Karakterisasi Sifat Reologi Biogum Enterobacter aglomerans N
SKRIPSI
KARAKTERISASI SIFAT REOLOGI BIOGUM
Enterobacter ag/omerans N
Oleh:
EKO HARI PURNOMO
F 31.1263
1998
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
DAFTAR SIMBOL
1. A, S, D = konstanta
2.
C = konsentrasi (b/v)
3. Ea = energi aktivasi (kkal/mol)
4. K = indek konsistensi (PaS)
5. n = indek peri/aku aliran
6. R = konstanta gas
7. r = jari-jari (m)
8. T = suhu (oC)
9. t = waktu (men it)
10. v = kecepatan (m/s)
11.
T
12.
To
= gaya geser (Pa)
= yield stress atau gaya geser awal (Pa)
13. y = shear stress atau laju geser (1/s)
14. /lapp = viskositas terukur (PaS)
15. /lo = viskositas pada y=O (PaS)
16. /loc = viskositas pada y=tak hingga (PaS)
17. Ko = faktor pre eksponensial
ＧＭｾＬ＠ ｾＬＭ ｾＮＺ｟［ＬＧｉ＠
'.
［ＧＺｾ＠
/
Eko Hari Purnomo, F 31.1263. 1998. Karkterisasi Sifat Reologi Biogum
Enterobaeter agiomerans N. Di bawah Bimbingan Dr. Ir. Purwiyatno Hariyadi, MSc.
dan Dr. Ir. Lilis Nuraida, MSc.
RINGKASAN
Biogum merupakan polisakarida yang berasal dari sumber hayati. Kedalam
kelompok ini termasuk gum yang dihasilkan oleh mikroba. Keuntungan penggunaan
mikroba sebagai penghasil biogum yaitu produksinya eepat, tidak memakan tempat
untuk produksi, kualitas yang konsisten dan tidak tergantung iklim dan kondisi alam.
Untuk dapat mengaplikasikan biogum dengan tepat perlu diketahui sifat reologinya dan
untuk memprediksikan sifat reologi selama proses dan pada produk akhir diperlukan
model reologi. Tujuan yang ingin dieapai dalam penelitian ini yaitu untuk mempelajari
pengaruh konsentrasi. laju geser, suhu, lama pemanasan, dan lama pengadukan
terhadap sifat reologi biogum.
Tahap produksi biogum Enterobaeter aglomerans N dilakukan dengan fermentasi
pad a media yang mengandung gula pasir(4%) dan pretease pepton (0,2%) selama 4
hari pada suhu 30°C dan pemanenan menggunakan 2-propanol.
Sedangkan
analisa.sifat reologi meliputi pengaruh laju geser, konsentrasi, suhu, lama pemanasan
dan lama pengadukan dilakukan menggunakan Rotoviseo RV 20.
Biogum Enterobaeter aglomerans N bersifat pseudoplastik yang mengikuti model
power law, dan sifat pseudoplastik ini semakin berkurang dengan
menurunnya
konsentrasi biogum. Model pengaruh konsentrasi dan laju geser terhadap viskositas
. terukur yaitu :
ｾ｡ｰ＠
= 17.807 C
16672
y -0.342C-04533
Peningkatan suhu menyebabkan penurunan viskositas terukur dan mengikuti
model power law
mengikuti ｭｯｾ･ｬ＠
Ｈｾ｡ｰ＠
= ATB)
sedangkan model untuk pendinginan secara umum
linear tapi khusus pendinginan dari 90° C ke 25° C digambarkan
dengan model kuadratik.
Pemanasan sampai suhu 90°C diperkirakan telah
menyababkan kerusakan biogum yang bersifat irreversible.
Lama pemanasan
berpengaruh negatif terhadap viskositas terukur, selain itu efek lama pemanasan juga
dipengaruhi oler tingkat suhu yang diaplikasikan.
Biogum Enterobacter aglomerans N bersifal thixotropic yailu lerjadi penurunan
viskosilas dengan meningkalnya waklu pengadukan.
dilunjukan dengan model logarilmik :
shearing
(pengadukan)
= A log (I) + B. Efek laju geser dan lama
ｾｬ｡ｰ＠
disebabkan
Efek lama pengadukan
keseimbangan
slruklur
pembenlukan slruklur bahan lebih lambal dari pemecahan slruklur.
ii
bahan
dimana
KARAKTERISASI SIFAT REOLOGI BIOGUM
Enterobacter aglomerans ,N
Oleh:
EKO HARI PURNOMO
F311263
SKRIPSI
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
pada jurusan Teknologi Pangan dan Gizi
Fakultas Teknologi Pertanian
Institut Pertanian Bogor
1998
JURUSAN TEKNOLOGI PANGAN DAN GIZI
FAKUL TAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
\'
\
,
:tj'
/
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
KARAKTERISASI SIFAT REOLOGI BIOGUM
Enterobacter ag/omerans N
SKRIPSI
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
pada Jurusan Teknologi Pangan dan Gizi
Fakultas Teknologi Pertanian
Institut Pertanian Bogor
Oleh:
EKO HARI PURNOMO
F311263
Oilahirkan pad a tang gal 12 April 1976
Oi Cilacap
Tanggal lulus :
September 1998
disetujui
Bogor.
September 1998
Oosen Pembimbing II
KATA PENGANTAR
Alhamdulillahi Robbil'alamin,
penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang
telah memberikan rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan
skripsi ini.
Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih yang sebesarbesarnya kepada:
1. Bapak, Ibu, dan adik-adik tercinta (Tedi, Agus, Dinar, Dita) atas doa dan
dukungannya selama ini.
2. Dr.lr. Purwiyatno Hariyadi, MSc. dan Dr.lr. Lilis Nuraida, MSc. selaku dosen
pembimbing yang telah memberikan petunjuk dan bimbingan dengan tulus dan
penuh kesabaran.
3. Ir. Fahim Muchammad Taqi selaku dosen penguji atas saran dan masukannya.
4. Para laboran TPG, PAU, dan FTDC atas segala bantuan dan kerjasamanya yang
baik
5. Saudara-saudara sebimbingan: Wendy, Susilo, Imel, Vivi,
Nana, Lisia, Nina,
Elda, mba Laily atas saran dan dukungannya.
6. Sobat-sobatku di "Duck House" dan semua pihak yang telah membantu penulis
yang tidak mungkin disebutkan satu per satu
Akhirnya penulis berharap skripsi ini bisa bermanfaat bagi penulis dan
orang-orang yang membutuhkannya.
Bogor,
Agustus 1998
penulis
v
DAFTAR lSI
Halaman
RINGKASAN
KA T A PENGANT AR ............................. ..
DAFTAR lSi...........................
v
............ .
vi
DAFTAR TABEL. ... ..... . . . . . . . . ...................................................... .
vii
DAFTAR GAM BAR .................... .
viii
DAFTAR LAMPIRAN ................................................................. .
x
PENDAHULUAr-J
.................................................................................. .
II. TINJAUAN PUSTAKA .................................................................... .
A
Biogum Enterobacter aglomerans .......... ...
B. Perilaku Aliran
C
................... .
............................ .
