1 / 27

BIOREAKTOR

BIOREAKTOR. Suatu unit alat yang digunakan untuk melangsungkan proses biokimia dari suatu bahan baku menjadi produk yang diinginkan , dimana prosesnya dikatalisis oleh enzim-enzim mikrobial atau isolat enzim murni . . DEFINISI BIOREAKTOR . suhu pH oksigen terlarut

bela
Download Presentation

BIOREAKTOR

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. BIOREAKTOR

  2. Suatuunit alat yang digunakanuntukmelangsungkanprosesbiokimiadarisuatubahanbakumenjadiproduk yang diinginkan, dimanaprosesnyadikatalisisolehenzim-enzimmikrobialatauisolatenzimmurni. DEFINISI BIOREAKTOR

  3. suhu • pH • oksigenterlarut • bahanbakudannutrisi PARAMETER YANG DIKONTROL PADA BIOREAKTOR :

  4. Skalalaboratorium : • Dalambotolerlenmeyer (volume 50-2000 ml denganpengisianmaksimum 20 %). • Kelebihan : dapatmengukurkomposisilarutannutrisi, suhudansuplementasisubstrat • Kelemahan : tidakdapatmengukur pH dankonsentrasioksigen. • Skala pilot • Skalaindustri. MACAM BIOREAKTOR BERDASARKAN KAPASITAS :

  5. Fermentorskala lab dan pilot

  6. Fermentoruntukindustri

  7. Pemilihansistemfermentasi(batch, continuous, fed batch). • Tipebioreaktordancaraoperasinya. • Sifat-sifatmikroba yang digunakan • Melakukanpenelitianpendahuluanuntukmenentukankondisi optimum suatugalurmikrobapadaskalalaboratorium, laludi-scale up hinggalayakuntukdiproduksiskalaindustri. HAL-HAL YANG PERLU DIPERHATIKAN DALAM PENENTUAN MODEL BIOREAKTOR

  8. Tidakbolehadahubunganantarabagiansistem yang sterildengan non-steril. • Hindarikelep-kelep / penghubungbentukgelangan, karenabentukdemikiandapatmengendurakibatdarigerakan/fibrasialatdankenaikansuhu, danmemungkinkankontaminasi. • Bilamungkinseluruhkonstruksialatdilas. • Hindariruang-ruangperangkapsertabentukleher, karenaruangansepertiitusulituntukdibersihkan. • Semuabagiansistemharusdapatdisterilisasisecaratersendiri. • Setiaphubungan/kelepkebejanaharusdapatdisterilkandenganuap. • Gunakankatup-katup yang mudahdibersihkanmaupundisterilkan, misalnyakatup bola ataudiafragma. • Tekanandalamfermentorharustetappositifsehinggakalauadakebocoranakanmengarahkeluar. SYARAT BIOREAKTOR

  9. Sterilisasifermentor, denganuapbertekanan. Medium fermentasidapatdisterilkanbersamadidalamfermentoratausecaraterpisah. • Sterilisasipenyediaanudara, dilakukandenganmenggunakanpenyaringberseratataupenyaringabsolut. • Aerasidanagitasi, berkaitandenganjenisbahan, strukturgeometrikdanposisipemasangannyasertapenggunaan “seal”. • Penambahaninokulum, nutriendanbahan-bahan lain, harusdalamkeadaantekananpositifdanlubangpemasukandilengkapisistempemberianuap. • Pengambilancontoh (sampling). • Pengontrolanbuih. • Monitoring danpengontrolanberbagai parameter ATURAN OPERASIONAL AGAR KONDISI STERIL :

  10. Skalalaboratorium & skala pilot : ukuran 1-15 liter • Skalaindustribesar : 5.000-100.000 gallon • Setiapfermentorharusmempunyai “head space” sekitar ¼ atau 1/5 dari volume total, yang bergunauntukmenyediakanruanganpadawaktuaerasidanpembentukanbuih. TIPE-TIPE BIOREAKTOR / FERMENTOR

  11. KARAKTERISTIK BAHAN PEMBENTUK FERMENTOR : • Fermentorkapasitas1-30 liter biasanyaterbuatdarigelasataustainless steel, permukaannyahalus, tidakmenimbulkanefektoksikdantahan karat. • Fermentorkapasitas > 30 liter biasanyaterbuatdari stainless steel atau mild-steel.

