BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Persiapan Bahan Biji Bioplastik
Tahap persiapan bahan biji bioplastik terdiri dari; kultivasi PHA secara fed-batch, dan proses hilir PHA hasil kultivasi guna mendapatkan PHA yang lebih
murni.
1. Kultivasi PHA
Kultivasi Ralstonia eutropha dilakukan secara fed-batch pada bioreaktor skala 13 liter dengan kapasitas kerja 10 liter. 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 Atifah, 2006. Kultivasi dilakukan selama 96 jam dengan agitasi 150 rpm, aerasi 0.2 vvm, suhu 34
o
C, dan pada pH rata-rata 6.9. Sebelum dilakukan kultivasi pada bioreaktor, terlebih dahulu R.
eutropha dibiakkan pada media propagasi volume 10 mL, 100 mL, dan 1000 mL selama 3 x 24 jam. Propagasi pertama dilakukan pada media nutrient
broth, sedangkan propagasi kedua dan ketiga dilakukan pada media propagasi yang telah terlebih dahulu disiapkan. Komposisi media propagasi dan media
kultivasi pada bioreaktor disajikan dalam Tabel 4.
Tabel 4. Komposisi Media Propagasi II dan III Serta Media Kultivasi Bahan
Propagasi II Propagasi III
Kultivasi media 90 ml
media 900 ml media 9000 ml
NH
4 2
HPO
4
0,5094 g
5,094 g 50,94 g
K
2
HPO
4
0,522 g 5,22 g
52,2 g KH
2
PO
4
0,342 g 3,42 g
34,2 g MgSO
4
0,1 M 0,9 ml
9 ml 90 ml
Mikroelemen 0,09 ml
0,9 ml 9 ml
Hidrolisat pati sagu 9,61 ml
96,1 ml 961 ml
Pada tahap awal kultivasi, total gula yang dipakai adalah 30 gL. Kemudian pada jam ke-48 dilakukan pengumpanan sirup gula dan total gula
diatur menjadi 20 gL. Menurut Atifah 2006, pengumpanan sumber karbon dilakukan pada saat bakteri memasuki fase pertumbuhan stasioner dari daur
23 hidupnya. Bakteri Ralstonia eutropha mengalami fase pertumbuhan
logaritmik hingga jam ke 36 dan memasuki fase pertumbuhan stasioner mulai jam ke 48. Pada fase stasioner konsentrasi residu gula mendekati titik nol 1
gL seiring dengan laju pertumbuhan spesifik μ yang menunjukkan angka
nol. Pada saat laju pertumbuhan spesifik mendekati nol, bakteri sebagian besar tidak lagi memperbanyak diri, sehingga sumber karbon pada media
digunakan untuk pembentukan PHA di dalam sitoplasmanya. Menurut Ayorinde et al. 1998, galur bakteri dan sumber karbon
yang digunakan sangat berpengaruh terhadap PHA yang dihasilkan. Ralstonia eutropha dapat memproduksi PHB poli-
β-hidroksibutirat menggunakan glukosa dan PHV poli-
β-hidroksivalerat menggunakan glukosa dan asam propionat. PHB dapat disintesa oleh Ralstonia eutropha jika salah satu elemen
nutrisi seperti N, P, S, O atau Mg ada dalam jumlah terbatas namun sumber karbon ada dalam jumlah berlebih Lee dan Choi, 2001.
Pada penelitian ini, kultivasi dilakukan pada media yang mempunyai rasio C dan N sebesar 10:1 Atifah, 2006. Nitrogen dijadikan sebagai elemen
pembatas untuk pertumbuhan R. eutropha dalam mensintesis PHB. Sumber nitrogen yang digunakan adalah NH
4 2
HPO
4
. Perhitungan besarnya NH
4 2
HPO
4
yang perlu ditambahkan pada saat formulasi media didasarkan pada total gula sirup glukosa. Total gula pada media fermentasi adalah 30gL.
Konsentrasi C yang terdapat pada sirup glukosa C
6
H
12
O
6
adalah 40 dari nilai total gula atau sebesar 12gL sehingga konsentrasi N yang diperlukan
adalah sebesar 1,2 gL. Selain C dan N, media yang digunakan juga mengandung sumber K,
P, dan Mg. Sumber K dan P diperoleh dari K
2
HPO
4
dan KH
2
PO
4
dengan konsentrasi sebesar 5,8 gL dan 3,8 gL. Sedangkan sumber Mg diperoleh dari
MgSO
4
dengan konsentrasi sebesar 10 mlL.
2. Proses Hilir PHA
Kategori