Perumusan Tujuan Manfaat Lingkup

Praperlakuan yang banyak digunakan pada beberapa penelitian yang telah dilakukan adalah metode secara kimia dan fisik. Dalam skala besar metode secara kimia dan fisik praktis dan tidak memerlukan waktu yang lama dalam prosesnya hanya praperlakuan tersebut terkendala pada masalah baru seperti limbah kimia yang dihasilkan, dan penggunaan energi yang besar. Oleh karenanya pada penelitian ini praperlakuan secara fisik dan biologi dipilih sebagai metode praperlakuan dalam produksi enzim selulase karena lebih mungkin mengurangi limbah berbahaya dan aman bagi lingkungan.

1.2 Perumusan

Masalah Penelitian yang telah dilakukan menunjukkan bahwa praperlakuan memiliki peranan penting dalam membantu proses produksi enzim selulase menggunakan mikroba komersial seperti Aspergillus niger dan Trichoderma reesei, maka perumusan masalah yang digunakan dalam penelitian ini adalah: a. Bagaimana pengaruh kedua praperlakuan fisik dan biologi dalam mendegradasi lignin sehingga selulosa dapat dihidrolisis mikroba untuk pertumbuhannya maupun produksi enzim selulase. b. Bagaimana aktivitas enzim selulase yang dihasilkan dengan dilakukannya dua praperlakuan fisik dan biologi dan monokulturmix kultur penggunaan mikroba dalam proses fermentasi.

1.3 Tujuan

Penelitian Universitas Sumatera Utara Universitas Sumatera Utara Pada penelitian yang dilakukan ini diharapkan dapat: 1. Menganalisis keberhasilan metode praperlakuan fisik dan biologi pada aktivitas mikroba dalam memproduksi enzim selulase. 2. Menentukan kondisi terbaik kelembabanmoisture content substrat, waktu fermentasi, monomix kultur mikroba terhadap aktivitas mikroba.

1.4 Manfaat

Penelitian Penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi mengenai produksi enzim selulase dengan praperlakuan yang lebih murah sehingga dapat dimanfaatkandiaplikasikan oleh masyarakat yang berada di sekitar pertumbuhan eceng gondok.

