FERMENTASI BAHAN PAKAN
2.4.3. pH
Tingkat keasaman (pH) merupakan salah satu faktor penting dalam proses fermentasi. Mikroorganisme mempunyai kisaran optimum untuk pertumbuhan dan aktivitas. Pengaturan pH sesuai dengan kebutuhan mikroorganisme merupakan salah satu problem yang belum terpecahkan dalam SSF. pH kultur dapat mengalami perubahan selama proses berlangsung sebagai respon aktivitas metabolik. Sekresi asam organik seperti asetat atau laktat dapat menurunkan pH sementara asimilasi asam organik yang ada dalam substrat akan meningkatkan pH.
Mikroorganisme mempunyai kisaran pH yang beragam untuk pertumbuhan. Bakteri umumnya mempunyai pH optimum antara 6.5 dan 7.5 dengan batas bawah 4 dan batas atas 9. Fungi menyukai lingkungan asam. Fungi berfilamen tumbuh dengan baik pada kisaran pH 2 – 9 dengan pH optimum antara 3.8 dan 6. Yeast mempunyai pH optimum antara 4 dan 5 dengan kisaran pH 2.5 sampai 8.5. Sementara fungi pelapuk putih yang mampu mendegradasi lignin akan tumbuh dengan baik pada kisaran pH 4-5.
Tabel 3. Kisaran pH Optimum untuk Pertumbuhan Mikroba
| Mikroorganisme | pH Optimum | Substrat |
| Aspergillus ficuumproduksi fitase | 4 – 6 | biji-bijian sereal dan legum |
| Aspergillus nigerpertumbuhan miseliaproduksi protease | 3.10 – 7.123.55 – 4.30 | limbah kentang |
| Aspergillus oryzae | 5 – 8 | pati singkong |
| Aspergillus phoenicisproduksi β-glukosidase | 3.5 – 4.5 | pulp bit |
| Bacillus megateriumproduksi α-amilase | 7.0 | dedak gandum |
| Rhizopus oligosporus | 7.0 – 7.5 | pati singkong |
| Trichoderma harzinatumproduksi selulosa | 5.8 – 6.2 | dedak dan jerami gandum |
| White-rot fungiMerulius tremellosusCoprinus sp | 4 – 54 – 69 | lignoselulosakayu gilingjerami gandum |
| Brown-rot fungi | <4.0 | serbuk cemara |
Prior et al. 1992
2.4.4. Temperatur
Temperatur dalam SSF mempengaruhi pertumbuhan dan efisiensi konversi substrat menjadi massa sel dan produk (yield) metabolit. Konversi ‘yield’ maksimum terjadi pada suhu lebih rendah dari suhu laju pertumbuhan maksimum. Temperatur berhubungan erat dengan pengaturan aktivitas air dan produksi metabolit.
Berdasarkan kemampuannya untuk hidup dalam kisaran suhu tertentu, mikroorganisme dapat digolongkan menjadi 3 kelompok, yaitu:
- Thermophiles. Mikrooragnisme ini mampu tumbuh pada temperatur 60-800C dengan temperatur optimum untuk prtumbuhan berkisar antara 45-600
- Mikroorganisme mampu tumbuh pada suhu 20-400C dengan temperatur optimum 40-450C.
- Mikroorganisme yang mampu tumbuh pada temperatur di bawah 00C dengan suhu optimum 5-150C.
2.4.5. Aerasi dan Agitasi
Aerasi dan agitasi sangat berperan dalam proses fermentasi media padat aerobik tidak hanya untuk menyediakan O2 tetapi juga membuang panas, gas dan produk volatil metabolis hasil fermentasi substrat. Fungsi utama aerasi dan agitasi antara lain:
- mensuplai kebutuhan oksigen bagi aktivitas mikroorganisme
- menjaga kondisi aerobik
- mengatur temperatur substrat
- mengatur kadar air, CO2 dan metabolit.
- mengaduk mikroorganisme agar tersuspensi secara homogen dalam substrat
2.4.6. Ukuran partikel
Inokulasi mikroorganisme pada SSF dilakukan pada permukaan partikel substrat sehingga serangan awal mikroorganinse terjadi pada bagian permukaan yang terbuka. Difusi enzim ekstraseluler secara langsung tanpa membutuhkan penetrasi ke dalam substrat. Ukuran partikel substrat mempunyai peranan penting dalam proses fermentasi media padat yang berhubungan dengan rasio luas permukaan terhadap volume (surface area to volume ratio) substrat. Rasio luas permukaan terhadap volume meningkat jika ukuran partikel menurun.
Ukuran partikel substrat yang optimum pengaruhi oleh kemampuan penetrasi miselium mikroorganisme ke dalam substrat. Mikroorganisme yang memiliki kemampuan penentrasi rendah memerlukan rasio luas permukaan terhadap volume yang tinggi atau dengan kata lain membutuhkan ukuran partikel yang makin kecil.
Perlakuan pendahuluan (pretreatment) berupa penggilingan akan meningkatkan luas permukaan bahan. Penggilingan bahan akan meningkatkan akses serangan oleh mikroba. Namun perlu diingat, ukurang partikel yang terlalu kecil akan menyebabkan aglomerasi dan pemadatan sehingga mengganggu pertukaran gas dalam substrat. Ukuran partikel yang lebih besar memberikan aerasi aerasi yang lebih baik tetapi mengurangi luas permukaan substrat.
