Jenis raw material yang cocok untuk industri fermentasi (bagian 1)

Teknologi fermentasi oleh mikroorganisme memegang peranan vital dalam industri kimia dunia yang bernilai lebih dari dua trillion USD. Salah satu faktor utama di industri fermentasi adalah jenis bahan pokok atau raw material.

Berdasarkan kemurnian, raw material dibedakan menjadi dua yaitu material murni dan campuran. Material murni digunakan sebagai bahan baku pembuatan media fermentasi jenis mineral media sehingga bisa juga dikatakan sebagai media sintetik. Sedangkan material campuran dipakai sebagai media fermentasi jenis complex media. Mineral media merupakan campuran dari garam-garam (misalnya sodium atau potassium phosphate atau sulphate), trace metal ions, ammonium sebagai sumber nitrogen, vitamin, dan gula sebagai sumber karbon dan energi. Media kompleks sendiri merupakan campuran dari beratus-ratus bahkan bisa ribuan senyawa dalam satu larutan atau suspensi, umumnya berasal dari sisa proses kimia. Media kompleks bisa berupa molasses, limbah industri susu, bahan-bahan selulosa (batang padi, jerami), bagasse, dan lain-lain.

Lalu, jenis raw material apa yang baik untuk industri fermentasi?

Untuk menentukan raw material apa yang cocok sama saja dengan menentukan mana yang lebih baik, mineral media atau complex media. Kita bisa menganalisis beberapa aspek mulai dari teknis, ekonomis, dan lingkungan.

Penggunaan limbah sebagai bahan baku industri fermentasi menunjang prinsip recycle untuk menunjang kelestarian lingkungan hidup. Secara ekonomis, medium kompleks kelihatan lebih menguntungkan karena berasal dari limbah industri atau pertanian. Namun keuntungan ekonomis ini sirna ketika dihadapkan pada fakta tingginya biaya pemurnian produk. Pemurnian produk di downstream processing menjadi amat mahal jika bahan yang digunakan terdiri dari campuran ratusan senyawa yang sering tidak jelas jenis, susunan, dan komposisinya. Apalagi jika ingin memproduksi senyawa bernilai tinggi dengan kemurnian yang tinggi pula. Biaya pemurnian produk berkisar 50-90 % dari total biaya produksi, tergantung dari jenis bahan baku fermentasi dan jenis dan kemurnian produk. Ditambah dengan adanya kemungkinan karena begitu kompleksnya media, secara teknis tidak tercapai kualitas produk yang diinginkan. Kerugian teknis lainnya adalah komposisi medium kompleks cenderung bervariasi sehingga kondisi fermentasi bisa berubah-ubah. Ini bisa menyebabkan perilaku metabolisme mikroorganisme yang juga berubah-ubah dan menyebabkan produktivitas yang tidak stabil.

Di sisi lain, mineral media pada awalnya kelihatan mahal karena harus diolah dari garam-garam phosphate, vitamin, amonium, gula (glucose, sucrose) harus relatif murni, minimal technical grade dan dilarutkan dalam air. Namun karena komposisinya sudah tertentu dan stabil, kondisi produksi dan produktivitas juga cenderung lebih stabil dan mudah diprediksi. Produk lebih mudah dimurnikan, menyebabkan biaya lebih murah. Keuntungan di aspek lingkungan hidup adalah pengolahan limbah lebih mudah dibanding jika harus mengolah limbah media kompleks.

Berdasarkan perbandingan di atas, media kompleks lebih cocok untuk industri fermentasi seperti produksi ethanol di mana produknya murah dan massal, tingkat kesulitan teknologi fermentasinya rendah, dan proses pemurniannya sederhana. Namun untuk produksi high value chemicals (organic acids, vitamins, antibiotics, amino acids, biodegradable plastics, etc) yang bernilai global sekitar 40-50 milyar USD, mineral media lebih menguntungkan.

Di tulisan selanjutnya, akan dibahas jenis mineral media apa yang terbaik.

Bagi yang tertarik mempelajari komposisi mineral atau minimal media, silakan klik:

1. https://yalun.wordpress.com/2008/10/05/m9-medium-composition/

2. https://yalun.wordpress.com/2008/10/05/fermentation-media-for-yeast/

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

%d bloggers like this: