Last Update Alkohol

65
LAPORAN RESMI PRAKTIKUM BIOPROSES Materi : ALKOHOL Oleh : NAMA NIM 1. Salsalina Sinasa 21030114120017 2. Winda Mutia Dewi 21030114120010 3. Moammar Giffari 21030114130116 Laboratorium Mikrobiologi Industri Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Diponegoro Semarang 2015

description

oke

Transcript of Last Update Alkohol

Page 1: Last Update Alkohol

LAPORAN RESMI

PRAKTIKUM BIOPROSES

Materi :

ALKOHOL

Oleh :

NAMA NIM

1. Salsalina Sinasa 21030114120017

2. Winda Mutia Dewi 21030114120010

3. Moammar Giffari 21030114130116

Laboratorium Mikrobiologi Industri

Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik

Universitas Diponegoro

Semarang

2015

Page 2: Last Update Alkohol

ALKOHOL

Laboratorium Mikrobiologi Industri ii

HALAMAN PENGESAHAN

Laporan Resmi Praktikum Mikrobiologi Industri dengan materi Alkohol disusun

oleh:

Kelompok : 1 Rabu Pagi

Nama Anggota :

1. Salsalina Sinasa NIM. 21030114120017

2. Moammar Giffari NIM. 21030114130116

3. Winda Mutia NIM. 21030114120010

Asisten Pengampu : Moh Taufiq Anwar

Laboran : Jufriyah, ST.

Dosen Pembimbing : Dr. Widayat, ST., MT.

Semarang, 4 Desember 2015

Mengetahui,

Dosen Pembimbing PLP Asisten Pembimbing

Dr. Widayat, ST.,MT. Jufriyah, ST. Moh Taufiq Anwar

NIP.

197206091998031001

NIP.

197001091997032001

NIM. 21030113130180

Page 3: Last Update Alkohol

ALKOHOL

Laboratorium Mikrobiologi Industri iii

RINGKASAN

Alkohol adalah senyawa yang diperlukan bagi kehidupan kita yang memiliki

gugus hydroxyl yang berikatan dengan atom karbon. Tujuan dari percobaan ini

adalah membuat alkohol dari sari buah nanas, membandingkan konversi hasil proses

fermentasi sesuai variabel, dan mengetahui fenomena pada fermentasi alkohol.

Bahan yang digunakan untuk membuat alkohol adalah bahan yang mengandung

glukosa, seperti nanas dengan kandungan total 12,1%. Ada tiga tahap utama dalam

pembuatan alkohol yaitu hidrolisis pati menjadi glukosa, fermentasi glukosa (gula)

menjadi etanol dan CO2, dan distilasi.

Variabel yang digunakan pada starter ialah banyaknya ragi dan pH, sedangkan

pada fermentasi yaitu %V starter. Langkah pertama dalam pembuatan alkohol yaitu

menyiapkan starter sesuai variabel, kemudian dihitung koloni mikroba dengan

hemositometer. Selanjutnya dilakukan fermentasi media. Dalam langkah ini perlu

melakukan analisa glukosa standar, persiapan sari buah nanas yang akan

difermentasi, mengukur kadar glukosa sari buah nanas, penentuan kadar glukosa

substrat, dan fermentasi media sari buah nanas. Terakhir yaitu menganalisa hasilnya.

Dari percobaan, jumlah koloni starter semakin meningkat seiring

bertambahnya waktu karena dalam fase eksponensial dan semakin banyak jumlah

ragi, maka jumlah koloni juga semakin banyak karena banyak yang membelah.

Sedangkan densitasnya semakin menurun karena adanya perubahan sebagian

glukosa menjadi etanol yang memiliki densitas rendah (<1). Pada tahap fermentasi,

kadar glukosa semakin menurun karena glukosa dikonversi menjadi alkohol dan CO2.

Sedangkan densitas hasil fermentasi semakin meningkat karena masih terjadi fase

eksponensial.

Pada saat praktikum, sterilkan bahan terlebih dahulu, pastikan mengatur pH

dengan teliti, cermat dalam pengamatan jumlah koloni menggunakan mikroskop,

tutup rapat erlenmeyer dengan alumunium foil, dan perhatikan perubahan warna

titrasi saat TAT.

Kata Kunci : Alkohol, Fermentasi, Saccharomyces cerevisiae, Enzim, Glukosa.

Page 4: Last Update Alkohol

ALKOHOL

Laboratorium Mikrobiologi Industri iv

SUMMARY

Alcohol is a compound that have hydroxyl bond with atomic carbon. The

purpose of this experiment is to make alcohol from pineapplefruit, comparing

convension of fermentation process according variable, and founding phenomenom of

alcohol fermentation

Ingridients that required for making alcohol is pineapple fruits which have

12,1% glucose. There is 3 main step in making alcohol, that is hydrolysis glucose,

glucose fermentation into ethanol and CO2, and destilation

Variable that required is yeast and pH, while in fermentation is %V starter.

First step is preparing corresponding variable, then counting microbacteria in colony

with hemocytometer. After that do a fermentation. In this step we need to analysis

standart glucose, preparing pineapple for fermentation, measure level glucose from

pineapple and fermentation the pineapple, and the last is analyzing the result.

From the experiment, we can conclude that with increasing time the colony of

starter is increase because in exponensial phase the colony is active on splitting, while

the density is decrease because a convertion glucose into ethanol which is ethanol had

lower density than gluce. In fermentation phase, a level of glucose is decrease because

glucose converted into alcohol and CO2, while density is increase

In experiment, we need to sterilization the ingridient, and make sure we set pH

and counting the colony on microscope throughly, closed erlenmeyer tightly with

alumunium foil, and note colours change in titration

Keywords : Alcohol, Fermentation, Saccharomyces cerevisiae, Enzyme, Glucose.

.

Page 5: Last Update Alkohol

ALKOHOL

Laboratorium Mikrobiologi Industri v

PRAKATA

Puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan hidayah-

Nya sehingga laporan resmi ini dapat disusun. Laporan resmi dengan judul Alkohol

disusun untuk memenuhi tugas Praktikum Mikrobiologi Industri.

Laporan resmi ini dalam penyusunannya tidak terlepas dari bantuan yang telah

diberikan oleh berbagai pihak. Oleh karena itu, penulis mengucapkan terima kasih

kepada:

1. Dr. Widayat, ST, MT selaku dosen pembimbing

2. Jufriyah, ST. selaku laboran Laboratorium Mikrobiologi Industri

3. Moh Taufiq Anwar selaku asisten pembimbing

4. Keluarga yang senantiasa mencurahkan cinta dan kasih sayangnya serta teman-

teman yang memberikan dorongan dan semangat.

Tiada gading yang tak retak dan kesempurnaan hanya milik Allah SWT.

Penulis menyadari akan adanya kekurangan dari laporan resmi ini sehingga kritik dan

saran yang membangun sangat diharapkan untuk memperbaiki laporan-laporan yang

selanjutnya. Semoga laporan resmi ini dapat bermanfaat bagi pembaca dan

memberikan kontribusi pada Laboratorium Mikrobiologi Industri.

Semarang, Desember 2015

Penulis

Page 6: Last Update Alkohol

ALKOHOL

Laboratorium Mikrobiologi Industri vi

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL

HALAMAN PENGESAHAN .............................................................................ii

RINGKASAN .....................................................................................................iii

SUMMARY ........................................................................................................iv

PRAKATA ..........................................................................................................v

DAFTAR ISI .......................................................................................................vi

DAFTAR TABEL ...............................................................................................viii

DAFTAR GAMBAR ..........................................................................................ix

BAB I PENDAHULUAN ...................................................................................1

I.1 Latar Belakang ...................................................................................1

I.2 Tujuan Percobaan ..............................................................................1

I.3 Manfaat Percobaan ............................................................................1

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ........................................................................2

II.1 Spesifikasi Bahan Baku Buah Nanas ................................................2

II.2 Bioetanol ...........................................................................................3

II.3 Starter ................................................................................................3

II.4 Fermentasi Alkohol ..........................................................................4

BAB III METODOLOGI PERCOBAAN ..........................................................8

III.1 Bahan dan Alat yang Digunakan .....................................................8

III.2 Gambar Alat ....................................................................................8

III.3 Variabel Operasi ..............................................................................9

III.4 Cara Kerja........................................................................................9

BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN ..................................14

IV.1 Hasil Percobaan ...............................................................................14

IV.2 Pembahasan .....................................................................................15

IV.2.1 Hubungan Waktu dengan Jumlah Koloni ..................................15

IV.2.2 Hubungan Waktu dengan Kadar Glukosa .................................16

IV.2.3 Pengaruh Nutrien Terhadap Kadar Glukosa ..............................18

IV.2.4 Hubungan Waktu dengan Densitas Sebelum dan Sesudah

Page 7: Last Update Alkohol

ALKOHOL

Laboratorium Mikrobiologi Industri vii

Fermentasi ..................................................................................20

IV.2.5 Siklus Pertumbuhan Mikroorganisme .......................................22

BAB V PENUTUP .............................................................................................24

5.1 KESIMPULAN ................................................................................24

5.2 SARAN ...........................................................................................24

DAFTAR PUSTAKA .........................................................................................25

LEMBAR PERHITUNGAN ...............................................................................A-1

LAPORAN SEMENTARA ................................................................................B-1

LEMBAR KUANTITAS REAGEN ...................................................................C-1

REFFERENSI .....................................................................................................D-1

LEMBAR ASISTENSI

Page 8: Last Update Alkohol

ALKOHOL

Laboratorium Mikrobiologi Industri viii

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Data Komposisi Sari Buah Nanas Dalam 100 gr Bahan .....................3

Tabel 2.2 Data Komposisi Sel Khamir Saccharomyces cerevisiae ....................5

Tabel 4.1 Data Densitas Dan Jumlah Koloni Pada Saat Starter ..........................14

Tabel 4.2 Data %h Dan Densitas Dari Hasil Fermentasi ....................................14

Page 9: Last Update Alkohol

ALKOHOL

Laboratorium Mikrobiologi Industri ix

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Starter Fermentasi Alkohol .............................................................. 7

Gambar 3.1 Gambar Alat Yang Digunakan .......................................................... 8

Gambar 3.2 Tampilan Hemositometer Menggunakan Mikroskop ....................... 11

Gambar 4.1 Grafik Hubungan Jumlah Koloni dengan Waktu Saat Starter .......... 15

Gambar 4.2 Grafik Hubungan %h Dengan t(hari) Pada Variabel a ...................... 16

Gambar 4.3 Grafik Hubungan %h Dengan t(hari) Pada Variabel b ..................... 16

Gambar 4.4 Grafik Hubungan %h Dengan t(hari) Pada Variabel c ...................... 16

Gambar 4.5 Grafik Hubungan %h Dengan t(hari) Pada Variabel d ..................... 17

Gambar 4.6 Grafik Hubungan Antara Pengaruh Nutrien Terhadap Kadar Glukosa

(4%V) ................................................................................................ 18

Gambar 4.7 Grafik Hubungan Antara Pengaruh Nutrien Terhadap Kadar Glukosa

(6%V) ................................................................................................ 18

Gambar 4.8 Grafik Hubungan Antara Pengaruh Nutrien Terhadap Kadar Glukosa

(8%V) ................................................................................................ 19

Gambar 4.9 Grafik Hubungan Antara Pengaruh Nutrien Terhadap Kadar Glukosa

(10%V) .............................................................................................. 19

Gambar 4.10 Grafik Hubungan Waktu Dengan Densitas Sebelum Fermentasi

Alkohol ............................................................................................ 20

Gambar 4.11 Grafik Hubungan Waktu Dengan Densitas Fermentasi Alkohol .... 21

Page 10: Last Update Alkohol

ALKOHOL

Laboratorium Mikrobiologi Industri 1

BAB I

PENDAHULUAN

I.1 LATAR BELAKANG

Alkohol telah digunakan sejak awal sejarah manusia. Dalam kimia,

alkohol (atau alkanol) adalah istilah yang umum untuk senyawa organik apa pun yang

memiliki gugus hidroksil (-OH) yang terikat pada atom karbon, yang ia sendiri terikat

pada atom hidrogen atau atom karbon lain. Alkohol sering disebut etanol yang juga

disebut grain alcohol; dan kadang untuk minuman yang mengandung alkohol. Hal ini

disebabkan karena memang etanol yang digunakan sebagai bahan dasar pada

minuman tersebut, bukan methanol atau grup alkohol lainnya. Begitu juga dengan

alkohol yang digunakan dalam dunia farmasi. Alkohol yang dimaksudkan adalah

etanol.

Alkohol adalah senyawa yang memiliki rumus molekul R-OH gugus akil

tersubsitusi. Gugus ini bisa alkohol primer, sekunder, tersier juga bisa rantai terbuka.

Ikatan rangkap ataupun rantai tertutup/siklis yang berikatan dengan gugus aromatis.

Alkohol dapat dibuat dari bahan yang mengandung gula atau dari bahan yang dapat

dijadikan gula (Organic Chemistry 3th hal 492-493).

I.2 TUJUAN PERCOBAAN

1. Membuat alkohol dari sari buah nanas

2. Membandingkan konversi alkohol hasil proses fermentasi

3. Mengetahui fenomena yang terjadi pada fermentasi alkohol

I.3 MANFAAT PERCOBAAN

1. Mahasiswa dapat membuat alcohol dari sari buah nanas

2. Mahasiswa dapat memahami dan membandingkan konversi alkohol hasil

proses fermentasi

3. Mahasiswa dapat mengetahui dan memahami fenomena yang terjadi pada

fermentasi alkohol

Page 11: Last Update Alkohol

ALKOHOL

Laboratorium Mikrobiologi Industri 2

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

Alkohol merupakan zat yang memiliki titik didih relatif tinggi dibandingkan

hidrokarbon yang jumlah atom karbonnya sama. Hal ini disebabkan adanya gaya

antarmolekul dan adanya ikatan hidrogen antarmolekul alkohol akibat gugus hidroksil

yang polar.

Alkohol yang memiliki atom karbon kurang dari lima larut dalam air.