1.5 Lingkup

Penelitian Penelitian ini terbatas pada produksi enzim selulase dengan batasan-batasan masalah: a. Tahap praperlakuan: melakukan dua metode praperlakuan terhadap eceng gondok yaitu secara fisik dengan pengecilan ukuran dan biologi dengan menggunakan jamur pelapuk putih Ganoderma boninense yang berasal dari Laboratorium Mikrobiologi FMIPA Jurusan Biologi Universitas Sumatera Utara. b. Tahap proses produksi enzim selulase: Universitas Sumatera Utara Universitas Sumatera Utara 1. Mikroba yang digunakan dalam fermentasi untuk produksi enzim selulase adalah Aspergillus niger dan Trichoderma reesei. 2. Variabel bebas yang digunakan antara lain: moisture content 65- 85, waktu fermentasi 3-9 hari, dan pemakaian monomix kultur mikroba. 3. Variabel terikat adalah medium pertumbuhan dan komposisi nutrisinya, medium fermentasi medium Mandel Weber, suhu fermentasi 30 o C, dan pH 5 Oberoi dkk, 2010. c. Tahap analisis hasil proses: parameter pada penelitian ini adalah kadar lignin, selulosa, dan aktivitas enzim selulase. Universitas Sumatera Utara Universitas Sumatera Utara Universitas Sumatera Utara Universitas Sumatera Utara Tabel 1.1 Perkembangan Produksi Enzim Selulase dari Bahan LignoselulosaSelulosa PenelitiJudul penelitian 1. Qin Liu-Hui dkk, 2012 Evaluation of cellulases produced from four fungi cultured on furfural residues and microcrystalline cellulose MCC 2. Quiroz Estela R dkk, 2010 Evaluation of different lignocellulosics substrates for the production of cellulases and Substratmediasumber selulosa Residu furfural dan mikrokristal selulosa Serbuk kayu oak dan cedar, sekam padi, tunggul jagung, jerami padi dan kulit biji jarak Metode praperlakuan Fisik : pengeringan dan pengecilan ukuran 40-60 meshresidu furfural Fisik : pengeringan dan pengecilan ukuran maksimum 4 mm dan minimum 0,5 mm. Jenis mikroba Trichoderma viridee, T. Koningii, T. Reesi, Aspergillus Niger Bjerkandera adusta and Pycnoporus sanguineus Hasil - Produksi selulase pada MCC : pada waktu fermentasi 15 hari, T = 30 o C, konsentrasi substrat 20 gL aktivitas enzim selulase tertinggi ditunjukkan oleh T.Koningii T. viridee A. Niger T. Reesei. Walaupun demikian masing-masing fungi unggul dalam satu atau dua bagian enzim sinergis selulase. - Produksi selulase pada residu furfural : waktu, suhu dan kinsentrasi yang sama menunjukkan T. viridee A. Niger T. Koningii T. Reesei. Secara umum, aktivitas enzim selulase diperoleh pada waktu maksimum fermentasi hari ke 10-19. Fermentasi oleh kedua fungi di- lakukan pada suhu 28 o C, selama 6- 15 hari. Aktivitas enzim selulase pada fungi P. Sangineus pada ke enam bahan lignoselulosa menunjukkan : serbuk kayu cedar serbuk kayu oak Universitas Sumatera Utara Universitas Sumatera Utara PenelitiJudul penelitian xylanases by the basiodiomycete fungi Bjerkandera adusta and Pycnoporus sanguineus 3. Oberoi H.S dkk, 2010 Production of cellulases through solid state fermentation using kinnow pulp as a major substrate Substratmediasumber selulosa Kinnowjeruk pulp, dan dedak gandum campuran untuk variasi perlakuan Metode praperlakuan Fisik : pengeringan dan pengecilan ukuran menggunakan cyclotec mill diayak sampai ukuran kurang lebih 0,83 mm. Jenis mikroba Trichoderma Reesei Hasil jerami gandum tunggul jagung kulit biji jarak sekam padi Waktu optimum fermentasi pada hari ke delapan aktivitas enzim selulase pada fungi B.adusta : serbuk kayu cedar jerami gandum sekam padi serbuk kayu oak kulit biji jarak tunggul jagung Waktu optimim fermentasi pada hari ke enam Waktu fermentasi 5 hari, pH 6, T = 30 o C -Penelitian ini memvariasikan antara: 1.substratkinnow pulp K + penambahan airW 2. K + penambahan mandel weber medium MW 3. K + penambahan dedak gandum WB + W K:WB = 4:1 4. K + WB + W K:WB = 3:2 5. K + WB + MW K:WB = 4:1 6. K + WB + MW K:WB = 3:2 Dengan waktu optimum hari ke-4, didapat aktivitas enzim selulase : 6 4 = 5 3 2 1. Universitas Sumatera Utara Universitas Sumatera Utara PenelitiJudul penelitian 4. De Castro A. M dkk, 2010 cellulases from Penicillium funiculosum : production, properties, and application to cellulose hydrolysis 5. Feng Yue dkk, 2011 Enzymatic degradation of steam-pretreated lespedeza stalk by cellulosic substrate induced cellulases 6. Singh Anita dkk, 2009 Production of cellulases by Aspergillus Heteromorphus Substratmediasumber selulosa Bagas tebu Tangkai bunga Lespedeza Jerami gandum Metode praperlakuan Kimia : - Praperlakuan asam : 3 vv H 2 SO 4aq - Praperlakuan basa : 4 wv Fisik : steam dengan tekanan 2 MPa selama 4 menit, dihaluskan dengan ayakan 60 mesh Tidak ada keterangan praperlakuan Jenis mikroba Penicillium funiculosum Trichoderma viridee Aspergillus Heteromorphus Hasil -Penelitian ini memvariasikan media tanpa praperlakuan, dengan satu praperlakuan asambasa, dan dua praperlakuan campuran asam dan basa. -suhu fermentasi optimum pada 37 o C, pH 4,82-4,96, waktu inkubasi 7-8 hari yaitu pada media dengan campuran dua praperlakuan. Penelitian ini membandingkan aktivitas selulase hasil fermentasi antara lespedeza dengan tiga sumber karbohidrat yaitu Filter paper FP, microcrystalin selulosaMCC, dan carboxymethyl selulosa.CMC Aktivitas enzim selulase terbaik adalah FP lespedeza MCC CMC pada T = 30 o C waktu fermentasi 7 hari. Penelitian ini memvariasikan pH 3- 8, suhu 20 – 45 o C dan waktu fermentasi 0-7 hari. Kondisi optimum aktivitas enzim selulase adalah pada hari ke-5 fermentasi pada T=30 o C dan pH 5. Universitas Sumatera Utara Universitas Sumatera Utara

I. PENDAHULUAN