KINETIKA DAN VARIABEL OPTIMUM FERMENTASI ASAM LAKTAT DENGAN MEDIA CAMPURAN TEPUNG TAPIOKA DAN LIMBAH CAIR TAHU OLEH RHIZOPUS ORYZAE

Abstract

Campuran tepung tapioka dan limbah cair tahu dapat digunakan sebagai alternatif media fermentasi yang murah untuk menghasilkan asam laktat dengan menggunakan jamur Rhizopus oryzae. Rhizopus oryzae memiliki kemampuan melakukan proses sakarifikasi dan fermentasi secara berkesinambungan (SSF, Simultaneous Saccharification and Fermentation) dalam satu tahap. Tujuan penelitian ini adalah mempelajari karakteristik dari tepung tapioka dan limbah cair tahu sebagai media fermentasi asam laktat oleh jamur Rhizopus oryzae, mempelajari pengaruh rasio C/N dan laju pengadukan terhadap pertumbuhan biomassa dan produksi asam laktat, menentukan parameter kinetika fermentasi asam laktat yaitu laju pertumbuhan spesifik (µ), laju pertumbuhan spesifik maksimum (µm), tetapan kejenuhan substrat (Ks), konstanta penggunaan substrat (k3), perolehan/yield biomassa terhadap substrat (YX/S) dan perolehan/yield produk terhadap substrat (YP/S), menentukan konsentrasi amilum dan laju pengadukan optimum untuk pertumbuhan biomassa dan produksi asam laktat. Proses fermentasi dilakukan secara batch dalam erlemeyer 250 ml dengan volume media produksi 100 ml. Media produksi kemudian diinokulasi dengan 7 ml inokulum, dan ditempatkan dalam Incubator shaker dengan suhu 300C, pH ± 6, dan waktu fermentasi 72 jam. Dari percobaan tersebut diperoleh profil, parameter kinetika dan rasio C/N dan laju pengadukan relatif optimum. Selain itu dilakukan pula penelitian dengan rancangan percobaan 22 full factorial composite design dan pengolahan data dengan Response Surface Methods untuk mendapatkan pengaruh dan kondisi optimum konsentrasi amilum dan laju pengadukan terhadap konsentrasi biomassa dan asam laktat. Hasil penelitian menunjukkan bahwa limbah cair tahu memiliki kandungan nitrogen yang mencukupi untuk pembentukan asam laktat yaitu 5 g/l, kandungan karbon relatif sedikit yaitu 1,1 g/l, sehingga harus dilakukan penambahan unsur C dari sumber lain. Rasio C/N relatif optimum dan laju pengadukan relatif optimum untuk pertumbuhan biomassa dan pembentukan asam laktat adalah 2,4-3,2 dan 150 rpm, µm adalah 0,046 jam-1, Ks adalah 4,324 g/l , k3 tertinggi adalah 0,031 jam-1, YX/S tertinggi adalah 0,182 dan YP/S tertinggi adalah 0,415. Konsentrasi biomassa maksimum adalah 6 g/l diperoleh pada konsentrasi amilum 43 g/l dan laju pengadukan 176 rpm. Konsentrasi asam laktat maksimum adalah 8,26 g/l diperoleh pada konsentrasi amilum 40 g/l dan laju pengadukan 139 rpm.