3
3
Beberapa Model Reologi
5
D. Pengaruh Konsentrasi
E. Pengaruh SUI1U
3
6
... .... ...... .....................
. ..................... .
7
F. Pengaruh Lama Pengadukan Pada Laju Geser Konstan Terhadap
Viskositas .............................................. .
G. Pengaruh Suhu dan Konsentrasi
9
............................ .
H. Pengaruh Kombinasi Konsentrasi dan Laju Geser
10
................
III. BAHAN DAN METODE......................................
12
A. Bahan dan Ala!
12
B. Metode
12
...................................... .
1. Produksi Biogum ....... .
12
2. Pengukuran Sifat Reologi
13
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ..
15
15
A. Pellgaruh Laju Geser Terhaclap Viskositas
B. Pengaruh Suhu Terhadap Viskositas
V
11
....................... .
18
C. Pengaruh Lama Pemanasan Terhadap Viskositas ....................... .
27
D. Pengaruh Lama Pengadukan Pada Laju Geser Konstan .............. .
30
KESIMPULAN DAN SARAN ....................
33
. .............. .
A. Kesimpulan
33
B. Saran
33
DAFTAR PUSTAKA
............................... .
LAMPIRAN ................................................. .
34
37
DAFT AR T ABEL
Halaman
Tabel 1.
Model pengaruh laju geser terhadap viskositas terukur larutan
biogum Enterobacter aglomerans N ....................................... .
Tabel 2.
16
Model efek pemanasan sampai 90°C terhadap viskositas terukur
larutan biogum Enterobacter aglomerans N dengan laju geser
601/s
Tabel 3.
...............................................................
18
Model efek pendinginan dari suhu 50°C ke suhu 25°C terhadap
viskositas terukur larutan biogum Enterobacter aglomerans N
dengan laju geser 60 1/s ............... ......................... . .
Tabel4.
22
Model efek pendinginan dari suhu 60°C ke suhu 25°C terhadap
viskositas terukur larutan biogum Enterobacter aglomerans N
dengan laju geser 60 1/s .......................................................
Tabel 5.
22
Model efek pendinginan dari suhu 70°C ke suhu 25°C terhadap
viskositas terukur larutan biogum Enterobacter aglomerans N
dengan laJu geser 60 1/s ............... ........................................
Tabel 6.
22
Model efek pendinginan dari suhu 80°C ke suhu 25°C terhadap
viskositas terukur larutan biogum Enterobacter aglomerans N
dengan laju geser 60 1/s ..................... ........................
Tabel 7.
23
Model efek pendinginan dari suhu gOOe ke suhu 25°C terhadap
viskositas terukur larutan biogum Enterobacter aglomerans N
dengan laju geser 60 1/s ............................. ...........
Tabel 8.
23
Pengaruh lama pemanasan terhadap viskositas terukur larutan
biogum Enterobacter aglomerans N konsentrasi 0.5% (b/v) pada
laJu geser 60 1/s .................................................
Tabel9.
27
Model pengaruh lama pengadukan terhadap viskositas terukur
larutan biogum Enterobacter aglomerans N pad a
laju geser 60 1/s, suhu 25°C
.................. .
30
DAFTAR GAM BAR
Halaman
Gambar 1.
Kurva hubungan laju geser dan gaya geser pad a fluida
newtonian dan non-newtonian ......................................... .
Gambar 2.
4
Pengaruh 18jU geser terhadap viskositas terukur larutan
biogum Enterobaeter aglomerans N pada berbagai
konsentrasi .................................... .
Gambar 3.
16
Perbandingan pengaruh laju geser terhadap viskositas terukur
larutan biogum Enterobaeter aglomerans N dan larutan xantan
gum pada konsentrasi 0.5% (b/v) ...... ...................................
Gambar 4.
17
Profil viskositas terukur larutan biogum Enterobaeter
aglomerans N selama pemanasan dan pendinginan pada
e .......... ...............................
tingkat pemanasan sampai 50 D
Gambar 5.
19
Profil viskositas terukur larutan biogum Enterobaeter
aglomerans N selama pemanasan dan pendinginan pad a
tingkat pemanasan sampai 60De ................. .
Gambar 6.
20
Profil viskositas terukur larutan biogum Enterobaeter
aglomerans N selama pemanasan dan pendinginan pada
tingkat pemanasan sampai 70 De
Gambar 7.
..... ..................... .......... ....
20
Profil viskositas terukur larutan biogum Enterobaeter
aglomerans N selama pemanasan dan pendinginan pad a
tingkat pemanasan sampai 80 De
Gambar 8.
.... .. .............................. .
21
Profil viskositas terukur larutan biogum Enterobaeter
aglomerans N selama pemanasan dan pendinginan pad a
e ......................................... .
tingkat pemanasan sampai 90 D
Gambar 9.
21
Perbandingan profil viskositas terukur selama pemanasan dan
pendinginan antara larutan biogum Enterobaeter aglomerans N
dan larutan xantan gum pad a konsentrasi 0.5% (b/v)
25
Gambar 10. Perbandingan persentase viskositas terukur selama pemanasan
dan pendinginan antara larutan biogum Enterobaeter
aglomerans N dan larutan xantan gum pad a konsentrasi
0.5% (b/v) ...................... .
25
Gambar 11. Hasil pemotretan larutan Biogum Enterobacter aglomerans N konsentrasi
0,5% (b/v) sebelum dan setelah pemanasan
sampai 90 0
e pada perbesaran 100 kali.
............................... .
26
Gambar 12. Pengaruh lama pemanasan terhadap viskositas terukur larutan biogum
Enterobacter ag/omerans N .....................................................
28
Gambar 13. Pengaruh lama pemanasan terhadap persentase viskositas
terukur larutan biogum Enterobacter aglomerans N .......
29
Gambar 14. Perbandingan pengaruh lama pemanasan terhadap viskositas
terukur larutan biogum Enterobacter aglomerans N dan larutan
xantan gum pada konsentrasi 0.5% (b/v) ................................
29
Gambar 15. Pengaruh lama pengadukan terhadap viskositas terukur
la,utan biogum Enterobacter aglomerans N pada berbagai
tingkat kosentrasi .................................... ..................
30
Gambar 16. Perbandingan pengaruh lama pengadukan terhadap viskositas
terukur larutan biogum Enterobacter aglomerans N dan larutan
xantan gum pad a konsentrasi 0.5% (b/v) ................................
IX
32
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1.
Hasil pengukuran pengaruh laju geser terhadap viskositas
terukur pada berbagai tingkat konsentrasi ......................
LClmpiran 2.
Hasil pengukuran pengaruh pemanasan sampai 50 0
e
terhadap viskositas terukur pada berbagai tingkat konsentrasi
Lampiran 3.
Hasil pengukuran pengaruh pemanasan sampai 60
0
Lampiran 4.
Hasil pengukuran pengaruh pemanasan sampai 70
Hasil pengukuran pengaruh pemanasan sampai 90
0
45
e
terhadap viskositas terukur pad a berbagai tingkat konsentrasi
Lampiran 7.
43
Hasil pengukuran pengaruh pemanasan sampai 80 0 e
terhadap viskositas terukur pad a berbagai tingkat konsentrasi
Lampiran 6.