Kelarutan ini disebabkan oleh adanya kemiripan struktur antara alkohol (R–OH) dan

air (H–OH). Oleh karena itu, makin panjang rantai karbon dalam alkohol kelarutan

dalam air makin berkurang (Anonim, 2012).

II.1 Spesifikasi Bahan Baku Buah Nanas

Nanas, nenas, atau ananas (Ananas comosus (L.) Merr.) adalah sejenis

tumbuhan tropis. Tumbuhan ini termasuk dalam familia nanas-nanasan (Famili

Bromeliaceae). Buah ini banyak mengandung vitamin A dan C sebagai antioksidan.

Juga mengandung kalsium, fosfor, magnesium, besi, natrium, kalium, dekstrosa,

sukrosa, dan enzim bromelain.

Beberapa khasiat buah nanas yang telah masak: dapat mengurangi keluarnya

asam lambung yang berlebihan, membantu pencernaan makanan di lambung, Anti

radang, peluruh kencing (diuretik), membersihkan jaringan kulit yang mati,

mengganggu pertumbuhan sel kanker, menghambat penggumpalan trombosit (Cyber,

2011).

Buah nanas dapat dijadikan sebagai bahan baku untuk fermentasi alkohol

karena buah nanas memiliki kandungan kaya akan karbohidrat, terdiri atas beberapa

gula sederhana, misalnya sukrosa, fruktosa, dan glukosa.

Page 12: Last Update Alkohol

ALKOHOL

Laboratorium Mikrobiologi Industri 3

Table 2.1 Komposisi sari nenas dalam 100gr bahan

Komponen Banyaknya

Air 85 %

Protein 0,40 %

Lemak 0,20 %

Abu 0,40 %

Gula 12,00 %

Asam 1.00 %

Vitamin A 130,00 IU

Vitamin B 0,08 mg

Vitamin C 24 mg

II.2 Bioetanol

(Bio)Etanol telah digunakan manusia sejak zaman prasejarah sebagai bahan

pemabuk dalam minuman beralkohol. (Bio)Etanol sering ditulis dengan rumus EtOH.

Rumus molekul etanol adalah C2H5OH atau rumus empiris C2H6O atau rumus

bangunnya CH3-CH2-OH. (Bio)Etanol merupakan bagian dari kelompok metil (CH3-

) yang terangkai pada kelompok metilen (-CH2-) dan terangkai dengan kelompok

hidroksil (-OH). Secara umum akronim dari (Bio)Etanol adalah EtOH (Ethyl-(OH)).

(Bio)Etanol(Bio)Etanol tidak berwarna dan tidak berasa tapi memilki bau yang

khas. Bahan ini dapat memabukkan jika diminum. Karena sifatnya yang tidak beracun

bahan ini banyak dipakai sebagai pelarut dalam dunia farmasi dan industri makanan

dan minuman (Egi, 2011).

II.3 Starter

Starter adalah populasi mikroba dan keadaan fisiologis yang siap

diinokulasikan ke dalam media fermentasi. Manfaat pembuatan starter untuk

memperbanyak yeast dan untuk melatih yeast tersebut pada kondisi yang akan

difermentasi. Syarat yeast yang dapat dipakai dalam proses fermentasi :

1. Mempunyai kemampuan tumbuh dan berkembang biak dengan cepat dalam

membuat struktur yang sesuai.

2. Dapat menghasilkan enzim dengan cepat untuk mengubah gula menjadi

alkohol.

Page 13: Last Update Alkohol

ALKOHOL

Laboratorium Mikrobiologi Industri 4

3. Mempunyai daya fermentasi yang tinggi terhadap glukosa, fruktosa, galaktosa

dan maltosa

4. Tahan terhadap mikroba lain.

II.4 Fermentasi Alkohol

Fermentasi adalah suatu reaksi oksidasi-reduksi di dalam sistem biologi yang

menghasilkan energi, dimana sebagai donor dan akseptor elektron menggunakan

senyawa organik. Senyawa organik yang biasa digunakan sebagai substrat adalah

karbohidrat dalam bentuk glukosa. Senyawa tersebut akan diubah oleh reaksi-reaksi

dengan katalis enzim menjadi suatu bentuk lain misalnya aldehid dan dapat dioksidasi

menjadi asam (Winarno dan Fardiaz, 1990).

Pada fermentasi sari buah, Winton dan Winton (1958) menyebutkan

pembentukan alkohol terjadi akibat perombakan gula seperti glukosa dan fruktosa oleh

enzim zymase (dari kelompok enzim invertase) yang berasal dari khamir

Saccharomyces ellipsoideus, S. apiculatus atau Saccharomyces lainnya; yang secara

alami terjadi pada buah dan proses tersebut akan berlangsung lebih cepat pada sari

buah. Reaksinya adalah :

C6H12O6 = 2C2H5OH + 2CO2

Secara umum proses fermentasi alkohol terjadi dari pemecahan karbohidrat

melalui suatu degradasi dari monosakarida yaitu glukosa menjadi asam piruvat. Asam

piruvat ini selanjutnya akan dirombak menjadi etanol dan juga CO2 yang biasanya

berlangsung melalui proses oksidasi reduksi dengan menggunakan DNPH + H+

sebagai donor elektron (Winarno dan Fardiaz, 1990).

Fermentasi alkohol merupakan suatu reaksi pengubahan glukosa menjadi

etanol (etil alkohol) dan karbon dioksida. Organisme yang berperan yaitu

Saccharomyces cerevisiae (ragi) untuk pembuatan tape, roti atau minuman keras.

S. cerevisiae merupakan khamir sejati tergolong eukariot yang secara

morfologi hanya membentuk blastospora berbentuk bulat lonjong silindris, oval atau

bulat telur yang dipengaruhi oleh strainnya. Dapat berkembang biak dengan

membelah diri melalui pertunasan. Reproduksinya dapat dipengaruhi oleh keadaan

lingkungan serta jumlah nutrisi yang tersedia bagi pertumbuhan sel. Penampilan

makroskopik mempunyai koloni berbentuk bulat, warna kuning muda, permukaan

Page 14: Last Update Alkohol

ALKOHOL

Laboratorium Mikrobiologi Industri 5

berkilau, licin, tekstur lunak dan memiliki sel bulat dengan askospora 1-8 buah (Nikon,

2004).

Khamir dapat berkembang biak dalam gula sederhana seperti glukosa, maupun

gula kompleks disakarida yaitu sukrosa. Selain itu untuk menunjang kebutuhan hidup

diperlukan oksigen, karbohidrat, dan nitrogen . Pada uji fermentasi gula-gula

mempunyai reaksi positif pada gula dekstrosa, galaktosa, sukrosa, maltosa, raffinosa,

trehalosa, dan negatif pada gula laktosa (Lodder, 1970) .

Tabel 2.2 Komposisi sel khamir S. cerevisiae

Senyawa Jumlah (%)

Abu 5 – 9,5 %

Asam Nukleat 6 – 12 %

Lemak 2 – 6

Nitrogen 7,5 – 8,5

Mekanisme Fermentasi Menurut Reed (1982), bahwa sukrosa mula-mula

dihidrolisis menjadi glukosa dan fruktosa oleh enzim invertase kemudian glukosa dan

fruktosa juga menjadi asam pyruvat melalui tahap-tahap reaksi pada jalur Embden-

Meyerhof-Parnas. Selanjutnya asam pyruvat didekarbosilasi menjadi asetaldehida

menjadi etanol.

Faktor-faktor yang mempengaruhi fermentasi alkohol adalah :

- Konsentrasi gula yang ada/ditambahkan

- Derajat keasaman bahan/pH

- Temperatur

- Jenis khamir yang digunakan

- Komposisi zat nutrisi di dalam bahan

Jenis khamir yang digunakan pada industri fermentasi alkohol jenis khamir yang

umum digunakan adalah dari golongan Saccharomyces cereviceae, di mana kelebihan

dari khamir ini mempunyai kesanggupan yang tinggi untuk menghasilkan alkohol.

Untuk memperoleh hasil fermentasi yang optimum, persyaratan yang dibutuhkan

khamir (Winarno dan Fardiaz, 1990) adalah :

Page 15: Last Update Alkohol

ALKOHOL

Laboratorium Mikrobiologi Industri 6

- pH dan kadar karbohidrat substrat

- Temperatur selama fermentasi

- Kemurnian dari khamir itu sendiri .

Starter khamir yang ditambahkan ke dalam sari buah banyaknya sekitar 2-5%

dari volume sari buah (Frazier dan Westhoff, 1978).

Meskipun dalam bahan yang akan difermentasi telah mengandung zat

makanan yang cukup untuk keperluan pertumbuhan mikrobia, sering ditambahkan

sejumlah unsur-unsur tertentu dalam substrat, antara lain :

- garam amonium (NH4) SO4 sebagai sumber Nitrogen

- ammonium phosfat (NH4)2 HPO4 sebagai sumber Phosfat

- unsur makanan lainnya yang dibutuhkan untuk pembentukan energi

(Prescott dan Dunn, 1959).

Biotin merupakan vitamin yang mutlak dibutuhkan oleh khamir,

Saccharomyces cereviceae membutuhkan biotin, thiamin, asam pantotenat, piridoksin

dan misionositol. Sedangkan vitamin lainnya dapat disintesa oleh khamir ini (Read

dan Peppler, 1937).

piruvatglukosa jalurHDP 2

dAsetaldehiole NaOHNAD 2tan 2,2

KOACHOCHNADHKOACOCH NADHdAsetaldehiasidihidrogen

3

,

3

23

,

3 COCHOCHCOCOHCH lasedekarboksiPiruvat

NADOHCHCHNADHCH asedekarbokslPiruvat 23

,

23

Fermentasi alkohol dapat menggunakan bakteri lajur peruraian glukosa melalui

jalur HDEP, namun demikian dapat dengan bakteri yang melalui jalur HDP seperti

Sarcins Ventricoli.

\

Page 16: Last Update Alkohol

ALKOHOL

Laboratorium Mikrobiologi Industri 7

ATP

Glukosa

ADP Heksokinase

Glukosa 6 pHospat

NAD,NADH

6 PHospHat glukonat

H2O PHospoglukonat dehidrase

2 Keto 3 deoksiglukonat 6 pHospat

(KDOP)

NAD

NADH 2 piruvat

2 ADP, 2 ATP

Acetaldehid Gliseraldehid 3 pHospat + CO2

NADH, NAD

Ethanol

Gambar 2.1 Skema Fermentasi Alkohol

Page 17: Last Update Alkohol

ALKOHOL

Laboratorium Mikrobiologi Industri 8

BAB III

METODOLOGI PERCOBAAN

III.1 Bahan dan Alat yang Digunakan

III.1.1 Bahan

1. Sari buah nanas 6. Indikator MB @ 2 tetes

2. Glukosa 7. Aquadest secukupnya

3. 4 gr KH2PO4 dan 4 gr MgSO4 8. H2SO4 secukupnya

4. Fehling A dan Fehling B @ 5 ml 9. NaOH secukupnya

5. Ragi roti (Fermipan)

III.1.2 Alat

1. Erlenmeyer 6. Autoclave

2. Buret, statif, klem 7. Gelas Ukur

3. Pipet tetes 8. Beaker glass

4. Kompor listrik

5. Pengaduk

III.2 Gambar Alat Yang Digunakan

Beaker Glass

Erlenmeyer

Pipet Tetes

Autoclave

Kompor Listrik

Pengaduk

Gelas Ukur Buret, Stati dan

Klem

Page 18: Last Update Alkohol

ALKOHOL

Laboratorium Mikrobiologi Industri 9

III.3 Variabel Operasi

Variabel tetap :

Starter : KH2PO4, MgSO4 dan urea

Fermentasi : pH

Variabel berubah :

Starter : Urea dan ragi

Fermentasi : %V Starter

Variabel respon :

Starter : Densitas dan Jumlah Koloni

Fermentasi : Densitas dan Kadar Glukosa

III.4 Cara Kerja

A. Analisis Bahan Baku

1. Analisis Gula

2. Analisis Kadar Air

B. Pembuatan Starter

a. Siapkan sari buah sebanyak 200ml ditambahkan 5 gr/l KH2PO4 lalu

tambahkan 5gr/l MgSO4, dan urea sebanyak 10 gr/l sebagai nutrient.

b. Larutan tersebut disterilkan dengan cara dididihkan

c. Adonan didinginkan sampai dengan suhu kamar.

d. Atur pHnya hingga 4

e. Tambahkan 5 gr/l, ragi roti (fermipan) ke dalam larutan tersebut

f. Jumlah yeast dan densitas dalam larutan dihitung setiap hari sampai dengan

konstan dengan waktu starter 2 hari.

g. Ulangi langkah a sampai dengan f untuk :

a. 200 ml sari nanas + 5 gr/l KH2PO4 + 5 gr/l MgSO4 + 5 gr/l ragi + 10

gr/l urea

b. 200 ml sari nanas + 5 gr/l KH2PO4 + 5 gr/l MgSO4 + 5 gr/l ragi + 15

gr/l urea

c. 200 ml sari nanas + 5 gr/l KH2PO4 + 5 gr/l MgSO4 + 10 gr/l ragi + 10

gr/l urea

Page 19: Last Update Alkohol

ALKOHOL

Laboratorium Mikrobiologi Industri 10

d. 200 ml sari nanas + 5 gr/l KH2PO4 + 5 gr/l MgSO4 + 10 gr/l ragi + 15

gr/l urea

C. Fermentasi

1. Persiapan sari buah nanas

a. Sari buah nanas yang telah bebas dari ampas disiapkan sesuai variable

b. Sari buah nanas disterilkan dengan cara dididihkan

c. Adonan didinginkan sampai suhu kamar, lalu diatur pH 4

2. Penentuan kadar glukosa substrat

Kadar glukosa substrat sebelum fermentasi diatur sebesar …% (sesuai

variable)

Contoh : Bila dalam substrat kita menginginkan kadar glukosanya

14%

Bila % SB > 14%, perlu diencerkan :

14% = % 𝑆𝐵 𝑥 𝑉𝑠𝑏𝑥𝜌𝑠𝑏

(𝑉𝑎𝑞 𝑥 𝜌𝑎𝑞)+(𝑉𝑠𝑏 𝑥 𝜌𝑠𝑏) 𝑥 100 %

Bila % SB < 14%, perlu ditambah sukrosa :

14% = 180𝑋 + (%𝑆𝐵 𝑥 𝑉𝑆𝐵 𝑥 𝜌𝑆𝐵)

342𝑋 + (𝑉𝑆𝐵 𝑥 𝜌𝑆𝐵) 𝑥 100 %

Berat sukrosa = X mol . 342 gr/mol = Y gram

Y gram dilarutkan kedalam substrat tersebut.

