Persiapan Substrat Produksi PHA secara Fed Batch

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN A. PERSIAPAN BAHAN BAKU BIOPLASTIK

1. Persiapan Substrat

Substrat yang digunakan pada kultivasi R. eutropha adalah hidrolisat pati sagu yang merupakan sumber karbon bagi R. eutropha dan diperoleh dengan cara menghidrolisis pati sagu secara enzimatis. Proses hidrolisis secara enzimatis terdiri dari dua tahap yaitu likuifikasi dan sakarifikasi. Likuifikasi dengan enzim α-amilase berfungsi untuk memecah ikatan α-1,4 di bagian dalam rantai polisakarida secara acak menghasilkan glukosa, maltosa, maltodekstrin, dan α-limit dekstrin sedangkan sakarifikasi dengan enzim amiloglikosidase AMG mengubah maltodekstrin menjadi glukosa. Hidrolisat pati sagu yang dihasilkan pada persiapan substrat ini berwarna coklat. Pemucatan dengan menggunakan arang aktif tidak dilakukan karena parameter penting hidrolisat pati sagu yang digunakan sebagai substrat kultivasi adalah nilai total gulanya. Selain itu, hidrolisat pati sagu yang dihasilkan ternyata masih banyak mengandung kotoran- kotoran seperti serat kasar sehingga dilakukan penyaringan dengan sistem vakum. Hasil hidrolisis dari 270 g pati sagu adalah ± 900 ml hidrolisat pati sagu. Perhitungan nilai total gula dari hidrolisat pati sagu dilakukan dengan menggunakan metode fenol-sulfat. Nilai total gula yang diperoleh adalah 281 gl. Prosedur analisa metode fenol-sulfat dapat dilihat pada Lampiran 6.

2. Produksi PHA secara Fed Batch

Proses kultivasi dilakukan secara fed-batch semi-sinambung. Kultivasi sistem fed-batch mampu meningkatkan konsentrasi PHA dan rendemen PHA di dalam sel sebesar lebih dari dua kali lipat apabila dibandingkan dengan kultivasi sistem curah. Bahan yang diumpankan pada proses kultivasi adalah hidrolisat pati sagu karena pengumpanan dengan hidrolisat pati sagu pada awal fase stationer menghasilkan konsentrasi sel dan konsentrasi PHA yang tinggi Atifah, 2006. Pada awal kultivasi, warna cairan kultivasi berwarna mendekati warna hidrolisat pati sagunya. Hal ini dikarenakan hidrolisat pati sagu yang dihasilkan pada saat hidrolisis pati sagu berwarna coklat karena tidak dilakukan pemucatan saat proses hidrolisis. Pada jam ke-24, cairan kultivasi mulai mengalami perubahan yakni warna yang semakin memucat dan tidak jernih serta viskositas cairan kultivasi meningkat. Hal ini menunjukkan adanya aktivitas pertumbuhan R. eutropha. Aktivitas pertumbuhan R. Eutropha saat kultivasi juga dapat diketahui dengan penurunan pH cairan kultivasi. Hal ini disebabkan terjadinya pembentukan asam sebagai hasil samping dari proses metabolisme dan adanya penambahan amonia yang merupakan sumber nitrogen bagi bakteri. Namun kondisi pH optimum untuk pertumbuhan R. eutropha adalah 7,0 sehingga saat terjadi perubahan pH saat kultivasi, dilakukan penambahan NaOH 4 M atau H 3 PO 4 1,33 M hingga pH 7,0 kembali tercapai.

3. Proses Hilir PHA