41
e
terhadap viskositas terukur pad a berbagai tingkat konsentrasi
Lampiran 5.
39
e
terhadap viskositas terukur pada berbagai tingkat konsentrasi
0
38
48
Hasil pengukuran pengaruh lama pemanasan terhadap
viskositas terukur (Iaju geser 60 1/s) pada berbagai tingkat
konsentrasi ................................................................... .
Lampiran 8.
51
Hasil pengukuran pengaruh lama pengadukan terhadap
viskositas terukur pada berbagai tingkat konsentrasi ..........
52
I. PENDAHULUAN
Reologi 3dalah ilmu yang mempelajari sifat-sifat aliran dan perubahan bentuk
suatu bahan ketika bahan dikenai suatu gaya.
Dalam industri pangan sifat reologi
b3han penting diketahui untuk desain operasi pengolahan, transportasi bahan pangan
dan juga sebagai parameter mutu yang harus ditentukan seeara obyektif (Toledo, 1980).
Gum adalah polisakarida berantai panjang yang tersusun atas berbagai jenis
Illonosakarida yang umumnya bersifat larut air.
lllenJadi gum alami (biogum) dan gum sintetik.
Seeara garis besar gum dibedakan
Biogum terbagi lagi berdasarkan
sumberrya menjadi biogum dari mikroba, biogum dari tanaman, dan biogum dari jenis
alga (Baird dan Pettitt, 1993).
hidroksipropilmetilselulose.
Gum sintetik misalnya CMC, metilselulose, dan
Biogum yang berasal dari mikroba misalnya dekstran,
xantan gum, curd Ian dan pullulan. Contoh biogum dari tanaman yaitu guar gum, gum
arab, gum karaya, dan lain-lain.
Agar, karagenan, furcellaran, dan algin termasuk gum
dari Jenis alga (Baird dan Pettitt, 1991).
Biogum mempunyai peran yang penting dalam mengontrol sifat reologi pada
produk pangan olahan.
Biogum biasanya digunakan pad a konsentrasi rendah antara
0,5-5,0%(b/v) oan biasanya tidak berpengaruh terhadap rasa, nilai gizi, dan aroma
produk akhir (Krumel et ai, 1975). Biogum biasanya berfungsi sebagai pengental,
pembentuk gel, pengikat flokulan, penstabil emulsi, pembentuk film dan sebagainya
(Sandford dan Baird, 1983).
Pangestiningsih (1998) telah berhasil melakukan isolasi dan seleksi Enterobacter
agiomerans N penghasil
biogum dari
daun
Purpure Bouhemia,
Enterobacter
agiomerans N dapat memproduksi gum dalam substrat yang sederhana dan murah
serta proses produksi dan pemanenan yang mudah. Biogum Enterobacter agiomerans
N belum diketahui sifat-sifat reologinya sehingga perlu dilakukan penelitian untuk
mempelajari sifat reologi biogum inL
Salah salu biO[Jum yang telah dipelajari sifat reologi dan model reologinya adalah
xantan gum dal i Xanthomonas campestris (Zhang et aI., 1995).
Suatu model reologi
dapat digunakan unluk memprediksi besar laju geser, konsentrasi, dan suhu yang coeok
untuk aplikasi suatu jenis gum, misalnya selama pengadukan atau dalam aplikasi lainya.
Lebih Jauh model ini dapat digunakan untuk memperkirakan efek kondisi pengolahan
terhadap mutu reologi produk akhir.
2
Penelitian
ini
bertujuan
untuk mempelajari
pengaruh
konsentrasi,
waktu
pengadukan, laju geser, dan suhu terhadap viskositas terukur biogum dari Enterobacter
ag/omerans N.
II. TINJAUAN PUSTAKA
A. Biogum Enterobacter aglomerans N
Mikroba dapat memproduksi biogum secara ekstraseluler, struktural, dan
intraseluler.
sering
Produksi biogum secara ekstraseluler merupakan cara umum yang
digunakan dalam menghasilkan polisakarida dari mikroba.
Biogum
ekstraseluler merupakan bentuk perlindungan mikroba sehingga dapat bertahan
pada berbagai perubahan kondisi lingkungan, misalnya terhadap suhu maupun
kelembaban yang tidak sesuai dengan kondisi optimum pertumbuhannya (Schlegel
dan Schmidt, 1994).
Hasil penelitian Morin (1993), menyatakan bahwa Enterobacter aglomerans
yang hidup pada sirup maple memproduksi ekstrapolisakarida yang terdiri dari
50,5% glukosa dan galaktosa, 19,9% asam urat, 19,9% abu dan 3% nitrogen
setelah ditumbuhkan pad a media yang dengan konsentrasi sukrosa 40-100 gil.
Ekstrapolisakarida ini mempunyai viskositas yang lebih rendah dibandingkan gum
xantan tetapi lebih mudah larut.
Pangestiningsih
(1998) telah
berhasil mengisolasi dan menyeleksi
Enterobacter aglomerans N dari daun Purpure Bouhemia. Penelitian terhadap
sumber karbon untuk menghasilkan biogum oleh Enterobacter aglomerans dan
Erl;\'inia nigrifluens menunjukan bahwa gula pasir 40 gil memberikan viskositas
paling tinggi dibanding sukrosa 40 gil maupun glukosa 40 gil.
Penghilangan
KH,P0 4 dan MgS04 dari medium juga meningkatkan produksi biogum hampir
sepuluh kali lipat, tetapi tidak berpengaruh nyata terhadap jumlah sel mikroba
tersebut (Nuraida, 1998).
B. Perilaku Aliran
Fluida adalah bahan yang mengalir tanpa mengalami disintegrasi ketika
dikenakan suatu gaya.
padat tertentu.
Kedalam kelompok fluida termasuk cairan, gas, dan zat
Secara umum berdasarkan perilaku alirannya fluida dapat
dibedakan menJadi fluida newtonian dan fluida non newtonian.
Fluida newtonian
adalah fluida yan\J menunjukan perbandingan yang proporsional antara shear rate
(Iaju geser) dan shear stress (gaya geser). , Sedangkan pada fluida non newtonian
vlskositas terukur dipengaruhi oleh laju geser (Glicksman, 1969). Menurut Toledo
4
pseudoplastik, bingham pseudoplastik dan dilatan. Kurva yang menggambarkan
hubungan laju geser dan gaya geser pada fluida newtonian dan fluida non
newtonian dapat dilihat pada Gambar 1.
Bingham
Bingham
Pseudoplastik
pseudoplastik
Newtonian
ilatan
ｾ＠
Ql
>
(blv)
(blv)
(blv)
(blv)
(blv)
9! ., ,
0.05
0
20
ｾ＠ ･ｾＧ［Ｚｖｴ＠
•• ｓｾｑ･｡ｳｩＹ｣＠
25
30
ae ge 9fJ ieee 9fJ ｾ＠
35
40
45
50
55
suhu ("C)
Gambar 4. Profil VisKositas terukur larutan biogum Enterobacter aglomerans N selama
pemanasan dan pendinginan pada tingkat pemanasan sampai 50°C.
Per:gukuran viskositas terukur dilakukan pad a laju geser 60 1/s, laju
perr:anasan dan pendinginan 1°C/menil. Data adalah rata-rata dari 2 kali
ulangan.
