Pengujian Sistem Fermentasi Bacth Pada Skala Pilot Plant.

Teknologi proses produksi probiotik dengan menggunakan media komplek Hasil pengujian tahapan proses alternatif 2 seperti Gambar 22 pada skala pilot plant dengan menggunakan media dari ekstrak jagung diperoleh profil fermentasi seperti yang ditunjukkan pada Gambar 24. Penggunaan media dari ekstrak jagung diharapkan dapat menggantikan substrat glukosa dan menghasilkan konsentrasi produk omega-6 yang lebih tinggi. Kandungan omega-6 pada kaldu fermentasi diharapkan mampu meningkatkan efektivitas sebagai penurun kolesterol. Omega 6 merupakan salah satu makanan yang telah terbukti dapat menurunkan kadar kolestrol dalam darah. Pada Gambar 24 ditunjukkan kurva hubungan waktu fermentasi dengan konsumsi substrat sumber karbon dan nitrogen, pembentukan sel dan pembentukan produk. Produktivitas Lactobacillus plantarum JR64 dalam menghasilkan omega-6 selama fermentasi relatif rendah dan cenderung konstan. Hasil tertinggi omega-6 terjadi pada jam ke-18 dengan konsentrasi 1,03 gl. Kandungan asam lemak di dalam ekstrak jagung sebesar 4 ternyata tidak dapat berfungsi sebagai substrat induser yang dapat meningkatkan pembentukan omega-6. Gambar 23. Kurva hubungan antara waktu fermentasi dengan konsumsi glukosa, jumlah sel, asam laktat dan asam linoleat pada media glukosa 20 gl pada skala 75 L. 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 og en g L G luk os a g l As am L ak at g l B er at S el g l , A sam L in ol eat m g l Waktu Jam Simbol : + : Glukosa, ■ : Jumlah Sel, ▲: Asam Laktat, X : Asam Linoleat, ● : Nitrogen 65 Kadar nitrogen pada media ekstrak jagung ternyata mengalami perubahan secara fluktuatif. Perubahan peningkatan terjadi dari jam ke-0 sampai jam ke-9 tetapi setelah itu mengalami penurunan sampai jam ke-15 dan meningkat kembali hingga jam ke-33. Hal ini disebabkan pada awal pertumbuhan, bakteri masih memanfaatkan kandungan nutrisi lain yang ada pada media ekstrak jagung, kemudian setelah kandungan nutrisi itu habis, bakteri mulai menggunakan protein untuk pembentukan komponen-komponen selnya sehingga kadar berkurang dan sejalan dengan peningkatan jumlah sel, kadar protein kembali mengalami peningkatan. Buckle et al., 1987 bahwa berdasarkan berat keringnya mikroba mengandung protein yang cukup tinggi yaitu sekitar 49-80 dan menurut Botazzi 1983 bahwa mikroba menyumbangkan 7 dari total protein dalam fermentasi susu. Gambar 24. Kurva hubungan antara waktu fermentasi dengan konsumsi ekstrak jagung, jumlah sel, asam laktat dan asam linoleat pada media komplek skala 75 L. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 3 6 9 12 15 18 21 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42 45 48 N it rogen g L E ks tr a k J a g ung g l Ju ml ah S e l L o g cf u ml A sa m la k ta t g l A sa m lin o le a t g l Waktu Jam Simbol : + : Glukosa, ■ : Jumlah Sel, ▲: Asam Laktat, X : Asam Linoleat, ● : Nitrogen 66

4.4.2. Laju Pertumbuhan Spesifik Maksimum µ max Percobaan Skala Pilot Plant

Pertumbuhan sel selalu berhubungan dengan konsumsi substrat. Pertumbuhan sel sangat erat kaitannya dengan waktu yang diperlukan untuk perbanyakan sel dalam jumlah maupun masanya. Hal ini menunjukkan bahwa pertumbuhan mikroorganisme dan aktifitas- ahifitas fisiologis lainnya merupakan kemampuan sel dalam memberikan respon terhadap lingkungannya. 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 25 ditunjukkan hubungan antara waktu fermentasi dengan Ln Xavg 1 -Xavg pada media glukosa-20 skala pilot plant dengan nilai persamaan regresi sebesar 0,148 Jam -1 yang merupakan nilai dari laju pertumbuhan spesifik maksimum µ max. Sedangkan pada Gambar 26 ditunjukkan persamaan regresi Y = 0,143 x – 2,62 yang diperoleh dari kurva hubungan antara waktu fermentasi dengan Ln Xavg 1 -Xavg pada media komplek campuran ekstrak jagung dengan ekstrak mengkudu. Y = 0,148x - 1,588 R² = 0,688 -4,0 -3,0 -2,0 -1,0 0,0 1,0 2,0 3,0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 L n X t X m ax 1 -X t X m ax Waktu jam Gambar 25. Kurva hubungan antara waktu fermentasi dengan Ln Xavg 1 -Xavg pada media glukosa-20 skala pilot plant 67

4.4.3. Efisensi Fermentasi Yps dan Yxs Skala Pilot Plant

Penentuan nilai Yps dapat dihitung dengan metoda linierisasi persamaan dengan cara membuat garis regresi antara jumlah penggunaan substrat So-S dengan jumlah produk yang dihasilkan P-Po pada tiap satuan waktu. Kemiringan garis regresi dari persamaan garis P–Po=Yps So–S merupakan nilai Yps. Demikian juga untuk menghitung Yxs dapat dilakukan dengan cara membuat persamaan regresi hubungan antara selisih penggunaan substrat So-S dan jumlah biomassa yang terbentuk X-Xo. Kemiringan garis regresi slope persamaan garis X–Xo = Yxs So–S merupakan nilai Yxs. Hasil perhitungan efisiensi fermentasi skala pilot plant seperti yang ditunjukkan pada Tabel 8. Fermentasi dengan menggunakan konsentrasi glukosa awal 20 gl diperoleh Yps : 51,6, sedangkan pada fermentasi dengan medium komplek diperoleh Yps : 22,2 . Pada fermentasi dengan medium standar diperoleh Yxs : 40,1 dan dengan menggunakan medium komplek diperoleh Yxs : 62,1. Y = 0,143x - 2,620 R² = 0,984 -4,0 -3,0 -2,0 -1,0 0,0 1,0 2,0 3,0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 Ln X t X m ax 1- X t X m ax Waktu jam Gambar 26. Kurva hubungan antara waktu fermentasi dengan Ln Xavg 1 -Xavg pada media komplek skala pilot plant 68