Perbedaan dalam anatomi mikroba dan mekanisme pertumbuhan menyebabkan perbedaan dalam kecepatan pertumbuhan. Pada umumnya semakin kompleks struktur sel suatu organisme, semakin lama waktu yang dibutuhkan untuk membelah diri atau semakin lama waktu generasinya.
Oleh karena itu bakteri mempunyai waktu generasi yang paling cepat, diikuti oleh khamir dan kapang, sedangkan protozoa mempunyai waktu generasi yang paling lama.
Faktor yang Mempengaruhi Kecepatan Pertumbuhan Mikroba
- Nutrien
Kecepatan pertumbuhan pada fase logaritmik dipengaruhi oleh tersedianya nutrien didalam medium dan dapat mencapai maksimum.
Kecepatan pertumbuhan mempengaruhi ukuran sel dan jumlah asam nukleat di dalam sel. Semakin tinggi kecepatan pertumbuhan semakin besar ukuran sel dan semakin tinggi jumlah asam nukleat di dalam sel. Demikian pula semakin tinggi kecepatan pertumbuhan akan meningkatkan jumlah massa sel dan ribosoma per unit DNA.
- Suhu
Pengaruh suhu terhadap kecepatan pertumbuhan spesifik mikroba dapat digolongkan menjadi :
(1). Psikrofilik
(2). Mesofilik
(3). Thermofilik.
Suhu juga mempengaruhi efisiensi konversi substrat (karbon-energi) menjadi massa sel . Pada umumnya yield konversi maksimum terjadi pada suhu yang lebih rendah dari pada suhu dimana kecepatan pertumbuhan maksimum. Hal ini penting dalam proses optimasi dimana diinginkan kecepatan pertumbuhan maksimum tetapi bukan yield pertumbuhan maksimum.
- Aktifitas air
Air sangat penting untuk pertumbuhan mikroba karena selain merupakan 80% dari berat sel mikroba juga karena air berfungsi sebagai reaktan misalnya dalam reaksi hidrolisis, dan sebagai produk misalnya dari reduksi oksigen dalam sistem transpor elektron.
- pH
Kebanyakan mikroba dapat tumbuh pada kisaran pH sebesar 3 – 4 unit pH atau pada kisaran 1000 – 10.000 kali konsentrasi ion hidrogen. Kebanyak bakteri mempunyai pH optimum sekitar pH 6.5 – 7.5.
Dibawah 5.0 dan diatas 8.5 bakteri tidak tumbuh dengan baik. Khamir menyukai pH 4 – 5 dan tumbuh pada kisaran pH 2.5 – 8.5. Oleh karena itu untuk menumbuhkan khamir biasanya dilakukan pada pH rendah untuk mencegah kontaminasi bakteri. Kapang mempunyai pH optimum antara 5 dan 7 dan dapat tumbuh pada kisaran pH 3 – 8.5.
- Pengaruh Oksigen
Berdasarkan kebutuhan akan oksigen mikroba dapat dibedakan yaitu mikroba yang bersifat aerobik, anaerobik dan anaerobik fakultatif. Kapang dan khamir pada umumnya bersifat aerobik, sedangkan bakteri dapat bersifat aerobik dan anaerobik. Dalam fermentasi menggunakan mikroba aerobik, aerasi selama proses fermentasi sangat berpengaruh terhadap produk akhir yang dihasilkan.
