Purification and characterization of Poly-Hydroxybutyrate (PHB) in Curpiavidus Necator

de ROOY, Sergio Leon, Dr. Endang Tri Wahyuni

2007 | Tesis | S2 Ilmu Kimia

Polihidroksibutirat (PHB) adalah plastik biodegradable, telah dikenal selama lebih dari 80 tahun. Produksi PHB secara komersial tidak banyak dilakukan karena faktor biaya yang sangat mahal. Salah satu faktor yang menyebabkan mahalnya biaya adalah purifikasi dari PHB. Pada penelitian ini telah dilakukan studi tentang purifikasi dan karakterisasi PHB pada Curpiavidus Necator. Curpiavidus Necator ditimbuhkan pada medium Ramsay dengan kondisi substrat yang tetap dan optimasi waktu. Purifikasi PHB dilakukan dengan menggunakan hidrogen peroksida dan klorofon. Efek dari temperatur, waktu dan konsentrasi hidrogen peroksida pada proses PHB juga dipelajari. Hasil ekstraksi PHB dipelajari dengan menggunakan XRD, FTIR, H-NMR dan C-NMR untuk menentukan struktur dan kemurniannya. Persentase hasil dan kristalisasinya dipelajari dengan menggunakan HPLC dan XRD. Dari analisis ditemukan bahwa konsentrasi hidrogen peroksida yang tinggi memberikan persentase hasil yang lebih baik dan lamanya waktu yang diperlukan untuk perusahaan dinding sel(lysis), memberikan hasil yang berbeda. Kemudian kristalinitas yang tinggi ditemukan pada temperature purifikasi yang semakin tinggi, tetapi tingginya konsentrasi hodrogen peroksida dan lamanya waktu purifikasi memberikan kristalilitas yang bervariasi. Variabel termal dipelajari dengan TGA, DSC dan POM. Disin temukan bahwa hasil purifikasi memiliki sifat termal yang bagus. Studi lanjutan diperlukan untuk menentukan bagaimana berat molekul PHB dipengaruhi konsentrasi hydrogen peroksida, temperatur dan waktu lysis

Polyhydroxybutyrate (PHB) is a biodegradable plastic which has been known for more then 80 years. Commercial production has been limited due to high production costs. One of the factors contributing to high production costs is the purification of PHB. In this study purification and characterization of PHB in Cupriavidus Necator were carried out. Cupriavidus Necator was grown on a Ramsay medium with fixed substrate conditions and optimized for time. Stepwise recovery of PHB was carried out, by using hydrogen peroxide and chloroform. The effect of temperature, time, and hydrogen peroxide concentration on the recovery were also evaluated. The extracted PHB was studied with XRD, FTIR and 1H-NMR and 13C-NMR to determine its structure and purity. Yield and crystallinity were also studied with HPLC and XRD respectively. It was found that higher concentrations of hydrogen peroxide gave better yields, whereas higher temperatures and longer lysis times lead to different results. Higher crystallinity was observed for increased recovery temperatures, but higher hydrogen peroxide concentration and longer extraction time gave varying crystallinity. Thermal properties were evaluated with TGA, DSC and POM. It was found that the recovered PHB showed good thermal properties. Further study is needed to determine how the molecular weight of the recovered PHB is affected by hydrogen peroxide concentration, temperature and extraction time.

Kata Kunci : Hidrogen Peroksida,Purifikasi PHB,crystallinity, hydrogen peroxide, PHB, recovery, thermal properties, yield