Belajar Bioethanol dari Brazil

Biofuel yang sudah dikembangkan sebagai substitusi BBM saat ini adalah biodiesel dan bioetanol. Biodiesel adalah bahan bakar alternatif pengganti solar, sedangkan bioetanol adalah bahan bakar alternatif pengganti gasoline yang biasa disebut gasohol (campuran antara gasoline dan alkohol). Peranan kedua jenis bahan bakar alternatif ke depan akan sangat penting dalam mengatasi masalah krisis energi di Indonesia.

Biodiesel diproduksi dari bahan yang mengandung ester metil/etil asam-asam lemak. Pembuatan biodiesel yang paling umum adalah dengan proses methanolysis dan ethanolysis lemak atau minyak lemak. Produk biodiesel diantaranya minyak kelapa sawit atau CPO (Crude Palam Oil) , minyak pohon jarak pagar atau CJCO (Crude Jatropha Curcas Oil), minyak nyamplung, kacang, jagung, dan sebagainya (Chumaidi, 2008). Sedangkan bioetanol diproduksi dari tumbuhan penghasil karbohidrat seperti tebu, nira sorgum, nira nipah, singkong, ganyong, ubi jalar, dan tumbuhan lainnya melalui proses fermentasi glukosa dengan bantuan mikroorganisme (Sukur, 2012).

Brazil telah mengembangkan biofuel yang bersumber dari tebu sejak 1925 dengan dukungan penuh dari pemerintah. Dari seluruh produksi tebu, 50 % diantaranya digunakan untuk industri bioetanol, sedangkan sisanya untuk industri gula (ESDM, 2008). Pada 2005, konsumsi biofuel Brazil mencapai 13 miliar liter. Jumlah itu berarti mengurangi 40 % dari total kebutuhan bensin. Adapun produksi etanol tumbuh 8,9 % per tahun. Menurut catatan Uniao de Agroindustria Canavieira de Sao Paulo, agrobisnis tebu juga menyerap satu juta tenaga kerja dengan luas lahan 5,44 juta hektar (2004). Setiap tahun luas lahan tebu tumbuh 6 %, didorong oleh peningkatan permintaan dari industri pengolahan gula dan alkohol (Khudari, 2012).

Keberhasilan Brasil ini setidaknya disebabkan oleh empat hal yaitu kelembagaan, optimalisasi pasar domestik, dukungan finansial, serta dukungan lembaga riset. Dalam kelembagaan, perumusan kebijakan umum industri berbasis tebu berada di bawah wewenang Badan Pengembangan Gula dan Alkohol yang bertugas memformulasi kebijakan sektor gula dan alkohol untuk menciptakan produk yang berkualitas dan kompetitif. Optimalisasi pasar domestik dilakukan dengan kebijakan menetapkan range kadar alkohol yang dicampur dalam bensin yang dijual. Dukungan finansial dilakukan dengan memberikan kredit berbunga rendah kepada pengusaha dan petani yang mengembangkan energi terbarukan. Adapun dalam riset, The Brazilian Agriculture Research Corporation dituntut untuk melakukan berbagai penelitian dan pengembangan bidang bioteknologi dengan orientasi pada terciptanya proses produksi agrobisnis yang modern, efisien, dan kompetitif (Khudari, 2012). Konsistensi dan sinergitas pemerintah-swasta dalam mengembangkan biofuel ini pada gilirannya telah mengantarkan Brazil sebagai negara super power dunia di bidang pertanian dan energi terbarukan.

Sumber 

Read More

Waduk Jatiluhur Purwakarta (Free Upload) di sela-sela kerja praktek

Read More

Bioaugmentasi dalam Pengolahan Limbah

Bioaugmentasi merupakan proses penambahan produk bakteri ke dalam air limbah untuk menambah efisiensi proses biologis. Fermentasi merupakan salah satu bentuk dari bioaugmentasi. Fermentasi jus terpasteurisasi dapat diawali dengan penambahan sendimen dasar yang diperoleh dari proses batch anggur yang baik.

Kultur mikroba sekarang banyak digunakan dalam tempat pembuatan bir, perusahaan susu, tempat produksi obat-obatan dan industri-industri lainnya. Pengetahuan tentang organisme spesifik yang dapat tumbuh optimal pada kondisi tertentu dapat bermanfaat dalam menghasilkan produk ataupun hasil. Seperti contohnya, dengan pengguanaan kultur awalan yang berbeda, sebuah industri susu dapat memproduksi bermacam-macam produk keju dari produk susu yang sama.

