Oleh Endang Yuniarti 141411009

Pada praktikum kali ini dilakukan proses pembuatan sel immobilisasi serta evaluasi

kinerja sel immobilisasi dalam reaktor kolom. Metoda ini dapat memberikan keuntungan,yaitu

dapat membentuk sel yang dapat menghasilkan produk dengan tetap berada dalam reaktor

dengan jalan membatasi ruang geraknya atau dijerat dalam suatu matriks, yaitu beads.

Penggunaan immobilisasi sel ini juga dapat mengurangi wash out pada laju alir yang tinggi,

menyebabkan kestabilan genetik, juga menyediakan perlindungan terhadap kerusakan sel.

a. Pembuatan Media

Langkah pertama yaitu pembuatan media aktivasi yang terdiri dari bacto pepton, ekstrak

ragi, glukosa, dan aquades. Media aktivasi yang digunakan mengandung nutrisi-nutrisi yang

dibutuhkan selama pertumbuhan bakteri seperti pepton berfungsi sebagai sumber nitrogen yang

merupakan komponen penyusun protein sel dan asam nukleat; ekstrak ragi (yeast extract)

berfungsi sebagai sumber vitamin (thiamin, riboflavin, niasin, piridoksin,dan asam pantotenat),

sebagai growth factor, substrat, sumber asam amino tunggal, sumber peptida, dan sumber

nitrogen; glukosa berfungsi sebagai sumber karbon yang akan dirombak dan digunakan untuk

membangun massa sel, proses metabolisme, dan membentuk produk, glukosa akan masuk ke

dalam sel dan digunakan sebagai persediaan energi yang dibutuhkan dalam

perkembangbiakannya. Media aktivasi ini lalu disterilkan terlebih dahulu. Kemudian

memasukkan bakteri Saccharomyces cerevisiae dengan cara memasukkan jarum ose pada tabung

reaksi yang telah berisi biakan Saccharomyces cerevisiae (yang telah ditambah 5ml air garam

steril) di permukaan saja agar bakteri Saccharomyces cerevisiae dapat larut dalam air garam

steril, lalu menuangkan ke erlenmeyer yang berisi media aktivasi. Setelah dimasukkan ke dalam

media aktivasi, bakteri ditumbuhkan dengan cara menginkubasinya dalam inkubator selama 2-3

jam pada suhu 30oC. Saat pembuatan inokulum, setiap proses dilakukan secara aseptis. Hal ini

harus dilakukan dengan tujuan agar tidak ada mikroorganisme dari luar yang masuk ke dalam

media aktivasi yang dapat mengakibatkan media terkontaminasi.

Lalu dibuat media produksi yang terdiri dari glukosa (sumber karbon), (NH4)2SO4,

KH2PO4 (sebagai sumber fosfor), MgSO4.7H2O sebagai sumber Mg, dan etanol. Media produksi

ini berfungsi sebagai laju alir dalam reaktor kolom. Setelah terbentuk media produksi lalu

disterilisasi. Lalu membuat garam steril (untuk dituangkan dalam tabung reaksi agar bakteri

berpindah ke media aktivasi), larutan CaCl2, dan natrium alginat 8%. Natrium alginat ini

kemudian dipasteurisasi pada suhu 70-80oC selama 10 menit. Pasteurisasi merupakan suatu

bentuk sterilisasi yang bertujuan untuk membunuh mikroorganisme yang tidak diinginkan tanpa

merusak komponen komponen yang terdapat dalam natrium alginat tersebut. Alginat merupakan

polimer porous alami yang digunakan sebagai matriks pendukung. Larutan CaCl2 berfungsi

untuk menstabilkan beads yang dibuat dan memperkuat dinding beads.

b. Pembuatan Beads

Pembuatan beads dilakukan dengan cara mencampurkan natrium alginat dengan dengan

media aktivasi berisi bakteri kemudian memasukkan ke dalam larutan CaCl2 dengan cara

menyuntikkan tetes demi tetes. Beads kemudian akan terbentuk dengan sendiri. Beads yang

terbentuk diusahakan berbentuk bulat sempurna, berwarna coklat, dan dinding beads akan

mengeras dalam larutan CaCl2. Beads yang dihasilkan dalam percobaan yaitu berbentuk bulat

sempurna, berwarna coklat kekuningan dan terdapat beberapa beads yang terapung dalam larutan

CaCl2.

Reaksi yang terjadi dalam pembentukkan beads ini adalah :

2 Na-alginat + CaCl2 → Ca-alginat + 2NaCl

Berdasarkan literature,beads yang dapat digunakan yaitu beads yang mengendap

dibawah,sedangkan beads yang dihasilkan dari praktikum banyak yang terapung diatas. Hal ini

dikarenakan ketika penyuntikan, banyak udara masuk ke dalam beads yang terbentuk.

c. Evaluasi Kerja Reaktor Kolom

Beads dimasukkan ke dalam reaktor kolom yang sudah dicuci dengan alkohol hingga

memenuhi reaktor. Kemudian media produksi dalam labu erlenmeyer dialirkan ke dalam reaktor

kolom melalui selang tetes demi tetes. Lalu mengatur variasi laju alir tetesan pada pompa

peristaltik dan mengukur indeks bias,briks dan alkoholnya. Diperoleh data sebagai berikut :

No Laju

Alir(rpm)

Indeks Bias Brix Alkohol

1 2 3 1 2 3 1 2 3

1 9 1,3388 1,3385 1,3385 4 3,8 3,6 10,9 11,1 10,8

2 11 1,3388 1,3388 1,3385 3,8 3,9 3,6 10,4 10,6 10,4

3 13 1,3389 1,3386 1,3391 3.6 3.6 3.8 10.6 10.8 11.4

Indeks bias merupakan perbandingan (rasio) antara kelajuan cahaya di ruang hampa

terhadap kelajuan cahaya di dalam bahan sedangkan brix adalah jumlah zat padat semu yang

larut (dalam gr) setiap 100 gr larutan. Alat yang digunakan untuk mengukur nilai brix dan indeks

bias adalah refraktometer. (Risvan, 2011)

Berdasarkan literature, semakin besar laju alir, semakin kecil nilai brix yield

alkoholnya,dan semakin besar nilai indeks biasnya. Dalam percobaan yang telah dilakukan, nilai

brix dan alkohol diplot dalam grafik antara laju alir(rpm) terhadap %brix dan alcohol. Dalam

grafik tersebut, menunjukkan bahwa semakin besar laju alir yang diberikan, semakin kecil nilai

brix yang dihasilkan. Hal ini sesuai dengan literature yang ada yaitu semakin besar laju alir

semakin kecil nilai brixnya. Begitupula dengan nilai indeks bias sesuai dengan literature, dalam

data percobaan semakin besar laju alir semakin tinggi indeks biasnya dan dalam literature

seharusnya semakin besar laju alir semakin tinggi nilai indeks biasnya(Yekta dan Zorlu,2000) .

Sedangkan dalam grafik antara laju alir terhadap %alkohol, kurva cenderung naik turun namun

relative naik. Hal ini sesuai dengan literature dimana semakin besar laju alir yang diberikan,

%alkohol yang dihasilkan akan semakin banyak. Sementara itu, berdasarkan data pengamatan

yang didapat dapat disimpulkan bahwa semakin kecil laju alir maka kontak yang terjadi akan

lama tetapi maksimal. Semakin besar laju alir maka kontak yang terjadi akan cepat tetapi hasil

yang diperoleh akan kurang maksimal.