Produksi Xantan dari Tetes Tebu Mengugnakan Xanthomonas campestris pada Bioreaktor Unggun Terfluidisasi secara Sinambung

BBRODURSl XAHTAN DARl TETES BEBU
MENGGUWA#WM Xanthomonas carnpestris PABA BIOWEbKTOR
UNG6Uf4 TERFLUIDISASI SEGAWA SlMAMBUNe

Oleh
ABDUL

F 25.

HANS
1128

1993
FAKULY'AS TEKNOLOGI PERTANIAH
INSTITUT PERTANIAN

B O G O R

BOGOW

Abdul Haris. F 25.1128.

Produksi Xantan Dari Tetes Menggunakan XantZlomonas campestris Pada Bioreaktor Unggun
Terfluidisasi Secara Sinambung. Di bawah bimbingan Djwnali
Mangu%wicljaja, Mulyorini Rahayuningsih dan E. GumbiraSagid

.

Xantan merupakan biopolimer yang diproduksi oleh Xanthomonas

campestris.

Penerapan sistem fermentasi sinam-

bung mempunyai beberapa kelebihan antara lain produktivitas yang tinggi, biaya operasi rendah dan keseragaman hasil.
ga

Dalam amobilisasi sel, penjeratan sel dalam penyangberpori mengakibatkan adanya hambatan difusional per-

pindahan

massa.


Salahsatu teknik untuk mengurangi ham-

batan tersebut adalah dengan menggunakan bioreaktor unggun
terfluidisasi.
Tujuan penelitian

ini adalah mempelajari

pengaruh

laju dilusi terhadap beberapa kinerja proses produksi xantan dari tetes tebu secara sinambung pada bioreaktor unggun terfluidisasi.
Fermentasi curah dilakukan pada labu erlenmeyer 250
ml,

dengan kadar gula awal 25 g/l dan menghasilkan p=

0.245/jam,

Xmaks= 1.334 g/l tercapai pada waktu fermenta-


si 24 jam, dan'produktivitas 0.187 g/l.jam.
Fermentasi sinambung dilakukan pada bioreaktor unggun
terfluidisasi, dengan ukuran tinggi kolom 240 mm,

garis

aerasi 3100 ml/menit pada pH 7 dan suhu 28f1°C. Fermentasi dilakukan pada laju dilusi 0.05; 0.10; 0.15; 0.20;
0.25/jam.

Sel X. campestris diserap dalam penyangga

apung berukuran 20

-

dan
batu

32 mesh.


Xantan, viskositas dan biomassa terbesar dihasilkan
pada laju dilusi 0.05/jam masing-masing 7.04 g/l, 167 cPs,
dan

2.84 g/l, nilai tersebut menurun dengan meningkatnya

laju dilusi.

Gula total yang tersisa dalam cairan fermen-

tasi meningkat
D=0.25/jam

dengan meningkatnya

laju dilusi.

nilainya 15.51 g/l. Laju produksi xantan


pada fermentasi sinambung sebesar 0.864 g/l.jam

Pada
(rP)

dihasil-

kan pada laju dilusi O.ZO/jam, konversi gula menjadi
tan terbesar dihasilkan pada laju dilusi O.O5/jam

xan-

sebesar

40.34 persen.
Parameter kinetik fermentasi yang

dihasilkan

fermentasi sinambung adalah: pmaks = 0.5l/jam, Ks =

g/l.

pada
22.07

Laju pembentukan produk dan penggunaan substrat men-

gikuti model kinetika campuran dengan nilai parameter a
3.326 g/g, J3
g/s.jam.

