42 kapang dapat dipacu dengan pemberian medium yang mengandung gula sehinga
batubara dapat tersolubilisasikan. Produk hasil solubilisasi akan tetap padat tanpa adanya medium yang cocok, sehingga pertumbuhan kapang terhambat dan
kolonisasi kapang tidak dapat terlihat. Terjadinya kolonisasi kapang Penicillium sp. dapat juga dilihat dari
perubahan nilai pH yang menjadi lebih asam pada masa inkubasi Gambar 11. Telah diketahui bahwa kapang dapat tumbuh pada pH berkisar antara 2 sampai
8,5. pH yang asam menunjukkan bahwa kapang Penicillium sp. dapat tumbuh dan dapat menggunakan substrat batubara, sehingga kapang dapat mengkolonisasi
dengan substrat batubara. Hasil yang didapatkan dari penelitian Scott and Lewis 1990, menunjukkan bahwa terjadinya proses kolonisasi pada substrat batubara
karena kapang mampu mengkolonisasi dirinya dengan partikel batubara yang berada pada medium. Proses pengkolonisasian yang telah dilakukan oleh kapang
Penicillium sp. merupakan cara yang dilakukan kapang agar mempermudah
proses degradasi substrat batubara sehingga terjadi pelarutan senyawa di dalam medium.
4.2. Nilai pH Medium Solubilisasi Batubara
Nilai pH medium yang dihasilkan pada proses solubilisasi batubara pada pengamatan cenderung menghasilkan pH yang rendah. Berdasarkan pada Gambar
11, pola perubahan nilai pH medium dari kapang Penicillium sp. memiliki pola yang hampir sama pada masing-masing dosis iradiasi selama proses fermentasi
dengan nilai pH yang berfluktuasi antara 2,6-3,8. Nilai pH medium pada masa
43 inkubasi lebih rendah dibandingkan pada hari ke-0. Nilai pH medium pada hari
ke-0 tiap varian dosis iradiasi memiliki kesamaan derajat keasamannya, namun pada dosis 20 kGy terjadi perbedaan nilai pH mediumnya dibandingkan dengan
dosis lainnya. Pada hari ke-7 inkubasi pH medium mengalami penurunan yang tidak jauh berbeda dengan varian dosis lainnya, namun setelah hari ke-7 inkubasi
pH medium solubilisasi mengalami peningkatan yang cenderung stabil sehingga tampak stasioner pada kurva. Hasil pengujian statistik menunjukkan bahwa nilai
pH medium kapang Penicillium sp. pada seluruh varian dosis iradiasi tidak signifikan probabilitas 0,05 Lampiran 4.
Perubahan pH merupakan hal yang menjadi salah satu faktor pengukuran dalam proses solubilisasi batubara. Proses solubilisasi yang dilakukan oleh kapang
cenderung menghasilkan pH asam. Pada penelitian yang telah dilakukan oleh Indahwati 2009, didapatkan hasil bahwa aktivitas kapang Penicillium sp.
cenderung menghasilkan pH yang asam dengan kisaran pH 3,15 sampai 4,34. Nilai pH yang asam menunjukkan bahwa kapang mampu tumbuh pada medium
batubara. Kebanyakan kapang mampu tumbuh pada kisaran pH yang luas yaitu 2 sampai 8,5, akan tetapi pertumbuhannya akan lebih baik lagi pada kondisi asam
atau pH rendah. pH yang optimum untuk pertumbuhan fungi pada umumnya 3,8 sampai 5,6 Pelczar dan Chan, 2005.
Pada dosis 20 kGy hari ke-0 Gambar 11, terjadi perbedaan nilai pH medium bila dibandingkan dengan dosis yang lain. Hal tersebut karena adanya perbedaan
gugus yang dihasilkan dari tiap perlakuan dosis iradiasi. Menurut Selvi et al. 2006, yang menggunakan dosis 20 kGy dalam penelitiannya mengatakan bahwa
44 iradiasi dapat menyebabkan pemecahan senyawa kompleks yang ada pada lignin
menjadi senyawa yang sederhana yang menghasilkan gugus hidroksil dan karbonil dari pemecahan senyawa hidrokarbon. Menurut Indahwati 2009, material
organik batubara terbentuk dari makromolekul yang tersusun dari unit dasar berupa cincin benzena dan cincin aromatik misal gusus metil atau hidroksil.
Interaksi diantara molekul tersebut ternyata diketahui sebagai faktor yang mempengaruhi perubahan sifat material dan karakteristik reaksi termokimia pada
batubara saat mendapat perlakuan panas sehingga iradiasi dapat mempengaruhi perubahan dari sifat material batubara.
Gambar 11. Nilai pH Pada Berbagai Variasi Dosis Batubara
Selama masa inkubasi solubilisasi batubara terjadi perubahan nilai pH naik dan turun, namun tidak terjadi perubahan yang terlalu tinggi. Penurunan pH
medium yang terjadi selama awal inkubasi dapat menunjukkan terjadinya proses fermentasi sumber karbon sederhana yang terkandung dalam medium MMSS
45 yang menghasilkan asam organik. Menurut Hammel et al. 1993, nilai pH yang
menurun pada hari inkubasi merupakan hasil dari degradasi proses biosolubilisasi batubara oleh kapang akibatnya terbentuklah asam-asam organik hasil degradasi
komponen lignin pada batubara. Penurunan pH yang terjadi kemungkinan disebabkan pula telah terjadinya
proses desulfurisasi sehingga sulfur dalam batubara terlarut ke dalam medium cair dalam bentuk ion sulfat SO4
2-
. Batubara mengandung senyawa kompleks yang salah satunya adalah senyawa pirit FeS
2
Speight, 1994. Pemanfaatan mikroorganisme dapat mempercepat reaksi oksidasi senyawa sulfur sehingga
menghasilkan pH yang asam pada medium yang mengandung senyawa terlarut. Reaksi terjadinya proses desulfurisasi dapat dilihat dalam persamaan reaksi
berikut ini: 2FeS
2
+ 7O
2
+2H
2
O 2FeSO
4
+ 2H
2
SO
4
Pirit as.sulfat
Pada hari inkubasi selanjutnya setelah hari ke-7 inkubasi, pH cenderung mengalami peningkatan yang relatif stabil dengan peningkatan nilai pH yang tidak
terlalu tinggi Gambar 11. Menurut Mustikasari 2009, kenaikan pH medium dikarenakan terbentuknya gugus hidroksil OH
-
hasil degradasi senyawa komplek yang merupakan komponen lignin pada batubara serta dihasilkannya protein
enzim untuk mendegradasi lignin di dalam batubara sehingga meningkatkan kandungan hidroksil. Proses degradasi akan menurunkan kandungan gugus
metoksil -OCH
3
serta meningkatkan kandungan oksigen dan gugus hidroksil sehingga di dapatkan meningkatnya nilai pH Indahwati, 2009.
Penicillium sp
sp.
46
4.3. Aktivitas Enzim Hasil Biosolubilisasi Batubara
