27 pertumbuhan Saccharomyces cerevisiae var. ellipsoideus berada pada fase
logaritmik, yaitu pada jam ke-6.
Tabel 3. Rendemen bb hasil fermentasi dengan laju aerasi 1vvm 18
24 30
36 Yps
0,49 0,49
0,33 0,38
Yxs 0,11
0,08 0,07
0,06 Ypx
4,29 6,00
4,64 6,55
Δ ss
0,12 0,17
0,18 0,14
Dari data pada Tabel 3 diketahui bahwa nilai rendemen produk per substrat Yps pada fermentasi dengan konsentrasi gula rendah lebih tinggi
dibandingkan nilai rendemen pada substrat dengan konsentrasi gula yang lebih tinggi, sedangkan untuk nilai rendemen biomassa per substrat Yxs
semakin menurun seiring meningkatnya konsentrasi total gula pada substrat.
C. REKAYASA BIOPROSES
Dari hasil penelitian pertama diketahui laju alir aerasi dan konsentrasi yang terbaik untuk pertumbuhan Sacharomycess cerevisiae var. ellipsoides yaitu
1vvm pada konsentrasi 30. Laju aerasi dan konsentrasi substrat tersebut digunakan sebagai acuan pada penelitian lanjutan dengan perlakuan rekayasa
bioproses fermentasi berupa penghentian pemberian aerasi pada jam ke-6 saat nilai μ
maks
telah dicapai. Fermentasi dilakukan selama 24 jam dengan pengamatan setiap 6 jam. Pada fermentasi ini dilakukan analisa biomassa, total
gula sisa, dan pH. Analisa kadar etanol dilakukan di akhir fermentasi.
1. Biomassa
Menurut Wang et al. 2006, mikroba akan tumbuh dan mempunyai aktifitas fisiologis sebagai respon terhadap lingkungannya. Kinetika
pertumbuhan dan pembentukan produk menggambarkan kemampuan sel dalam merespon lingkungan. Pertumbuhan terjadi bila kondisi optimum fisik
dan kimiawi tercapai, misalnya suhu, pH serta ketersediaan nutrisi dan
28 oksigen yang sesuai dengan kebutuhan mikroba. Hasil pengamatan
pertumbuhan Saccharomyces cerevisiae var. ellipsoideus dapat dilihat pada Gambar 12.
Gambar 12. Kurva pertumbuhan Saccharomyces cerevisiae var. ellipsoideus pada penelitian lanjutan
Berdasarkan data pada Gambar 12 dapat diketahui bahwa pada perlakuan dengan aerasi penuh kemampuan Saccharomyces cerevisiae var.
ellipsoideus untuk tumbuh lebih tinggi dibandingkan pada perlakuan dengan
penghentian aerasi pada jam ke-6. Hasil analisis sidik ragam pada selang kepercayaan 95 menunjukkan bahwa terdapat pengaruh nyata jumlah
biomassa yang dihasilkan antara perlakuan dengan aerasi penuh dan aerasi yang dihentikan. Dengan dihentikannya pemberian aerasi pada jam ke-6
mengakibatkan konsentrasi oksigen dalam cairan fermentasi berkurang, sehingga kondisi lingkungan untuk pertumbuhan Saccharomyces cerevisiae
var. ellipsoideus berubah dari kondisi aerob menjadi anaerob. Pada kondisi ini Saccharomyces cerevisiae var. ellipsoideus masih dapat tumbuh namun
dengan laju yang lambat. Menurut Neway 1989, Pada kondisi aerob khamir menghasilkan
biomassa yang lebih tinggi dibanding produksi etanol. Pada kondisi aerob produk utama yang diinginkan etanol tidak terbentuk secara maksimal,
0.5 1
1.5
6 12
18 24
ln [B
iom as
sa ]
Waktu Jam Aerasi penuh
Aerasi dihentikan
29 karena sel lebih banyak menggunakan substrat untuk pertumbuhan
dibandingkan pembentukan produk.
2. pH
Seperti pada penelitian pertama, nilai pH pada awal fermentasi diatur pada nilai 5. Menurut Harrison dan Graham 1970, pH optimum untuk
fermentasi yaitu 4,5-5,5. pH diatur dengan penambahan HCl 3 pada media. Hasil pengukuran pH selama proses fermentasi berlangsung dapat dilihat
pada gambar 13.
Gambar 13. Kurva perubahan pH pada penelitian lanjutan
pH rata-rata pada kedua perlakuan tidak jauh berbeda. Namun nilai pH pada perlakuan dengan aerasi penuh sedikit lebih rendah dibanding
perlakuan dengan aerasi dihentikan. Hal ini disebabkan karena pada kondisi aerob Saccharomyces cerevisiae var. ellipsoideus mengalami pertumbuhan
yang lebih pesat sehingga mengkonsumsi NH
4 +
lebih banyak. pH akhir yang rendah dapat pula disebabkan oleh akumulasi produk samping berupa asam-
asam organik seperti asam piruvat yang merupakan hasil metabolisme karbohidrat pada EMP phatway. Selama proses fermentasi dihasilkan juga
gliserol, asam asetat, asam ester, senyawa karbonil dan jenis alkohol lainnya.
1 2
3 4
5 6
6 12
18 24
pH
Waktu Jam Aerasi penuh
Aerasi dihentikan
30
3. Total Gula Sisa