3. Fermentasi media sari buah nanas

a. Substrat yang telah diatur kadar glukosanya diambil.

b. Substrat ditambahkan starter sesuai variable.

c. Densitas dan volume konstan diukur sebelum fermentasi.

d. Fermentasi anaerob selama 5 hari

D. Pengukuran Variabel Respon

1. Metode Perhitungan yeast

Cara Perhitungan Jumlah Mikroorganisme dengan Hemositometer

a. Sampel sebanyak 1 ml diencerkan 100 ml.

b. Sampel diteteskan pada meja hemositometer.

c. Hemositometer diletakkan pada mikroskop.

Page 20: Last Update Alkohol

ALKOHOL

Laboratorium Mikrobiologi Industri 11

d. Gambar/preparat dicari dengan mengatur perbesaran.

e. Jumlah yeast dihitung pada ruang hemositometer.

f. Jumlah yeast/mikroorganisme dihitung dengan mengalikan faktor

pengenceran.

Gambar 3.2 tampilan hemositometer menggunakan mikroskop

Jumlah mikroorganisme per sampel :

1

80 𝑥 25.10 − 5 𝑥 10 − 3 𝑥 𝑓𝑝 𝑥 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑠𝑡𝑎𝑟𝑡𝑒𝑟 𝑥 𝛴 𝑠𝑒𝑙

2. Metode analisis gula

a. Analisis Glukosa Standar

1. Pembuatan glukosa standar

2. 1,25 gram glukosa anhidrit dilarutkan dengan aquadest pada labu

takar 500 ml

3. Standarisasi kadar glukosa

a. 5 ml glukosa standar, diencerkan sampai 100 ml, diambil 5

ml, dinetralkan pHnya

b. Larutan ditambahkan 5 ml fehling A dan 5 ml fehling B

c. Larutan dipanaskan hingga 60°C sampai dengan 70°C

Page 21: Last Update Alkohol

ALKOHOL

Laboratorium Mikrobiologi Industri 12

d. Larutan dititrasi dengan glukosa standar sambil dipanaskan

60°C sampai dengan 70°C sampai warna biru hampir hilang

lalu ditambahkan 2 tetes MB

e. Larutan dititrasi lagi dengan glukosa standar sambil

dipanaskan 60°C sampai dengan 70°C sampai warna biru

menjadi merah bata

f. Kebutuhan titran dicatat volumenya.

F = V titran

b. Mengukur kadar glukosa sari buah nanas

1. Ukur densitas sari buah nanas

2. Cari M

a. 5 ml sari buah nanas, diencerkan hingga 100 ml, diambil 5 ml

dan dinetralkan pHnya.

b. Larutan ditambahkan 5 ml fehling A dan 5 ml fehling B,

ditambahkan 5 ml glukosa standar yang telah diencerkan.

c. Larutan dipanaskan hingga 60°C sampai dengan 70°C

d. Larutan dititrasi dengan glukosa standar sambil dipanaskan

60°C sampai dengan 70°C, sampai warna biru hampir hilang,

lalu ditambahkan 2 tetes MB.

e. Larutan dititrasi lagi dengan glukosa standar sambil

dipanaskan 60°C sampai dengan 70°C sampai warna biru

menjadi merah bata

f. Kebutuhan titran dicatat volumenya

M = V titran

g. Kadar glukosa sari buah nanas diukur dengan rumus berikut :

%𝑆𝐵

= (𝐹 − 𝑀) 𝑥

𝑉𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙𝑉𝑡𝑖𝑡𝑟𝑎𝑠𝑖 𝑥

𝑉𝑝𝑒𝑛𝑔𝑒𝑛𝑐𝑒𝑟𝑎𝑛𝑉𝑦𝑎𝑛𝑔𝑑𝑖𝑎𝑚𝑏𝑖𝑙 𝑥 100% 𝑥 0,0025

𝑉𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑥 𝜌

Page 22: Last Update Alkohol

ALKOHOL

Laboratorium Mikrobiologi Industri 13

3. Analisis densitas

a. Timbang berat piknometer kosong

b. Tuangkan sampel ke dalam piknometer sampai penuh

c. Timbang piknometer berisi sampel

𝐷𝑒𝑛𝑠𝑖𝑡𝑎𝑠 =𝑏𝑒𝑟𝑎𝑡 𝑝𝑖𝑘𝑛𝑜𝑚𝑒𝑡𝑒𝑟 𝑏𝑒𝑟𝑖𝑠𝑖 𝑠𝑎𝑚𝑝𝑒𝑙 − 𝑏𝑒𝑟𝑎𝑡 𝑝𝑖𝑘𝑛𝑜𝑚𝑒𝑡𝑒𝑟 𝑘𝑜𝑠𝑜𝑛𝑔

𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 𝑝𝑖𝑘𝑛𝑜𝑚𝑒𝑡𝑒𝑟

4. Analisa hasil

1. Densitas diukur setelah fermentasi

2. F dan M dicari

3. Kadar glukosa hasil fermentasi dianalisa dengan rumus :

%ℎ = (𝐹 − 𝑀)𝑥

𝑉𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙𝑉𝑡𝑖𝑡𝑟𝑎𝑠𝑖 𝑥

𝑉𝑝𝑒𝑛𝑔𝑒𝑛𝑐𝑒𝑟𝑎𝑛𝑉𝑦𝑎𝑛𝑔𝑑𝑖𝑎𝑚𝑏𝑖𝑙 𝑥 100% 𝑥0,0025

𝑉𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑥 𝜌

Page 23: Last Update Alkohol

ALKOHOL

Laboratorium Mikrobiologi Industri 14

BAB IV

PEMBAHASAN

IV. 1 Hasil Percobaan

Volume picno = 50 mL

Tabel 4.1 Data Densitas dan Jumlah Koloni pada Saat Starter

%SB = 3,77 %

Tabel 4.2 Data %h dan Densitas dari Hasil Fermentasi

Variabel

Hari ke-0 Hari ke-1 Hari ke-2 Hari ke-3

% h ρ

(gr/ml) % h

ρ

(gr/ml) % h

ρ

(gr/ml) % h

ρ

(gr/ml)

1 3,77 1,06 2,98 1,005 1 1 0,996 1,004

2 3,78 1,0564 3,43 0,991 1,49 1,008 0,4 1

3 3,79 1,0544 2,014 0,993 0,792 1,01 0,497 1,006

4 3,77 1,0584 3,039 0,987 1,988 1,006 0,794 1,007

5 3,76 1,0628 2,517 0,993 1,485 1,01 0,998 1,002

6 3,75 1,0666 3,52 0,994 1,479 1,014 0,297 1,009

7 3,78 1,0564 3,009 0,997 0,985 1,0148 0,497 1,006

8 3,79 1,0544 2,01 0,995 0,399 1,002 0,697 1,004

Variabel

Hari ke-0 Hari ke-1 Hari ke-2

р

(gr/ml)

Jumlah

Koloni

р

(gr/ml)

Jumlah

Koloni

р

(gr/ml)

Jumlah

Koloni

A 1,0694 1,2 . 1010 1,02 1,4 . 1010 1,05 3 . 1010

B 1,0634 1,7 . 1010 1,018 1,8 . 1010 1,049 3,6 . 1010

C 1,0894 1,2 . 1010 1,02 2,1 . 1010 1,011 3,7 . 1010

D 1,0774 1,3 . 1010 1,024 1,9 . 1010 1,879 6,1 . 1010

Page 24: Last Update Alkohol

ALKOHOL

Laboratorium Mikrobiologi Industri 15

IV.2 Pembahasan

IV.2.1 Hubungan Antara Waktu dengan Jumlah Koloni

Gambar 4.1 Grafik hubungan antara waktu dengan jumlah koloni (starter )

Pada Gambar 4.1, dapat dilihat jumlah koloni antara starter A, starter B, starter

C dan starter D semakin hari semakin meningkat. Starter A ditambahkan ragi sebanyak

5 gr/l, starter B ditambahkan ragi sebanyak 5 gr/l, starter C ditambahkan ragi sebanyak

10 gr/l dan starter D ditambahkan ragi sebanyak 10 gr/l. Seiring bertambahnya waktu,

jumlah koloni bertambah karena mikroorganisme sampai pada fase eksponensial

sehingga memiliki aktivitas yang besar dan mulai aktif membelah diri sebagai bentuk

reproduksinya. Starter C dan D memiliki jumlah koloni yang paling banyak

dibandingkan starter yang lain, namun jumlah koloni terbanyak dimiliki oleh starter

D, karena selain jumlah ragi yang banyak, penambahan urea pada starter D juga yang

paling banyak (15 gr/lt) hal ini disebabkan karena semakin banyak ragi dan urea yang

ditambahkan semakin banyak pula mikroorganisme yang membelah sehingga jumlah

koloni yang berkembang semakin banyak (Dutta, 2008).

0

1

2

3

4

5

6

7

t0 t1 t2

%h

t (hari)

Variabel a

Variabel b

Variabel c

Variabel d

Page 25: Last Update Alkohol

ALKOHOL

Laboratorium Mikrobiologi Industri 16

IV.2.2 Hubungan Antara Waktu dengan Kadar Glukosa

Gambar 4.2 Grafik hubungan %h vs t(hari) pada variabel a

Gambar 4.3 Grafik hubungan %h vs t(hari) pada variabel b

Gambar 4.4 Grafik hubungan %h vs t(hari) pada variabel c

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

1 2 3 4

%h

t(hari)

4% a

6% a

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

1 2 3 4

%h

t(hari)

4% b

6% b

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

1 2 3 4

%h

t(hari)

8% c

10% d

Page 26: Last Update Alkohol

ALKOHOL

Laboratorium Mikrobiologi Industri 17

Gambar 4.5 Grafik hubungan %h vs t(hari) pada variabel d

Berdasarkan grafik diatas, kadar glukosa yang terdapat pada variabel semakin

lama waktu fermentasi semakin sedikit kadar glukosa yang ada. Semakin lama waktu

fermentasi akan meningkatkan kadar alkohol yang dihasilkan karena glukosa mampu

diubah oleh Saccharomyces cerevisiae menjadi alkohol selama proses produksi

alkohol. Menurut pendapat Fardiaz (1992) bahwa Saccharomyces cerevisiae memiliki

kemampuan untuk mengubah karbohidrat menjadi alkohol/etanol dan karbondioksida.

Proses pembentukan alkohol ini bisa terjadi karena adanya enzim yang dihasilkan oleh

Saccharomyces cerevisiae. Menurut Astawan dan Mita (1991) lama fermentasi yang

dibutuhkan adalah 2-3 hari atau 48-72 jam.Lama fermentasi merupakan faktor penting

dalam produksi bioetanol. Hal ini karena Saccharomyces cerevisiae harus

membutuhkan waktu yang cukup untuk dapat menghidrolisis gula untuk menjadikan

etanol.

Pada saat fermentasi, Saccharomyces cerevisiae terlebih dahulu mengalami

masa pertumbuhan sebelum siap menghidrolisis gula menjadi alkohol. Pertumbuhan

awal ditandai dengan pembesaran volume dan berat sel, kemudian sel-sel membelah

secara cepat hingga populasinya besar dan siap untuk menghidrolisis alkohol.

Pertumbuhan ini dipengaruhi oleh kondisi lingkungan dan medium yang digunakan.

Semakin lama fermentasi, kemampuan Saccharomyces cerevisiae untuk memecah

substrat/glukosa yang ada menjadi alkohol semakin besar. Hal ini sesuai dengan

pendapat Kunaepah (2008) bahwa semakin lama waktu fermentasi, Saccharomyces

cerevisiae berkembang biak dan jumlahnya bertambah sehingga kemampuan untuk

memecah substrat/glukosa yang ada menjadi alkohol semakin besar.

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

1 2 3 4

%h

t(hari)

8% d

10% d

Page 27: Last Update Alkohol

ALKOHOL

Laboratorium Mikrobiologi Industri 18

Namun pada variabel d, kadar glukosa pada hari ke 4 mengalami peningkatan,

hal ini tidak sesuai dengan teori karena disebabkan oleh terjadinya pemecahan

disakarida menjadi glukosa, sedangkan glukosa yang sudah terbentuk belum

seluruhnya dikonversi menjadi alkohol. Pemecahan disakarida terjadi karena gula

yang tersedia dalam substrat merupakan gula disakrida , maka enzim invertase akan

bekerja menghidrolisis disakarida menjadi monosakarida. Setelah itu, enzim zymase

akan mengubah monosakarida tersebut menjadi alkohol dan CO2 (Azizah, 2011).

