Tugas Enzimologi Keuntungan dan Kerugian dari Solid State Fermentation (SSF) dan Submerged Fermentation (SMF)

Soal :

Apa keuntungan dan kerugian dari Solid State Fermentation (SSF) dan Submerged Fermentation (SMF) ?

Jawab :

KULTIVASI SUBSTRAT PADAT (SOLID STATE FERMENTATION) :

Proses yang menggunakan bahan tidak larut air untuk pertumbuhan mikroba tanpa menggunakan air bebas

KULTIVASI SUBSTRAT CAIR (SUBMERGED FERMENTATION):

Proses yang menggunakan bahan larut air untuk pertumbuhan mikroba dengan keberadaan air bebas

Keuntungan SSF :

1. Medium pada umumnya sederhana dan tidak memerlukan pre treatment yang kompleks.  Kebanyakan berasal dari  hasil pertanian karena sudah mengandung seluruh nutrient yang dibutuhkan mikroba, misalnya biji-bijian, dedak gandum, jerami, onggok, dll.
2. Karena Aw rendah, maka mengurangi peluang kontaminasi oleh bakteri atau khamir.
3. Substrat mempunyai kandungan nutrisi yang sangat tinggi konsentrasinya à reaktor umumnya lebih kecil ukurannya dibanding SMF
4. Tenaga aerasi lebih rendah dibanding SMF

5.      Aerasi dihasilkan dengan mudah karena ada ruang diatara tiap partikel substratnya

6.      Inokulum dapat disiapkan secara sederhana

7. Untuk inokulum umumnya dalam bentuk spora à tidak perlu reaktor yang besar
8. Proses hilir lebih mudah, bahkan pada produksi pupuk atau pakan tidak dihasilkan  limbah.

9.      Ruang yang diperlukan untuk peralatan fermentasi relatif kecil,karena air yang digunakan sedikit.

10.  Kondisi medium tempat pertumbuhan mikroba mendekati kondisi habitat alaminya

11.  Produk yang dihasilkan dapat dipanen dengan mudah

12. Dapat menghasilkan kepekatan produk yang lebih tinggi
13. Pada media padat dapat digunakan substrat tunggal alami
14. Pengontrolan terhadap kontaminasi lebih mudah
15. Produktivitas lebih tinggi, dan tidak membentuk buih.
16. Hasil yang sama dapat berulang dengan kondisi yang sama
17. Tidak perlu pengontrolan pH dan suhu yang teliti.

Kerugian SSF :

1. Terbatas hanya pada mikroba yang tumbuh pada kelembaban terbatas à kebanyakan fungi
2. Masalah dalam pengeluaran panas sebagai hasil metabolisme

3.      Menimbulkan panas bila menggunakan substrat lembab dalam jumlah besar,

4. Sulit dalam melakukan kontrol proses (probe untuk sensor  kebanyakan tidak cocok)
5. Terbatasnya fenomena transfer massa  tidak seperti yang terjadi pada SMF yang umumnya dibantu oleh agitasi.
6. Sulit untuk mengetahui pertumbuhan sel à sulit melakukan studi kinetika
7. Waktu kultivasi lebih lama

8.      Kebutuhan jumlah spora inokulum cukup besar,

9.      Sukar dilakukan penetapan bobot miselium sacara teliti,

10.  Pengukuran kadar air serta pengaturan pH dan suhu sukar dilakukan

Keuntungan SMF :

1.      Hampir disemua bagian tangki terjadi fermentasi

2.      Kontak antar reaktan dan bakteri semakin besar

Kerugian SMF :

1.      Biaya operasi relatif mahal

            Fermentasi media cair secara aerobik merupakan metode fermentasi yang paling banyak digunakan saat ini. Pada fermentasi media cair ini, suhu yang melebihi suhu optimum pertumbuhan mikroba dapat mengakibatkan rusaknya struktrur protein dan DNA yang berperan dalam metabolisme dan pertumbuhan sel.  Pada suhu rendah aktivitas metabolisme sel menurun dengan cepat sehingga metabolit yang dihasilkan menurun. Selama proses fermentasi pertumbuhan mikroba dapat menghasilkan produk yang mengubah pH.