Kinetika Pertumbuhan m.o Batchppt

5/24/2018 Kinetika Pertumbuhan m.o Batchppt

1/24

KINETIK PERTUMBUH NMIKROBI

OLEH :

A.A.M. DEWI ANGGRENI, S.TP.,M.SiTIP FTP UNUD


2/24

PROSES FERMENTASI / PRODUKSI

1. SISTEM BATCH

2. SISTEM CONTINUOUS

3. SISTEM FED-BATCH


3/24

Sistem continuous dan sistem fed-batch

merupakan modifikasi dari sistem batch.

Tujuan modifikasi :

1. Memperpanjang fase eksponensial

2. Menahan kekurangan nutrisi pokok

3. Mengurangi kenaikan kadar toksin


4/24

Batch culture Fedbatch culture

Continuous culture


5/24

B TCH CULTURE Sistem batch adalah sistem tertutup yang

mengandung nutrien awal dalam jumlah

terbatas

Kultur yang diinokulasikan akan melalui

sejumlah fase seperti pada gambar di

bawah ini :


6/24

1

2

3 4

5

Kurva pertumbuhan mikrobia

Waktu (jam)

Konsentrasi

biomassa

(b/v)


7/24

Fasefase yang dilalui oleh mikrobia

1. Fase lag : = fase adaptasi. Terlihat tidak adapertumbuhan tetapi terjadi metabolisme yang tinggi,

untuk mikrobia tersebut terhadap media dan

lingkungannya. Makin cepat fase adaptasi, makin

pendek fase lag dan begitu sebaliknya.

2. Fase Log : = fase eksponensial. Terjadi pertumbuhan

maksimum (log). Makin cocok dengan lingkungan

maka sudut makin besar dan waktu makin lama.


8/24


9/24

Menurut BuLock et.al. (1965)

Trophophase = fase eksponensial

Iodophase = fase stasioner


10/24

Pada Fase Log

Kecepatan pertumbuhan sel meningkat, dengankecepatan pertumbuhan maksimum. Dimana :

dx = mxdt

x = konsentrasi biomassa (b/v)t = waktu fermentasi (jam)

= kecepatan pertumbuhan spesifik


11/24

Pada saat tertentu / waktu tertentu :

xt= xo. Emt jika dilogkan ln xt= ln xo. E

mt

Setelah di logkan fungsi linier (jika diplot kegrafik akan menjadi linier dengan slope = m.

Pada fase log = m max.


12/24

mditentukan oleh :

Macam media

Komposisi media

Kondisi fermentasi


13/24

Total Produksi Biomassa

x = Y (SRs)

x = konsentrasi biomassa yang diproduksi

Y = konstanta produksi

SR= konsentrasi substrat awal

S = konsentrasi substrat residual

NB !!

Dari persamaan di atas dapat diprediksi produk yang dihasilkan berdasarkan substrat

yang diberikan


14/24

Penurunan kecepatan pertumbuhan rata-rata

karena kekurangan nutrien

Menurut Monod :

= max . S

Ks + S

Ks =konsentrasi pemanfaatan substrat

~ afinitas mikrobia terhadap substrat

>

Ks = konsentrasi substrat pada saat m= mmax


15/24

Kinetika Produksi

Kinetika pembentukan produk yang

berhubungan dengan pertumbuhan :

dp = qp . x

dt

p = konsentrasi produk

qp = kec. Sp. Pembentukan poduk


16/24

Kinetika hubungan pembentukan produk

dengan produksi biomassa

dp = Y p/x

dx

Y p/x = kec. Spesifik pembentukan produk

dari segi konsumsi substrat

dp = Y p/x . dx

dt dt

Jika dikalikan dx/dt

Karena dx/dt = mx maka :

dp = Y p/x . x

dtDan

qp = Y p/x .


17/24

Masing-masing mikrobia

mempunyai m max berbeda-beda

Contoh :

Aspergillus nidulansm max (h

-1

)= 0,36 Penicillium chrysogenumm max (h-1)= 0,12


18/24

Fermentasi Sistem Batch Digunakan Untuk :

Produksi biomassa

Produksi metabolit primer

Produksi metabolit sekunder


19/24

Produksi biomassa

Untuk produksi biomassa, kondisi kultur

yang mendukung populasi sel maksimum

yang dipakai.


20/24

Produksi metabolit primer

Untuk memproduksi metabolit primer

dilakukan dengan memperpanjang fase

eksponensial dan menekan produksi

produk sampingan (byproduct)


21/24

Produksi metabolit sekunder

Untuk memproduksi metabolit sekunder

dilakukan dengan memperpanjang fase

stasioner dan memperpendek fase

eksponensial.


22/24

Kenapa demikian ????


23/24

PERBEDAAN SISTEM BATCH DAN SISTEM KONTINYU

1. Monitoring harus intensif mis :suhu, pH dimonitor sebelumfermentasi

2. Kontrol sangat bervariasi

pada tiap fase (O2, pH, dll)

3. Pra dan pasca fermentasiperlu tenaga dan waktubanyak

4. Waktu fermentasi pendek

1. Selfregulating system

2. Kontrol konstan, praktis]

3. Otomatisasi proses

4. Waktu fermentasi panjang

tidak pernah masuk fasestasioner, untukmemperpanjang faseeksponensial

Batch Continuous


24/24

5. Kemungkinan mutasi

kecil

6. Tidak terlalu butuh

penelitian intensif

7. Lebih banyak dilakukan

8. Kontaminasi kecil

5. Kemungkinan mutasi

besar

6. Butuh penelitian intensif

7. Jarang dilakukan

8. Kontaminasi besar

Batch Continuous

Kinetika Pertumbuhan m.o Batchppt

Documents

Transcript of Kinetika Pertumbuhan m.o Batchppt