Selain itu, kultur mikroba dapat berguna dalam proses pengolahan air limbah meskipun kondisi yang telah teridentifikasi dengan baik sangat jarang dilakukan dalam pengolahan limbah. Air limbah merupakan campuran material kompleks dan membutuhkan berbagai varietas kultur mikroba untuk pengolahan. Karena kondisi [ertumbuhan dari kultur ini sangat bervariasi, hasil yang dihasilkan dalam proses bioaugmentasi tidak dapat diprediksi dengan mudah.

Bubuk kering ataupun suspensi cair  merupakan hasil dari kebanyakan dari proses augmentasi. Beberapa produk dapat berbentuk sebuah pasta. Produk bubuk kering diproduksi kebanyakan dari proses pengeringan dengan udara. Lyophilization merupakan proses pengeringan pada kondisi dingin. Namun proses ini jarang digunakan karena biaya yang dibutuhkan cukup banyak dibanding dengan proses lainnya.

Suspendi cair diproduksi dengan pertumbuhan  bakteri dalam media cair dengan penambahan agen stabilisasi untuk mendukung kelangsungan hidup dari bakteri. Bubuk kering lebih stabil daripada suspensi cair.

Kebanyakan dari produk bioaugmentasi harus disimpan dalam temperatur antara 4 sampai 32 derajat celcius. Sedangkan produk kering dapat mengadsorp uap dengan cepat dan harus diisolasi dari lingkungan agar hal itu tidak terjadi. Untuk kebanyakan pasta disimpan dalam kulkas.

Kebanyakan dari produk efektif bioaugmentasi tidak akan mudah saat konsentrasi bakterinya tinggi. Industri dari produk bioaugmentasi bergantung pada bakteri dengan spesies yang berbeda-beda. Ada 2 genera bakteri yang umumnya ditemukan dalam produksi bioaugmentasi yaitu Pseudomonas dan Bacillus. Penggunaan produk bioaugmentasi dapat menjadi cukup murah apabila dalam proses pengolahannya berjalan secara efisien.

Pencernaan aerobik tersusun dari 2 proses yang berbeda, pada umumnya berhubungan dengan tahap pertama dan kedua. Proses tahap pertama yaitu proses pemecahan padatan dan produksi dari asam volatil. Proses tahap kedua yaitu konsumsi dari asam volatil oleh pasangan bakteri metanogenik dengan memproduksi metana dan gas karbondioksida. Jika dalam produk bioaugmentasi tidak mengandung bakteri metanogenik, produksi akan meningkat karena hasil asam volatil yang lebih banyak yang dapat dikonsumsi pada reaksi tahapan kedua.

Ada 2 genera bakteri yang mampu mengubah amonium menjadi nitrit dan mengubah nitrit menjadi nitrat yaitu Nitrosomonas dan Nitrobacter, tepatnya. Akan tetapi kehadiran 2 genera bakteri ini tidak menjamin proses nitrifikasi dapat berlangsung.

Berikut beberapa kondisi lingkungan yang mampu mempengaruhi proses nitrifikasi :

a. Konsentrasi substrat atau amonium sulfat.

b. Konsentrasi oksigen terlarut.

c. Konsentrasi alkalinitas bikarbonat.

d. Konsentrasi bakteri nitrifikasi.

e. Waktu tinggal hidraulik.

f. Temperatur limbah.

Banyak produk bioaugmentasi mengandung bakteri tanah yang termutasi. Pada kondisi alami, mutasi terjadi dalam tingkatan rendah. Prose mutasi ini dapat dipercepat melalui aplikasi dari spesifik teknik, hasilnya :

a. Tidak terlihat jelas perubahan dalam aktivitas mikroba.

b. Eliminasi dari aktivitas spesifik.

c. Reduksi dari aktivitas spesifik.

d. Kenaikan dari aktivitas spesifik.

e. Pembentukan dari aktivitas total terbaru, namun jarang terjadi.

Read More

Senyawa organik dalam pengolahan limbah Industri

Senyawa Organik dalam air limbah berasal dari bermacam-macam sumber. Limbah domestik tersebut yaitu sayuran, hewan, dan manusia ataupun senyawa buatan manusia seperti sabun, detergen sintetis dan senyawa kimia dari rumah tangga. Bergantung pada sumber limbah, senyawa organik mungkin bisa berupa komponen utama dari aliran limbah atau sebagai komponen minor dari level trace.

Kontaminan dan polutan adalah toksik jika mereka mempunyai potensi untuk menghambat proses pengolahan biologis, berdampak pada kesehatan dan keselamatan manusia, atau menyebabkan kerusakan lingkungan pada ikan, ataupun komponen sensitif dari suatu ekosistem.

Suatu senyawa kimia disebut mutagen apabila menyebabkan perubahan kode genetik dari keadaan sebelumnya. Selain itu ada beberapa senyawa organik yang dapat merusak daur reproduktif dan menyebabkan kerusakan permanen untuk berkembang.