"
,
,/
I
211
.....
045
04
-
UJ
ｾＺ＠
0.35
m
'!c
03
--(t-
'i
ｾ＠
025
0
ｾ＠
ｾ＠
ｾ＠ "'
"'0
() 2
0.15
ｾｩＧ＠
if>
>
0.1
0. 1 % (b/v)
- 6 - 0,2% (b/v)
Ｎｾ＠
ｩＧｬｾｍＮＡＱ＠
ｖｾＢ＠
::, ::::"
Mstlsk"
t'?
- 6 - 0.3% (b/v)
Ｚｾ＠
"57t'
--e-O.4% (b/v)
___ 0.5% (b/v)
rut
005
GG;JeJ't%660Cc ｣ｴｵＺｾ｟Ｇ｡･ｬｩＹｂ＠
0
20
CllilEieie7e$&
30
40
50
70
60
suhu (DC)
Gambar 5. Profil viskositas terukur larutan biogum Enterobacter aglomerans N selama
pemanasan dan pendinginan pad a tingkat pemanasan sampai 60 0 C.
Pengukuran viskositas terukur dilakukan pad a laju geser 60 1/s, laju
pemanasan dan pendinginan 1°C/menit. Data adalah rata-rata dari 2 kali
ulangan.
045
0.4
-
U)
0.35
m
"-
0.3
＠ｾ
co
'"
0.25
if>
0.2
2
'" o
05
ｾ＠
0
-+-0.1% (b/v)
--6- 0.2% (b/v)
-"-0.3% (b/v)
-&-0.4% (b/v)
-+- 0.5% (b/v)
15
ｾａｴ＠
if>
"
0.1
.. ' .
ｾＬ＠
0.05
0
20
ＮＬｾｲｴｗｱｷ＠
..
"A_$'., tu.
:10
40
:ta::: :::::::
• .... 1111
60
, ......... ,
70
80
Gambar 6. Profil VisKositas terukur larutan biogum Enterobacter aglomerans N selama
0
pemanasan dan pendinginan pada tingkat pemanasan sampai 70 C.
Pengukuran viskositas terukur dilakukan pad a laju geser 60 1/s, laju
pemanasan dan pendinginan 1°C/menit. Data adalah rata-rata dari 2 kali
ulangan.
21
045
04
___ 0 35
if)
ro
ｾ＠
03
"
-S
ｾ＠
ｾｏＮＱＥ＠
ｾＧ＠
ｾＰＮＳＥ＠
Ib/v)
--9-0.4% Ib/v)
-+- 0.5% (b/v)
1'1;'t::'Itt:,,,,,:,,:.'- . ＬＺＮｾｲｆ＠ __,
,,,,,,,,,,..,,,'%'; .,:::::::?:::::::.
ｾＬＮ＠
ｾｪｫＶＱ＠
005
(b/v)
-tr- 0.2% Ib/v)
0.25
%f V1
__ S
30
50
40
suhu
co
j
ｾ＠ ｾ＠
46
60
b6
:
80
70
90
1°C)
Gambar 7. Profil viskositas terukur larutan biogum Enterobacter ag/omerans N selama
pemanasan dan pendinginan pada tingkat pemanasan sampai SOOC.
Pengukuran viskositas terukur dilakukan pad a laju geser 60 1/s, laju
pemanasan dan pendinginan 1°C/menil. Data adalah rata,rata dari 2 kali
ulangan.
0.45
0.4
u;
ro
'"-ｾ＠
ｾ＠
0
2
ｾ＠
l'l
0.35
03
-+-0.1')10 (blvO
-6-0.2% (b/v)
0.25
----'-0,3% 9blvQ
0.2
--€r-O,4% (b:v)
___ a.5°,;, (b1v)
ｾ＠
ｾ＠
0
ｾ＠
"
015
o1
0.05
0
20
30
40
50
70
80
90
100
Gambar 8. Profil viskositas terukur larutan biogum Enterobacter ag/omerans N selama
pemanasan dan pendinginan pada tingkat pemanasan sampai 90oC.
Pengukuran viskositas terukur dilakukan pada laju geser 60 1/s, laju
pemanasan dan pendinginan 1 °C/meni!.
12
Tabel3. rv!odel efek pendinginan dari suhu !50 DC ke suhu 25 DC terhadap viskositas
terukur larutan biogum El1terolJacter aglol11eral1s N dengan laju geser 60 1/s
ｋｏｮｳ･ｴｲ｡ｓｩﾷｾ＠
I
ｾＨＢＧＥ＠
A
B
r'
b/vL
i
0.1
-00002
0.0271
0.8290
i
0.2
-0.0007
0.1196
0.9803
-0.0011
0.1954
0.9854
-0.0012
0.3030
0.9750
-0.0010
0.3494
0.9300
c - - - -_ _ _ _L -
1- ----=-c
L 0.3
I
i-L
OA
0.5
__ _
I
_____1
Tabel4
Model efek pendinginan dari suhu 60 DC ke suhu 25 DC terhadap viskositas
terukur larutan biogum El1terobacter aglol11eral1s N dengan laju geser 60 1Is
i----Kons entrasi
I
I
(%bl v)
..
0.1
I"
0.2
ｾ＠
0.3
ｾａ＠
I
0.5
L ___ _
A
B
r'
-0.0001
0.0208
0.8783
-0.0007
0.1143
0.9921
-0.0012
0.2078
0.9929
-0.0013
0.2789
0.9943
-0.0012
0.3640
0.9855
-_.
Tabel5. Model efek pendinginan dari suhu 70 DC ke suhu 25 DC terhadap viskositas
terukur larutan biogum El1terobacter aglol11eral1s N dengan laju geser 60 1/s
i·
i
c
I
_______+_
l
ｌｾ＠
A
r'
-
］ｾＭＬ＠
0.1
-
L__
1
Konsentrasi
_Jylogum
"
iii
ro
eo.
c; ::- 5
00
."l
Ｎｾ＠
ｾ＠
--larut8n Xantan gum 0,5')0 (bivl
II _:
3
2
2
ｾ＠
...
-',:-,
"
E aglomer3ns 0,5% (biv)
,j
0
:<
) 15
00
.;;
ＭＮＺｾ＠
':1
" :5
11111111IIIIIIII
40
30
20
50
60
70
80
....
90
100
suhu (QC)
Gambar 9. Perbandingan profil viskositas terukur selama pemanasan dan pendinginan
antara larutan biogum Enterobacter aglomerans N dan larutan xantan gum
pad a konsentrasi 0,5% (b/v). Pengukuran dilakukan pada laju geser 60 1/s
dengan laju pemanasan dan pendinginan 1°C/menit. Data adalah rata-rata
dari 2 kali ulangan.
ｾ
Ｍ
120
":..:...'- - - - ..
ｾＱＸＰ＠
ｾ＠
ｾＭ
22
80
-
00
［ｾ＠
00
0
60
'"
00
.;;
Q)
00
40
ｾ＠ Q)
!"
1i
20
0
l
20
............... E. aglomerans 0,5% (bfv)
-
30
40
50
60
70
Xantan 0.5% (b/v)
80
90
100
suhu ('G)
Gambar 10.
