OPTIMASI SUMBER KARBON DAN KONDISI FERMENTASI PRODUKSI SELULOSA OLEH STRAIN BAKTERI Acetobacter lovaniensis (MGA 6, SLK 1) DAN Gluconobacter oxidans (GDN 32)

RISA UMAMI, Drs. Langkah Sembiring, M.Sc., Ph.D.

2012 | Tesis | S2 Biologi

Dalam upaya memperoleh sumber karbon dan kondisi fermentasi selulosa yang paling sesuai oleh strain Acetobacter lovaniensis (MGA 6, SLK 1) dan Gluconobacter oxidans (GDN 32) dilakukan optimasi berbagai faktor fermentasi dengan metode statis. Optimasi sumber karbon dilakukan dengan berbagai cairan buah (nanas, mangga, jeruk, dan pepaya) dan berbagai gula murni (glukosa, fruktosa, dan sukrosa). Berdasarkan sumber karbon dan strain terbaik, selanjutnya dilakukan optimasi kondisi fermentasi yang meliputi konsentrasi sumber karbon, volume inokulum, pH, dan temperatur inkubasi. Penentuan produktivitas selulosa dilakukan pada kondisi optimum dan ditentukan dengan nilai yield. Selulosa yang dihasilkan diidentifikasi dengan metode FTIR spektroscopy dan kualitas selulosa dengan metode X-ray difractometry. Hasil penelitian menunjukkan bahwa sumber karbon terbaik yaitu cairan buah nanas untuk strain MGA 6 dan sukrosa untuk strain SLK 1. Sumber karbon berupa cairan buah nanas dengan kondisi fermentasi yang optimum yaitu konsentrasi sumber karbon dengan perbandingan buah:air adalah 1:1 , volume inokulum 10 ml, pH medium 6, dan pada temperatur inkubasi 30oC sedangkan sumber karbon berupa sukrosa dengan konsentrasi 3% (w/v), volume inokulum 10 ml, pH medium 5, dan pada temperatur inkubasi 30oC. Produktivitas selulosa dengan sumber karbon berupa cairan buah nanas dan sukrosa masing-masing sebesar 4,41% dan 26,18%. Kualitas selulosa berkaitan dengan kekuatan tarik selulosa berdasarkan nilai indeks kristalinitas, untuk sumber karbon cairan buah nanas dengan metode fermentasi statis dan agitasi yaitu 83,04% dan 93,65%, sedangkan sumber karbon berupa sukrosa dengan metode fermentasi statis dan agitasi yaitu 91,92% dan 65,35%. Dengan demikian, dapat disimpulkan bahwa sumber karbon yang memiliki kekuatan tarik selulosa paling kuat yaitu sumber karbon cairan buah nanas dengan metode fermentasi agitasi.

On the effort to obtain a carbon source and fermentation conditions that most suitable for cellulose production by Acetobacter lovaniensis strains (MGA 6, SLK 1) and Gluconobacter oxidans (GDN 32) were performed by static method. Optimation of carbon source were done by a variety of fruit juice (pineapple, manggo, orange, and papaya) and various pure sugars (glucose, fructose, and sucrose). Based on the best carbon source and strain optimation of fermentation conditions which interms concentration of carbon source, volume of inoculum, pH, and incubation temperature. Production of cellulose was carried out at the optimum conditions and the productivity of cellulose was determined by the yield value. Cellulose produced were identified by the method of FTIR spectroscopy and the determination of the cellulose quality by the method of X-ray difractometry. The results showed that the best carbon sources were pineapple juice for MGA 6 strain and sucrose for SLK 1 strain. Pineapple juice with the optimum fermentation conditions was that the concentration of carbon source with a ratio of fruit : water was 1:1 , 10 ml of inoculum volume, 6 of pH the medium, and 30oC at incubation temperature, while 3% (w/v) of sucrose concentrations, 10 ml of inoculums volume, 5 of pH the medium, and 30oC at incubation temperature. Productivity of bacterial cellulose with pineapple and sucrose 4.41% and 26.12%. Quality of cellulose is related to the tensile strength fiber of cellulose which determined by crystallinity index. Crystallinity index of pineapple by static and agitated method was 83.04% and 93.65%, while sucrose 91.92% and 65.35%. Therefore, pineapple with agitated has higher tensile strength fiber than sucrose.

Kata Kunci : Acetobacter lovaniensis, Gluconobacter oxidans, selulosa, sumber karbon, optimasi