. Bakteri terperangkap dalam massa benang-benang yang dibuatnya. Untuk
menghasilkan massa yang kokoh, kenyal, tebal, putih dan tembus pandang perlu diperhatikan suhu fermentasi inkubasi, komposisi medium dan pH medium.
O.
Menurut Warisno, biakan murni Acetobacter xylinum digunakan sebagai starter yang bisa mensintesa air kelapa hingga menjadi nata de coco. Biakan murni ini bisa
diperbanyak menjadi bibit atau starter. Bibit atau starter berisi mikroba dengan jumlah dan kondisi fisiologis yang siap diinokulasi ke dalam media fermentasi Daulay,2003.
2.9 Enzim
Universitas Sumatera Utara
Berdasarkan metabolisme di atas, terjadi reaksi enzimatis dimana substrat glukosa dapat diubah menjadi D-sorbitol melalui proses hidrogenasi dengan pengaturan
tekanan pada 80-125 atm, suhu 140 °C - 150°C dan penggunaan katalis Ni. Selanjutnya
D-sorbitol diubah menjadi L-asam askorbat dengan bantuan enzim yang dihasilkan oleh bakteri. Adapun enzim-enzim yang dihasilkan oleh bakteri dalam proses
biosintesis vitamin C sebagai berikut : 1.
Enzim D-sorbitol dehydrogenase pada proses perubahan D-sorbitol menjadi L- sorbose
Universitas Sumatera Utara
2. Enzim L-sorbose dehydrogenase pada proses perubahan L-sorbose menjadi L-
sorbosone 3.
Enzim L-sorbosone dehydrogenase pada proses perubahan L-sorbosone menjadi 2-keto-L-gulonic acid
Selanjutnya melalui proses esterifikasilaktonisasi, 2-keto-L-gulonic acid dapat diubah menjadi L-asam askorbat Hancock, 2002.
2.10 Metoda Hitungan Cawan
