Peralatan yang digunakan untuk karakterisasi lembaran bioplastik adalah FTIR Fourier Transform Infra-Red Spectrofotometer untuk
mengetahui gugus fungsi PHA dan lembaran bioplastik, DSC Differential Scanning Calorimetry untuk mengetahui T
m
melting point dan derajat kristalinitas PHA maupun lembaran bioplastik, dan Universal Testing
Machine UTM untuk mengetahui kuat tarik dan perpanjangan putus lembaran bioplastik.
B. TAHAPAN PENELITIAN
1. Persiapan Bahan Baku Bioplastik
Persiapan bahan baku bioplastik terdiri dari tiga tahap, yaitu persiapan substrat, kultivasi Ralstonia eutropha, dan proses hilir PHA.
a. Persiapan Substrat
Tahap persiapan substrat meliputi proses pembuatan hidrolisat pati sagu secara enzimatis serta persiapan kultur dan media fermentasi.
Proses pembuatan hidrolisat pati sagu dilakukan berdasarkan penelitian dari Akyuni 2003 yang dimodifikasi dari Maiden 1970,
Fullbrook 1984 dan Subarna 1984. Proses pembuatan tersebut dilakukan secara enzimatis yang terdiri dari dua tahap yaitu likuifikasi
dan sakarifikasi. Proses likuifikasi menggunakan enzim α-amilase dan
dilakukan pada suhu 90-95
o
C sedangkan proses sakarifikasi menggunakan enzim amiliglikosidase. Diagram proses pembuatan
hidrolisat pati sagu dapat dilihat pada Lampiran 1. Media propagasi dan fermentasi mengandung berbagai
komposisi yang dibutuhkan untuk pertumbuhan R. eutropha, salah satunya adalah hidrolisat pati sagu yang merupakan sumber karbon C
bagi R. eutropha. Kebutuhan hidrolisat pati sagu pada media adalah 30 gram per liter Atifah, 2006 atau sekitar 9,608 ml untuk media
propagasi II setelah dikonversi dengan perhitungan yang dapat dilihat pada Lampiran 7.
Pemeliharaan kultur R. eutropha dilakukan dengan cara menyimpan kultur dalam bentuk kering-beku, selain itu juga dipelihara
dalam media cair nutrient broth pada suhu 4
o
C dan disegarkan setiap 2 minggu dengan kondisi inkubasi 34
o
C selama 24 jam untuk pertumbuhan R. eutropha. Persiapan kultur dilakukan dengan
menumbuhkan R. eutropha sebanyak 10 vv ke dalam media propagasi I yang berupa nutrient broth NB steril 1 ml kultur
kedalam 9 ml NB. Nutrient broth adalah media pertumbuhan yang baik bagi bakteri sehingga R. eutropha yang merupakan bakteri gram
negatif Fardiaz, 1992 diharapkan dapat tumbuh dengan baik pula pada media NB. Setelah propagasi I, kultur NB dikocok dalam
waterbath shaker dengan kondisi suhu 34
o
C dan agitasi 150 rpm selama 24 jam. Kondisi ini berdasarkan penelitian yang dilakukan
Atifah 2006. Media fermentasi yang digunakan merupakan media E
Ayorinde et al., 1998 yang dimodifikasi sehingga rasio CN adalah 10 : 1 Wicaksono, 2003, konsentrasi awal fosfat K
2
HPO
4
5,8 gl Atifah, 2006 dengan hidrolisat pati sagu sebagai sumber karbon,
NH
4 2
HPO
4
sebagai sumber nitrogen serta NH
4 2
HPO
4
dan KH
2
PO
4
sebagai sumber fosfat. Sumber nitrogen N yang digunakan pada kultivasi RE adalah NH
4 2
HPO
4.
Perhitungan jumlah NH
4 2
HPO
4
yang dibutuhkan dapat dilihat pada lampiran 7. Komposisi media propagasi dan media fermentasi Atifah,
2006 dapat dilihat pada Tabel 2 berikut:
Media Bahan
Propagasi II 90 ml
Propagasi III 900 ml
Fermentasi 9000 ml
Sirup 9,608 ml
96,085 ml 960,854 ml
NH
4 2
HPO
4
0.566 gr 5.658 gr
56.577 gr K
2
HPO
4
0.522 gr 5.22 gr
52.2 gr KH
2
PO
4
0.342 gr 3.42 gr
34.2 gr MgSO
4
0.1 M 0.9 ml
9.0 ml 90 ml
Mikro Elemen 0.009 ml
0.9 ml 9 ml
Larutan mikroelemen dalam gl HCl 1 N terdiri dari 2,78 g FeSO
4
.7H
2
O, 1,98 g MnCl
2
.4H
2
O, 2,81 g CoSO
4
.7H
2
0, 1,67 g CaCl
2
.2H
2
O, 0,17 g CuCl
2
.2H
2
O, dan 0,29 g ZnSO
4
.7H
2
O. Hidrolisat pati sagu ditepatkan pH-nya menjadi ±7 dengan NaOH 4 M sedangkan
media E modifikasi diset pH-nya menjadi ±7 dengan H
3
PO
4
1,33 M. Komposisi media fermentasi dapat dilihat pada Tabel 2. Pelarutan
masing-masing garam dalam aquades secara terpisah akan lebih mudah terjadi bila dibandingkan dengan melarutkan seluruh garam secara
bersama-sama. Semua bahan untuk media fermentasi kecuali gula kemudian dicampurkan secara merata. Penepatan volume media
dilakukan dengan penambahan aquades. PH campuran garam dan gula kemudian ditepatkan menjadi 7 dengan menggunakan NaOH 4 M dan
H
3
PO
4
1,33 M. Hidrolisat pati sagu dan media E modifikasi kemudian disterilisasi pada wadah terpisah dengan suhu 121
o
C selama 15 menit untuk menghindari reaksi pencoklatan. Selanjutnya media didinginkan
30
o
C dan siap digunakan sebagai media propagasi maupun media fermentasi.
b. Produksi PHA secara Fed Batch
