perhitungan kinetika mikroba (bioproses)

TUGAS TERSTRUKTUR

BIOPROSES

Oleh:

Suci Nata Kusuma

1314051046

JURUSAN TEKNOLOGI HASIL PERTANIAN

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS LAMPUNG

                                                                            2015

Pembahasan Jurnal:

Jurnal yang berjudul “Kinetika Pertumbuhan Bakteri Asam Laktat  Isolat T5 Yang Berasal Dari Tempoyak” telah diteliti pada tahun 2008 oleh Neti Yuliana, salah satu staf pengajar Jurusan Teknologi Hasil Pertanian, Fakuktas Pertanian, Universitas Lampung. Tujuan dari penelitian tersebut  adalah untuk mempelajari kinetika pertumbuhan Bakteri Asam Laktat (isolat T5 ) yang diisolasi dari tempoyak . Hasil penelitian menunjukkan bahwa isolat T5 menghasilkan nilai maksimum OD dari 1.434 g/l , dan konsentrasi biomassa dari 2.553 g/g, sedangkan pertumbuhan kinetik optimal T5 isolat adalah 9 jam.

Pada jurnal tidak dijelaskan berapa jumlah berat tabung berisi sel kering (g) dan berat tabung kosong (g) yang digunakan, sehingga nilai berat kering sel (X) tidak dapat diketahui dengan pasti. Berat kering sel diperoleh dari berat tabung berisi sel kering dikurang berat tabung kosong dan dibagi volume sampel kemudian dikali 1000. Kemudian jumlah substrat yang digunakan juga tidak diketahui dengan jelas, namun hanya diketahui jumlah gula reduksi yang dinyatakan dalam persen(%) bukan substrat glukosa yang dinyatakan dalam (gram) sehingga perlu memanipulasi data junlah substrat glukosa yang digunakan oleh bakteri isolat T5 untuk pertumbuhannya. Penelitian tersebut juga melakukan pengukuran OD ( Optical Density) yang dinilai pada spektofotometer dengan panjang gelombang 441 nm. 

Untuk mendapatkan nilai laju pertumbuhan spesifik (µ) dan laju konsumsi substrat (Yx/s) yaitu dari rata-rata data seluruh pengamatan diplotkan ke dalam bentuk kurva dan dinyatakan sebagai kurva pertumbuhan. Sedangkan untuk mendapatkan laju pertumbuhan (µ) maksimum dan rendemen biomassa glukosa adalah dari data yang diplotkan yaitu dari titik awal sampai titik maksimum pertumbuhan bakteri. Pada perhitungan ini hanya diperoleh laju pertumbuhan maksimum (µ), dan rendemen biomassa glukosa (Yx/s).

               Berikut ini adalah tabel jumlah berat kering sel (g) setiap 3 jam;

		Biomasa
No	t (jam)	X	Ln X	x-xo
1	0	0,25	-1,39	0,00
2	3	0,56	-0,58	0,81
3	6	1,29	0,25	1,04
4	9	2,55	0,94	2,30
5	12	2,27	0,82	2,02
6	15	2,16	0,77	1,91
7	18	1,34	0,29	1,09
8	21	2,53	0,93	2,28
9	24	2,19	0,78	1,94
10	27	2,93	1,08	2,68
11	30	3,00	1,10	2,75

Setelah seluruh data di plotkan diperoleh grafik laju pertumbuhan (µ) sebagai  berikut:

           

Ambil titik pada No  1 s.d. 4 dan diplotkan lagi sehingga dihasilkan kurva sebagai berikut:

Data kurva kedua tersebut diperoleh persamaan yaitu Y= 0,260x-1,364 yang berarti bahwa laju pertumbuhan (µ) maksimum isolat T5 yaitu 0,260 per jam. Sedangkan laju pertumbuhan spesifik (µ) isolat T5 pada jurnal penelitian yaitu 0,0598 per jam. Pada grafik pertama yaitu apabila seluruh data diplotkan maka diperoleh persamaan Y=0,060x-0,459 dan berarti laju pertumbuhan spesifik (µ) isolat T5 sebesar 0,060 per jam. Hasil yang diperoleh antara hasil perhitungan ini dan hasil jurnal peneltitan tidak jauh berbeda, dan hal ini menyatakan laju pertumbuhan sel isolat T5 berlangsung cepat. Pada tabel tersebut dijelaskan bahwa pada jam ke-9, isolat T5 telah memasuki fase logaritmik yang dicirikan dengan adanya pertumbuhan yang signifikan dari sel-selnya, dan berlangsung singkat yaitu mulai dari jam ke-0 sampai jam ke-9. Selanjutnya waktu pertumbuhan ke-18 sampai akhir waktu pertumbuhan jam  ke-30, sel isolat T5 mengalami fase pertumbuhan yang realtif tetap atau memasuki fase stasioner.

Untuk laju konsumsi substrat (rendemen biomassa), data yang diperoleh berbeda dari hasil laju konsumsi substrat  pada jurnal penelitian, sebab data substrat yang digunakan dalam perhitungan berbeda akibat jumlah substrat pada jurnal penelitian tidak diketahui dengan jelas. Maka dari itu, jumlah substrat yang digunakan di manipulasi untuk mengetahui laju konsumsi substrat (Yx/s). Berikut ini adalah data manipulasi jumlah substrat (glukosa) yang digunakan untuk pertumbuhan sel isolat T5:

		Biomasa			Glukosa
No	t (jam)	X	Ln X	x-xo	s (g/l)	so - s
1	0	0,25	-1,39	0,00	193	0
2	3	0,56	-0,58	0,81	186	-7
3	6	1,29	0,25	1,04	167	-26
4	9	2,55	0,94	2,30	119	-74
5	12	2,27	0,82	2,02	98	-95
6	15	2,16	0,77	1,91	90	-103
7	18	1,34	0,29	1,09	59	-134
8	21	2,53	0,93	2,28	45	-148
9	24	2,19	0,78	1,94	30	-163
10	27	2,93	1,08	2,68	22	-171
11	30	3,00	1,10	2,75	13	-180

Data susbtrat (glukosa) diplotkan ke dalam bentuk kurva yaitu sebagai berikut:

X	Y
so - s	x-xo
0	0,00
7	0,81
26	1,04
74	2,30
95	2,02
103	1,91
134	1,09
148	2,28
163	1,94
171	2,68
180	2,75

Ambil titik pada No  1 s.d. 4 dan diplotkan lagi sehingga dihasilkan kurva seperti ini:

Dari kurva tersebut diperoleh persamaan Y=0,027x+0,301 sehingga rendemen biomassa atau laju konsumsi substrat glukosa (Yx/s) sebesar 0,027 g biomassa/g glukosa. Sedangkan hasil laju konsumsi substrat (Yx/s) pada jurnal penelitian sebesar 1,2236 g/g. Hasil  Yx/s pada jurnal peneletian lebih besar karena kemungkinan jumlah substrat yang digunakann lebih banyak dari jumlah substrat yang dimanipulasi, dan data yang diplotkan adalah rata-rata data keseluruhan. Sedangkan hasil dalam perhitungan yang dimanipulasi ini diperoleh dari kurva yang diplotkan dari titik  1 sampai 4, karena pada titik ke 4 (jam ke-9) isolat T5 telah memasuki fase logaritmik.

Dari kurva tersebut dapat dinyatakan bahwa konsumsi substrat yang digunakan  oleh bakteri isolat T5 menunjukkan penurunan yang relatif tajam yang berarti glukosa di dalam media dapat digunakan secara maksimal. Semakin tinggi berat kering sel (X) yang merupakan laju pertumbuhan dari bakteri isolat T5 maka semakin rendah gula reduksi yang tersisa, begitu pun sebaliknya.