Karbon, hidrogen, dan oksigen merupakan elemen utama yang menyusun senyawa organik, sedangkan nitrogen, fosfor dan sulfur merupakan elemen minor. Komponen organik dapat juga mengandung atom halogen, logam dan elemen lainnya. Komponen utama senyawa organik yang ada dalam aliran limbah kebanyakan adalah protein, karbohidrat dan lipid.

Struktur kimia dari suatu senyawa dapat mempengaruhi ketoksikan dan lingkungan dari proses pengolahan air limbah. Grup yang sering dijumpai sebagai senyawa toksik adalah hidrokarbon alifatik, hidrogen alifatik terhalogenasi, alkohol alifatik, hidrokarbon aromatik dan hidrokarbon aromatik terhalogenisasi.

Selain itu, struktur kimia dari senyawa organik menentukan sifat fisika dan kimianya. Sifat tersebut seperti kelarutan, tekanan uap, difusuvitas, n-octaol dan koefisien partisi. Koefisen partisi ini mempengaruhi teransfer, partisi, dan pertukaran senyawa organik antar cairan, pdatan dan fase gas. Kemampuan dari senyawa organik untuk mengendapkan dalam reaksi bilogis dan nonbiologis seperti oksidasi, reduksi, hidrolisis, fotolisis, dan polimerisasi dikontrol oleh struktur kimia dan sifatnya.

Ada beberapa cara untuk menghitung kandungan senyawa organik, hal ini bergantung pada perbedaan sifat dari senyawa. Senyawa organik dapat dihitung secara kolektif menggunakan analisis nonspesifik untuk menentukan seluruh zat yang terkandung dalam air limbah. Sedangkan untuk alternatifnya kita dapat mengidentifikasi dengan analisis spesifik. Spesifik analisis lebih sensitif daripada analisis nonspesifik dan dapat digunakan untuk menentukan konsentrasi.

Nilai BOD merupakan jumlah oksigen yang dibutuhkan oleh organisme untuk mengoksidasi karbon organik menjadi karbon dioksida dan nitrat organik menjadi nitrat. BOD dapat dibagi menjadi COD atau Carbonaceous Biochemical Oxygen Demand dan NBOD atau Nitrogenous Biochemical Oxygen Demand.

Nilai BOD dari sampel dapat dihitung dengan menginkubasi air limbah dengan kehadiran cukup banyak dari oksigen dan bakteri pada temperatur konstan selama periode waktu yang tetap. Laju kosidasi mikrobiologis dari senyawa organik dalam tes BOD bergantung pada tipe dari kehadiran zat organik dalam air limbah, tipe organisme yang digunakan saat tes, kehadiran nutrisi, pH dan temperatur, dan kehadiran senyawa-senyawa toksik.

Sedangkan nilai COD merupakan sebuah pengukuran kuantitas dari zat organik yang dapat dioksidasi dengan oksidan kimia yang kuat dengan kehadiran dari asam sulfat. Tidak semua komponen organik dapat dioksidasi dengan tes COD. Senyawa organik yang volatil hanya bisa dioksidasi pada tingkat disaat mereka tidak mengalami volatil dan keluar dari tabung tes.

Selain itu terdapat istilah ThOD, ThOD merupakan jumlah oksigen yang dibutuhkan untuk mengoksidasi semua karbon organik pada sampel menjadi karbon dioksida dan semua nitrogen organik menjadi nitrat. Kompenen utama dari ThOD yaitu CThOD atau Carbonaceous Oxygen Demand dan NThOD atau Nitrogenous Oxygen Demand.

Senyawa organik dapat dianalaisis dengan berbagai teknik. Teknik yang digunakan untuk mendeteksi dan kuantifikasi dari air limbah dapat ditentukan dari volatilitas, polaritas dan berat molekul senyawa. Berikut adalah beberapa prosedur untuk melakukan hal tersebut yaitu :

a. Isolasi atau ekstraksi dari senyawa organik dari air limbah.

b. Konsentrasi dari campuran zat organik ditentukan tingkatannya.

c. Pemisahan dari kontaminan.

d. Deteksi dan Identifikasi dari seyawa.

e. Kuantifikasi dari senyawa.

Memprediksi kandungan senyawa organik mempunyai beberapa kesulitan, yaitu adanya proses degradasi, menguapnya ke fase gas, dan menempelnya pada padatan. Beberapa sifat fisik dan kimia dari senyawa organik yang sangat mempengaruhi yaitu kelarutan, difusivitas, tekanan uap, oktanol ataupun koefisien partisi air dan koefisien adsorpsi. Sifat ini mempengaruhi kecenderungan dari senyawa organik dalam transfer ke fasa lain ataupun proses transformasi oleh senyawa kimia, fotokimia dan rekasi biologis.

