Pengaruh Penambahan Amonium Sulfat dan Sukrosa pada Media Air Kelapa Terhadap Produksi dan Karakteristik Fisik Selulosa Mikrobial Acetobacter xylinum

PENGARUH PENAMBAHAN AMONIUM SULFAT DAN
SUKROSA PADA MEDIA AIR KELAPA TERHADAP
PRODUKSI DAN KARAKTERISTIK FISIK SELULOSA
MIKROBIAL Acetobacter xylinum

SKRIPSI

OLEH

CHANDRA OKTAVIANUS DEBATARAJA
110805071

DEPARTEMEN BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016

PENGARUH PENAMBAHAN AMONIUM SULFAT DAN
SUKROSA PADA MEDIA AIR KELAPA TERHADAP
PRODUKSI DAN KARAKTERISTIK FISIK SELULOSA

MIKROBIAL Acetobacter xylinum

SKRIPSI

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar
Sarjana Sains

OLEH

CHANDRA OKTAVIANUS DEBATARAJA
110805071

DEPARTEMEN BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016

PERSETUJUAN


Judul

Kategori
Nama
Nomor Induk Mahasiswa
Program Studi
Departemen
Fakultas

: Pengaruh Penambahan Amonium Sulfat dan
Sukrosa pada Media Air Kelapa Terhadap
Produksi dan Karakteristik Fisik Selulosa
Mikrobial Acetobacter xylinum
: Skripsi
: Chandra Oktavianus Debataraja
: 110805071
: Sarjana (S1) Biologi
: Biologi
: Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Sumatera Utara


Disetujui di
Medan, Januari 2016

Komisi Pembimbing :
Pembimbing 2

Pembimbing 1

Dra. Nunuk Priyani, M.Sc
NIP.196404281996032001

Prof. Dr. Erman Munir, M.Sc
NIP.196511011991031002

Disetujui Oleh :
Departemen Biologi FMIPA USU
Ketua

Dr. Nursahara Pasaribu, M. Sc

NIP.196301231990032001

i

PERNYATAAN

PENGARUH PENAMBAHAN AMONIUM SULFAT DAN
SUKROSA PADA MEDIA AIR KELAPA TERHADAP
PRODUKSI DAN KARAKTERISTIK FISIK SELULOSA
MIKROBIAL Acetobacter xylinum

SKRIPSI

Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya sendiri. Kecuali beberapa
kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.

Medan, Januari 2016

Chandra Oktavianus Debataraja
110805071


ii

PENGHARGAAN

Puji dan syukur penulis ucapkan ke hadirat Tuhan YME yang telah memberikan
karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan skripsi ini. Skripsi
yang berjudul “Pengaruh Penambahan Amonium Sulfat dan Sukrosa pada
Media Air Kelapa Terhadap Produksi dan Karakteristik Fisik Selulosa
Mikrobial Acetobacter xylinum” dibuat sebagai salah satu syarat untuk meraih
gelar Sarjana Sains FMIPA USU Medan.
Ucapan terimakasih terbesar pertama kali penulis sampaikan kepada kedua
orang tua penulis, ayahanda Hotman Debataraja dan ibunda tercinta Hanna br.
Nainggolan yang selalu memberikan pengorbanan, dukungan, semangat, kasih
sayang dan doa kepada penulis. Kepada adik-adik, Junita Debataraja dan
Riogomosdo Debataraja yang selalu mendoakan dan memicu semangat penulis.
Kepada seluruh keluarga besar atas segala bantuan yang diberikan baik moril
maupun materil kepada penulis.
Terimakasih penulis sampaikan kepada Ketua Departemen Biologi Ibu Dr.
Nursahara Pasaribu, M. Sc dan staf pegawai Departemen Biologi FMIPA USU.

Terimakasih banyak kepada Bapak Prof. Dr. Erman Munir, M.Sc selaku dosen
pembimbing 1 dan Ibu Dra. Nunuk Priyani, M. Sc selaku dosen pembimbing 2
yang telah memberikan bimbingan dan banyak masukan selama pelaksanaan
penelitian maupun penyusunan skripsi ini. Ucapan terimaksih juga penulis
sampaikan kepada Ibu Dr. It Jamilah, M.Sc dan Bapak Drs. Arlen Hanel Jhon, M.
Si selaku dosen penguji yang telah memberikan masukan demi penyelesaian
penulisan skripsi ini. Kepada seluruh dosen dan staf pengajar di Biologi USU,
terimakasih atas ilmu yang penulis dapatkan selama perkuliahan.
Penulis juga menyampaikan terimakasih kepada teman-teman dan sahabat
di Biologi angkatan 2011, Frico Situmeang, Grace Sonia, Grace Lumbantoruan,
Poppy, Virza, Steven, Famela, Rasmin, Rani Artha, Imelda, Dewi Olivia, Nisa,
Siska Teresya, Titis, Romida, Jordan, Natanael, Taufik, Mujahidin, Nasir, Junet,
Luhut, Riski, Feby, Nopi, Corry, Dedek, Khairiyah, Sera, Arisa, Siska Renata,
Violita, Suri, Nana, Rinda, Berlina, Maya, Desy Budi, Ribka, Venitha, Nelly,
Yentiti, Pufeb, Elsa, Sahrina, Putri Pucil, Siska Dewi, Desi Munthe, Ristia, Gani,
Zia, Mesra, Rani Apriani, dan Mariati. Terimakasih atas kesan dan keberagaman
yang penulis dapatkan di Biologi USU. Kepada teman-teman asisten Mikrobiologi
Aditiya Bungsu, Zulfatun Naimah, Boby Pranoto, Rita SM Pardosi, Novita
Wijaya, Dian Pratiwi, Ella Ramadayani, Khairisa “Icha”, Ester Raisa Lase, dan
Agung, terimakasih atas dukungan dan kerjasamanya. Kepada abang/kakak asuh