Perbandingan
KARAKTERISASI SIFAT REOLOGI BIOGUM
Enterobacter ag/omerans N
Oleh:
EKO HARI PURNOMO
F 31.1263
1998
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
DAFTAR SIMBOL
1. A, S, D = konstanta
2.
C = konsentrasi (b/v)
3. Ea = energi aktivasi (kkal/mol)
4. K = indek konsistensi (PaS)
5. n = indek peri/aku aliran
6. R = konstanta gas
7. r = jari-jari (m)
8. T = suhu (oC)
9. t = waktu (men it)
10. v = kecepatan (m/s)
11.
T
12.
To
= gaya geser (Pa)
= yield stress atau gaya geser awal (Pa)
13. y = shear stress atau laju geser (1/s)
14. /lapp = viskositas terukur (PaS)
15. /lo = viskositas pada y=O (PaS)
16. /loc = viskositas pada y=tak hingga (PaS)
17. Ko = faktor pre eksponensial
ＧＭｾＬ＠ ｾＬＭ ｾＮＺ｟［ＬＧｉ＠
'.
［ＧＺｾ＠
/
Eko Hari Purnomo, F 31.1263. 1998. Karkterisasi Sifat Reologi Biogum
Enterobaeter agiomerans N. Di bawah Bimbingan Dr. Ir. Purwiyatno Hariyadi, MSc.
dan Dr. Ir. Lilis Nuraida, MSc.
RINGKASAN
Biogum merupakan polisakarida yang berasal dari sumber hayati. Kedalam
kelompok ini termasuk gum yang dihasilkan oleh mikroba. Keuntungan penggunaan
mikroba sebagai penghasil biogum yaitu produksinya eepat, tidak memakan tempat
untuk produksi, kualitas yang konsisten dan tidak tergantung iklim dan kondisi alam.
Untuk dapat mengaplikasikan biogum dengan tepat perlu diketahui sifat reologinya dan
untuk memprediksikan sifat reologi selama proses dan pada produk akhir diperlukan
model reologi. Tujuan yang ingin dieapai dalam penelitian ini yaitu untuk mempelajari
pengaruh konsentrasi. laju geser, suhu, lama pemanasan, dan lama pengadukan
terhadap sifat reologi biogum.
Tahap produksi biogum Enterobaeter aglomerans N dilakukan dengan fermentasi
pad a media yang mengandung gula pasir(4%) dan pretease pepton (0,2%) selama 4
hari pada suhu 30°C dan pemanenan menggunakan 2-propanol.
Sedangkan
analisa.sifat reologi meliputi pengaruh laju geser, konsentrasi, suhu, lama pemanasan
dan lama pengadukan dilakukan menggunakan Rotoviseo RV 20.
Biogum Enterobaeter aglomerans N bersifat pseudoplastik yang mengikuti model
power law, dan sifat pseudoplastik ini semakin berkurang dengan
menurunnya
konsentrasi biogum. Model pengaruh konsentrasi dan laju geser terhadap viskositas
. terukur yaitu :
ｾ｡ｰ＠
= 17.807 C
16672
y -0.342C-04533
Peningkatan suhu menyebabkan penurunan viskositas terukur dan mengikuti
model power law
mengikuti ｭｯｾ･ｬ＠
Ｈｾ｡ｰ＠
= ATB)
sedangkan model untuk pendinginan secara umum
linear tapi khusus pendinginan dari 90° C ke 25° C digambarkan
dengan model kuadratik.
Pemanasan sampai suhu 90°C diperkirakan telah
menyababkan kerusakan biogum yang bersifat irreversible.
Lama pemanasan
berpengaruh negatif terhadap viskositas terukur, selain itu efek lama pemanasan juga
dipengaruhi oler tingkat suhu yang diaplikasikan.
Biogum Enterobacter aglomerans N bersifal thixotropic yailu lerjadi penurunan
viskosilas dengan meningkalnya waklu pengadukan.
dilunjukan dengan model logarilmik :
shearing
(pengadukan)
= A log (I) + B. Efek laju geser dan lama
ｾｬ｡ｰ＠
disebabkan
Efek lama pengadukan
keseimbangan
slruklur
pembenlukan slruklur bahan lebih lambal dari pemecahan slruklur.
ii
bahan
dimana
KARAKTERISASI SIFAT REOLOGI BIOGUM
Enterobacter aglomerans ,N
Oleh:
EKO HARI PURNOMO
F311263
SKRIPSI
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
pada jurusan Teknologi Pangan dan Gizi
Fakultas Teknologi Pertanian
Institut Pertanian Bogor
1998
JURUSAN TEKNOLOGI PANGAN DAN GIZI
FAKUL TAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
\'
\
,
:tj'
/
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
KARAKTERISASI SIFAT REOLOGI BIOGUM
Enterobacter ag/omerans N
SKRIPSI
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
pada Jurusan Teknologi Pangan dan Gizi
Fakultas Teknologi Pertanian
Institut Pertanian Bogor
Oleh:
EKO HARI PURNOMO
F311263
Oilahirkan pad a tang gal 12 April 1976
Oi Cilacap
Tanggal lulus :
September 1998
disetujui
Bogor.
September 1998
Oosen Pembimbing II
KATA PENGANTAR
Alhamdulillahi Robbil'alamin,
penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang
telah memberikan rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan
skripsi ini.
Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih yang sebesarbesarnya kepada:
1. Bapak, Ibu, dan adik-adik tercinta (Tedi, Agus, Dinar, Dita) atas doa dan
dukungannya selama ini.
2. Dr.lr. Purwiyatno Hariyadi, MSc. dan Dr.lr. Lilis Nuraida, MSc. selaku dosen
pembimbing yang telah memberikan petunjuk dan bimbingan dengan tulus dan
penuh kesabaran.
3. Ir. Fahim Muchammad Taqi selaku dosen penguji atas saran dan masukannya.
4. Para laboran TPG, PAU, dan FTDC atas segala bantuan dan kerjasamanya yang
baik
5. Saudara-saudara sebimbingan: Wendy, Susilo, Imel, Vivi,
Nana, Lisia, Nina,
Elda, mba Laily atas saran dan dukungannya.
6. Sobat-sobatku di "Duck House" dan semua pihak yang telah membantu penulis
yang tidak mungkin disebutkan satu per satu
Akhirnya penulis berharap skripsi ini bisa bermanfaat bagi penulis dan
orang-orang yang membutuhkannya.
Bogor,
Agustus 1998
penulis
v
DAFTAR lSI
Halaman
RINGKASAN
KA T A PENGANT AR ............................. ..
DAFTAR lSi...........................
v
............ .
vi
DAFTAR TABEL. ... ..... . . . . . . . . ...................................................... .
vii
DAFTAR GAM BAR .................... .
viii
DAFTAR LAMPIRAN ................................................................. .
x
PENDAHULUAr-J
.................................................................................. .
II. TINJAUAN PUSTAKA .................................................................... .
A
Biogum Enterobacter aglomerans .......... ...
B. Perilaku Aliran
C
................... .
............................ .
3
3
Beberapa Model Reologi
5
D. Pengaruh Konsentrasi
E. Pengaruh SUI1U
3
6
... .... ...... .....................
