Proses Fermentasi Pembuatan Produk Industri
Proses Fermentasi
Fermentasi berasal dari bahasa latin yaitu fervere yang berarti mendidih (to boil) sebagai suatu kenyataan yang menawarkan adanya aktifitas khamir pada ekstrak buah-buahan atau serealia, sebab selama fermentasi dihasilkan CO2 sehingga kondisinya menjadi anaerob. Proses fermentasi sering didefinisikan sebagai proses pemecahan karbohidrat dan asam amino secara anaerobik, yaitu tanpa memerlukan oksigen.
Karbohidrat merupakan substrat utama yang dipecah dalam proses fermentasi. Bentuk polisakarida terlebih dahulu dipecah menjadi gula sederhana sebelum difermentasi, contohnya hidrolisis pati menjadi unit-unit glukosa. Selanjutnya glukosa dipecah menjadi senyawa-senyawa lain tergantung dari jenis fermentasinya. Tahapan fermentasi mencakup pemilihan jenis mikroba dan kultur stok, memilih media, persiapan/preparasi inokulum, proses fermentasi, mengendalikan/ mengontrol proses dan pengunduhan hasil serta pemurnian hasil fermentasi (jika diperlukan).
Operasi fermentasi secara komersial sanggup digolongkan menjadi tiga golongan yaitu fermentasi nonaseptis, semi aseptis dan aseptis. Fermentasi non aseptis biasanya terjadi secara impulsif di alam. Contoh fermentasi non aseptis ialah produksi protein sel tunggal (PST) dari hidrokarbon. Fermentasi semi aseptis memerlukan kondisi (lingkungan dan media) yang agak spesifik dan sedikit terkontrol, contohnya fermentasi alkohol. Sedangkan fermentasi aseptis ialah fermentasi yang harus dilakukan secara penuh sebab adanya kontaminasi mikroba lain sanggup menjadikan kegagalan proses (fatal), contohnya fermentasi produksi antibiotik.
Fermentasi merupakan proses yang relatif murah dan pada hakekatnya telah usang dilakukan oleh nenek moyang kita secara tradisional dengan produk-produknya yang sudah biasa dimakan orang hingga kini menyerupai tempe, oncom, tape, dan lain sebagainya. Proses fermentasi dengan teknologi yang sesuai sanggup menghasilkan produk yang mengandung protein lebih tinggi. Protein yang berasal dari mikroba sebagai sumber pangan insan mulai dikembangkan pada awal tahun 1900. Protein mikroba ini kemudian dikenal dengan sebutan Single Cell Protein (SCP) atau Protein Sel Tunggal (PST). Menurut Tannembaum (1971), protein sel tunggal ialah istilah yang dipakai untuk protein berangasan atau murni yang berasal dari mikroorganisme, menyerupai bakteri, khamir, kapang, ganggang dan protozoa.
Terdapat dua istilah yang sering dipakai untuk produk proteindari mikroba yaitu Protein Sel Tunggal (PST) dan Microbial Biomass Product (MBP) atau Produk Biomassa Mikrobial (PBM). Bila mikroba yang dipakai tetap berada dan bercampur dengan masa substratnya maka seluruhnya dinamakan PBM. Bila mikrobanya dipisahkan darisubstratnya maka hasil panennya dinamakan PST. Kebanyakan produk berasal dari substrat yang mengandung karbon. Bermacam-macam produk antara yang dihasilkan dari glukosa dan selanjutnya diubah menjadi asam piruvat. Dari asam piruvat akan direduksi menjadi asam laktat, asam butirat, asam propional, butanediol, etil alkohol dan sebagainya.
Produk yang dihasilkan tergantung pada ada dan tidaknya enzim mikroba. Sebagai pola kuman asam laktat tidak menghasilkan enzim piruvat dekarboksilase, tetapi mereduksi piruvat menjadi asam laktat, sedangkan khamir sanggup menghasilkan piruvatdekarboksilase untuk mereduksi senyawa CO2 menjadi etanol. Metabolisme glukosa dalam kondisi anaerob melalui jalur Embden-Meyerhaf-Parnas (EMP). Melalui reaksi Entner Doudoroff didegradasi menjadi etil alkohol, menyerupai yang dilakukan oleh Pseudomonas. Piruvat sanggup diubah menjadi asam laktat, menyerupai yang dilakukan oleh Leuconostoc mesenteraides. Beberapa jenis fermentasi yang dilakukan oleh mikroba memiliki sifat karakteristik tersendiri antara lain:
1) Tipe fermentasi yang dibedakan atas pertumbuhan mikroba dan produk
- Sinonim : produksi protein sel tunggal
- Assosiasi (associated) : fermentasi alkohol asam sitrat, dan asam laktat.
- Nonassosiasi (non associated): fermentasi antibiotik.
- Stepwise: fermentasi antibiotik
2) Jenis mikroba yang berperan dalam industri ialah bakteri, fungi, khamir, alge dan protozoa
- Bakteri contohnya: Zymomonus mobilis, Clostridium acetobutylicum, Acetobacter aceti.
- Fungi contohnya: Aspergillus oryzae, Penicellium notatum, Rhizopus oligosporus
- Khamir contohnya : Saccharomyces cerevisiae, Candida utilis, Saccharomyces pombe.
- Virus perlu dipelajari sebab penyebab kontaminasi
- Protozoa penting dalam penangan limbah
- Alge untuk produksi materi makanan yaitu agar, protein sel tunggal.
3) Peranan mikroba dalam metabolismenya
- Katabolisme : fermentasi alkohol, aseton, butanol dan asam organik
- Anabolisme : fermentasi polisakarida protein, asam nukleat, alkaloid.
4) Enzim yang berperan dalam fermentasi
- Katalisator enzim sanggup mempercepat reaksi kimia 1012–1020 kali dibandingkan dengan katalisator anorganik.
- Reaksi dengan memakai enzim untuk mendapat produk melalui degradasi tahap demi tahap.
- Energi yang dihasilkan oleh enzim ditangkap kemudian dilepas, tidak menyerupai katalisator anorganik.
- Enzim sanggup menurunkan energi aktivasi reaksi.
5) Substrat dasar yang dipakai sanggup dari karbohidrat dan senyawa nitrogen organik
0 Response to "Proses Fermentasi Pembuatan Produk Industri"
Posting Komentar