Mekanisme pembuangan senyawa organik yang begitu signifikan yaitu proses transformasi biologis atau biodegradasi. Untuk senyawa organik yang terbiodegradasi secara perlahan, mekanisme pembuangan lain dapat bersaing dengan mekanisme biodegradasi dalam fraksi terbuang. Namun perlu diketahui bahwa senyawa organik mampu berikatan dengan partikel padatan dalam air limbah dan dibuang melalui proses sendimentasi.

Read More

Logam berat dalam pengolahan limbah

Logam umumnya ditemukan dalam limbah perkotaan seperti cadmium, copper, lead, mercury, nickel dan zinc. Hadirnya logam-logam berat ini dapat menyebabkan air lebih berasa asam daripada tanpa adanya logam berat ini. Dalam air limbah, kehadiran dari konsentrasi logam berat yang tinggi merupakan masalah yang cukup serius yaitu :

·         Menghalangi aktivitas biologis pada sistem pengolahan tahap dua.

·         Memburuknya aktivitas biologis pada sistem pengolahan tahap dua.

·         Menghalangi Proses nitrifikasi biologi.

·         Menimbunnya logam-logam berat pada endapan limbah dan mencegah penguraiannya dengan insinerasi atau aplikasi lahan.

·         Menghalangi proses pencernaan limbah secara anaerobik.

·         Menyebabkan kefek kerugian pada lingkungan ketika pembuangan ke permukaan air.

Pemisahan logam dari air limbah adalah sebuah fungsi dari kemampuan untuk mebagi-bagi ke dalam endapan primer ataupun sekunder sekaligus efisiensi dari proses perlakuan dalam pemisahan endapan.

Salah satu pemisahan metal yaitu sendimentasi primer. Sendimentasi primer dapat dilakukan dengan proses fisis tergantung endapan yang dapat dipisahkan. Konsentrasi influen dari logam dan persen yang dapat diendapkan tidak berhubungan. Bervariasinya pemisahan logam ini disebabkan oleh berbedanya efisiensi dari proses penjernihan ataupun karakteristik kimia atau fisika dari influen. Logam berat dalam limbah primer memasuki unit lumpur aktif baik dibuang melalui lumpur sekunder atau tetap dalam limbah. Derajat pembuangan bergantung partisi dalam biomassa lumpur aktif.

Meskipun sedikit konsentrasi dari logam berat dibutuhkan dalam pertumbuhan biologis, konsentrasi tinggi dari logam berat dapat menginhibisi atau toksik. Tingkat toksik ini dipercaya dapat disebabkan adanya ion logam bebas dalam fase larutan. Ion logam dapat berikatan atau membentuk kompleks tidak aktif dengan elektron yang tidak digunakan pada sisi aktif dari kebanyakan enzim.

Ada beberapa cara untuk mendeteksi adanya inhibitor dan efek dari toksik logam berat pada sistem lumpur aktif. Berikut merupakan beberapa indikator tersebut :

·         Penurunan dalam aktivitas protozoa.

·         Hilangnya protozoa dalam air limbah.

·         Penurunan dalam laju uptake oksigen.

·         Naiknya konsentrasi nitrit.

·         Turunnya kualitas air limbah.

·         Peningkatan letalitas selama pengujian bioassay secara langsung.

Logam berat dalam aliran air limbah terdistribusi antara fase padatan dan cairan. Bagian dari logam yang berhubungan dengan padatan yang tertahan oleh filter berukuran 0,45 mikrometer  diklasifikasikan sebagai logam fase padat. Sedangkan bagian terlarut akan melewati penyaringan dari filter. Pada fase terlarut, logam berbentuk ion bebas ataupun kompleks terlarut. Pada fase padatan berbentuk endapan padat ataupun biomassa lumpur aktif.

Logam berat dapat membentuk kompleks terlarut pada air limbah melalui proses kompleksasi. Proses ini merupakan proses ketika sebuah muatan positif dari ion logam berikatan dengan sebuah molekul atau ion bermuatan yang disebut sebagai ligan atau agen kompleks. Agen kompleks pada umumnya ditemui dalam air limbah dalam bentuk organik maupun inorganik.Agen kompleks inorganik umumnya seperti karbonat, hidroksida, sulfat dan amonia.

Selain kompleksitasi, ada distribusi metal akibat proses presipitasi. Proses ini ketika kelarutannya terbatas tercapai. Kelarutan logam dalam larutan cair utamanya dipengaruhi oleh fungsi dari pH dan ion pesaing.