. ..................... .
7
F. Pengaruh Lama Pengadukan Pada Laju Geser Konstan Terhadap
Viskositas .............................................. .
G. Pengaruh Suhu dan Konsentrasi
9
............................ .
H. Pengaruh Kombinasi Konsentrasi dan Laju Geser
10
................
III. BAHAN DAN METODE......................................
12
A. Bahan dan Ala!
12
B. Metode
12
...................................... .
1. Produksi Biogum ....... .
12
2. Pengukuran Sifat Reologi
13
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ..
15
15
A. Pellgaruh Laju Geser Terhaclap Viskositas
B. Pengaruh Suhu Terhadap Viskositas
V
11
....................... .
18
C. Pengaruh Lama Pemanasan Terhadap Viskositas ....................... .
27
D. Pengaruh Lama Pengadukan Pada Laju Geser Konstan .............. .
30
KESIMPULAN DAN SARAN ....................
33
. .............. .
A. Kesimpulan
33
B. Saran
33
DAFTAR PUSTAKA
............................... .
LAMPIRAN ................................................. .
34
37
DAFT AR T ABEL
Halaman
Tabel 1.
Model pengaruh laju geser terhadap viskositas terukur larutan
biogum Enterobacter aglomerans N ....................................... .
Tabel 2.
16
Model efek pemanasan sampai 90°C terhadap viskositas terukur
larutan biogum Enterobacter aglomerans N dengan laju geser
601/s
Tabel 3.
...............................................................
18
Model efek pendinginan dari suhu 50°C ke suhu 25°C terhadap
viskositas terukur larutan biogum Enterobacter aglomerans N
dengan laju geser 60 1/s ............... ......................... . .
Tabel4.
22
Model efek pendinginan dari suhu 60°C ke suhu 25°C terhadap
viskositas terukur larutan biogum Enterobacter aglomerans N
dengan laju geser 60 1/s .......................................................
Tabel 5.
22
Model efek pendinginan dari suhu 70°C ke suhu 25°C terhadap
viskositas terukur larutan biogum Enterobacter aglomerans N
dengan laJu geser 60 1/s ............... ........................................
Tabel 6.
22
Model efek pendinginan dari suhu 80°C ke suhu 25°C terhadap
viskositas terukur larutan biogum Enterobacter aglomerans N
dengan laju geser 60 1/s ..................... ........................
Tabel 7.
23
Model efek pendinginan dari suhu gOOe ke suhu 25°C terhadap
viskositas terukur larutan biogum Enterobacter aglomerans N
dengan laju geser 60 1/s ............................. ...........
Tabel 8.
23
Pengaruh lama pemanasan terhadap viskositas terukur larutan
biogum Enterobacter aglomerans N konsentrasi 0.5% (b/v) pada
laJu geser 60 1/s .................................................
Tabel9.
27
Model pengaruh lama pengadukan terhadap viskositas terukur
larutan biogum Enterobacter aglomerans N pad a
laju geser 60 1/s, suhu 25°C
.................. .
30
DAFTAR GAM BAR
Halaman
Gambar 1.
Kurva hubungan laju geser dan gaya geser pad a fluida
newtonian dan non-newtonian ......................................... .
Gambar 2.
4
Pengaruh 18jU geser terhadap viskositas terukur larutan
biogum Enterobaeter aglomerans N pada berbagai
konsentrasi .................................... .
Gambar 3.
16
Perbandingan pengaruh laju geser terhadap viskositas terukur
larutan biogum Enterobaeter aglomerans N dan larutan xantan
gum pada konsentrasi 0.5% (b/v) ...... ...................................
Gambar 4.
17
Profil viskositas terukur larutan biogum Enterobaeter
aglomerans N selama pemanasan dan pendinginan pada
e .......... ...............................
tingkat pemanasan sampai 50 D
Gambar 5.
19
Profil viskositas terukur larutan biogum Enterobaeter
aglomerans N selama pemanasan dan pendinginan pad a
tingkat pemanasan sampai 60De ................. .
Gambar 6.
20
Profil viskositas terukur larutan biogum Enterobaeter
aglomerans N selama pemanasan dan pendinginan pada
tingkat pemanasan sampai 70 De
Gambar 7.
..... ..................... .......... ....
20
Profil viskositas terukur larutan biogum Enterobaeter
aglomerans N selama pemanasan dan pendinginan pad a
tingkat pemanasan sampai 80 De
Gambar 8.
.... .. .............................. .
21
Profil viskositas terukur larutan biogum Enterobaeter
aglomerans N selama pemanasan dan pendinginan pad a
e ......................................... .
tingkat pemanasan sampai 90 D
Gambar 9.
21
Perbandingan profil viskositas terukur selama pemanasan dan
pendinginan antara larutan biogum Enterobaeter aglomerans N
dan larutan xantan gum pad a konsentrasi 0.5% (b/v)
25
Gambar 10. Perbandingan persentase viskositas terukur selama pemanasan
dan pendinginan antara larutan biogum Enterobaeter
aglomerans N dan larutan xantan gum pad a konsentrasi
0.5% (b/v) ...................... .
25
Gambar 11. Hasil pemotretan larutan Biogum Enterobacter aglomerans N konsentrasi
0,5% (b/v) sebelum dan setelah pemanasan
sampai 90 0
e pada perbesaran 100 kali.
............................... .
26
Gambar 12. Pengaruh lama pemanasan terhadap viskositas terukur larutan biogum
Enterobacter ag/omerans N .....................................................
28
Gambar 13. Pengaruh lama pemanasan terhadap persentase viskositas
terukur larutan biogum Enterobacter aglomerans N .......
29
Gambar 14. Perbandingan pengaruh lama pemanasan terhadap viskositas
terukur larutan biogum Enterobacter aglomerans N dan larutan
xantan gum pada konsentrasi 0.5% (b/v) ................................
29
Gambar 15. Pengaruh lama pengadukan terhadap viskositas terukur
la,utan biogum Enterobacter aglomerans N pada berbagai
tingkat kosentrasi .................................... ..................
30
Gambar 16. Perbandingan pengaruh lama pengadukan terhadap viskositas
terukur larutan biogum Enterobacter aglomerans N dan larutan
xantan gum pad a konsentrasi 0.5% (b/v) ................................
IX
32
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1.
Hasil pengukuran pengaruh laju geser terhadap viskositas
terukur pada berbagai tingkat konsentrasi ......................
LClmpiran 2.
Hasil pengukuran pengaruh pemanasan sampai 50 0
e
terhadap viskositas terukur pada berbagai tingkat konsentrasi
Lampiran 3.
Hasil pengukuran pengaruh pemanasan sampai 60
0
Lampiran 4.
Hasil pengukuran pengaruh pemanasan sampai 70
Hasil pengukuran pengaruh pemanasan sampai 90
0
45
e
terhadap viskositas terukur pad a berbagai tingkat konsentrasi
Lampiran 7.
43
Hasil pengukuran pengaruh pemanasan sampai 80 0 e
terhadap viskositas terukur pad a berbagai tingkat konsentrasi
Lampiran 6.
41
e
terhadap viskositas terukur pad a berbagai tingkat konsentrasi
Lampiran 5.
39
e
terhadap viskositas terukur pada berbagai tingkat konsentrasi
0
38
48
Hasil pengukuran pengaruh lama pemanasan terhadap
viskositas terukur (Iaju geser 60 1/s) pada berbagai tingkat
konsentrasi ................................................................... .
Lampiran 8.
51
Hasil pengukuran pengaruh lama pengadukan terhadap
viskositas terukur pada berbagai tingkat konsentrasi ..........
52
I. PENDAHULUAN
Reologi 3dalah ilmu yang mempelajari sifat-sifat aliran dan perubahan bentuk
suatu bahan ketika bahan dikenai suatu gaya.
Dalam industri pangan sifat reologi
b3han penting diketahui untuk desain operasi pengolahan, transportasi bahan pangan
dan juga sebagai parameter mutu yang harus ditentukan seeara obyektif (Toledo, 1980).
Gum adalah polisakarida berantai panjang yang tersusun atas berbagai jenis
Illonosakarida yang umumnya bersifat larut air.
lllenJadi gum alami (biogum) dan gum sintetik.
Seeara garis besar gum dibedakan
Biogum terbagi lagi berdasarkan
sumberrya menjadi biogum dari mikroba, biogum dari tanaman, dan biogum dari jenis
alga (Baird dan Pettitt, 1993).
hidroksipropilmetilselulose.
Gum sintetik misalnya CMC, metilselulose, dan
Biogum yang berasal dari mikroba misalnya dekstran,
xantan gum, curd Ian dan pullulan. Contoh biogum dari tanaman yaitu guar gum, gum
arab, gum karaya, dan lain-lain.
Agar, karagenan, furcellaran, dan algin termasuk gum
dari Jenis alga (Baird dan Pettitt, 1991).
Biogum mempunyai peran yang penting dalam mengontrol sifat reologi pada
produk pangan olahan.
Biogum biasanya digunakan pad a konsentrasi rendah antara
0,5-5,0%(b/v) oan biasanya tidak berpengaruh terhadap rasa, nilai gizi, dan aroma
produk akhir (Krumel et ai, 1975). Biogum biasanya berfungsi sebagai pengental,
pembentuk gel, pengikat flokulan, penstabil emulsi, pembentuk film dan sebagainya
(Sandford dan Baird, 1983).
Pangestiningsih (1998) telah berhasil melakukan isolasi dan seleksi Enterobacter
agiomerans N penghasil
biogum dari
daun
Purpure Bouhemia,
Enterobacter
agiomerans N dapat memproduksi gum dalam substrat yang sederhana dan murah
serta proses produksi dan pemanenan yang mudah. Biogum Enterobacter agiomerans
N belum diketahui sifat-sifat reologinya sehingga perlu dilakukan penelitian untuk
mempelajari sifat reologi biogum inL
Salah salu biO[Jum yang telah dipelajari sifat reologi dan model reologinya adalah
xantan gum dal i Xanthomonas campestris (Zhang et aI., 1995).
Suatu model reologi
dapat digunakan unluk memprediksi besar laju geser, konsentrasi, dan suhu yang coeok
untuk aplikasi suatu jenis gum, misalnya selama pengadukan atau dalam aplikasi lainya.
Lebih Jauh model ini dapat digunakan untuk memperkirakan efek kondisi pengolahan
terhadap mutu reologi produk akhir.
2
Penelitian
ini
bertujuan
untuk mempelajari
pengaruh
konsentrasi,
waktu
pengadukan, laju geser, dan suhu terhadap viskositas terukur biogum dari Enterobacter
ag/omerans N.
II. TINJAUAN PUSTAKA
A. Biogum Enterobacter aglomerans N
Mikroba dapat memproduksi biogum secara ekstraseluler, struktural, dan
intraseluler.
sering
Produksi biogum secara ekstraseluler merupakan cara umum yang
digunakan dalam menghasilkan polisakarida dari mikroba.
Biogum
ekstraseluler merupakan bentuk perlindungan mikroba sehingga dapat bertahan
pada berbagai perubahan kondisi lingkungan, misalnya terhadap suhu maupun
kelembaban yang tidak sesuai dengan kondisi optimum pertumbuhannya (Schlegel
dan Schmidt, 1994).
Hasil penelitian Morin (1993), menyatakan bahwa Enterobacter aglomerans
yang hidup pada sirup maple memproduksi ekstrapolisakarida yang terdiri dari
50,5% glukosa dan galaktosa, 19,9% asam urat, 19,9% abu dan 3% nitrogen
setelah ditumbuhkan pad a media yang dengan konsentrasi sukrosa 40-100 gil.
Ekstrapolisakarida ini mempunyai viskositas yang lebih rendah dibandingkan gum
xantan tetapi lebih mudah larut.
Pangestiningsih
(1998) telah
berhasil mengisolasi dan menyeleksi
Enterobacter aglomerans N dari daun Purpure Bouhemia. Penelitian terhadap
sumber karbon untuk menghasilkan biogum oleh Enterobacter aglomerans dan
Erl;\'inia nigrifluens menunjukan bahwa gula pasir 40 gil memberikan viskositas
paling tinggi dibanding sukrosa 40 gil maupun glukosa 40 gil.
Penghilangan
KH,P0 4 dan MgS04 dari medium juga meningkatkan produksi biogum hampir
sepuluh kali lipat, tetapi tidak berpengaruh nyata terhadap jumlah sel mikroba
tersebut (Nuraida, 1998).
B. Perilaku Aliran
Fluida adalah bahan yang mengalir tanpa mengalami disintegrasi ketika
dikenakan suatu gaya.
padat tertentu.
Kedalam kelompok fluida termasuk cairan, gas, dan zat
Secara umum berdasarkan perilaku alirannya fluida dapat
dibedakan menJadi fluida newtonian dan fluida non newtonian.
Fluida newtonian
adalah fluida yan\J menunjukan perbandingan yang proporsional antara shear rate
(Iaju geser) dan shear stress (gaya geser). , Sedangkan pada fluida non newtonian
vlskositas terukur dipengaruhi oleh laju geser (Glicksman, 1969). Menurut Toledo
4
pseudoplastik, bingham pseudoplastik dan dilatan. Kurva yang menggambarkan
hubungan laju geser dan gaya geser pada fluida newtonian dan fluida non
newtonian dapat dilihat pada Gambar 1.
Bingham
Bingham
Pseudoplastik
pseudoplastik
Newtonian
ilatan
ｾ＠
Ql
>
(blv)
(blv)
(blv)
(blv)
(blv)
9! ., ,
0.05
0
20
ｾ＠ ･ｾＧ［Ｚｖｴ＠
•• ｓｾｑ･｡ｳｩＹ｣＠
25
30
ae ge 9fJ ieee 9fJ ｾ＠
35
40
45
50
55
suhu ("C)
Gambar 4. Profil VisKositas terukur larutan biogum Enterobacter aglomerans N selama
pemanasan dan pendinginan pada tingkat pemanasan sampai 50°C.
Per:gukuran viskositas terukur dilakukan pad a laju geser 60 1/s, laju
perr:anasan dan pendinginan 1°C/menil. Data adalah rata-rata dari 2 kali
ulangan.
