INOVASI PENGGUNAAN WAVE BIOREACTOR SEBAGAI PEMBIAKAN KULTUR PADA INDUSTRI FROZEN YOGHURT

Dinda Rahmah  Firmandani; Dwina  Moentamaria

doi:10.33795/distilat.v9i1.529

Authors

Dinda Rahmah Firmandani Jurusan Teknik Kimia, Politeknik Negeri Malang, Jl. Soekarno Hatta No. 9, Malang 65141, Indonesia
Dwina Moentamaria Jurusan Teknik Kimia, Politeknik Negeri Malang, Jl. Soekarno Hatta No. 9, Malang 65141, Indonesia

DOI:

https://doi.org/10.33795/distilat.v9i1.529

Keywords:

Bioreaktor gelombang, inokulasi, spinner flask, yoghurt

Abstract

Yoghurt merupakan salah satu produk hasil olahan susu dengan tekstur seperti gel yang diproduksi dengan proses fermentasi. Sebelum dilakukan proses fermentasi, bakteri yang akan digunakan akan melalui proses inokulasi dengan menggunakan kultur murni bakteri yang telah dibiakkan untuk membantu agar biaya produksi cukup rendah. Pembiakan ini umumnya dilakukan dalam shake flask atau spinner glass. Akan tetapi penggunaan spinner flask akan membutuhkan waktu yang lebih lama dan tegangan geser yang dihasilkan cukup tinggi sehingga cukup membahayakan pertumbuhan sel. Akibatnya, diperlukan suatu alat yang dapat mempersingkat tahapan dan waktu serta tegangan geser yang lebih rendah seperti wave bioreactor. Tujuan dari penelusuran ini yaitu untuk mengkaji proses pembiakan kultur menggunakan wave bioreactor serta proses pembiakan yang digunakan. Penelitian ini dilakukan melalui penelusuran studi literatur dengan membandingkan proses pembiakan secara konvensional dan intensifikasi serta alat yang digunakan. Dari penelusuran ini diperoleh hasil bahwa kultur murni yoghurt dapat diperbanyak dengan dibiakkan dalam media susu pada wave bioreactor. Penggunaan wave bioreactor dengan proses intensifikasi juga dapat mempersingkat waktu pembiakan melalui pengurangan tahapan pembiakan pada spinner flask sehingga dapat mengurangi waktu 1–2 minggu.

References

P. Sfakianakis dan C. Tzia, “Conventional and Innovative Processing of Milk for Yogurt Manufacture; Development of Texture and Flavor: A Review,” Foods, vol. 3, no. 1, hal. 176, 2014.

K. Skryplonek dkk., “Characteristics of Lactose-Free Frozen Yogurt with κ-carrageenan and Corn Starch as Stabilizers,” Journal of Dairy Science, vol. 102, no. 9, hal. 7838–7848, 2019.

C. F. Bellani, J. Ajeian, L. Duffy, M. Miotto, L. Groenewegen, dan C. J. Connon, “Scale-Up Technologies for the Manufacture of Adherent Cells,” Frontiers in Nutrition, vol. 7, no. 575146, hal. 1–14, 2020.

D. T. J. Marsh, “Engineering Characterisation of a Rocked Bag Bioreactor for Improved Process Development and Scale-Up,” M.S. thesis, Biochemical Engineering, University College London, London, 2017. [Daring]. Tersedia pada: https://discovery.ucl.ac.uk/id/

eprint/1534658/

O. F. Celik, A. H. Con, H. Saygin, N. Şahin, dan H. Temiz, “Isolation and Identification of Lactobacilli from Traditional Yogurts as Potential Starter Cultures,” LWT, vol. 148, no. 111774, hal. 1–8, 2021.

Y. Tao, J. Shih, M. Sinacore, T. Ryll, dan H. Yusuf-Makagiansar, “Development and Implementation of a Perfusion-Based High Cell Density Cell Banking Process,” Biotechnology Progress, vol. 27, no. 3, hal. 824–829, 2011.