Sorption menjelaskan interaksi fisik dan kimia antara logam dan partikulat pada aliran proses air limbah. Tiga proses utama sorption yaitu adsoprtion, kompleksasi dan pertukaran ion. Reaksi sorption logam dipercaya berlangsung dengan cepat. Kebanyakan dari metal yang terlarut dibuang pada tahap pertama, namun tahap kedua kurang begitu signifikan.

Selain beberapa cara  diatas, dapat dilakukan dengan pengambilan biologis. Pengambilan logam olem lumpur aktif dapat dilakukan jika dalam proses kimia dan fisika tidak begitu signifikan. Hal itu dapat dilakukan dalam media yang berisi kultur bakteri, timah, dan tembaga.

Distribusi logam dalam operasi dipengaruhi oleh karakteristik fisik dan kimia dan juga faktor operasi. Faktor kimia dan fisika yang signifikan mempengaruhi persebaran logam yaitu pH, konsentrasi dari endapan terlarut dan logam total, dan kekuatan dan konsentrasi dari kompleks ligan. Sedangkan faktor yang penting dalam parameter operasional yaitu waktu retention logam dari sistem.

Read More

ASAM VOLATIL DAN BAKTERI METANOGEN

 sumber gambar

Kebanyakan hasil limbah dari rumah tangga ataupun indutri berupa material organik. Material organik ini dapat didegradasi dengan metode tertentu tergantung jenisnya. Material ini ada yang sederhana maupun kompleks tergantung bagaimana proses pembuatannya. Semakin panjang dan kompleks, material organik ini membutuhkan waktu degradasi lebih lama daripada material organik sederhana dan pendek. Material ini kebanyakan berupa lipid, karbohidrat dan protein.

Metanogenesis adalah konversi asam lemak dengan berat molekuler rendah (asam volatil seperti asam format, asetat, propionat, dan asam butirat) atau alkohol, karbondioksida, dan hidrogen ke gas metana (CH₄).

Secara alami, turunan lipid dapat didegradasi. Kebanyakan lipid adalah tidak larut ataupun sedikit larut dengan air tetapi larut dalam campuran alkohol-eter. Ada beberapa asam lemak yang dibentuk dari hidrolisis lemak dan dapat bereaksi dengan ion logam untuk membentuk sabun ataupun garam. Ada beberapa asam lemak  yang memiliki berat molekuler rendah dan biasanya disebut asam volatil. Asam lemak ini dapat berevaporasi pada tekanan atmosfer. Pada asam volatil, prekursor paling penting ke metana adalah asam asetik atau asetat.

Produk fermentasi seperti alkohol seperti etanol atau butanol dapat ditransformasikan menjadi asam lemak atau asam volatil. Proses fermentasi ini merupakan penggunaan gula saat proses metabolik bakteri di bawah kondisi anaerobik. Sedangkan pada protein, bakteri anaerobik dapat dihidrolisis ke bentuk peptida lain. Ada beberapa protein asam amino bebas yang diproses secara lebih lanjut dapat membentuk asam volatil.

Asam volatil dapat diturunkan dari lipid, karbohidrat dan protein. Dalam sel hidup, jalur biokimia memasukkan ketiga kelas tersebut secara langsung dan sangat terkoordinasi dan cukup efisien dari kehilangan energi pada proses reaksi ketiganya.

Bakteri fakultatif anaerob dapat melakukan proses metabolik dengan kehadiran oksigen terlarut atau hampir tiadanya oksigen. Proses yang dapat dilakukan misalnya fermentasi campuran beberapa asam. Sebagai contoh spesies dengan genus Enterobacter dapat memproduksi asam, aldehid, alkohol, karbon dioksida dan hidrogen dari monosakarida sederhana yakni glukosa.

Sedangkan bakteri anaerob tidak dapat melakukan proses metabolik di lingkungan dengan oksigen terlarut. Bakteri ini dapat dibagi menjadi dua grup yaitu bakteri yang tidak bisa melakukan metabolisme ketika ada oksigen terlarut namun masih bisa bertahan hidup pada kondisi oksigen yang paling sedikit dan bakteri yang intoleran terhadap jumlah oksigen berapa pun di lingkungannya. Beberapa bakteri anaerob merupakan produser asam kuat dan yang lainnya mampu mengurangi senyawa sulfat menjadi senyawa hidrogen sulfida. Dalam pengolahan limbah, bakteri fakultatif ananerob dan anaerob mampu menyelesaikan proses hidrolisis dari substrat organik yang cukup kompleks.

Bakteri metanogenik dapat mengkonversi produk fermentasi seperti asam format dan asetat ke produk gas seperti CO₂, H₂, dan CH₄ yang dapat berdifusi ke lingkungan aerobik (atmosfer). Bakteri ini menempati tempat khusus dalam lingkungan mikroba karena mereka sendiri dapat memproduksi hidrokarbon (CH₄) sebagai  produk metabolik mereka yang banyak. Dinding sel dari bakteri ini tidak keras, karakteristik ini yang membedakan kelompok bakteri ini dengan kelompok eubakteria. Ada 5 substrat yang dapat dikonversi oleh baketri ini menjadi gas metana yaitu asetat, format, metanol, karbondioksida dan metilamin.

Bakteri anaerob pada umumnya terdapat pada tanah ataupun pada saluran usus. Pada usus inilah bakteri tersebut dapat berkembang dengan baik. Beberapa ananerob seperti bakteri anaerobik sakarolitik atau pemecah gula dapat memecah polisakarida menjadi monosakarida. Jumlah bakteri ini pada digester berkisar antara 10⁷ hingga 10⁸ sel/ml. Ada pula bakteri anaerobik selulolitik yang menghidrolisis selulosa dan hemiselulosa menjadi monosakarida. Jumlah bakteri ini pada digester berkisar antara 10⁴ hingga 10⁵ sel/ml.

Bakteri anaerobik proteolitik dapat menghidrolisis polimer asam amino kompleks, protein, atau polipeptida menjadi asam amino sederhana. Jumlah bakteri ini pada digester berkisar antara 10⁵ hingga 10⁶ sel/ml. Bakteri anaerobik lipolitik dapat menghidrolisis lemak, minyak, dan lilin jenuh atau tak jenuh menjadi asam lemak dan asam lemak volatil. Jumlah bakteri ini pada digester berkisar antara 10⁴ hingga 10⁵ sel/ml. Pada perbedaan aktivitas biokimia, beberapa spesies pada genus yang sama dapat menghidrolisis lebih dari satu grup substrat. Bakteri metanogenik dapat juga ditemukan di digester dengan jumlah antara 10⁴ hingga 10⁸ sel/ml.

Proses pengolahan anaerobik menggunakan digester untuk mengubah molekul organik kompleks ke metana mempunyai banyak variasi. Salah satunya yang sederhana adalah melalui dua tahap sederhana yaitu : hidrolisis ataupun pembentukan asam volatil serta pembentukan metana. Yang lainnya berada dalam pembagian tiga tahap dengan hidrolisis polimer organik memisahkan langkah pertama.

Selain itu beberapa mikrobiologis ada yang membagi ke dalam 6 tahap yaitu langkah pertama dengan hidrolisis protein, karbohidrat dan lipid. Sedangkan langkah kedua yaitu fermentasi atau pembentukan asam. Langkah ketiga yaitu hidrolisis anaerobik dan langkah keempat yaitu oksidasi anaerobik dari asam lemak dan beberapa asam volatil. Selanjutnya langkah kelima yaitu konversi asetat menjadi metana dan yang keenam adalah penggabungan hidrogen dan karbondioksida menjadi metana.

Berbagai faktor lingkungan dapat mempengaruhi efisiensi pengolahan anaerobik dan metanogenesis. Di antaranya adalah sebagai berikut :

1.      Komposisi nutrisi,

2.      Jumlah oksigen terlarut pada digester anaerobik,

3.      Temperatur digester,

4.      pH (konsentrasi ion hidrogen) pada digester,

5.      Konsentrasi padatan volatil, dan

6.      Konsentrasi asam volatil.

Beberapa substansi pada jumlah yang sedang hingga berlebihan dapat menyebabkan berbagai masalah pada pengolahan anaerobik menggunakan digester. Di antaranya adalah ion logam berat, sulfida, gas ammonia terlarut, asam volatil yang tidak terionisasi, dan sianida. Ada juga inhibitor lainnya seperti deterjen rumah tangga dan klorin.

Read More

Aku bukan anak Biologi?

Aku baru merasakan sebagai anak biologi itu kemarin pas hari kamis lalu. Entahlah, aku selama kuliah dua tahun di ITB belum pernah 'merasa' bahwa aku anak Biologi. Padahal aku anak Sekolah Ilmu Teknologi Hayati (SITH).

Selama dua tahun sepertinya memang hanya belajar pelajaran Engineeringnya, karena memang aku jurusan Bioengineering. Kata 'Bio'nya seakan ketinggalan gitu. Selama ini hanya merasa belajar fisika, kimia, matematika saja. Pelajaran Biologinya kurang ngena.

Aku baru merasakan sebagai anak Biologi tuh ketika kemarin pas praktikum kultur invitro. Walau ga se-wah anak-anak jurusan Biologi, tapi yang aku rasakan tuh kerasa banget aroma biologinya.