"
,
,/
I
211
.....
045
04
-
UJ
ｾＺ＠
0.35
m
'!c
03
--(t-
'i
ｾ＠
025
0
ｾ＠
ｾ＠
ｾ＠ "'
"'0
() 2
0.15
ｾｩＧ＠
if>
>
0.1
0. 1 % (b/v)
- 6 - 0,2% (b/v)
Ｎｾ＠
ｩＧｬｾｍＮＡＱ＠
ｖｾＢ＠
::, ::::"
Mstlsk"
t'?
- 6 - 0.3% (b/v)
Ｚｾ＠
"57t'
--e-O.4% (b/v)
___ 0.5% (b/v)
rut
005
GG;JeJ't%660Cc ｣ｴｵＺｾ｟Ｇ｡･ｬｩＹｂ＠
0
20
CllilEieie7e$&
30
40
50
70
60
suhu (DC)
Gambar 5. Profil viskositas terukur larutan biogum Enterobacter aglomerans N selama
pemanasan dan pendinginan pad a tingkat pemanasan sampai 60 0 C.
Pengukuran viskositas terukur dilakukan pad a laju geser 60 1/s, laju
pemanasan dan pendinginan 1°C/menit. Data adalah rata-rata dari 2 kali
ulangan.
045
0.4
-
U)
0.35
m
"-
0.3
＠ｾ
co
'"
0.25
if>
0.2
2
'" o
05
ｾ＠
0
-+-0.1% (b/v)
--6- 0.2% (b/v)
-"-0.3% (b/v)
-&-0.4% (b/v)
-+- 0.5% (b/v)
15
ｾａｴ＠
if>
"
0.1
.. ' .
ｾＬ＠
0.05
0
20
ＮＬｾｲｴｗｱｷ＠
..
"A_$'., tu.
:10
40
:ta::: :::::::
• .... 1111
60
, ......... ,
70
80
Gambar 6. Profil VisKositas terukur larutan biogum Enterobacter aglomerans N selama
0
pemanasan dan pendinginan pada tingkat pemanasan sampai 70 C.
Pengukuran viskositas terukur dilakukan pad a laju geser 60 1/s, laju
pemanasan dan pendinginan 1°C/menit. Data adalah rata-rata dari 2 kali
ulangan.
21
045
04
___ 0 35
if)
ro
ｾ＠
03
"
-S
ｾ＠
ｾｏＮＱＥ＠
ｾＧ＠
ｾＰＮＳＥ＠
Ib/v)
--9-0.4% Ib/v)
-+- 0.5% (b/v)
1'1;'t::'Itt:,,,,,:,,:.'- . ＬＺＮｾｲｆ＠ __,
,,,,,,,,,,..,,,'%'; .,:::::::?:::::::.
ｾＬＮ＠
ｾｪｫＶＱ＠
005
(b/v)
-tr- 0.2% Ib/v)
0.25
%f V1
__ S
30
50
40
suhu
co
j
ｾ＠ ｾ＠
46
60
b6
:
80
70
90
1°C)
Gambar 7. Profil viskositas terukur larutan biogum Enterobacter ag/omerans N selama
pemanasan dan pendinginan pada tingkat pemanasan sampai SOOC.
Pengukuran viskositas terukur dilakukan pad a laju geser 60 1/s, laju
pemanasan dan pendinginan 1°C/menil. Data adalah rata,rata dari 2 kali
ulangan.
0.45
0.4
u;
ro
'"-ｾ＠
ｾ＠
0
2
ｾ＠
l'l
0.35
03
-+-0.1')10 (blvO
-6-0.2% (b/v)
0.25
----'-0,3% 9blvQ
0.2
--€r-O,4% (b:v)
___ a.5°,;, (b1v)
ｾ＠
ｾ＠
0
ｾ＠
"
015
o1
0.05
0
20
30
40
50
70
80
90
100
Gambar 8. Profil viskositas terukur larutan biogum Enterobacter ag/omerans N selama
pemanasan dan pendinginan pada tingkat pemanasan sampai 90oC.
Pengukuran viskositas terukur dilakukan pada laju geser 60 1/s, laju
pemanasan dan pendinginan 1 °C/meni!.
12
Tabel3. rv!odel efek pendinginan dari suhu !50 DC ke suhu 25 DC terhadap viskositas
terukur larutan biogum El1terolJacter aglol11eral1s N dengan laju geser 60 1/s
ｋｏｮｳ･ｴｲ｡ｓｩﾷｾ＠
I
ｾＨＢＧＥ＠
A
B
r'
b/vL
i
0.1
-00002
0.0271
0.8290
i
0.2
-0.0007
0.1196
0.9803
-0.0011
0.1954
0.9854
-0.0012
0.3030
0.9750
-0.0010
0.3494
0.9300
c - - - -_ _ _ _L -
1- ----=-c
L 0.3
I
i-L
OA
0.5
__ _
I
_____1
Tabel4
Model efek pendinginan dari suhu 60 DC ke suhu 25 DC terhadap viskositas
terukur larutan biogum El1terobacter aglol11eral1s N dengan laju geser 60 1Is
i----Kons entrasi
I
I
(%bl v)
..
0.1
I"
0.2
ｾ＠
0.3
ｾａ＠
I
0.5
L ___ _
A
B
r'
-0.0001
0.0208
0.8783
-0.0007
0.1143
0.9921
-0.0012
0.2078
0.9929
-0.0013
0.2789
0.9943
-0.0012
0.3640
0.9855
-_.
Tabel5. Model efek pendinginan dari suhu 70 DC ke suhu 25 DC terhadap viskositas
terukur larutan biogum El1terobacter aglol11eral1s N dengan laju geser 60 1/s
i·
i
c
I
_______+_
l
ｌｾ＠
A
r'
-
］ｾＭＬ＠
0.1
-
L__
1
Konsentrasi
_Jylogum
"
iii
ro
eo.
c; ::- 5
00
."l
Ｎｾ＠
ｾ＠
--larut8n Xantan gum 0,5')0 (bivl
II _:
3
2
2
ｾ＠
...
-',:-,
"
E aglomer3ns 0,5% (biv)
,j
0
:<
) 15
00
.;;
ＭＮＺｾ＠
':1
" :5
11111111IIIIIIII
40
30
20
50
60
70
80
....
90
100
suhu (QC)
Gambar 9. Perbandingan profil viskositas terukur selama pemanasan dan pendinginan
antara larutan biogum Enterobacter aglomerans N dan larutan xantan gum
pad a konsentrasi 0,5% (b/v). Pengukuran dilakukan pada laju geser 60 1/s
dengan laju pemanasan dan pendinginan 1°C/menit. Data adalah rata-rata
dari 2 kali ulangan.
ｾ
Ｍ
120
":..:...'- - - - ..
ｾＱＸＰ＠
ｾ＠
ｾＭ
22
80
-
00
［ｾ＠
00
0
60
'"
00
.;;
Q)
00
40
ｾ＠ Q)
!"
1i
20
0
l
20
............... E. aglomerans 0,5% (bfv)
-
30
40
50
60
70
Xantan 0.5% (b/v)
80
90
100
suhu ('G)
Gambar 10.
Perbandingan