proses fermentasi

Arti yang paling umum dari fermentasi adalah konversi gula menjadi asam organik atau alkohol. Fermentasi terjadi secara alami di banyak makanan dan manusia sengaja menggunakannya sejak zaman kuno untuk meningkatkan pelestarian dan sifat organoleptik makanan.

Istilah “fermentasi” juga digunakan dalam pengertian yang lebih luas untuk penggunaan mikroorganisme yang disengaja seperti bakteri, ragi, dan jamur untuk membuat produk yang berguna bagi manusia (biomassa, enzim, metabolit primer dan sekunder, produk rekombinan, dan produk biotransformasi) pada skala industri.

Fermentasi adalah perubahan kimia ditimbulkan oleh aktivitas mikroorganisme. Dalam fermentasi industri, istilah ini digunakan secara luas untuk merujuk pada pertumbuhan mikroorganisme pada medium pertumbuhan. Proses fermentasi itu sendiri biasanya terjadi dalam tangki yang disebut bioreaktor atau fermentor, tetapi secara keseluruhan proses produksi dapat disusun dari beberapa langkah proses yang membutuhkan bahan baku hingga produk akhir. Langkah-langkah proses termasuk perawatan bahan baku seperti pencampuran dan sterilisasi serta pemrosesan produk akhir seperti seperti filtrasi, konsentrasi, pengeringan, dan pengemasan.

Fermenter/Bioreactor

Skema fermenter. Sumber: https://orbitbiotech.com/fermentorbioreactor-types-body-parts-size-impellers-stirrer-glands-baffles/

Wadah fermenter terbuat dari stainless steel yang tidak menimbulkan korosi atau mempengaruhi mikroba dan produk fermentasi yang juga dapat dengan mudah dibersihkan. Mikroba dan nutrisi dimasukkan ke dalam fermentor dan udara digelembungkan sehingga mikroba dapat bernafas secara aerobik. Saat karbon dioksida menumpuk, saluran keluar gas melepaskannya untuk menghindari peningkatan tekanan. Sebuah jaket air pendingin (cooling jacket) yang mengelilingi fermentor mempertahankan suhu optimum sehingga protein tidak menjadi terdenaturasi. Probe suhu, pH, dan oksigen terhubung ke komputer yang memantau kondisi di dalam bejana. Pengaduk (paddle) memastikan bahwa mikroba, nutrisi dan oksigen tercampur dengan baik dan mendistribusikan panas secara merata. Produk ini berjalan dari bawah. Produk dipisahkan dari mikroba dan dimurnikan sehingga dapat dijual atau didistribusikan.

Komponen Fermenter

Body: umumnya terbuat dari kaca atau stainless steel. Preferensi bahan kaca adalah karena sifat-sifat tertentu seperti permukaan halus, visibilitas, sifat tidak beracun, tahan korosi dan mudah disterilkan. Itulah sebabnya fermentor kaca digunakan untuk proses skala kecil tetapi kelemahan utamanya adalah biaya dan sifatnya yang mudah pecah. Oleh karena itu, untuk proses skala besar, stainless steel lebih disukai karena ketahanan terhadap korosi dan sifatnya yang tidak mudah pecah. Ukuran fermentor berkisar dari 1-2 liter untuk fermentor laboratorium hingga 5,00,000 liter atau kadang-kadang bahkan lebih, fermentor hingga 1,2 juta liter telah digunakan. Ukuran fermentor yang digunakan tergantung pada proses dan cara pengoperasiannya.

Agitator/Impeller: Ini digunakan untuk pencampuran seragam panas, O2, mikroba dan partikel padat tersuspensi. Agitator terdiri dari empat jenis :

  • Turbin cakram adalah rangkaian baling-baling persegi panjang yang disusun dalam bidang vertikal mengelilingi keliling. Turbin cakram paling berhasil karena mampu memecah aliran udara cepat tanpa dibanjiri gelembung udara.
  • Cakram baling-baling adalah serangkaian baling-baling persegi panjang yang dipasang pada bilah baling-baling laut pada poros pengaduk.
  • Turbin terbuka Dalam hal ini, baling-baling dipasang langsung ke bass pada poros pengaduk.
  • Baling-baling laut Ini adalah yang paling sukses dalam budidaya filamen, jamur dan alga.

Baffles: strip logam biasanya 1/10 dari diameter bejana yang melekat pada bejana dan fungsinya adalah untuk menghasilkan turbulensi dalam aliran dan meminimalkan pertumbuhan mikroba di sepanjang dinding fermentor. Baffle biasanya berjumlah empat tetapi peningkatan volume jumlah baffle juga dapat ditingkatkan.

Sparger (Penyembur): Fungsi Sparger adalah untuk memberikan aerasi yang tepat ke media untuk pertumbuhan mikroorganisme yang optimal. Terutama ada tiga jenis sparger : 1. Sparger berpori 2. Sparger Orifice 3. Nozzle sparger

>>KLIK DI SINI UNTUK MEMBACA ARTIKEL TENTANG PERALATAN PROSES KIMIA LAINNYA!

Kontributor: Daris Arsyada

By Caesar Wiratama

Sumber:

Walas, Stanley M. 1990. Chemical Process Equipment: Selection and Design. Stoneham: Butterworth-Heinemann.

https://orbitbiotech.com/fermentorbioreactor-types-body-parts-size-impellers-stirrer-glands-baffles/ (diakses pada tanggal 2 September 2021)

Author: admin

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *