Pemilihan jalur proses Analisa Permasalahan

4.3. Kreasi Teknologi Proses Produksi

Perancangan proses merupakan proses kreatif dan berdisiplin untuk memecahkan masalah yang mencakup pendefinisian dan penyelesaian masalah dengan menggunakan prinsip metode ilmiah dan seni, informasi teknis dan imajinasi menentukan struktur, mesin, proses atau sistem baru yang memenuhi fungsi yang diinginkan dengan nilai ekonomis dan efisiensi tinggi. Kreasi proses dilaksanakan melalui pengumpulan data percobaan laboratorium dan diakhiri dengan analisis keuntungan secara garis besar. Hasil analisa sangat menentukan proses dinilai layak atau tidak. Proses dianggap layak ketika harga produk lebih tinggi dari nilai harga bahan baku dan proses ditolak ketika tidak dapat memberikan keuntungan. Kreasi proses produksi probiotik dari isolat lokal Lactobacillus plantarum JR64 penghasil omega-6 dan penurun kolesterol dilakukan dengan percobaan fermentasi skala laboratorium 250 ml dengan menggunakan substrat standar glukosa pada konsentrasi substrat glukosa awal 20 gl dan 30 gl serta 40 gl. Hasil percobaan dari ketiga konsentrasi tersebut selanjutnya dipilih yang terbaik ditentukan berdasarkan nilai efisiensi fermentasi yaitu Y ps dan Y xs.

4.3.1. Profil Fermentasi Batch Skala Laboratorium.

Hasil fermentasi produksi probiotik dengan menggunakan isolat lokal Lactobacillus plantarum JR64 skala laboratorium dengan konsentrasi glukosa awal fermentasi 20 gl yang diberi notasi GL-20 dapat dilihat pada Gambar 13. Untuk mengetahui pola interaksi antara penggunaan substrat dengan pertumbuhan Lactobacillus plantarum JR64 dan pembentukan produk maka dilakukan analisa glukosa RS dan penimbangan bobot sel X serta kadar omega-6 P. Untuk menentukan bobot sel dapat dihitung dengan menggunakan kurva hubungan berat sel kering dengan jumlah sel log cfuml pada fermentasi skala laboratorium seperti pada Lampiran 15. Pada Gambar 13, ditunjukkan bahwa waktu lag terjadi selama 6 jam kemudian mengalami perubahan secara eksponensial hingga jam ke 21 dan sekaligus menjadi permulaan dari fase stasioner. Pertumbuhan tetap ini mulai berakhir saat fermentasi berjalan selama 42 jam dan terus menurun hingga akhir fermentasi. Hasil dari penelitian Hwang et al. 2011 yang menggunakan glukosa sebagai substrat fermentasi isolat Lactobacillus plantarum LP02 ternyata terjadi peningkatan produksi sel ketika konsentrasi glukosa meningkat hingga 30 gl. Pada konsentrasi substrat glukosa 10 gl dihasilkan sel sebanyak 53 1,18 gl dan untuk konsentrasi substrat glukosa 30 gl terbentuk sel sebanyak 1,17 gl. Fermentasi mulai tidak efektif pada substrat glukosa 50 gl karena hanya menghasilkan berat sel kering sebanyak 1 gl. Pada fermentasi batch rata-rata glukosa terkonsumsi secara cepat hingga jam ke 12. Konsumsi glukosa pada fermentasi produksi probiotik dari isolat Latobacillus plantarum JR64 penghasil omega-6 atau asam linoleat juga terjadi secara cepat hingga jam ke 12. Adapun pada fermentasi dengan substrat glukosa 30 gl konsumsi glukosa terjadi secara cepat hingga jam ke 15, sedangkan pada konsentrasi glukosa 40 gl terjadi hingga jam 12. Hal ini diperkirakan jumlah starter memberikan pengaruh terhadap kecepatan di dalam mengkonsumsi subtrat glukosa yang digunakan sebagai pertumbuhan sel. Jumlah sel yang diinokulasikan pada fermentasi substrat glukosa 20 gl dan 40 gl lebih banyak dibandingkan pada substrat 30 gl. Dari Gambar 13 hubungan antara waktu fermentasi dengan konsumsi glukosa S, jumlah sel X dan konsentrasi asam linoleat P terlihat bahwa pertumbuhan Latobacillus plantarum JR64 pada fermentasi batch, dapat dikelompokkan menjadi empat zona pertumbuhan yaitu fase awal lag phase yang diikuti dengan fase eksponensial atau fase logaritmik, fase stasioner dan fase menurun fase kematian. Fase awal merupakan Gambar 13. Kurva hubungan antara waktu fermentasi dengan konsumsi glukosa, pembentukan sel, asam laktat dan asam linoleat pada substrat glukosa GL-20. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 3 6 9 12 15 18 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42 45 48 Ni tr o ge n g L G luk os a g l Ju ml ah S el L o g cf u ml A sa m lin o le at m g l A sa m la k ta t gl Waktu Jam Simbol : + : Glukosa, ■ : Jumlah Sel, ▲: Asam Laktat, X : Asam Linoleat, ● : Nitrogen 54