=

0.016 g/g.jam, A = 8.98 g/g, dan B

=

=

0.028


PRODUKSI XANTAN DARI TElES TEBU
MENGGUNAKAN Xanthomnas c a m e PADA BIOFEAKTOR
UNGGUN l'ERFLUIDISAS1 SECARA SINAMBUNG

Oleh
ABDUL HARIS
F 25.1128

SKRIPSI
Sebagai salah satu syarat untuk mem roleh gelar
SARTANA mom^
pada JURUSAN 'EXNOLOG1 INDUSRI PE;RTANlAN,
Fakultas Teknologi Pertanian,
Institut Pertanian Bogor

P E R I ; ~ ~

ZNSlTIWT PERTANIAN BOGOR


INSIlTUT PERTANIAN BOGOR

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

PRODUKSI XANTAN DARI TETES TEBU

iMENGGUNAKAN Xanthomonm campesbis PADA BIOREAKTOR
UNGGUN TE2UXUIDISASI SECARA SINAMBUNG

SKRIPSI
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
SARJANA TEKNOLOGI P E R T W
pada JURUSAN TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN,
Fakultas Teknologi Pertanian,
hstitut Pertanian Bogor
Oleh
ABDUL HARIS
F 25.1128
Dilahirkan pada tanggal 1 Mei 1%9


di Majalengka

Tanggal lulus: 24 Desember 1992
Dise"rujii;s

DEA

Dusen Pembiib

'U
Dr. Ir. E GumbiraSa'id, MADev

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah
SWT, karena atas berkat rahmatNya-lah penulis dapat me-

nyelesaikan penelitian dan skripsi ini.
Selama penelitian, penulis banyak
dari berbagai pihak.


mendapat bantuan

Untuk itu penulis menyampaikan teri-

ma kasih yang sebesar-besarnya kepada:
1. Bapak

Djumali Mangunwidjaja, Bapak

E.

Gumbira-Sa'id

dan Ibu Mulyorini Rahayuningsih selaku dosen pembimbing
yang telah memberikan bantuan kepada penulis

selama

penelitian dan penyelesaian skripsi ini.

2. Segenap staf Clan peneliti di Lab. Bioindustri-PAU

teknologi IPB yang telah memberikan sumbangan baik

Biofi-

kiran maupun materiil.
3. Ibu,

Bapak dan kakak serta adik yang telah memberikan

bantuan moril dan materil selama penulis menyelesaikan
studi di IPB.
4. Segenap

sivitas akademika Jurusan

Teknologi Industri

Pertanian, serta teman-teman telah memberikan

bantuan

moril kepada penulis.
Penulis sadar bahwa isi skripsi ini masih jauh dari
sempurna, untuk itu kritik dan saran yang membangun sangat
penulis harapkan.

Bogor, Desember 1992

Penulis

BBRODURSl XAHTAN DARl TETES BEBU
MENGGUWA#WM Xanthomonas carnpestris PABA BIOWEbKTOR
UNG6Uf4 TERFLUIDISASI SEGAWA SlMAMBUNe

Oleh
ABDUL

F 25.

HANS
1128

1993
FAKULY'AS TEKNOLOGI PERTANIAH
INSTITUT PERTANIAN

B O G O R

BOGOW

Abdul Haris. F 25.1128.
Produksi Xantan Dari Tetes Menggunakan XantZlomonas campestris Pada Bioreaktor Unggun
Terfluidisasi Secara Sinambung. Di bawah bimbingan Djwnali
Mangu%wicljaja, Mulyorini Rahayuningsih dan E. GumbiraSagid

.

Xantan merupakan biopolimer yang diproduksi oleh Xanthomonas

campestris.

Penerapan sistem fermentasi sinam-

bung mempunyai beberapa kelebihan antara lain produktivitas yang tinggi, biaya operasi rendah dan keseragaman hasil.
ga

Dalam amobilisasi sel, penjeratan sel dalam penyangberpori mengakibatkan adanya hambatan difusional per-

pindahan

massa.

Salahsatu teknik untuk mengurangi ham-

batan tersebut adalah dengan menggunakan bioreaktor unggun
terfluidisasi.
Tujuan penelitian

ini adalah mempelajari

pengaruh

laju dilusi terhadap beberapa kinerja proses produksi xantan dari tetes tebu secara sinambung pada bioreaktor unggun terfluidisasi.
Fermentasi curah dilakukan pada labu erlenmeyer 250
ml,

dengan kadar gula awal 25 g/l dan menghasilkan p=

0.245/jam,

Xmaks= 1.334 g/l tercapai pada waktu fermenta-

si 24 jam, dan'produktivitas 0.187 g/l.jam.
Fermentasi sinambung dilakukan pada bioreaktor unggun
terfluidisasi, dengan ukuran tinggi kolom 240 mm,

garis

aerasi 3100 ml/menit pada pH 7 dan suhu 28f1°C. Fermentasi dilakukan pada laju dilusi 0.05; 0.10; 0.15; 0.20;
0.25/jam.