Mungkin inilah yang disebuh mahasiswa teknik, semua yang dibahas adalah aliran energi, hukum termodinamika, neraca massa, kekekalan massa. Apalagi semester ini mempelajari pelajaran Ekonomi teknik. Jiah, anak IPA belajar ekonomi, mumet dah. Membahas tentang bunga lagi, the Value of money juga tuh. Apalagi mempelajari bunga berbunga, seperti bank aja. tapi semoga ga dosa karena belajar tentang 'riba' (kata temen-temen sih). Semoga yang aku dapatin adalah ilmunya bukan ribanya.

Kembali ke pembahasan awal, awalnya saat kuliah kultur invitro kami dibagi perkelompok. entah kenapa gara-gara duduk di depan, ga dapet kelompok dah. baru hari ini aku merasakan bahwa orang yang duduk di depan diabaikan. Padahal dimana-mana yang diurus itu yang paling depan, malah yang duduk di bangku depan malah dilupakan, parah deh. hoho......

kami dibagi menjadi tiga sift, aku mendapat sift diskusi. Seperti kebiasaan, menjadi pendengar setia deh. Jangan ditanya.

habis diskusi inilah, aku baru merasakan benar-benar menjadi anak biologi. lebay. Karena inilah pertama kali praktikum biologi, sebelumnya cuma merasakan panasnya materi dari buku tebel-tebel. Apalagi temen-temen dari mikro dan biologi, setiap minggunya praktikum biologi sebanyak 3-5 kali. Sedangkan anak-anak Bioengineering belum pernah praktikum yang berbasis pelajaran biologi, itulah mengapa aku belum merasakan bahwa aku anak biologi. Apalagi anak Biologi sama Mikrobiologi kalau sudah berkutat dengan laporan selalu seperti lupa segalanya. Aku hanya geleng-geleng ketika mereka mengerjakan jurnal dan laporang yang bertumpuk tumpuk. Hingga tidurnya hanya tiga jam dalam sehari. Apalagi statusnya yang menandakan betapa beratnya kehidupan menjadi anak biologi dan mikrobiologi. Sedangkan bioengineering Praktikumnya pun hanya praktikum Kimia Organik dan Biokimia yang dasarnya adalah pelajaran kimia. Lebih kerasa tekniknya.....

Yang paling mendebarkan yaitu saat akan meng subkultur dari kultur yang masih steril. kami diharuskan untuk menanam kultur dalam media agar yang jumlahnya tiga botol. Yang paling susah itu agar kulturnya tidak terKONTAminasi. Soalnya nilai praktikum ditentukan oleh ketiga botol itu. Kalau ketiganya terKONTAminasi, maka dapat disimpulkan bakal dapet nilai 0, ataupun lebih bagus dikitan dari 0. naudzubillah deh. Semoga ketiganya harus steril. Apalagi kami kerjanya di ruang steril, kalau ga steril kulturnya dapat dipastikan bahwa kami ceroboh. Bismillah semoga ga samapai KONTA..........

Status adik2 biologi n mikro... (Punten ya aing pos di blok ie)

"fix 3 laporan 1 buku bung..." (sabar yak)
"haruskah mengulang??? nulisnya???" (Hadeuh, ngulang menulis laporan yah. Katanya ndak boleh pake tipe-X. kalau salah harus bikin laporan dari awal.... lieur euy)

"di sini, tertidur adalah suatu kesalahan besar!!" (mengenaskan deh ini mah)

"And I'm getting a lot of Drosophilas,.
They're just looking so pretty LOL. I got three bottles of them though. (I meant I got three medium bottles to nurture & grow them). Just can't barely wait to see their eggs and even their larvas >.< LOLOL" (hahahaha....)
"Kenangan tugas Bisismik tahun lalu. :-) Tiga jenis mikroba favorit saya. (Saking cintanya sama mikroba #peace)

Kalau sedang sibuk-sibuknya, mereka pasti kencan di malam mingguan bersama jurnal. tidakkkk.....

Ini kerjaan mereka...

Sumber : https://fbcdn-sphotos-b-a.akamaihd.net/hphotos-ak-ash4/384238_3165766241370_1299357620_n.jpg

Sumber : https://fbcdn-sphotos-e-a.akamaihd.net/hphotos-ak-ash4/223866_2384234581663_1893390047_n.jpg

Mungkin karena kurikulumnya dirancang untuk meumbuhkan pondasi ke-engineeringnya dulu, jadi pelajaran biologinya belum kerasa.

Dan alhamdulillah, aku baru merasa menjadi anak Biologi pada hari kamis yang lalu :').

Alhamdulillah deh,

@SENENG SUSAH DI SITH ITB

Read More

Enzim Rennin dalam Bioindustri

By Ahmad Syamsu Rizal

a. Pengertian dan reaksi yang terjadi pada enzim rennin

Enzim rennin atau Chymosin dapat menyebabkan pemutusan sebuah ikatan tertentu yaitu ikatan peptida antara 105 dan 106 pada fenilalanin dan metionin di K-Kasein yang merupakan substrat asli enzim ini. Muatan enzim yang berlawanan dengan substrat dapat berinteraksi dengan enzim.