  12. 2 1 3 F 4 4 5 6 H L 8 7 9 D Strukturfermentor(satu impeller multi-blade) : • Keterangan : 1 = pipainokulasi 2 = seal stirrer sahft 3 = tinggicairankultur (=L) 4 = baffle 5 = pipasambung 6 = impeller 7 = pipaudarasteril 8 = spargerudara 9 = pipapengeluaran H = tinggifermentor D = diameter fermentor

  13. Impeller Fungsi: • memperkecilukurangelembungudarasehingga area interface untuk transfer oksigenmenjadibesardanmenurunkanjarakdifusi. • mempertahankankeseragamankulturdiseluruhbagianfermentor. KOMPONEN SISTEM AERASI & AGITASI FERMENTOR :

  14. Baffle Fungsi: meningkatkanefisiensiaerasidanmencegahaliranatausirkulasicairankultur yang terlalucepat.

  15. Sparger Fungsi: memasukkanudarakedalamcairankulturdalamfermentor Tipe: • Spargerberpori (untukfermentorskalalaboratorium, tanpa agitator) • Sparger orifice (pipaberlobang-lobang, mudahtertutupmikroba) • Spargernozel (pipaterbukaatautertutupdibawah impeller)

  16. JENIS-JENIS FERMENTOR BERDASARKAN PEMBERIAN SUBSTRAT (DENBIGH&TURNER (1971) : • Batch Fermentor Prosesfermentasi : • Sistemtertutup • Fermentordiisiolehnutrisi/medium, suhu & pH di set sterilisasi • Inokulumdimasukanprosesfermentasihinggawaktuygditentukan • Prosess.dfaseakhir log/stasioner • Prosesselanjutnyadiulang • Tidakadanutrisi yang ditambahkan Konsentrasi awal Substrat Waktu

  17. Pemberiannutrisisecarakontinyu/berkaladalamjangkawaktutertentuPemberiannutrisisecarakontinyu/berkaladalamjangkawaktutertentu Volume nutrisididalamreaktorharustepatantaranutrisi yang dikeluarkandandimasukanharusekivalen Prosesfermentasibersifatsensitifterhadapkontaminasi, biomasaberkurangkrnikutterbuang, perubahanfasebiotik Continuous fermenter

  18. Intermediary bioreactor Nutrisiditambahkanpadasaatfase yang dibutuhkan Selamprosesfermentasikecepatanpertumbuhan mo dankonsentrasibiomasadapatdikontroldenganpenambahannutrisisaatfasetertentu Fed batch fermenter

  19. Contoh batch fermentorpadaproduksilysin

  20. Batch fermentor Continuous Fermentor • Mikroorganismetdkhilangselamaprosesfermentasi • MO. Memilikiwaktuutkberadaptasidankecepatanpembelahanmaksimum • Biotransformasi MO. Berjalandgnbaikdgn parameter lingkungan yang terkontrol • MO dptlebihcepat/lambatmskkefasestasionerdanterakumulasitoksinsaatnutrisiterbatas • MO., nutrisidancairandapatikutterbuang • MO. Membutuhkanwaktuutkberadaptasilagisetiappenambahannutrisi • Rentanthd MO kontaminan Retensimikroorganismedidalamfermentor

  21. Feed batch fermentor • Pemberiannutrisisecaraberselang • Mikroorganismelebihsehatkarenanutrisidapatterpenuhi Retensimikroorganismedidalamfermentor

  22. FERMENTOR ASEPTIS FERMENTOR NON ASEPTIS FERMENTOR BERDASARKAN TINGKAT ASEPTIS :

  23. STIRRED TANK (MENGGUNAKAN SISTEM AGITASI) BUBBLE COLUMN (UDARA DIALIRKAN MELALUI SPARGER) LOOP BUBBLE COLUMN BIOREACTOR (UDARA DAN MEDIA DISIRKULASI BERSAMAAN MELALUI SUATU KOLOM) FERMENTOR BERDASARKAN SISTEM AERASI :

More Related