IV.2.3 Pengaruh Nutrien terhadap Kadar Glukosa

Gambar 4.6 Grafik hubungan antara pengaruh nutrien terhadap kadar glukosa (4%V)

Gambar 4.7 Grafik hubungan antara pengaruh nutrien terhadap kadar glukosa (6%V)

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

t0 t1 t2 t3

%h

t (hari)

VariabelaVariabelb

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

t0 t1 t2 t3

%h

t (hari)

VariabelaVariabelb

Page 28: Last Update Alkohol

ALKOHOL

Laboratorium Mikrobiologi Industri 19

Gambar 4.8 Grafik hubungan antara pengaruh nutrien terhadap kadar glukosa (8%V)

Gambar 4.9 Grafik hubungan antara pengaruh nutrien terhadap kadar glukosa

(10%V)

Dari grafik diatas menunjukkan kadar glukosa pada setiap variabel. Dari

semua grafik, kadar glukosa selama proses fermentasi ada yang mengalami kenaikan

dan penurunan seiring dengan bertambahnya waktu fermentasi. Semakin lama waktu

fermentasi, dan semakin banyak nutrient yang ditambahkan seharusnya kadar alkohol

semakin meningkat. Semakin lama waktu fermentasi maka jumlah mikroba semakin

menurun, dan akan menuju ke fase kematian karena alkohol yang dihasilkan semakin

banyak dan nutrien yang ada sebagai makanan mikroba semakin menurun. (Kunaepah,

2010)

Pada percobaan kami, variabel 6%V dan 10%V sudah sesuai teori, dimana

semakin besar jumlah nutrient dan semakin lama waktu fermentasi, maka semakin

besar pula jumlah Saccaromyces cereviseae yang terdapat dalam sampel sehingga

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

t 0 t 1 t 2 t 3

%h

t (hari)

Varibael c

Variabel d

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

t0 t1 t2 t3

%h

t (hari)

Variabel c

Variabeld

Page 29: Last Update Alkohol

ALKOHOL

Laboratorium Mikrobiologi Industri 20

semakin banyak pula jumlah gula yang diubah menjadi alkohol, hal ini mengakibatkan

terjadinya penurunan kadar glukosa.

Sedangkan pada variabel 4%V dan 8%V , %h terakhir tidak sesuai teori. Hal

ini disebabkan oleh terjadinya pemecahan disakarida menjadi glukosa, sedangkan

glukosa yang sudah terbentuk belum seluruhnya dikonversi menjadi alkohol.

Pemecahan disakarida terjadi karena gula yang tersedia dalam substrat merupakan

gula disakrida , maka enzim invertase pada Saccaromyces cereviseae akan bekerja

menghidrolisis disakarida menjadi monosakarida. Setelah itu, enzim zymase akan

mengubah monosakarida tersebut menjadi alkohol dan CO2 (Azizah, 2011).

IV.2.4 Hubungan Antara Waktu dengan Densitas Sebelum dan Sesudah

Fermentasi

a. Hubungan waktu versus densitas sebelum fermentasi alkohol

Gambar 4.10 Grafik hubungan waktu versus densitas sebelum fermentasi alkohol

Grafik diatas menunjukkan densitas pada hari 0 saat pemberian yeast

merupakan densitas yang tertinggi yakni 1.0694 untuk starter A, 1,0634 untuk starter

B, 1,0894 untk starter C dan 1,0774 untuk starter D. Hari selanjutnya densitas starter

menurun menjadi 1,02 untuk starter A, 1,018 untuk starter B, 1,02 untuk starter C, dan

1.024 untuk starter D. Untuk hari terakhir pelaksanaan starter alkohol densitas starter

menjadi 1.05 untuk starter A, 1.049 untuk starter B, 1,011 untuk starter C dan 0,879

untuk starter D..

0.8

0.825

0.85

0.875

0.9

0.925

0.95

0.975

1

1.025

1.05

1.075

1.1

t0 t1 t2

Den

sita

s (g

r/m

l)

t (Hari)

A

B

C

D

Page 30: Last Update Alkohol

ALKOHOL

Laboratorium Mikrobiologi Industri 21

Fenomena penurunan densitas untuk keempat starter dihari ke 1, diakibatkan

oleh perubahan sebagian glukosa menjadi etanol. Etanol memiliki densitas berkisar

antara 0.8039–0.8063 kg/L sedangkan densitas starter A dan starter B diatas 1.0,

sehingga seiring dengan waktu densitas starter akan menurun (MSDS Commercial

Alcohols, 2009)

Kemudian terjadi pertambahan densitas untuk starter A dan B dihari ke-2. Hal

ini diakibatkan oleh akibat adanya nutrisi makro dan mikro, sumber karbon yang

diberikan pada starter serta pengaturan kondisi lingkungan (media) menyebabkan

yeast dapat tumbuh dan berkembang yang menyebabkan jumlah koloni yeast

bertambah pada saat pengukuran jumlah koloni, sehingga mengalami pertambahan

berat massa densitas karena karena kecepatan pertumbuhan-perkembangan yeast

terhadap densitas lebih besar dari kecepatan pembentukan alkohol terhadap densitas

sehingga densitas bertambah (Azizah, 2012).

b. Hubungan waktu versus densitas fermentasi alkohol

Gambar 4.11 Grafik hubungan waktu versus densitas fermentasi alkohol

Dari grafik di atas, dapat dilihat bahwa terjadi penurunan dari ke-8 variabel di

hari ke-1, hal ini diakibatkan oleh perubahan sebagian glukosa menjadi etanol. Etanol

memiliki densitas berkisar antara 0.8039–0.8063 kg/L sedangkan densitas starter A

dan starter B diatas 1.0, sehingga seiring dengan waktu densitas starter akan menurun

(MSDS Commercial Alcohols, 2009)

0.80.815

0.830.845

0.860.875

0.890.905

0.920.935

0.950.965

0.980.995

1.011.025

1.041.055

1.07

Variabel1

Variabel2

Variabel3

Variabel4

Variabel5

Variabel6

Variabel7

Variabel8

Den

sita

s (g

r/m

l)

t (Hari)

t0

t1

t2

t3

Page 31: Last Update Alkohol

ALKOHOL

Laboratorium Mikrobiologi Industri 22

Lalu, terjadi pula kenaikan densitas fermentasi di hari ke-2 seiring dengan

semakin bertambahnya waktu fermentasi, seperti dapat kita lihat pada variabel

2,3,4,5,7 dan 8. Hal ini disebabkan karena sampai hari ke-2 fermentasi, masih terjadi

fase eksponensial yaitu tahap dimana mikroba mulai melakukan pertumbuhan

sehingga semakin lama waktu fermentasi, maka mikroorganisme berkembang biak

dan jumlahnya bertambah. Bertambahnya koloni ini menyebabkan naiknya densitas.

Sedangkan pada variabel 1 di hari ke-2, masih terjadi penurunan dikarenakan pada

pada variabel ini masih terjadi proses perubahan sebagian glukosa menjadi etanol,

sehingga menyebabkan densitas variabel 1 pada hari ke-2 menurun (Hikmiyati, 2010).

Lalu, terjadi Fenomena kenaikan densitas pada variabel 1,4 dan 8 di hari ke-3,

diakibatkan oleh pemberian nutrisi baik makro maupun mikro serta pengaturan

kondisi lingkungan dan waktu inokulum yang optimal untuk tumbuh dan berkembang

jamur, sehingga meningkatkan biomassa jamur. Dengan meningkatnya biomassa

jamur akan menyebabkan jumlah koloni yang terakumulasi banyak dan densitas yang

terukur meningkat.

Sedangkan, pada hari ke-3 pada variabel 2,3,5,6 dan 7 terjadi penurunan

densitas kembali. Hal ini disebabkan oleh tidak adanya lagi nutrisi baik makro maupun

mikro yang masuk serta pengaturan kondisi lingkungan dan waktu inokulum sehingga

pada setiap variabel ini mengalami proses perubahan sebagian glukosa menjadi etanol

yang menyebabkan densitas menurun (MSDS Commercial Alcohols, 2009).

IV.2.5 Siklus Pertumbuhan Mikroorganisme

a. Fase Lag/Adaptasi

Jika mikroba dipindahkan ke dalam suatu medium, mulamula akan

mengalami fase adaptasi untuk menyesuaikan dengan kondisi lingkungan di

sekitarnya. Lamanya fase adaptasi ini dipengaruhi oleh beberapa factor, diantaranya:

1. Medium dan lingkungan pertumbuhan

Jika medium dan lingkungan pertumbuhan sama seperti medium dan

lingkungan sebelumnya, mungkin tidak diperlukan waktu adaptasi. Tetapi jika

nutrient yang tersedia dan kondisi lingkungan yang baru berbeda dengan

sebelumnya, diperlukan waktu penyesuaian untuk mensintesa enzim-enzim.

Page 32: Last Update Alkohol

ALKOHOL

Laboratorium Mikrobiologi Industri 23

2. Jumlah inokulum

Jumlah awal sel yang semakin tinggi akan mempercepat fase adaptasi. Fase

adaptasi mungkin berjalan lambat karena beberapa sebab, misalnya: (1) kultur

dipindahkan dari medium yang kaya nutrien ke medium yang kandungan

nutriennya terbatas, (2) mutan yang baru dipindahkan dari fase statis ke medium

baru dengan komposisi sama seperti sebelumnya.

b. Fase Log/ Pertumbuhan Eksponensial

Pada fase ini mikroba membelah dengan cepat dan konstan mengikuti kurva

logaritmik. Pada fase ini kecepatan pertumbuhan sangat dipengaruhi oleh medium

tempat tumbuhnya sepertipH dan kandungan nutrient, juga kondisi lingkungan

termasuk suhu dan kelembaban udara. Pada fase ini mikroba membutuhkan energi

lebih banyak dari pada fase lainnya. Pada fase ini kultur paling sensitif terhadap

keadaan lingkungan. Akhir fase log, kecepatan pertumbuhan populasi menurun

dikarenakan :

1. Nutrien di dalam medium sudah berkurang.

2. Adanya hasil metabolisme yang mungkin beracun atau dapat menghambat

pertumbuhan mikroba.

c. Fase Stasioner

Pada fase ini jumlah populasi sel tetap karena jumlah sel yang tumbuh sama

dengan jumlah sel yang mati. Ukuran sel pada fase ini menjadi lebih kecil karena sel

tetap membelah meskipun zat-zat nutrisi sudah habis. Karena kekurangan zat nutrisi,

sel kemungkinan mempunyai komposisi yang berbeda dengan sel yang tumbuh pada

fase logaritmik. Pada fase ini sel-sel lebih tahan terhadap keadaan ekstrim seperti

panas, dingin, radiasi, dan bahan-bahan kimia.

d. Fase Kematian

Pada fase ini sebagian populasi mikroba mulai mengalami kematian karena

beberapa sebab yaitu:

1. Nutrien di dalam medium sudah habis.

2. Energi cadangan di dalam sel habis. Kecepatan kematian bergantung pada

kondisi nutrien, lingkungan, dan jenis mikroba (Yanti, 2010).

Page 33: Last Update Alkohol

ALKOHOL

Laboratorium Mikrobiologi Industri 24

BAB V

PENUTUP

V.1 Kesimpulan

1. Jumlah koloni meningkat seiring pertambahan waktu. Peningkatan paling

maksimum terjadi saat hari ke-2 karena mikroorganisme mengalami fase

eksponensial.

2. Semakin banyak yeast yang ditambahkan, maka semakin banyak pula

mikroorganisme yang membelah. Pembelahan yang terjadi pada fase

eksponensial ini mengakibatkan koloni bertambah banyak.

3. Densitas starter A, B, C, dan D mengalami penurunan dan kenaikan.

Penurunan densitas untuk kedua starter disebabkan karena perubahan

sebagian glukosa menjadi etanol sedangkan densitas naik karena adanya

nutrisi makro dan mikro.

4. Kadar glukosa sisa setiap variabel ada yang mengalami peningkatan dan

penurunan. Kadar glukosa yang mengalami peningkatan disebabkan karena

masih terjadi pemecahan disakarida menjadi monosakarida. Sedangkan, kadar

glukosa yang turun disebabkan karena glukosa dikonversi menjadi alkohol.

5. Semakin meningkatnya densitas saat fermentasi disebabkan karena

mikroorganisme masih dalam fase eksponensial.

V.2 Saran

1. Sterilkan bahan sebelum praktikum.

2. Pastikan mengatur pH dengan teliti sesuai prosedur.

3. Cermat dalam pengamatan jumlah koloni menggunakan hemositometer.

4. Tutup rapat erlenmeyer dengan alumunium foil.

5. Perhatikan perubahan warna titrasi saat TAT.

Page 34: Last Update Alkohol

ALKOHOL

Laboratorium Mikrobiologi Industri 25

DAFTAR PUSTAKA

Amiral, Carlito. 2012. Pemanfaatan Sampah Daun Enceng Gondok (Eichhornia

crassipes) Menjadi Bioetanol dengan Proses Frementasi Sebagai Solusi Energi

Alternatif. Jurnal Tugas Akhir.

Azizah, N et al. 2012. Pengaruh Lama Fermentasi terhadap Kadar Alkohol, pH, dan

Produksi Gas pada Proses Fermentasi Bioetanol dari Whey dengan Substitusi

Kulit Nanas. Jurnal Aplikasi Teknologi Pangan Vol. 1 No. 2.

Hikmiyati, Nopita dan Noviea Sandrie Yanie. 2010. Pembuatan Bioetanol dari

Limbah Kulit Pisang melalui Proses Hidrolisa Asam dan Enzimatis. Universitas

Diponegoro. Semarang.

MSDS Commercial Alcohols. 2009.

Kunaepah, Unn. 2008. Pengaruh Lama Konsentrasi Glukosa Terhadap Aktivitas

Antibakteri, Polifenol Total dan Mutu Kimia Kefir Susu Kacang Merah.

http://pdfsearchpro.com/pengaruh/lama/fermentasi/dan/konsentrasi/glukosa/ter

hadap/waktu/pdf/.com/ Diakses pada tanggal 25 September 2015.

