PROSES MIKROBIOLOGIS

1. PROSES MIKROBIOLOGIS I Nyoman P. Aryantha SITH-ITB

2. BIOPROSES ~ FERMENTASI • Ferment : buih (dalamfenomenakonversigula alkohol) • Prosesmetabolismeyang menghasilkanenergitanpaketerlibatanaseptor electron dariluarberupaoksigen (prosesanaerob) • Semuaproseskonversisubstratmenjadiproduksecaraensimatik yang diperankanolehmikroba yang umumnyadilakukandalammikrobiologiindustritanpamemandangprosesmetabolismenya

3. SISTIM FERMENTASI • Fermentasi system batch • Fermentasi system Fed-batch • Fermentasi system continuous

4. BATCH • Merupakan system yang tertutup • Substrat dan inokulum hanya diberikan pada awal proses • Pertumbuhan terbagi menjadi 4 fase: • (a) Lag • (b) Log • (c) Stasioner • (d) Kematian

5. FED BATCH • Merupakanpengembangan system batch • Terutamauntukproduksimetabolit (e.g. penisilin) • Substrattertentuditambahkankembalisaatprosesberlangsung • Beberapasenyawadalamkonsentrasiberlebihdapatmenghambatprosessehinggaperluditambahkansedikitdemisedikitselamaproses • Indikatorfluktuasidigambarkanoleh pH

6. CONTINOUS • Merupakan system terbuka • Substratditambahkansecarakontinyu, sementarajumlah equivalent substrat yang terkonversikanbersamabiomasamikrobajugadikeluarkansecarakontinyu • Ada 2 tipedasarfermentasi continuous (homogenously mixed system & plug flow system) • Untukproduksimetabolitdanbiomasaseltermasuk waste water treatment • Sebagai media studiprosesekologidialam • Kekuranganskalaaplikasi (waktuoperasipanjang; kondisisterilsulitdipertahankan lama; komposisisubstratharuskonstan; mutanbalikdapatmengalahkan strain unggul)

7. TIPE 1 • ------ Pertumbuhan • ____ Substrat • ……… Produk Kuantitas (Σ) Kuantitas Waktu (t)

8. TIPE 2 • ------ Pertumbuhan • ____ Substrat • ……… Produk Kuantitas (Σ) Waktu (t)

9. TIPE 3 • ------ Pertumbuhan • ____ Substrat • ……… Produk Kuantitas (Σ) Waktu (t)

10. TAHAPAN PROSES INDUSTRI • Pengembanganisolat -----------------------(Pra Process) • Kulturmurni • Aktivasi • Inokulum (strater) ….....(Upstream Process) • PraFermentor (skalabertahap) • Fermentasi (skalaindustri) • Panen • Ekstraksi • Pemurnian ……(Downstream Process) • FormulasidanPengemasan • Registrasi • Pemasaran ……. (Commercialization)

11. Tahapan Proses Hulu • Tahap 1 : Kultur Murni • Tahap 2 : Aktivasi • Tahap 3 : Inokulum (starter) • Tahap 4 : Kultur Prafermentor (bertahap) • Tahap 5 : Fermentasi skala produksi

12. Tahap IKulturMurni • Penyimpanan suhu rendah 2-6oC • Penyimpanan beku (pendinginan gradual: 1oC/m) • Lyofilisasi (freeze drying)+protective agent (e.g. sukrosa)

13. Tahap IIPertumbuhan (aktivasi) inokulum Waktupertumbuhan • Lyofilisasi 4-10 hari • Kulturbeku • - bakteri 4-48 jam • - actinomycetes 1-5 hari • - fungi 1-7 hari • Kultur refrigerated • - bakteri 4-24 jam • - actinomycetes 1-3 hari • - fungi 1-5 hari

14. Tahap IIIKulturPrafermentor • Bakteri 0,1 – 3% • Actinomycetes 5-10% • Fungi 5-10% (suspensi spora 1-5.105/mL)

15. TAHAP IV FERMENTASI SKALA PRODUKSI • Temperatur optimum (mesofilik, thermofilik) • Aerasi (0,25-1,0 [v udara / v liquid / menit]) • Tekanan 0,2 – 0,5 bar (mengurangi kontaminasi) • Pengadukan (stirring)

16. AGITASI Volume (m3) Putaran (rpm) ----------------------------------------------- - 0,02 250-450 - 0,2 250-350 - 1-20 120-180 - 40-150 120-150 - 450 60-120

18. INOKULUM • Ragi • Starter • Bibit • Biang • Spawn • Kultur induk

19. TIPE INOKULUM • Komposisi • Tunggal (murni) • Campur • Tekstur • Padat • Cair • Jenis • Sel vegetatif • Miselium • Spora

21. PRODUKSI

24. BIOREAKTOR RAKSASA 500.000 L UNTUK PRODUKSI PROTEIN SEL TUNGGAL MYCOMEAT

26. This factory produce Eryngii and bunashimeji Hiroshima of Japan This factory produce Maitake and bunashimeji Shizuoka of Japan

28. SENYAWA METABOLIT SEKUNDER GAHARU

29. PRODUKSI NODUL

30. Mikorhiza

31. BIOPESTISIDA

32. SIMBA®

33. BIOREMEDIATION PRODUCTOIL SLUDGE BIOREMEDIATION AGENT

34. ANTI DIABETES CAPSULES

35. ANTI-CHOLESTEROL CAPSULES

37. PRODUKSI TUBUH BUAH GANODERMA SKALA INDUSTRI

38. PRODUK HILIR PENGEMBANGAN GANODERMA

39. KEJU

40. Yoghurt

41. MYCO-BURGER