Fermentor

-->

Fermentor adalah tangki atau wadah dimana didalamnya seluruh sel (mikrobia) mengubah bahan dasar menjadi produk biokimia dengan atau tanpa produk sampingan, Menurut Saepudin dan Sateakasih (2009) bioreaktor/ reaktor biologi/ fermenter suatu wahana/ tempat untuk keberlangsungan proses fermentasi /transformasi bahan dasar menjadi produk yang dinginkan yang dilakukan oleh sistem enzim dalam mikroba atau enzim yang diisolasi. Bioreaktor merupakan sistem tertutup utk reaksi biologis dr suatu proses bioteknologi.

Jenis – Jenis Fermentor

Menurut Pujaningsih (2005), macam-macam reactor adalah sebagai berikut :

1.      Bioreaktor tanki adukan (stirres tank bioreactor)
udara disirkulasikan melalui medium yang diaduk dengan impeller.

2.      Biorekator kolum gelembung (Bubble column bioreactor)
udara dialirkan melalui sparger di dasar bejana.

3.      Bioreaktor dengan pancaran udara (Airlift bioreactor)
terdiri dari dua kolum yang dimasukkan ke dalam kolum yang lain. Udara dipaksa masuk melewati pipa sehingga udara dapat terpancar keatas dan medium ikut terbawa.

4.      Bioreaktor terkemas padat diisi dengan bahan padatan yang dapat menjaring mikrobia masuk kedalamnya.

Menurut Andhiko (2008), Berdasarkan proses penyebaran organisme dan media dalam bejana mengelompokkan jenis fermentor ke dalam 3 grup :

1. Reaktor dengan agitasi internal.

Merupakan biorekator yang paling lazim digunakan di berbagai industri fermentasi. Grup ini termasuk stirred tank reactor.

2. Bubble column bioreactor.

Merupakan bioreaktor paling sederhana. Terdiri dari tabung panjang dengan beberapa sparger di bagian dasarnya. .

3. Loop reactor.

Merupakan collumn reactor di tnana percampuran dan sirkulasi diinduksi dengan alat-alat tertentu.

Berdasarkan penggunaan alat tersebut, fermentor ini dikelompokkan atas tiga jenis:

a.       Air lift loop reactor .

b.      Pro peller’loop reactor.

c.       Jet loop reactor .

Faktor – Faktor Fermentor

Fungsi bioreaktor adalah untuk menghasilkan produk oleh mikrobia baik kultur murni atau campuran, yang dikendalikan menggunakan sistem komputer dalam mengatur faktor lingkungan dan pertumbuhan serta kebutuhan nutriennya.
Menurut Pujaningsih (2005), fungsi dasar fermentor/ bioreactor yaitu menyediakan kondisi lingkungan yang cocok bagi mikrobia didalamnya untuk :

·         Menghasilkan biomassa

·         Menghasilkan enzim

·         Menghasilkan metabolit dsb.

Fungsi utama bioreaktor adalah memberikan lingkungan terkontrol bagi pertumbuhan mikroorganisme atau campuran tertentu mikroorganisme untuk memperoleh produk yang diinginkan.

·         Bioreaktor hendaknya mencegah kontaminasi produksi dari lingkungan pada kultur sambil mencegah pelepasan kultur ke lingkungan.

·         Bioreaktor sebaiknya memiliki instrumentasi untuk pemeriksaan agar terjadi pengawasan proses optimum.

Perancangan Fermentor

Rancangan dan kontroksi bioreaktor perlu diperhatikan tentang bejana harus dapat dioperasikan dalam jangka waktu lama, serasi dan afitasi memadai untuk kelangsungan proses metabolik mirkobia, sistem kontrol suhu, pH dan penambahan nutrien, bejana harus dapat dicuci dan disterilisasi fasilitas sampling harus ada konsumsi tenaga serendah mungkin, bahan kontroksi murah dan evaporasi diusahakan tidak terlalu besar.

A.Kriteria Dasar Dalam Desain Bioreaktor:

1.      Karakteristik mikrobiologi dan biokimia dr sistem sel (mikrobia, mamalia, tumbuhan).

2.      Karakteristik hidrodinamik bioreaktor.

3.      Karakteristik massa dan panas bioreaktor.

4.      Kinetika pertumbuhan sel dan pembentukan produk.

5.      Karakteristik stabilitas genetis dr sistem sel

6.      Desain peralatan yg aseptis

7.      Pengawasan lingkungan bioreaktor (makro dan mikro)

8.      Implikasi desain bioreaktor pd pemisahan produk menghilir

9.      Modal dan biaya operasi bioreactor

10.  Potensi pengembangan desain bioreaktor

B.Syarat Fermentor adalah sebagai berikut :

·         Tangki dapat dioperasikan secara aseptik, agitasi dan aerasi

·         Energi pengoperasian serendah mungkin

·         Temperatur harus terkontrol

·         Kontrol pH

·         Tempat pengambilan sample

·         Penguapan berlebihan dihindari

·         Tangki didesain untuk meminimalkan tenaga kerja pemanenan, pembersihan dan perawatan

·         Peralatan general: permukaan bagian dalam halus, dihindari banyak sambungan, murah.rip-biotek-fermentasi.

C. Konstruksi Fermentor.

·         Bahan fermentor dibuat tahan karat untuk mencegah kontaminasi logam/ion selama proses.

·         Bahan fermentor harus tidak beracun & tidak mudah terlarut, shg tdk menghambat pertumbuhan mikroba.

·         Bahan fermentor harus kuat utk sterilisasi berulang kali pd tekanan uap tinggi

·         Sistem stirer dari fermenter & lubang pemasukannya cukup, sehingga tidak mengalami stress mekanik akibat terlampau rapat

·         Pemeriksaan secara visual dari medium & kultur hrs tersedia, dibuat dari bahan transparan.

D. Desain dan Konstruksi Bioreaktor Harus Memperhatikan Beberapa Hal Yaitu :

·         Bejana dapat dioperasikan dalam keadaan aseptis untuk jangka waktu lama.

·         Aerasi dan agitasi cukup memadai untuk kelangsungan proses metabolik mikrobia.

·         Konsumsi tenaga serendah mungkin.

·         Sistim kontrol temperatur, pH harus ada.

·         Fasilitas untuk sampling harus ada.

·         Evaporasi diusahakan tidak terlalu besar.

·         Bejana harus dapat dicuci, dibersihkan dan mudah dipelihara, mempunyai geometri yang sama baik untuk laboratorium maupun skala industri.

·         Dikonstruksi dari bahan yang murah.

E. Karakteristik Fermenter.

·         Fermentor anaerobik memerlukan alat khusus kecuali untuk menghilangkan panas.

·         Fermentor aerobik memerlukan alat untuk mengaduk dan memberikan aerasi cukup.

·         Konstruksi fermentor aerobic Tebuat dari baja anti karat.

·         Berupa silinder besar, tertutup di bagian atas atau bawah, dilengkapi pipa-pipa.