Page 35: Last Update Alkohol

LAMPIRAN

Page 36: Last Update Alkohol

ALKOHOL

Laboratorium Mikrobiologi Industri A-1

LEMBAR PERHITUNGAN

1. Stater

- Densitas Stater hari ke-0

- Berat picno kosong : 27,53 gr

- Volume picnometer : 50 ml

Stater A; massa = 53,47 gr

𝜌 = (81 − 27,53)

50=

53,47

50

𝑔𝑟

𝑚𝑙= 1,0694 𝑔𝑟/𝑚𝐿

Stater B; massa = 54,17 gr

𝜌 = (81,7 − 27,53)

50=

54,17

50

𝑔𝑟

𝑚𝐿= 1,0634𝑔𝑟/𝑚𝐿

Stater C; massa = 54,47 gr

𝜌 = (82 − 27,53)

50=

54,47

50

𝑔𝑟

𝑚𝐿= 1,0894 𝑔𝑟/𝑚𝐿

Stater D; massa = 53,87 gr

𝜌 = (81,4 − 27,53)

50=

53,87

50

𝑔𝑟

𝑚𝐿= 1,0774 𝑔𝑟/𝑚𝐿

- Densitas Stater hari ke-1

- Berat picno kosong : 28 gr

- Volume picnometer : 50 ml

-

Stater A; massa = 51 gr

𝜌 = (79 − 28)

50=

51

50

𝑔𝑟

𝑚𝐿= 1,02 𝑔𝑟/𝑚𝐿

Stater B; massa = 50,9 gr

𝜌 = (78,9 − 28)

50=

50,9

50

𝑔𝑟

𝑚𝐿= 1,018 𝑔𝑟/𝑚𝐿

Stater C; massa = 51 gr

𝜌 = (79 − 28)

50=

51

50

𝑔𝑟

𝑚𝐿= 1,02 𝑔𝑟/𝑚𝐿

Stater D; massa = 51,2 gr

Page 37: Last Update Alkohol

ALKOHOL

Laboratorium Mikrobiologi Industri A-2

𝜌 = (79,2 − 28)

50=

51,2

50

𝑔𝑟

𝑚𝐿= 1,024 𝑔𝑟/𝑚𝐿

- Densitas Stater hari ke-2

- Massa picno kosong : 29,05 gr

- Volume picnometer : 50 ml

Stater A; massa = 52,5 gr

𝜌 = (81,55 − 29,05)

50=

52,5

50

𝑔𝑟

𝑚𝐿= 1,05𝑔𝑟/𝑚𝐿

Stater B; massa =52,45 gr

𝜌 = (81,5 − 29,05)

50=

52,45

50

𝑔𝑟

𝑚𝐿= 1,049 𝑔𝑟/𝑚𝐿

Stater C; massa = 50,55 gr

𝜌 = (79,6 − 29,05)

50=

50,55

50

𝑔𝑟

𝑚𝐿= 1,011 𝑔𝑟/𝑚𝐿

Stater D; massa = 43,95 gr

𝜌 = (73 − 29,05)

50=

43,95

50

𝑔𝑟

𝑚𝐿= 0,879 𝑔𝑟/𝑚𝐿

Jumlah Koloni

1

80 × 25. 10−5 × 10−3× 𝑓𝑝 × 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑣 𝑠𝑡𝑎𝑟𝑡𝑒𝑟 × 𝛴𝑠𝑒𝑙

- Jumlah Koloni hari ke-0

Starter A:

1

80 × 25. 10−5 × 10−3× 100 × 200 × 12 = 1,2 × 1010

Starter B:

1

80 × 25. 10−5 × 10−3× 100 × 200 × 17 = 1,7 × 1010

Starter C:

1

80 × 25. 10−5 × 10−3× 100 × 200 × 12 = 1,2 × 1010

Starter D:

1

80 × 25. 10−5 × 10−3× 100 × 200 × 13 = 1,3 × 1010

Page 38: Last Update Alkohol

ALKOHOL

Laboratorium Mikrobiologi Industri A-3

- Jumlah Koloni hari ke-1

Starter A:

1

80 × 25. 10−5 × 10−3× 100 × 200 × 14 = 1,4 × 1010

Starter B:

1

80 × 25. 10−5 × 10−3× 100 × 200 x 18 = 1,8 × 1010

Starter C:

1

80 × 25. 10−5 × 10−3× 100 × 200 x 21 = 2,1 × 1010

Starter D:

1

80 × 25. 10−5 × 10−3× 100 × 200 x 19 = 1,9 × 1010

- Jumlah Koloni hari ke-2

Starter A:

1

80 × 25. 10−5 × 10−3× 100 × 200 × 30 = 3,0 × 1010

Starter B:

1

80 × 25. 10−5 × 10−3× 100 × 200 × 36 = 3,6 × 1010

Starter C:

1

80 × 25. 10−5 × 10−3× 100 × 200 x 37 = 3,7 × 1010

Starter D:

1

80 × 25. 10−5 × 10−3× 100 × 200 x 61 = 6,1 × 1010

2. Fermentasi

a. Kadar glukosa nanas

F = 25 mL

M = 21mL

𝜌 = gr/mL

Page 39: Last Update Alkohol

ALKOHOL

Laboratorium Mikrobiologi Industri A-4

%𝑆𝐵 =(𝐹 − 𝑀) ×

𝑉 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙𝑉 𝑡𝑖𝑡𝑟𝑎𝑠𝑖 ×

𝑉 𝑝𝑒𝑛𝑔𝑒𝑛𝑐𝑒𝑟𝑎𝑛𝑉 𝑦𝑎𝑛𝑔 𝑑𝑖𝑎𝑚𝑏𝑖𝑙

𝑉 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 × 𝜌× 100% × 0,0025

%𝑆𝐵 =(𝐹 − 𝑀)

𝜌

%𝑆𝐵 =( 𝑚𝐿 − 𝑚𝐿)

𝑔𝑟/𝑚𝐿= %

b. Densitas dan %h tiap variabel

%ℎ =(𝐹 − 𝑀) ×

𝑉 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙𝑉 𝑡𝑖𝑡𝑟𝑎𝑠𝑖 ×

𝑉 𝑝𝑒𝑛𝑔𝑒𝑛𝑐𝑒𝑟𝑎𝑛𝑉 𝑦𝑎𝑛𝑔 𝑑𝑖𝑎𝑚𝑏𝑖𝑙

𝑉 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 × 𝜌× 100% × 0,0025

%ℎ =(𝐹 − 𝑀)

𝜌× 100% × 0,0025

hari ke-0

Volume = 50 mL

F = 25 mL

- Variabel 1

(massa piknometer berisi sampel - massa piknometer kosong) : 53 gr

𝜌 =𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎

𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒=

53

50= 1,06 𝑔𝑟/𝑚𝐿

M= 21 mL

%ℎ =(𝐹 − 𝑀)

𝜌=

( 25 − 21 )𝑚𝐿

1,06 𝑔𝑟/𝑚𝐿= 3,77 %

- Variabel 2

(massa piknometer berisi sampel - massa piknometer kosong) : 52,82gr

𝜌 = 52,82 𝑔𝑟

50 𝑚𝐿= 1,0564𝑔𝑟/𝑚𝐿

M= 21 mL

%ℎ =(𝐹 − 𝑀)

𝜌=

( 25 − 21 )𝑚𝐿

1,0564 𝑔𝑟/𝑚𝐿= 3,78 %

- Variabel 3

(massa piknometer berisi sampel - massa piknometer kosong) : 52,72 gr

𝜌 =𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎

𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒=

52,72𝑔𝑟

50 𝑚𝐿= 1,0544 𝑔𝑟/𝑚𝐿

Page 40: Last Update Alkohol

ALKOHOL

Laboratorium Mikrobiologi Industri A-5

M= 21mL

%ℎ =(𝐹 − 𝑀)

𝜌=

( 25 − 21 )𝑚𝐿

1,0544 𝑔𝑟/𝑚𝐿= 3,79 %

- Variabel 4

(massa piknometer berisi sampel - massa piknometer kosong) : 52,92 gr

𝜌 =𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎

𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒=

52,92𝑔𝑟

50 𝑚𝐿= 1,0584𝑔𝑟/𝑚𝐿

M= 21 mL

%ℎ =(𝐹 − 𝑀)

𝜌=

( 25 − 21 )𝑚𝐿

1,0584𝑔𝑟/𝑚𝐿= 3,77 %

- Variabel 5

(massa piknometer berisi sampel - massa piknometer kosong) : 53,14 gr

𝜌 =𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎

𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒=

53,14𝑔𝑟

50𝑚𝐿= 1,0628 𝑔𝑟/𝑚𝐿

M= 21 mL

%ℎ =(𝐹 − 𝑀)

𝜌=

( 25 − 21 )𝑚𝐿

1,0628𝑔𝑟/𝑚𝐿= 3,76 %

- Variabel 6

(massa piknometer berisi sampel - massa piknometer kosong) : 53,33 gr

𝜌 =𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎

𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒=

53,33𝑔𝑟

50𝑚𝐿= 1,0666𝑔𝑟/𝑚𝐿

M= 21 mL

%ℎ =(𝐹 − 𝑀)

𝜌=

( 25 − 21 )𝑚𝐿

1,0666𝑔𝑟/𝑚𝐿= 3,75 %

- Variabel 7

(massa piknometer berisi sampel - massa piknometer kosong) : 52,82 gr

𝜌 =𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎

𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒=

52,82 𝑔𝑟

50 𝑚𝐿= 1,0564𝑔𝑟/𝑚𝐿

M= 21 mL

%ℎ =(𝐹 − 𝑀)

𝜌=

( 25 − 21 )𝑚𝐿

1,0564𝑔𝑟/𝑚𝐿= 3,78 %

- Variabel 8

(massa piknometer berisi sampel - massa piknometer kosong) : 52,72 gr

𝜌 =𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎

𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒=

52,72𝑔𝑟

50𝑚𝐿= 1,0544 𝑔𝑟/𝑚𝐿

Page 41: Last Update Alkohol

ALKOHOL

Laboratorium Mikrobiologi Industri A-6

M= 21 mL

%ℎ =(𝐹 − 𝑀)

𝜌=

(25 − 21 )𝑚𝐿

1,0544 𝑔𝑟/𝑚𝐿= 3,79 %

hari ke-1

Volume = 50 mL

F = 35 mL

- Variabel 1

(massa piknometer berisi sampel - massa piknometer kosong) : 50,25 gr

𝜌 =𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎

𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒=

50,25 𝑔𝑟

50 𝑚𝐿= 1,005𝑔𝑟/𝑚𝐿

M= 32 mL

%ℎ =(𝐹 − 𝑀)

𝜌=

(35 − 32 )𝑚𝐿

1,005 𝑔𝑟/𝑚𝐿= 2,98 %

- Variabel 2

(massa piknometer berisi sampel - massa piknometer kosong) : 49,55 gr

𝜌 =𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎

𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒=

49,55 𝑔𝑟

50 𝑚𝐿= 0,991𝑔𝑟/𝑚𝐿

M= 31,6 mL

%ℎ =(𝐹 − 𝑀)

𝜌=

( 35 − 31,6 )𝑚𝐿

0,991 𝑔𝑟/𝑚𝐿= 3,43 %

- Variabel 3

(massa piknometer berisi sampel - massa piknometer kosong) : 49,65 gr

𝜌 =𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎

𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒=

49,65 𝑔𝑟

50 𝑚𝐿= 0,993𝑔𝑟/𝑚𝐿

M= 33 mL

%ℎ =(𝐹 − 𝑀)

𝜌=

( 35 − 33 )𝑚𝐿

0,993 𝑔𝑟/𝑚𝐿= 2,014 %

- Variabel 4

(massa piknometer berisi sampel - massa piknometer kosong) : 49,35 gr

𝜌 =𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎

𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒=

49,35𝑔𝑟

50 𝑚𝐿= 0,987𝑔𝑟/𝑚𝐿

M= 32 mL

Page 42: Last Update Alkohol

ALKOHOL

Laboratorium Mikrobiologi Industri A-7

%ℎ =(𝐹 − 𝑀)

𝜌=

( 35 − 32 )𝑚𝐿

0,987 𝑔𝑟/𝑚𝐿= 3,039 %

- Variabel 5

(massa piknometer berisi sampel - massa piknometer kosong) : 49,65 gr

𝜌 =𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎

𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒=

49,65𝑔𝑟

50 𝑚𝐿= 0,993 𝑔𝑟/𝑚𝐿

M= 32,5 mL

%ℎ =(𝐹 − 𝑀)

𝜌=

( 35 − 32,5 )𝑚𝐿

0,993 𝑔𝑟/𝑚𝐿= 2,517%

- Variabel 6

(massa piknometer berisi sampel - massa piknometer kosong) : 49,7 gr

𝜌 =𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎

𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒=

49,7 𝑔𝑟

50 𝑚𝐿= 0,994𝑔𝑟/𝑚𝐿

M= 31,5 mL

%ℎ =(𝐹 − 𝑀)

𝜌=

( 35 − 31,5 )𝑚𝐿

0,994𝑔𝑟/𝑚𝐿= 3,52 %

- Variabel 7

(massa piknometer berisi sampel - massa piknometer kosong) : 49,85 gr

𝜌 =𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎

𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒=

49,85 𝑔𝑟

50 𝑚𝐿= 0,997 𝑔𝑟/𝑚𝐿

M= 32 mL

%ℎ =(𝐹 − 𝑀)

𝜌=

( 35 − 32 )𝑚𝐿

0,997 𝑔𝑟/𝑚𝐿= 3,78%

- Variabel 8

(massa piknometer berisi sampel - massa piknometer kosong) : 58,22 gr

𝜌 =𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎

𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒=

58,22

50

𝑔𝑟

𝑚𝐿= 1,0544 𝑔𝑟/𝑚𝐿

M= 33 mL

%ℎ =(𝐹 − 𝑀)

𝜌=

( 35 − 32 )𝑚𝐿

1,0544 𝑔𝑟/𝑚𝐿= 3,79 %

hari ke-2

Volume = 50 mL

F = 42 mL

- Variabel 1

Page 43: Last Update Alkohol

ALKOHOL

Laboratorium Mikrobiologi Industri A-8

(massa piknometer berisi sampel - massa piknometer kosong) : 50 gr

𝜌 =𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎

𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒=

50 𝑔𝑟

50𝑚𝐿= 1,00 𝑔𝑟/𝑚𝐿

M= 41 mL

%ℎ =(𝐹 − 𝑀)

𝜌=

(42 − 41 )𝑚𝐿

1,005 𝑔𝑟/𝑚𝐿= 2,98 %

- Variabel 2

(massa piknometer berisi sampel - massa piknometer kosong) : 50,4 gr

𝜌 =𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎

𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒=

50,4

50

𝑔𝑟

𝑚𝐿= 1,008 𝑔𝑟/𝑚𝐿

M= 41,5 mL

%ℎ =(𝐹 − 𝑀)

