Penggandaan Skala Determination of C/N Ratio and development of Bioinsecticide Production by Bacillus thuringiensis Using Tofu waste Cultivation Media

jumlah yang kecil dan tingkat kemurnian dari kultivasi satu ke kultivasi lainnya juga berbeda. Cara standar untuk mengevaluasi daya toksisitas bioinsektisida yang dihasilkan adalah melalui biological assay atau bioassay. Bioassay insektisida mikrobial didesain untuk menentukan berapa banyak bahan yang diperlukan untuk menyebabkan kematian populasi serangga sasaran. Secara statistik, pengukuran kematian populasi serangga adalah konsentrasi toksin yang dapat membunuh 50 populasi serangga sasaran atau LC 50 . Konsentrasi ini ditentukan melalui mengekspos sejumlah larva dengan konsentrasi yang berbeda dari sampel pada makanan serangga target, menginkubasinya pada standar waktu tertentu, kemudian merekam persen kematian pada masing-masing konsentrasi. Nilai LC 50 ditentukan menggunakan analisis regresi dari masing-masing sampel menggunakan program probit count. Nilai LC 50 untuk sampel yang telah ditentukan akan bervariasi dari hari ke hari. Variasi ini diminimalisir oleh analisa formula standar sepanjang pengujian sampel melalui bioassay menggunakan populasi serangga yang sama, kemudian dihitung rasio potensi sampel terhadap potensi standar dengan cara membandingkan LC 50 standard dengan LC 50 sampel yang diuji Dulmage et al. 1981. Standar yang digunakan dapat dilihat pada Tabel 4 dinyatakan dalam Satuan Internasional SI. Standar HD-1 digunakan dalam pengujian serangga golongan lepidoptera dan standar IPS digunakan untuk pengujian bioassay pada nyamuk dan lalat. Tabel 4 Jenis dan potensi standar bioassay B. thuringiensis Nama Standar Lembaga Potensi HD-1-S-1981 USDA 16.000 IUmg IPS-82 WHO 15.000 ITUmg

2.8 Penggandaan Skala

Pengembangan proses mikrobiologi menurut Banks 1979 dilakukan melalui tiga tahap yaitu : 1 Skala laboratorium, merupakan tahapan untuk menseleksi strain mikroba, media pertumbuhan dan kondisi lingkungan, seperti pH, suhu dan waktu kultivasi yang memberikan hasil yang optimal. 2 Skala pilot plan , merupakan tahapan penerapan kondisi optimum kontrol proses yang tepat. 3 Skala industri, yaitu pelaksanaan proses-proses dengan melibatkan studi kelayakan untuk produksi komersial. Penggandaan skala merupakan hal yang menyangkut masalah desain proses operasi dan atau desain bangunan peralatan skala besar berdasarkan data optimal percobaan skala kecil. Menurut Wang et al. 1978, jika kesamaaan geometrik peralatan skala kecil ke skala besar dipertahankan dan kondisi media fermentasi seperti komposisi media, suhu, pH, dan konsentrasi oksigen terlarut diasumsikan sama, maka bagian yang memperlihatkan perilaku cairan dalam tangki fermentor adalah tenaga yang digunakan untuk agitasi P atau tenaga untuk agitasi dalam sistem berairasi Pg, kecepatan agitasi N dan kecepatan aerasi atau kecepatan pemompaan oleh impeler F. Tenaga yang digunakan dalam proses kultivasi berfungsi untuk mengaduk dan memutar suspensi kultur, jika tenaga per unit volume pada berbagai skala fermentasi dijaga konstan maka hubungan antara kecepatan impeler N dan diameter impeler D dapat dinyatakan dengan persamaan : N 1 3 D 1 2 = N 1 3 D 1 2 1 Hubungan tenaga yang digunakan P untuk agitasi dan variabel lain menggunakan teknik analisa dimensi dapat dijelaskan melalui persamaan Aiba 1973: Np = 2 Dimana : Np = Bilangan tenaga bilangan tak berdimensi P = Tenaga eksternal dari agitator kg mdet ρ = Densitas cairan dalam tangki kgm 3 D = diameter impeler m N = Kecepatan agitasi rps gc = gravitasi 9,81 kg mdet 2 Bilangan tak berdimensi lain yang dapat menggambarkan pergerakan cairan di dalam tangki yang beragitasi adalah bilangan Reynolds N Re dengan hubungan sebagai berikut : = 2 3 Bilangan Reynolds dan bilangan tenaga merupakan bilangan tak berdimensi yang digunakan untuk menghitung tenaga yang dibutuhkan dalam proses pengadukan suspensi kultur. Hubungan dua bilangan tersebut dapat ditunjukan oleh kurva tenaga yaitu dengan cara memplotkan nilai-nilai bilangan tenaga dan bilangan Reynolds berdasarkan hasil percobaan yang dilakukan. Dari kurva tenaga Gambar 25 dapat dilihat tiga bagian daerah berdasarkan nilai bilangan Reynolds yaitu Rushtons 1971 di dalam Aiba 1973: a. Aliran laminar viscous flow, jika N Re 10 b. Aliran transisi transient, jika N Re antara 10 - 10 4 c. Aliran turbulen turbulenss flow, jika N Re 10 4 Menurut Wang et al. 1978, metode konvensional penggandaan skala fermentasi sistem agitasi dan aerasi adalah dengan mempertahankan kesamaan geometrik peralatan skala kecil ke skala besar pada tingkat kriteria tertentu yang dikotrol tetap. Kriteria dasar penggandaan skala dapat dipilih antara lain adalah: a. Tenaga per unit volume PgV b. Koefisien Transfer Oksigen Kla c. Kecepatan Ujung impeller πND d. Waktu Pengadukan Mixing Time e. Momentum Faktor Penggandaan skala dengan kriteria dasar Tenaga per unit volume dan koefisien transfer oksigen konstan merupakan prosedur umum yang sering dipakai Banks 1979. Prosedur penggandaan skala dengan kriteria tenaga per unit volume dipertahankan konstan menggunakan asumsi bahwa kecepatan agitasi yang optimum dalam pembentukan produk akhir diperoleh dari percobaan skala kecil dan data ini digunakan untuk mendapatkan kecepatan agitasi pada skala besar yang membutuhkan tenaga per unit volume PgV yang sama Wiseman 1977. 3 METODE PENELITIAN

3.1 Kerangka Pemikiran