Sel X. campestris diserap dalam penyangga

apung berukuran 20

-

dan
batu

32 mesh.

Xantan, viskositas dan biomassa terbesar dihasilkan
pada laju dilusi 0.05/jam masing-masing 7.04 g/l, 167 cPs,
dan

2.84 g/l, nilai tersebut menurun dengan meningkatnya

laju dilusi.

Gula total yang tersisa dalam cairan fermen-

tasi meningkat
D=0.25/jam

dengan meningkatnya

laju dilusi.

nilainya 15.51 g/l. Laju produksi xantan

pada fermentasi sinambung sebesar 0.864 g/l.jam

Pada
(rP)

dihasil-

kan pada laju dilusi O.ZO/jam, konversi gula menjadi
tan terbesar dihasilkan pada laju dilusi O.O5/jam

xan-

sebesar

40.34 persen.
Parameter kinetik fermentasi yang

dihasilkan

fermentasi sinambung adalah: pmaks = 0.5l/jam, Ks =
g/l.

pada
22.07

Laju pembentukan produk dan penggunaan substrat men-

gikuti model kinetika campuran dengan nilai parameter a
3.326 g/g, J3
g/s.jam.

=

0.016 g/g.jam, A = 8.98 g/g, dan B

=

=

0.028

PRODUKSI XANTAN DARI TElES TEBU
MENGGUNAKAN Xanthomnas c a m e PADA BIOFEAKTOR
UNGGUN l'ERFLUIDISAS1 SECARA SINAMBUNG

Oleh
ABDUL HARIS
F 25.1128

SKRIPSI
Sebagai salah satu syarat untuk mem roleh gelar
SARTANA mom^
pada JURUSAN 'EXNOLOG1 INDUSRI PE;RTANlAN,
Fakultas Teknologi Pertanian,
Institut Pertanian Bogor

P E R I ; ~ ~

ZNSlTIWT PERTANIAN BOGOR

INSIlTUT PERTANIAN BOGOR

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

PRODUKSI XANTAN DARI TETES TEBU

iMENGGUNAKAN Xanthomonm campesbis PADA BIOREAKTOR
UNGGUN TE2UXUIDISASI SECARA SINAMBUNG

SKRIPSI
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
SARJANA TEKNOLOGI P E R T W
pada JURUSAN TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN,
Fakultas Teknologi Pertanian,
hstitut Pertanian Bogor
Oleh
ABDUL HARIS
F 25.1128
Dilahirkan pada tanggal 1 Mei 1%9

di Majalengka

Tanggal lulus: 24 Desember 1992
Dise"rujii;s

DEA

Dusen Pembiib

'U
Dr. Ir. E GumbiraSa'id, MADev

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah
SWT, karena atas berkat rahmatNya-lah penulis dapat me-

nyelesaikan penelitian dan skripsi ini.
Selama penelitian, penulis banyak
dari berbagai pihak.

mendapat bantuan

Untuk itu penulis menyampaikan teri-

ma kasih yang sebesar-besarnya kepada:
1. Bapak

Djumali Mangunwidjaja, Bapak

E.

Gumbira-Sa'id

dan Ibu Mulyorini Rahayuningsih selaku dosen pembimbing
yang telah memberikan bantuan kepada penulis

selama

penelitian dan penyelesaian skripsi ini.
2. Segenap staf Clan peneliti di Lab. Bioindustri-PAU

teknologi IPB yang telah memberikan sumbangan baik

Biofi-

kiran maupun materiil.
3. Ibu,

Bapak dan kakak serta adik yang telah memberikan

bantuan moril dan materil selama penulis menyelesaikan
studi di IPB.
4. Segenap

sivitas akademika Jurusan

Teknologi Industri

Pertanian, serta teman-teman telah memberikan

bantuan

moril kepada penulis.
Penulis sadar bahwa isi skripsi ini masih jauh dari
sempurna, untuk itu kritik dan saran yang membangun sangat
penulis harapkan.

Bogor, Desember 1992

Penulis