𝜌=

( 42 − 41,5 )𝑚𝐿

1,008 𝑔𝑟/𝑚𝐿= 0,49 %

- Variabel 3

(massa piknometer berisi sampel - massa piknometer kosong) : 50,5 gr

𝜌 =𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎

𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒=

50,5 𝑔𝑟

50 𝑚𝐿= 1,01 𝑔𝑟/𝑚𝐿

M= 41,2mL

%ℎ =(𝐹 − 𝑀)

𝜌=

( 42 − 41,2 )𝑚𝐿

1,01𝑔𝑟/𝑚𝐿= 0,792 %

- Variabel 4

(massa piknometer berisi sampel - massa piknometer kosong) : 50,3 gr

𝜌 =𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎

𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒=

50,3 𝑔𝑟

50 𝑚𝐿= 1,006 𝑔𝑟/𝑚𝐿

M= 40,0 mL

%ℎ =(𝐹 − 𝑀)

𝜌=

( 42 − 40,0 )𝑚𝐿

1,006 𝑔𝑟/𝑚𝐿= 1,988 %

- Variabel 5

(massa piknometer berisi sampel - massa piknometer kosong) : 50,5 gr

𝜌 =𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎

𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒=

50,5 𝑔𝑟

50𝑚𝐿= 1,01 𝑔𝑟/𝑚𝐿

M= 40,5 mL

%ℎ =(𝐹 − 𝑀)

𝜌=

( 42 − 40,5 )𝑚𝐿

1,01𝑔𝑟/𝑚𝐿= 1,485 %

- Variabel 6

Page 44: Last Update Alkohol

ALKOHOL

Laboratorium Mikrobiologi Industri A-9

(massa piknometer berisi sampel - massa piknometer kosong) : 50,7 gr

𝜌 =𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎

𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒=

50,7 𝑔𝑟

50 𝑚𝐿= 1,014 𝑔𝑟/𝑚𝐿

M= 40,5 mL

%ℎ =(𝐹 − 𝑀)

𝜌=

( 42 − 40,5 )𝑚𝐿

1,014 𝑔𝑟/𝑚𝐿= 1,479 %

- Variabel 7

(massa piknometer berisi sampel - massa piknometer kosong) : 50,74 gr

𝜌 =𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎

𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒=

50,74 𝑔𝑟

50 𝑚𝐿= 1,0148 𝑔𝑟/𝑚𝐿

M= 41 mL

%ℎ =(𝐹 − 𝑀)

𝜌=

(42 − 41)𝑚𝐿

1,0148𝑔𝑟/𝑚𝐿= 0,985 %

- Variabel 8

(massa piknometer berisi sampel - massa piknometer kosong) : 50,1 gr

𝜌 =𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎

𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒=

50,1 𝑔𝑟

50 𝑚𝐿= 1,002𝑔𝑟/𝑚𝐿

M= 41 mL

%ℎ =(𝐹 − 𝑀)

𝜌=

(42 − 41)𝑚𝐿

1,002 𝑔𝑟/𝑚𝐿= 0,399 %

hari ke-3

Volume = 50 mL

F = 34 mL

- Variabel 1

(massa piknometer berisi sampel - massa piknometer kosong) : 50,2 gr

𝜌 =𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎

𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒=

50,2 𝑔𝑟

50 𝑚𝐿= 1,004 𝑔𝑟/𝑚𝐿

M= 33,6 mL

%ℎ =(𝐹 − 𝑀)

𝜌=

(34 − 33,6 )𝑚𝐿

1,004 𝑔𝑟/𝑚𝐿= 0,996 %

- Variabel 2

(massa piknometer berisi sampel - massa piknometer kosong) : 50 gr

Page 45: Last Update Alkohol

ALKOHOL

Laboratorium Mikrobiologi Industri A-10

𝜌 =𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎

𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒=

50 𝑔𝑟

50 𝑚𝐿= 1,00 𝑔𝑟/𝑚𝐿

M= 33,4 mL

%ℎ =(𝐹 − 𝑀)

𝜌=

( 34 − 33,4 )𝑚𝐿

1,00 𝑔𝑟/𝑚𝐿= 0,4 %

- Variabel 3

(massa piknometer berisi sampel - massa piknometer kosong) : 50,3 gr

𝜌 =𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎

𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒=

50,3 𝑔𝑟

50 𝑚𝐿= 1,006 𝑔𝑟/𝑚𝐿

M= 33,5 mL

%ℎ =(𝐹 − 𝑀)

𝜌=

( 34 − 33,5 )𝑚𝐿

1,006 𝑔𝑟/𝑚𝐿= 0,497 %

- Variabel 4

(massa piknometer berisi sampel - massa piknometer kosong) : 50,35 gr

𝜌 =𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎

𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒=

50,35𝑔𝑟

50 𝑚𝐿= 1,007 𝑔𝑟/𝑚𝐿

M= 33,2 mL

%ℎ =(𝐹 − 𝑀)

𝜌=

( 34 − 33,2 )𝑚𝐿

1,007 𝑔𝑟/𝑚𝐿= 0,794 %

- Variabel 5

(massa piknometer berisi sampel - massa piknometer kosong) : 50,1 gr

𝜌 =𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎

𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒=

50,1𝑔𝑟

50 𝑚𝐿= 1,002 𝑔𝑟/𝑚𝐿

M= 33 mL

%ℎ =(𝐹 − 𝑀)

𝜌=

( 34 − 33 )𝑚𝐿

1,002 𝑔𝑟/𝑚𝐿= 0,998 %

- Variabel 6

(massa piknometer berisi sampel - massa piknometer kosong) : 50,45 gr

𝜌 =𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎

𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒=

50,45 𝑔𝑟

50 𝑚𝐿= 1,009 𝑔𝑟/𝑚𝐿

M= 33,7 mL

%ℎ =(𝐹 − 𝑀)

𝜌=

( 34 − 33,7 )𝑚𝐿

1,009𝑔𝑟/𝑚𝐿= 0,297 %

- Variabel 7

Page 46: Last Update Alkohol

ALKOHOL

Laboratorium Mikrobiologi Industri A-11

(massa piknometer berisi sampel - massa piknometer kosong) : 50,3 gr

𝜌 =𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎

𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒=

50,3 𝑔𝑟

50 𝑚𝐿= 1,006 𝑔𝑟/𝑚𝐿

M= 33,6 mL

%ℎ =(𝐹 − 𝑀)

𝜌=

( 34 − 33,6 )𝑚𝐿

1,006 𝑔𝑟/𝑚𝐿= 0,497%

- Variabel 8

(massa piknometer berisi sampel - massa piknometer kosong) : 50,25 gr

𝜌 =𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎

𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒=

50,25

50

𝑔𝑟

𝑚𝐿= 1,004 𝑔𝑟/𝑚𝐿

M= 33,3 mL

%ℎ =(𝐹 − 𝑀)

𝜌=

( 34 − 33,3 )𝑚𝐿

1,004 𝑔𝑟/𝑚𝐿= 0,697 %

Page 47: Last Update Alkohol

LAPORAN SEMENTARA

PRAKTIKUM MIKOBIOLOGI INDUSTRI

Materi :

Alkohol

Nama : Winda Mutia Dewi NIM : 21030114120010

Salsalina Sinasa NIM : 21030114120017

Moammar Giffari NIM : 21030114130116

Kelompok : 1 Rabu Pagi

LABORATORIUM MIKROBIOLOGI INDUSTRI

TEKNIK KIMA FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS DIPONEGORO

SEMARANG

Page 48: Last Update Alkohol

B-1

I. TUJUAN PERCOBAAN

1. Membuat alkohol dari sari buah nanas

2. Membandingkan konversi alkohol hasil proses fermentasi

3. Mengetahui fenomena yang terjadi pada fermentasi alkohol.

II. ALAT DAN BAHAN

II.1. Alat

1. Erlenmeyer

2. Buret, Statif dan Klem

3. Gelas Ukur

4. Beaker Glass

5. Pengaduk

6. Autoclave

7. Kompor Listrik

8. Pipet Tetes

II.2.Bahan

1. Sari Buah Nanas

2. Glukosa

3. KH2PO4 dan MgSO4

4. NaOH

5. H2SO4

6. Indikator MB

7. Aquadest

8. Ragi Roti (Fermipan)

9. Fehling A dan Fehling B

III. CARA KERJA

A. Analisis Bahan Baku

1. Analisis Gula

2. Analisis Kadar Air

Page 49: Last Update Alkohol

B-2

B. Pembuatan Starter

a. Siapkan sari buah sebanyak 200ml ditambahkan 5 gr/l KH2PO4 lalu

tambahkan 5gr/l MgSO4, dan urea sebanyak 10 gr/l sebagai nutrient.

b. Larutan tersebut disterilkan dengan cara dididihkan

c. Adonan didinginkan sampai dengan suhu kamar.

d. Atur pHnya hingga 4

e. Tambahkan 5 gr/l, ragi roti (fermipan) ke dalam larutan tersebut

f. Jumlah yeast dan densitas dalam larutan dihitung setiap hari sampai

dengan konstan dengan waktu starter 2 hari.

g. Ulangi langkah a sampai dengan f untuk :

1. 200 ml sari nanas + 5 gr/l KH2PO4 + 5 gr/l MgSO4 + 5 gr/l ragi + 10

gr/l urea

2. 200 ml sari nanas + 5 gr/l KH2PO4 + 5 gr/l MgSO4 + 5 gr/l ragi + 15

gr/l urea

3. 200 ml sari nanas + 5 gr/l KH2PO4 + 5 gr/l MgSO4 + 10 gr/l ragi + 10

gr/l urea

4. 200 ml sari nanas + 5 gr/l KH2PO4 + 5 gr/l MgSO4 + 10 gr/l ragi + 15

gr/l urea

C. Fermentasi

1. Persiapan sari buah nanas

a. Sari buah nanas yang telah bebas dari ampas disiapkan sesuai variabel

b. Sari buah nanas disterilkan dengan cara dididihkan

c. Adonan didinginkan sampai suhu kamar, lalu diatur pH 4

2. Penentuan kadar glukosa substrat

Kadar glukosa substrat sebelum fermentasi diatur sebesar …% (sesuai

variable)

Contoh : Bila dalam substrat kita menginginkan kadar glukosanya

14%

Bila % SB > 14%, perlu diencerkan :

14% = % 𝑆𝐵 𝑥 𝑉𝑠𝑏𝑥𝜌𝑠𝑏

(𝑉𝑎𝑞 𝑥 𝜌𝑎𝑞)+(𝑉𝑠𝑏 𝑥 𝜌𝑠𝑏) 𝑥 100 %

Bila % SB < 14%, perlu ditambah sukrosa :

Page 50: Last Update Alkohol

B-3

14% = 180𝑋 + (%𝑆𝐵 𝑥 𝑉𝑆𝐵 𝑥 𝜌𝑆𝐵)

342𝑋 + (𝑉𝑆𝐵 𝑥 𝜌𝑆𝐵) 𝑥 100 %

Berat sukrosa = X mol . 342 gr/mol = Y gram

Y gram dilarutkan kedalam substrat tersebut.

3. Fermentasi media sari buah nanas

a. Substrat yang telah diatur kadar glukosanya diambil.

b. Substrat ditambahkan starter sesuai variable.

c. Densitas dan volume konstan diukur sebelum fermentasi.

d. Fermentasi anaerob selama 5 hari

D. Pengukuran Variabel Respon

1. Metode Perhitungan yeast

Cara Perhitungan Jumlah Mikroorganisme dengan Hemositometer

a. Sampel sebanyak 1 ml diencerkan 100 ml.

b. Sampel diteteskan pada meja hemositometer.

c. Hemositometer diletakkan pada mikroskop.

d. Gambar/preparat dicari dengan mengatur perbesaran.

e. Jumlah yeast dihitung pada ruang hemositometer.

f. Jumlah yeast/mikroorganisme dihitung dengan mengalikan faktor

pengenceran

Jumlah mikroorganisme per sampel :

1

80 𝑥 25.10 − 5 𝑥 10 − 3 𝑥 𝑓𝑝 𝑥 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑠𝑡𝑎𝑟𝑡𝑒𝑟 𝑥 𝛴 𝑠𝑒𝑙

2. Metode analisis gula

a. Analisis Glukosa Standar

1. Pembuatan glukosa standar

2. 1,25 gram glukosa anhidrit dilarutkan dengan aquadest pada labu

takar 500 ml

3. Standarisasi kadar glukosa

a. 5 ml glukosa standar, diencerkan sampai 100 ml, diambil 5

ml, dinetralkan pHnya

b. Larutan ditambahkan 5 ml fehling A dan 5 ml fehling B

c. Larutan dipanaskan hingga 60°C sampai dengan 70°C

Page 51: Last Update Alkohol

B-4

d. Larutan dititrasi dengan glukosa standar sambil dipanaskan

60°C sampai dengan 70°C sampai warna biru hampir hilang

lalu ditambahkan 2 tetes MB

e. Larutan dititrasi lagi dengan glukosa standar sambil

dipanaskan 60°C sampai dengan 70°C sampai warna biru

menjadi merah bata

f. Kebutuhan titran dicatat volumenya.