Ketika chymosin tidak mengikat substrat, beta-hairpin, kadang-kadang disebut sebagai "the flap," bisa berikatan hidrogen dengan sisi aktif substrat, oleh karena itu menutupi sisi aktif substrat itu dan tidak mengizinkan enzim yang lain untuk berikatan dengan substrat.

Reaksi yang berlaku untuk susu  yaitu terjadinya hubungan spesifik antara hidrofobik (para-kasein) dan hidrofilik (Asam glycopeptide) karena mereka berikatan dengan fenilalanin dan metionin. Kelompok hidrofobik akan bersatu dan akan membentuk ikatan untuk menjebak fasa air dalam susu. Produk yang dihasilkan adalah phosphocaseinate kalsium.
Karena reaksi ini, rennin digunakan untuk membentuk endapan yang banyak dan untuk pembentukan dadih di dalam pembuatan keju.

sumber gambar : https://www.artikelkedokteran.net

Rennin atau yang juga disebut chymosin merupakan enzim industri sangat penting karena banyak digunakan dalam pembuatan keju. Di masa lalu, rennin atau chymosin diekstraksi dari perut anak sapi untuk tujuan pembuatan keju, tetapi industri pembuatan keju telah berkembang di luar kemampuan pasokan perut sapi yang tersedia apalagi didapatnya harus dari sapi muda.

Karena kemampuan enzim rennin yang baik dalam penggumpalan susu, enzim rennin menjadi pilihan utama yang diterapkan dalam industri makanan. Terutama banyak digunakan untuk produksi keju. Untuk industri pembuatan keju saat ini, Enzim Rennin dibutuhkan dalam jumlah besar. Oleh karena itu, metode rekayasa genetik digunakan saat ini untuk mendapatkan jumlah enzim yang lebih banyak tetapi dalam jangka waktu yang singkat.

b. Reaksi yang terjadi pada pembuatan keju

Meskipun ada banyak cara untuk membuat berbagai jenis keju, namun mekanisme umum
membuat keju adalah sama. Rennin dalam pembuatan keju memiliki peran yang sangat penting, yaitu pada saat pengerasan susu. Untuk membuat rennin bekerja, diperlukan suhu susu pada rentang antara 20 hingga 40 derajat Celcius. Pada kondisi yang sesuai, rennin mulai bereaksi dengan kasein (salah satu jenis protein yang ada dalam susu) untuk pengerasan susu. Ketika rennin bertemu dengan kasein menurut teori lock and key, kasein bertemu dengan rennin. Selanjutnya rennin memecah kasein membentuk paracasein. Dengan penambahan kalsium pada paracasein terbentuklah kalsium paracaseinate. Kemudian paracaseinate kalsium berikatan dengan air dan lemak susu mengakibatkan mengerasnya susu. Selanjutnya, diketahui bahwa satu rennin dapat mengeraskan 10 hingga 15.000 bagian-bagian dari susu. Selain itu, ada dua jenis rennin yaitu satu diperoleh dari sayuran, dan satu lainnya yang diperoleh dari hewan.

c. Alasan penggunaan enzim renin dalam industri daripada enzim-enzim lainnya

Meskipun pembuatan keju dapat menggunakan banyak jenis asam untuk memperkuat susu, sebagian industri pembuatan keju menggunakan rennin untuk mendapatkan keju dari susu. Alasan utamanya, rennin adalah bahan yang paling alami untuk membuat keju. Rennin diperoleh dari perut anak sapi yang baru lahir. Selain itu, yang membuat rennin disukai oleh industri pembuatan keju karena industri tidak harus mengeluarkan uang ekstra untuk membeli asam.

Alasan selanjutnya dari penggunaan enzim rennin daripada menggunakan asam maupun enzim lain yaitu karena susu yang dipadatkan oleh enzim rennin membuat keju relatif lebih baik dibandingkan dengan susu dipadatkan oleh asam. Selanjutnya, menurut penelitian bahwa pembuatan keju oleh enzim rennin memiliki efek mencegah tekanan darah rendah manusia.

 https://www.en.m.wikipedia.org/wiki/Renin

 https://www.vivo.colostate.edu/hbooks/pathphys/digestion/stomach/rennin.html

 https://www.isbibbio.wikispaces.com/Rennin+in+Cheese+Production+(by+Paul+Lee)

 https://www.en.m.wikipedia.org/wiki/Chymosin

 www.buzzle.com/articles/function-of-rennin-enzymes.html

 https://www.opensesame.com/courses/focuseducational/reaction-rennin-milk-experiment

Read More