BAKTERI YANG TERDAPAT DALAM PRODUK :
1. Enterococcus faecium
2. Pediococcus pentosaceous
3. Leuconostoc mesenteroides
4. Bacillus subtilis
Bakteri no 1, 2 dan 3 termasuk dalam golongan bakteri asam laktat.
BAKTERI ASAM LAKTAT
Bakteri asam laktat adalah bakteri yang melakukan penguraian glukosa atau karbohidrat menghasilkan asam laktat yang akan menurunkan pH serta menimbulkan rasa asam (Muchtadi, 1997). Bakteri asam laktat dapat dibedakan atas dua kelompok yaitu homofermentatif dan heterofermentatif. Bakteri yang tergolong homofermentatif misalnya Streptococcus, Pediococcus, Enterococcus dan beberapa spesies Lactobacillus. Bakteri asam laktat yang tergolong heterofermentatif misalnya Leuconostoc dan beberapa spesies Lactobacillus (Rahman et al., 1992).
Bakteri heterofermentatif melakukan fermentasi campuran yaitu selain menghasilkan asam laktat, juga menghasilkan etanol, asam asetat dan CO2, sedangkan bakteri yang bersifat homofermentatif hanya menghasilkan asam laktat saja.
Glukosa
Gambar 1. Pathway Bakteri Asam Laktat dalam Memfermentasi Gula, Homofermentatif (A) dan Heterofermentatif (B)
Sumber : Jay (1996)
1. PEDIOCOCCUS PENTOSACEOUS
Pediococcus merupakan bakteri fakultatif anaerobik, bakteri asam laktat homofermentatif, thermophilik dan mampu tumbuh pada suhu tinggi sampai 650C. Pediococcus pentosaceous merupakan bakteri asidofilik yang mampu hidup pada kisaran pH luas yaitu dari 4-8. Pediococcus pentosaceous menghasilkan enzim proteolitik yang mampu mendegradasi protein menjadi nitrogen.
2. ENTEROCOCCUS FAECIUM
Enterococcus faecium merupakan bakteri fakultatif anaerobik, bakteri asaam laktat homofermentatif. Dapat hidup pada kisaran suhu 100C – 450C, dan mampu hidup pada pH basa. E. faecium mampu hidup lama dalam tanah. E. faecium menghasilkan enzym selulase yang merombak serat kasar dan selulusa.
3. LEUCONOSTOC MESENTEROIDES
Leuconostoc mesenteroides merupakan bakteri asam laktat heterofermentatif, menghasilkan asetaldehida, diacetyl, acetoin dari fermentasi sitrat. Menghasilkan dextran dari fermentasi sukrosa. L. mesenteroides juga mampu menurunkan asam fitat. Leuconostoc menghasilkan dextran yang merupakan sumber energi untuk pertumbuhan yeast/khamir.
4. BACILLUS SUBTILIS
Bacillus subtilis merupakan bakteri yang memnpunyai enzim untuk merombak lignin, berdasarkan kemampuannya dalam penggunaan senyawa aromatik bercincin (aromatic ring) dan rantai samping pada lignin. Bakteri bacillus subtilis mampu mendegradasi lignin sebesar 78% dalam perombakan secara anaerobik. Selain itu, Bacillus subtilis juga menghasilkan enzim proteolitik yang mampu mendegradasi protein menjadi nitrogen. Bacillus subtilis mereduksi konsentrasi amonia dan sulfur hidrogen.
1 ATP
2 ATP
CO2
4 ATP
2 ATP
Phosphoketolase
Heksosa isomerase
2 Laktat
Laktat
Ethanol
B
A
KHAMIR
Khamir atau yeast yang terdapat dalam produk adalah :
1. Candida pelliculosa
2. Yamadazyma farinosa
3. Brettanomyces bruxellensis
Pertumbuhan yeast membutuhkan nutrisi nitrogen untuk sintesis protein, dapat menggunakan ion
amonium, urea, asam amino dan peptida.
Enzim amilase memacahkan ikatan glukosidik ( α-1,4 linkage) di amilosa dan amilopektin sehingga
pati terpecah menjadi monosakarida / gula sederhana.
Dextran yang dihasilkan dari fermentasi Leuconostoc mesenteroides akan digunakan sebagai
sumber energi untuk pertumbuhan yeast.
Untuk selanjutnya, proses yang dilakukan yeast secara aerobik (dengan adanya aerasi), dan juga
proses fermentasi oleh yeast secara anaerobik (bersama dengan bakteri yang lainnya) adalah
sebagai berikut :
Produk fermentasi dari yeast adalah seperti dituangkan pada Tabel di bawah ini
1. BRETTANOMYCES BRUXELLENSIS
Brettanomyces bruxellensis dapat menggunakan beberapa sumber karbon, termasuk ethanol. Khamir ini memproduksi asam asetat, ethylphenol. Dapat tumbuh pada pH asam dan basa.