F = V titran

b. Mengukur kadar glukosa sari buah nanas

1. Ukur densitas sari buah nanas

2. Cari M

a. 5 ml sari buah nanas, diencerkan hingga 100 ml, diambil 5 ml

dan dinetralkan pHnya.

b. Larutan ditambahkan 5 ml fehling A dan 5 ml fehling B,

ditambahkan 5 ml glukosa standar yang telah diencerkan.

c. Larutan dipanaskan hingga 60°C sampai dengan 70°C

d. Larutan dititrasi dengan glukosa standar sambil dipanaskan

60°C sampai dengan 70°C, sampai warna biru hampir hilang,

lalu ditambahkan 2 tetes MB.

e. Larutan dititrasi lagi dengan glukosa standar sambil

dipanaskan 60°C sampai dengan 70°C sampai warna biru

menjadi merah bata

f. Kebutuhan titran dicatat volumenya

M = V titran

g. Kadar glukosa sari buah nanas diukur dengan rumus berikut :

%𝑆𝐵

= (𝐹 − 𝑀) 𝑥

𝑉𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙𝑉𝑡𝑖𝑡𝑟𝑎𝑠𝑖 𝑥

𝑉𝑝𝑒𝑛𝑔𝑒𝑛𝑐𝑒𝑟𝑎𝑛𝑉𝑦𝑎𝑛𝑔𝑑𝑖𝑎𝑚𝑏𝑖𝑙 𝑥 100% 𝑥 0,0025

𝑉𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑥 𝜌

3. Analisis densitas

a. Timbang berat piknometer kosong

Page 52: Last Update Alkohol

B-5

b. Tuangkan sampel ke dalam piknometer sampai penuh

c. Timbang piknometer berisi sampel

𝐷𝑒𝑛𝑠𝑖𝑡𝑎𝑠 =𝑏𝑒𝑟𝑎𝑡 𝑝𝑖𝑘𝑛𝑜𝑚𝑒𝑡𝑒𝑟 𝑏𝑒𝑟𝑖𝑠𝑖 𝑠𝑎𝑚𝑝𝑒𝑙 − 𝑏𝑒𝑟𝑎𝑡 𝑝𝑖𝑘𝑛𝑜𝑚𝑒𝑡𝑒𝑟 𝑘𝑜𝑠𝑜𝑛𝑔

𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 𝑝𝑖𝑘𝑛𝑜𝑚𝑒𝑡𝑒𝑟

4. Analisa hasil

1. Densitas diukur setelah fermentasi

2. F dan M dicari

3. Kadar glukosa hasil fermentasi dianalisa dengan rumus :

%ℎ = (𝐹 − 𝑀)𝑥

𝑉𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙𝑉𝑡𝑖𝑡𝑟𝑎𝑠𝑖

𝑥 𝑉𝑝𝑒𝑛𝑔𝑒𝑛𝑐𝑒𝑟𝑎𝑛𝑉𝑦𝑎𝑛𝑔𝑑𝑖𝑎𝑚𝑏𝑖𝑙

𝑥 100% 𝑥0,0025

𝑉𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑥 𝜌

IV. HASIL PERCOBAAN

Volume picno = 50 mL

Tabel 4.1 Data Densitas dan Jumlah Koloni pada Saat Starter

%SB = 3,77 %

Variabel

Hari ke-0 Hari ke-1 Hari ke-2

р

(gr/ml)

Jumlah

Koloni

р

(gr/ml)

Jumlah

Koloni

р

(gr/ml)

Jumlah

Koloni

A 1,0694 1,2 . 1010 1,02 1,4 . 1010 1,05 3 . 1010

B 1,0634 1,7 . 1010 1,018 1,8 . 1010 1,049 3,6 . 1010

C 1,0894 1,2 . 1010 1,02 2,1 . 1010 1,011 3,7 . 1010

D 1,0774 1,3 . 1010 1,024 1,9 . 1010 1,879 6,1 . 1010

Page 53: Last Update Alkohol

B-6

Tabel 4.2 Data %h dan Densitas dari Hasil Fermentasi

Variabel

Hari ke-0 Hari ke-1 Hari ke-2 Hari ke-3

% h ρ

(gr/ml) % h

ρ

(gr/ml) % h

ρ

(gr/ml) % h

ρ

(gr/ml)

1 3,77 1,06 2,98 1,005 1 1 0,996 1,004

2 3,78 1,0564 3,43 0,991 1,49 1,008 0,4 1

3 3,79 1,0544 2,014 0,993 0,792 1,01 0,497 1,006

4 3,77 1,0584 3,039 0,987 1,988 1,006 0,794 1,007

5 3,76 1,0628 2,517 0,993 1,485 1,01 0,998 1,002

6 3,75 1,0666 3,52 0,994 1,479 1,014 0,297 1,009

7 3,78 1,0564 3,009 0,997 0,985 1,0148 0,497 1,006

8 3,79 1,0544 2,01 0,995 0,399 1,002 0,697 1,004

Semarang, 10 Oktober 2014

PRAKTIKAN ASISTEN

Winda, Salsalina, Giffari Moh Taufiq Anwar

. 21030113130180

Page 54: Last Update Alkohol

C-1

LEMBAR KUANTITAS REAGEN

LABORATORIUM MIKROBIOLOGI INDUSTRI

TEKNIK KIMIA UNIVERSITAS DIPONEGORO

PRAKTIKUM KE : 1

MATERI : Alkohol

HARI : Jumat

TANGGAL : 6 Oktober 2014

KELOMPOK : 1 Rabu Pagi

NAMA : Winda Mutia Dewi

Salsalina Sinasa

Moammar Giffari

ASISTEN : Moh Taufiq Anwar

KUANTITAS REAGEN

TUGAS TAMBAHAN

Semarang, 11 September 2015

ASISTEN

Moh Taufiq Anwar

21030113130180

Starter :

a. 200 ml sari nanas + 5 gr/l KH2PO4 + 5 gr/l MgSO4 + 5 gr/l ragi + 10 gr/l urea

b. 200 ml sari nanas + 5 gr/l KH2PO4 + 5 gr/l MgSO4 + 5 gr/l ragi + 15 gr/l urea

c. 200 ml sari nanas + 5 gr/l KH2PO4 + 5 gr/l MgSO4 + 10 gr/l ragi + 10 gr/l urea

d. 200 ml sari nanas + 5 gr/l KH2PO4 + 5 gr/l MgSO4 + 10 gr/l ragi + 15 gr/l urea

PH = 4

Data yang diperoleh = 1. Densitas Waktu Starter = 2 hari

2. Jumlah Koloni Tutup Alumunium Foil

Fermentasi:

Sari Buah Nanas 200 ml : 1. 4%V : a 3. 8%V : a Data Yang Diperoleh:

b b 1. Densitas

2. 6%V : a 4. 10%V : a 2. Kadar Glukosa

b b

Waktu Fermentasi : 5 hari

Tutup Alumunium Foil

-

1. Cari Jurnal Fermentasi Buah Nanas

2. Pertumbuhan Mikroorganisme

Page 55: Last Update Alkohol

D-1

TINJAUAN PUSTAKA

Tanaman Nenas (Ananas sativus)

Nenas (Ananas sativus) termasuk famili Bromeliceae dari kelas

Monokotyledoneae. Tanaman ini merupakan hortikultura yang mulai berproduksi

pada umur 12 bulan. Nenas yang terkenal di Indonesia adalah nenas dari Sumatera

(nenas Siantar dan Palembang), dan di Jawa adalah nenas Bogor, nenas klayatan.

Sedangkan di luar negeri yang terkenal adalah dari Pilipina, Hawai dan Brazilia

(Djatmiko, 1985).

Tanaman nenas tumbuh secara liar di dataran tinggi yang kering di Brazil dan

Paraguai dan kemungkinan sekali tanaman nenas ini berasal dari negara tersebut.

Kemudian tersebar ke Amerika, Spanyol, Portugis hingga akhirnya sampai ke daerah

tropis seperti Pilipina dan Asia Tenggara. Nenas dapat tumbuh pada ketinggian 90 –

800 meter di atas permukaan laut. Temperatur optimum untuk pertumbuhan adalah

berkisar 21-27 oC (Logman Group, !975).

Buah Nenas merupakan buah yang kaya akan karbohidrat, terdiri atas

beberapa gula sederhana misalnya sukrosa, fruktosa, dan glukosa, serta enzim

gromelin yang dapat merombak protein menjadi asam amino agar mudah diserap

tubuh (Rismunandar, 1989).

Nenas merupakan buah yang terdiri dari sebagian besar daging buah yang

banyak mengandung gula, Vitamin A, vitamin C dan mengandung mineral yang

diperlukan tubuh (Collins, 1960).

Universitas Sumatera Utara

Page 56: Last Update Alkohol

D-2

Komposisi Buah Nenas

Buah nenas yang masak pohon mengandung zat gizi yang cukup tinggi. Tabel

1 menunjukkan kandungan zat gizi dalam 100 g buah nenas masak.

Tabel 1. Kandungan zat gizi dalam 100g buah nenas masak

Komponen Zat Gizi Banyaknya

Kalori 50 kal

Protein 0,40 g

Lemak 0,20 g Karbohidrat 13,0 g

Kalsium (Ca) 19,0 mg Posfor (P) 9,0 mg

Serat 0,40 g Besi (Fe) 0,20 g

Vitamin A 20,00 RE Vitamin B1 0,08 mg

Vitamin B2 0,04 mg Vitamin C 20,00 mg

Niacin 0,20 g Sumber: Buah Dan Sayuran Untuk Terapi, 2000 Sedangkan Komposisi sari nenas dapat dilihat pada Tabel 2

berikut: Tabel 2. Komposisi sari nenas dalam 100 g bahan Komponen Banyaknya

Air 85,00 %

Protein 0,40 % Lemak 0,20 %

Abu 0,40 % Gula 12,00 %

Asam 1,00 % Vitamin A 130,00 IU

Vitamin B 0,08 mg

Vitamin C 24,00 mg Sumber : Departemen Perindustrian, 1977 Dari Tabel 1 dan Tabel 2 diatas dapat dilihat bahwa buah nenas mengandung kadar

buah yang cukup tinggi, dismping itu juga mengandung protein, lemak, asam-asam,

mineral dan beberapa vitamin.

Page 57: Last Update Alkohol

D-3

PERTUMBUHAN DAN PENGENDALIAN MIKROORGANISME II

Oleh : Dra. Yanti Hamdiyati, M.Si

TPU: Mahasiswa dapat memahami faktor-faktor yang dapat mempengaruhi

pertumbuhan mikroorgaanisme

TPK:

Setelah ditugaskan membaca mahasiswa dapat menjelaskan fase-fase pada kurva

pertumbuhan mikroorganisme.

Melalui latihan soal mahasiswa siswa dapat menentukan kecepatan pertumbuhan

mikroorganisme dan waktu lipat dua

Setelah dijelaskan tentang macam-macam metode pengukuran pertumbuhan,

mahasiswa dapat menentukan metode yang tepat dalam pengukuran pertumbuhan

suatu kelompok mikroorganisme.

Melalui kegiatan praktikum dan diskusi mahasiswa dapat meramalkan pengaruh

faktor lingkungan terhadap pertumbuhan mikroorganisme

Melalui penugasan membaca, mahasiswa dapat menjelaskan syarat ideal memilih

senyawa antimikroba dan faktor-faktor yang mempengaruhi kerjanya

Setelah perkuliahan tentang pokok bahasan ini selesai, mahasiswa dapat : 1. menjelaskan fase-fase pada kurva pertumbuhan mikroorganisme 2. menentukan kecepatan pertumbuhan mikroorganisme dan waktu lipat dua 3. menentukan metode yang tepat dalam pengukuran pertumbuhan suatu kelompok

mikroorganisme

4. meramalkan pengaruh faktor lingkungan terhadap pertumbuhan mikroorganisme 5. menjelaskan syarat ideal memilih senyawa antimikroba dan faktor-faktor yang

mempengaruhi kerjanya

Page 58: Last Update Alkohol

D-4

A. FASE-FASE PERTUMBUHAN MIKROORGANISME

Ada 4 fase kurva pertumbuhan mikroorganisme, yaitu :

1. Fase lag

2. Fase log

3. Fase stationer

4. Fase kematian Kurva pertumbuhan mikroba :

FASE LAG/ADAPTASI. Jika mikroba dipindahkan ke dalam suatu medium, mula-

mula akan mengalami fase adaptasi untuk menyesuaikan dengan kondisi lingkungan

di sekitarnya. Lamanya fase adaptasi ini dipengaruhi oleh beberapa factor,

diantaranya: 1. Medium dan lingkungan pertumbuhan

Jika medium dan lingkungan pertumbuhan sama seperti medium dan lingkungan

sebelumnya, mungkin tidak diperlukan waktu adaptasi. Tetapi jika nutrient yang

tersedia dan kondisi lingkungan yang baru berbeda dengan sebelumnya,

diperlukan waktu penyesuaian untuk mensintesa enzim-enzim. 2. Jumlah inokulum

Jumlah awal sel yang semakin tinggi akan mempercepat fase adaptasi.

Fase adaptasi mungkin berjalan lambat karena beberapa sebab, misalnya: (1)

kultur dipindahkan dari medium yang kaya nutrien ke medium yang kandungan

nuriennya terbatas, (2) mutan yang baru dipindahkan dari fase statis ke medium baru

dengan komposisi sama seperti sebelumnya. FASE LOG/PERTUMBUHAN EKSPONENSIAL. Pada fase ini mikroba

membelah dengan cepat dan konstan mengikuti kurva logaritmik. Pada fase ini

kecepatan pertumbuhan sangat dipengaruhi oleh medium tempat tumbuhnya seperti

Page 59: Last Update Alkohol

D-5

pH dan kandungan nutrient, juga kondisi lingkungan termasuk suhu dan kelembaban

udara. Pada fase ini mikroba membutuhkan energi lebih banyak dari pada fase lainnya.

Pada fase ini kultur paling sensitif terhadap keadaan lingkungan. Akhir fase log,

kecepatan pertumbuhan populasi menurun dikarenakan : 1 Nutrien di dalam medium sudah berkurang. 2 Adanya hasil metabolisme yang mungkin beracun atau dapat menghambat

pertumbuhan mikroba. FASE STATIONER. Pada fase ini jumlah populasi sel tetap karena jumlah sel yang

tumbuh sama dengan jumlah sel yang mati. Ukuran sel pada fase ini menjadi lebih

kecil karena sel tetap membelah meskipun zat-zat nutrisi sudah habis. Karena

kekurangan zat nutrisi, sel kemungkinan mempunyai komposisi yang berbeda dengan

sel yang tumbuh pada fase logaritmik. Pada fase ini sel-sel lebih tahan terhadap

keadaan ekstrim seperti panas, dingin, radiasi, dan bahan-bahan kimia. FASE KEMATIAN. Pada fase ini sebagian populasi mikroba mulai mengalami

kematian karena beberapa sebab yaitu: 1 Nutrien di dalam medium sudah habis.