R. Eibl, S. Kaiser, R. Lombriser, dan D. Eibl, “Disposable Bioreactors: The Current State-of-the-Art and Recommended Applications in Biotechnology,” Applied Microbiology and Biotechnology, vol. 86, no. 1, hal. 41–49, 2010.

S. Werner, R. W. Maschke, D. Eibl, dan R. Eibl, “Bioreactor Technology for Sustainable Production of Plant Cell-Derived Products” in Bioprocessing of Plant In Vitro Systems, Switzerland: Ed. Springer, 2018. hal. 413–432.

V. Singh, “Disposable Bioreactor for Cell Culture Using Wave-Induced Agitation,” Cytotechnology, vol. 30, no. 1–3, hal. 149–158, 1999.

C. Zhan, E. Hagrot, L. Brandt, dan V. Chotteau, “Study of Hydrodynamics in Wave Bioreactors by Computational Fluid Dynamics Reveals a Resonance Phenomenon,” Chemical Engineering Science, vol. 193, no. 1, hal. 53–65, 2019.

J.-J. Zhong, “Bioreactor Engineering” in Comprehensive Biotechnology, vol. 2, Shanghai: Elsevier, 2011. hal. 165–177.

J. Yang dan L. Sui, “Development and Application of Perfusion Culture Producing Seed Cells in Wave Bioreactor,” Sheng Wu Gong Cheng Xue Bao = Chinese Journal of Biotechnology, vol. 28, no. 3, hal. 358-367, 2012. [Daring]. Tersedia pada: https://www.semanticscholar.org/paper/[Development-and-application-of-perfusion-culture-Yang-Sui/e0bb6492919e777cd464527ae0f3c2eb5b4f0366

L. S. Carvalho, O. B. da Silva, G. C. da Almeida, J. D. de Oliveira, N. S. Parachin, dan T. S. Carmo, “Production Processes for Monoclonal Antibodies,” in Fermentation Processes, 2017, hal. 181–198.

GE Healthcare. (2011, Mar). Wave Bioreactor 2/10 and 20/50 Systems. [Daring]. Tersedia pada : https://acmerevival.com/wp-content/uploads/2021/03/GEWave

BioreactorSystem210EHBrochure.pdf

Cytiva. (2021, Apr 8). Perfusion N-1 in Fed-Batch Process Development. [Daring]. Tersedia pada : https://www.cytivalifesciences.com/en/us/solutions/bioprocessing/

knowledge-center/perfusion-n-1-in-fed-batch-process-development .

A. M. Sholikhah, D. R. Firmandani, S. D. Hasanah, dan S. Khairina. Pembuatan Frozen Yoghurt dari Susu Sapi Segar dengan Penambahan Ekstrak Kelapa (Santan) dan Activated Carbon Powder Kapasitas Produksi 13.500 Ton/Tahun. Malang, Indonesia: Politeknik Negeri Malang. 2021.

C. Kloth, G. Maclsaac, H. Ghebremariam, dan A. Arunakumari, “Inoculum Expansion Methods, Recombinant Mammalian Cell Lines” in Encyclopedia of Industrial Biotechnology, Hoboken, NJ, USA: John Wiley & Sons, Inc., 2010.

J. M. Woodgate, “Perfusion N-1 Culture—Opportunities for Process Intensification,” in Biopharmaceutical Processing: Development, Design, and Implementation of Manufacturing Processes, Ed. Elsevier, Marlborough, 2018, hal. 755–768.

J. J. Zhong, “Recent Advances in Bioreactor Engineering,” Korean Journal of Chemical Engineering, vol. 27, no. 4, hal. 1035–1041, 2010.

A. Kalmbach, R. Bordás, A. A. Oncül, D. Thévenin, Y. Genzel, dan U. Reichl, “Experimental Characterization of Flow Conditions in 2- and 20-L Bioreactors with Wave-Induced Motion.,” Biotechnology progress, vol. 27, no. 2, hal. 402–9, 2011.

S. Junne, T. Solymosi, N. Oosterhuis, dan P. Neubauer, “Cultivation of Cells and Microorganisms in Wave-Mixed Disposable Bag Bioreactors at Different Scales,” Chemie-Ingenieur-Technik, vol. 85, no. 1–2, hal. 57–66, 2013.