2. CANDIDA PELLICULOSA
Candida merupakan jenis khamir yang berperanan dalam hal mineralisasi fosfat, terutama untuk melarutkan fosfat. Kemampuan Candida melarutkan fosfat disebabkan karena kemampuannya melakukan fermentasi glukosa menjadi beberapa asam organik seperti asam laktat, asam sitrat, dan glukonat. Akibat pembentukan asam organik tersebut terjadi penurunan pH medium dan penurunan pH ini menyebabkan kestabilan kelarutan CA3(PO4)2, berubah di dalam air yaitu lebih kepada pembentukan orthophosphat.
Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut :
CO2 + H2O ----- HCO3- + H-
Ca3(PO4)2 + 6 HCO3- ---- 3 Ca (HCO3)2 + 2 PO43-
Candida menghasilkan enzim PMEase yaitu enzim yang berperanan dalam proses ikatan ester fosfat pada fosfat organik. Oleh karenanya Candida merupakan marga khamir yang memegang peranan penting dalam siklus hara P di dalam tanah.
Candida menghasilkan enzym proteinase yang mengkatalisis hidrolisis ikatan peptida (CO_NH) dari protein. Candida juga menghasilkan enzym lipase, yang menghidrolisis ikatan ester pada lapisan interfase cairan lemak untuk menghasilkan asam lemak bebas seperti monoasilgliserol dan gliserol.
3. YAMADAZYMA FARINOSA
Yamadyzima farinosa merupakan khamir yang baik yang umumnya ditemukan pada produk makanan/minuman fermentasi, terutama minuman beralkohol seperti anggur, bir dan tape. Yamadazyma farinosa menghasilkan enzim β-glukosidase dan arabinosidase, yang mampu menghasilkan alkohol, dalam jumlah yang tinggi. Yamadazyma farinosa juga menghasilkan enzim amilase. Amilase merupakan enzim yang mampu memecah molekul pati dan glikogen sehingga banyak digunakan dalam berbagai industri seperti industri tekstil, detergen dan gula cair non tebu.
MEKANISME KERJA MIKROBA (BAKTERI DAN YEAST) DALAM MEROMBAK SUBSTRAT LIMBAH KELAPA SAWIT.
Limbah cair kelapa sawit yang mempunyai komposisi kadar air 95%, padatan terlarut/tersuspensi 4.5% serta sisa minyak dan lemak emulsi 0.5-1%. Pada padatan terlarut, terdapat komposisi zat nutriennya sbb : bahan kering 94%, protein 13.25%, lemak 13%, serat 16%, kalsium 0.3%, phospor 0.19%.
Pada tahapan awal secara anaerobik yang selanjutnya diikuti dengan proses aerobik (dengan aerasi , bakteri serta yeast dalam produk akan melakukan perombakan sebagai berikut :
1. Minyak/lemak emulsi akan dirombak oleh Candida pelliculosa menjadi gliserol dan gliserida sederhana
2. Protein akan dirombak oleh enzym proteolitik Bacillus subtilis, PEDIOCOCCUS PENTOSACEOUS dan Candida pelliculosa menjadi SENYAWA PEPTIDA DAN NITROGEN. Inilah yang disebut dengan nitrifikasi. Senyawa nitrogen ini akan digunakan sebagai sumber pertumbuhan yeast dan bakteri yang lainnya.
3. Selulosa pada serat kasar akan dirombak oleh enzym selulase yang dihasilkan oleh Enterococcus faecium melalui fermentasi homofermentatif yang menghasilkan gula sederhana yang merupakan subtrat pertumbuhan yeast
4. Lignin pada serat kasar akan dirombak oleh enzym ligninase yang dihasilkan oleh Bacillus subtilis yang menghasilkan pati (amilosa dan amilopektin)
5. Amilosa dan amilopektin /pati selanjutnya akan dirombak oleh yeast Yamadazyma farinosa dan menghasilkan ethanol
6. Leuconostoc mesenteroides juga merupakan bakteri pencerna serat kasar (selulosa) yang dalam fermentasinya menghasilkan dextran. Dextran inilah yang digunakan untuk yeast sebagai sumber energi pertumbuhannya
7. Brettanomyces bruxellensis mempunyai enzim amilase yang memanfaatkan amilosa menjadi ethanol dengan fermentasinya.
Dengan demikian terjadi mekanisme kerja sinergis dan saling menguntungkan (mutualisme) diantara bakteri dan yeast dalam produk. Dimana bakteri dan yeast melakukan perombakan terhadap senyawa yang terdapat pada limbah PKS, serta produk akhir yang dihasilkan merupakan sumber energi dan sumber nitrogen untuk pertumbuhan bakteri dan yeast lainnya. Sehingga tidak terdapat saling kontradiksi antara mikroba satu dengan yang lainnya.
Gidion Wijaya Ketaren
Sales Manager
PT
KAILA TANTA RAHJA
Palm Oil Community
0 komentar:
Posting Komentar