2 Energi cadangan di dalam sel habis.

Kecepatan kematian bergantung pada kondisi nutrien, lingkungan, dan jenis

mikroba. B. KECEPATAN PERTUMBUHAN MIKROORGANISME DAN WAKTU

LIPAT DUA Pengetahuan mengenai kecepatan pertumbuhan bersifat penting dalam menentukan

keadaan atau status kultur sebagai kesatuan. Kecepatan pertumbuhan (µ ) :

2,303(log n log n0 )

t t0

n0

= jumlah sel / ml awal

n = jumlah sel / ml setelah waktu t

t0 = waktu awal

t = waktu akhir

Waktu generasi (tg) : Waktu yang dibutuhkan oleh suatu kultur untuk memperbanyak jumlah / massa / komponen sel sebanyak 2x lipat, disebut juga waktu lipat dua

tg

0,693

Frekuensi waktu generasi untuk berbagai mikroorganisme, dapat dilihat pada gambar

di bawah ini .

Page 60: Last Update Alkohol

D-6

Bakteri Khamir Kapang Protozoa

45 90 180 360

Waktu (menit)

C. MACAM-MACAM METODE PENGUKURAN PERTUMBUHAN

MIKROORGANISME Metode pengukuran pertumbuhan mikroorganisme dapat dibedakan menjadi

metode langsung dan tidak langsung. Contoh metode langsung hitungan

mikroskopik (menggunakan hemositometer), digunakan untuk mengukur

pertumbuhan bakteri pada susu / vaksin dan hitungan cawan digunakan untuk

mengukur pertumbuhan bakteri susu, air, makanan, tanah, dan lain-lain. Contoh

metode tidak langsung adalah sebagai berikut:

1. Berdasarkan kekeruhan, bila suspensi biakan cair & homogen

2. Berdasarkan berat kering sel, bila suspensi biakan kental & tidak homogen

3. Berdasarkan kadar nitrogen, bila suspensi biakan kental & tidak homogen

4. Berdasarkan aktivitas biokimia, menggunakan uji mikrobiologis

Hitungan mikroskopik menggunakan ruang penghitung hemositometer

mempunyai kelebihan cepat dalam pengerjaannya, tetapi mempunyai beberapa

kekurangannya, yaitu : tingkat kesalahan tinggi, sel mati bisa terhitung, sel ukuran

kecil sulit teramati. Metode ini tidak sesuai untuk sel yang densitasnya rendah. Hitungan cawan dapat dilakukan dengan metode :

1. Cawan sebar (spread plate method)

2. Cawan tuang (pour plate method)

Penerapan metode cawan tuang, terlebih dahulu dilakukan : 1. Satu seri pengenceran terhadap sampel

2. Ambil pengenceran tertentu

Metode tidak langsung melalui kekeruhan/turbiditasdengan melihat massa sel.

Metode ini menggunakan alat : spektrofotometer. Dengan alat ini dapat ditentukan

nilai absorbansi (a) atau kerapatan optik (od=optikal density). Sebelumnya perlu dibuat

kurva baku untuk mengetahui jumlah sel. Kelebihan : cepat, mudah, tidak merusak

sample Kekurangan : sel hidup dan sel mati tidak terukur Metode tidak langsung melalui berat kering sel, dilakukan dengan tahapan sebagai

berikut :

1. Menyaring/sentrifugasi massa sel

2. Mencuci dengan aquadest/buffer

Page 61: Last Update Alkohol

D-7

3. Dikeringkan dalam oven, bila suhu 800C memerlukan waktu 24 jam atau 110

0C

selama 8 jam 4. Kemudian ditimbang sehingga diperoleh berat kering sel.

D. FAKTOR-FAKTOR LINGKUNGAN PERTUMBUHAN MIKROORGANISME Setiap mikroorganisme mempunyai respons yang berbeda terhadap faktor

lingkungan (suhu, pH, O, salinitas, dsb.) Suhu, tinggi rendahnya suhu mempengaruhi pertumbuhan mikroorganisme.

Bakteri dapat tumbuh dalam rentang suhu minus 50C sampai 80

0C, tetapi

bagaimanapun juga setiap species mempunyai rentang suhu yang pendek yang ditentukan oleh sensitifitas sistem enzimnya terhadap panas. Bakteri dapat dikelompokkan berdasarkan pada kisaran suhu pertumbuhannya, yaitu : 1. Psikrofil adalah bakteri yang dapat tumbuh pada suhu 0

0C sampai 20

0C. Suhu

optimumnya sekitar 150C. Karakteristik istimewa dari semua bakteri psikrofil

adalah akan tumbuh pada suhu 0 – 5 0C.

2. Mesofil adalah bakteri yang dapat tumbuh pada suhu 20 0C sampai 45

0C.

karakteristik istimewa dari semua bakteri mesofil adalah kemampuannya untuk

tumbuh pada suhu tubuh (37 0C) dan tidak dapat tumbuh pada suhu di atas 45

0C.

Bakteri mesofil dapat dibedakan menjadi dua kelompok, yaitu: a. Yang mempunyai suhu pertumbuhan optimum 20 – 30

0C, termasuk tumbuhan

saprofit. b. Yang mempunyai suhu pertumbuhan optimum 35 – 40

0C, termasuk organisme

yang tumbuh baik pada tubuh inang berdarah panas. 3. Termofil adalah bakteri yang dapat tumbuh pada suhu 35

0C atau lebih. Bakteri

termofil dapat dibedakan menjadi dua kelompok : a. Fakultatif termofil adalah organisme yang dapat tumbuh pada suhu 37

0C,

dengan suhu pertumbuhan optimum 45 – 60 0C.

b. Obligat termofil adalah organisme yang dapat tumbuh pada suhu di atas suhu

50 0C, dengan suhu pertumbuhan optimum di atas 60

0C.

Perubahan suhu dapat mempengaruhi : 1. Pertumbuhan : miskin, banyak, atau mati

2. Perubahan karakteristik : pembentukan pigmen, misalnya Serratia marcescens,

pada suhu kamar merah, suhu lebih tinggi atau rendah dari suhu kamar, pigmen

merah hilang. Produksi selulosa Acetobacter xylinum pada suhu lebih tinggi dari

suhu kamar akan menurun.

Derajat keasaman (pH), pengaruh pH terhadap pertumbuhan tidak kalah

pentingnya dari pengaruh temperatur. Ada pH minimum, pH optimum, dan pH

maksimum. Rentang pH bagi pertumbuhan bakteri antara 4 – 9 dengan pH optimum

6,5 – 7,5. Jamur lebih menyukai pH asam, rentang pH pertumbuhan jamur dari 1 – 9

dan pH optimumnya 4 – 6. Selama pertumbuhan pH dapat berubah, naik atau turun,

bergantung kepada komposisi medium yang diuraikan. Bila ingin pH konstan selama

pertumbuhan harus diberikan larutan penyangga atau buffer yang sesuai dengan media

dan jenis mikroorganisme. Kebutuhan oksigen, oksigen tidak mutlak diperlukan mikroorganisme karena ada

juga kelompok yang tidak memerlukan oksigen bahkan oksigen merupakan racun bagi pertumbuhan. Mikroorganisme terbagi atas empat kelompok berdasarkan kebutuhan

akan organisme, yaitu mikroorganisme aerob yang memerlukan oksigen

Page 62: Last Update Alkohol

D-8

sebagai akseptor elektron dalam proses respirasi. Mikroorganisme anaerob adalah

mikroorganisme yang tidak memerlukan O2 karena oksigen akan membentuk H2O2

yang bersifat toksik dan meyebabkan kematian. Mikroorganisme anaerob tidak

memiliki enzim katalase yang dapat menguraikan H2O2 menjadi air dan oksigen.

Mikroorganisme fakultatif anaerob adalah mikroorganisme yang tetap tumbuh dalam lingkungan kelompok fakultatif anaerob. Mikroorganisme mikroaerofilik adalah mikroorganisme yang memerlukan oksigen dalam jumlah terbatas karena jumlah oksigen yang berlebih akan menghambat kerja enzim oksidatif dan menimbulkan kematian.

Salinitas, berdasarkan kebutuhan garam (NaCl) mikroorganisme dapat

dikelompokkan menjadi :

1. Non halofil

2. Halotoleran

3. Halofil (NaCl 10-15%)

4. Halofil ekstrim E. KONTROL TERHADAP PERTUMBUHAN MIKROORGANISME

Kontrol terhadap pertumbuhan mikroorganisme dapat dilakukan dengan cara membunuh mikroorganisme, atau menghambat pertumbuhannya. Kontrol terhadap

pertumbuhan dapat dilakukan secara :

1. Fisik

2. Kimia

3. Biologi

Secara fisik, menggunakan uap air panas dan tekanan tinggi, diperoleh panas lembab, efektif dengan menggunakan autoklaf. Sterilisasi dengan otoklaf memerlukan

suhu 1210C, tekanan 15 psi/1,5 kg/cm2, selama 15 menit. Sterilisasi fisik dapat juga

dengan panas kering menggunakan oven1600C, 2 jam. Sterilisasi dengan oven untuk

alat-alat gelas dan bahan yang tidak tembus air Secara kimia, menggunakan senyawa kimia untuk mengendalikan pertumbuhan

mikroorganisme , contoh : HgCl (0,1%), menyebabkan koagulasi protein

NaOCl

Cl2 + H2 O HCl + HOCl (asam hipoklorit, menyebabkan klorinasi protein sel)

HOCl HCl+ + O n (daya oksidasi kuat) Senyawa kimia yang dapat mengendalikan pertumbuhan mikroorganisme, dapat

dibedakan memjadi antiseptic, desinfektan, dan bahan kemoterapetik/antibiotic.

Antiseptik : substansi kimia yang digunakan pada jaringan hidup yang dapat

menghambat pertumbuhan mikroorganisma. Desinfektan:substansi kimia yang dapat

menghambat pertumbuhan sel vegetatif pada materi yang tidak hidup. Bahan

kemoterapetik :substansi kimia yang dapat merusak/menghambat pertumbuhan

mikroorganisme dalam jaringan hidup, dihasilkan oleh mikroorganisme. Secara mekanik, untuk bahan yang mudah rusak karena pemanasan, misalnya

vitamin, enzim, serum, antibiotik. Contoh : filtrasi, menggunakan filter

Page 63: Last Update Alkohol

D-9

berupa membran dengan tebal tertentu, terbuat dari asbes, diatom, porselen, kaca

berpori, selulosa. membran selulosa : diameter pori 0,01-10 µm Bahan/zat yang tidak dapat dipanaskan pada suhu lebih dari 100

0C, dapat

dilakukan pasteurisasi dan tindalisasi. Pasteurisasi memerlukan pemanasan 63-

730C, digunakan untuk pengawetan air, susu, bir, anggur. Pasteurisasi dapat

membunuh mikroorganisme pathogen (Mycobacterium, Salmonella, Coxiella) dan beberapa mikroorganisme normal. Pelaksanaan pasteurisasi dapat dilakukan dengan cara :

LTH = low temperatur holding, menggunakan suhu 63 0C , selama 30 menit HTST

= high temperatur short time, menggunakan suhu 72 0C, selama 15 detik Tindalisasi

adalah pemanasan dengan suhu 80-1000C, selama 30 menit, 3 hari

berturut-turut. Pelaksanaan tindalisasi melalui tahapan sebagai berikut : 1. Tindalisasi 1: sel vegetatif mati, kemudian diinkubasi, spora berkecambah

menjadi sel vegetatif.

2. Tindalisasi 2: sel vegetatif mati, spora yang tersisa berkecambah menjadi sel

vegetatif.

3. Tindalisasi 3: semua sel mati. F. SYARAT IDEAL MEMILIH SENYAWA ANTIMIKROBA DAN FAKTOR-

FAKTOR YANG MEMPENGARUHI KERJA ANTIMIKROBA Beberapa hal yang harus diperhatikan dalam memilih bahan kimia sebagai

senyawa antimikroba adalah sebagai berikut :

1. Memiliki kemampuan untuk mematikan mikroorganisme dalam konsentrasi

rendah pada spectrum luas, sehingga dapat membunuh berbagai mikroorganisme.

2. Bisa larut dalam air atau pelarut lain sampai taraf yang diperlukan secara efektif.

3. Memiliki stabilitas tinggi, jika dibiarkan dalam waktu relatif lama tidak kehilangan sifat antimikrobanya.

4. Bersifat letal bagi mikroorganisme, tetapi aman bagi manusia maupun hewan.

5. Bersifat homogen, sehingga komposisi selalu sama untuk setiap aplikasi dosis

takaran.

6. Senyawa tersedia dalam jumlah besar dengan harga yang pantas.

7. Sifat bahan harus serasi.

8. Dapat menentukan tipe mikroorganisme yang akan dibasmi.

9. Aman terhadap lingkungan.

Faktor-faktor yang mempengaruhi kerja antimikroba adalah sebagai berikut :

1. Konsentrasi bahan, setiap mikroorganisme memerlukan konsentrasi yang berbeda

untuk senyawa antimikroba yang sama dalam menghambat atau membunuh.

2. Waktu, setiap mikroorganisme memerlukan waktu yang berbeda-beda ketika

dipaparkan terhadap suatu senyawa antimikroba untuk dapat menghambatatau

mematikan.

3. pH. Konsentrasi ion hydrogen mempengaruhi peranan bakterisida dengan cara

mempengaruhi organisme dan bahan kimia dalam bakterisida tersebut.

4. Temperatur. Pembunuhan bakteri oleh bahan kimia akan meningkat dengan suatu

peningkatan temperature.

5. Sifat organisme. Kemampuan suatu bahan tertentu bergantung pada komponen

organisme yang diuji dengan bahan tersebut.

6. Usia mikroorganisme. Tingkat kerentanan mikroorganisme sangat ditentukan oleh

umur biakan mikroorganisme.

Page 64: Last Update Alkohol

D-10

7. Bahan ekstra. Adanya bahan organic seperti serum, darah atau nanah

mempengaruhi aktivitas beberapa senyawa antimikroba.

Page 65: Last Update Alkohol

ALKOHOL

Laboratorium Mikrobiologi Industri

LEMBAR ASISTENSI

Diperiksa Keterangan Tanda tangan

No Tanggal

1. 05-12-2015 Cek Perhalaman