Yulliyanti D Silalahi, Adrian Hartanto, dan semua Biologi 2009. Kepada adik
asuh Nadya Damanik dan semua Biologi 2013. Kepada seluruh keluarga besar
Biologi USU, Biologi 2010, Biologi 2012, Biologi 2014, dan Biologi 2015.
Pada kesempatan ini penulis juga mengucapkan terimakasih kepada
Kementerian Pendidikan Republik Indonesia (sekarang Kementerian Riset
Teknologi dan Pendidikan Tinggi) atas bantuan beasiswa Bidik Misi selama 4
tahun yang sangat membantu penulis selama menempuh pendidikan di Perguruan
Tinggi. Semoga penulis dapat memberikan yang terbaik dan berperan dalam
memajukan negara tercinta Indonesia kelak.

iii

Akhirnya dengan senang hati, penulis mengharapkan kritik dan saran yang
bersifat membangun dari semua pihak demi kesempurnaan penellitian dan
penulisan skripsi ini. Semoga Tuhan YME membalas semua kebaikan yang kita
berikan.

Medan, Januari 2016

Penulis


iv

PENGARUH PENAMBAHAN AMONIUM SULFAT DAN
SUKROSA PADA MEDIA AIR KELAPA TERHADAP
PRODUKSI DAN KARAKTERISTIK FISIK SELULOSA
MIKROBIAL Acetobacter xylinum

ABSTRAK

Acetobacter xylinum merupakan bakteri penghasil selulosa mikrobial yang telah
digunakan pada berbagai industri, seperti industri makanan, kertas, elektronik,
farmasi dan biomedis. Studi tentang pengaruh penambahan amonium sulfat dan
sukrosa pada media air kelapa terhadap produksi dan karakteristik fisik selulosa
mikrobial telah dilakukan. Konsentrasi amonium sulfat yang digunakan adalah 0,
0,5, 1, dan 1,5 % dikombinasikan dengan konsentrasi sukrosa 0, 2, 4, dan 6 %,
dilakukan pengkulturan selama 3 hari. Selanjutnya selulosa mikrobial dari
masing-masing perlakuan di uji karakteristik fisik berdasarkan rendemen,
ketebalan, kandungan air, dan daya tarik. Semakin tinggi konsentrasi sukrosa
yang digunakan akan meningkatkan produksi dan kualitas fisik selulosa

mikrobial. Konsentrasi amonium sulfat 1 % menghasilkan produksi dan kualitas
fisik selulosa mikrobial yang terbaik, akan tetapi dapat menurunkan produksi dan
kualitas fisik pada konsentrasi 1,5 %. Rendemen selulosa mikrobial tertinggi yang
didapatkan ialah 31,23 %. Ketebalan selulosa mikrobial tertinggi yang diperoleh
ialah 8,77 mm. Kandungan air selulosa mikrobial tertinggi ialah 95,54 % dan daya
tarik tertinggi ialah 3,234 MPa. Perlakuan penambahan amonium sulfat sebanyak
1 % dan sukrosa 6 % menghasilkan selulosa mikrobial dengan rendemen,
ketebalan, kandungan air, dan daya tarik yang lebih tinggi. Namun, hasil uji
statistik menunjukkan bahwa perbedaan perlakuan tidak berbeda nyata terhadap
rendemen, ketebalan, kandungan air, dan daya tarik.
Kata kunci: amonium sulfat, sukrosa, selulosa mikrobial, produksi, karakteristik
fisik

v

THE EFFECTS OF AMMONIUM SULPHATE AND SUCROSE
ADDITION INTO COCONUT WATER MEDIA ON THE
PRODUCTION AND PHYSICALCHARACTERISTICS OF
MICROBIAL CELLULOSE BY Acetobacter xylinum


ABSTRACT

Acetobacter xylinum is a bacterium that produces microbial cellulose which has
been commonly used in several industries factory such as food industry, paper,
electronics, pharmacy, and biomedical. Study about the effects of ammonium
sulphate and sucrose addition into coconut water media on the production and
physical characteristics of microbial cellulose by Acetobacter xylinum has been
conducted. Ammonium sulphate were 0, 0.5, 1 and 1.5 % which were combined
with 0, 2, 4, 6 % of sucrose. The cultures were growth for three days. Microbial
cellulose of each treatments was analysed based on the physical properties such as
rendemen, thickness, water content and tensile strength . The higher sucrose
concentration added to the medium, the better production and physical
characteristics of microbial cellulose. Concentration of ammonium sulphate 1 %
was produce the best quality of microbial cellulose, while 1.5 % decreased the
production and the quality of microbial cellulose. The highest rendemen,
thickness, water content and the tensile strength of microbial cellulose was 31.23
%, 8.77 mm, 95.54 %, 3.234 MPa, respectively. The combination treatment of 1
% ammonium sulphate and 6 % of sucrose produced the best value of rendemen,
thickness, water content and the tensile strength. However statistical test showed
that there were no significant different among the treatment.

Key words: ammonium sulphate, sucrose, microbial cellulose, Acetobacter
xylinum, physical characteristic.

vi

DAFTRAR ISI

Halaman
PERSETUJUAN
PERNYATAAN
PENGHARGAAN
ABSTRAK
ABSTRACT
DAFTAR ISI
DAFTAR GAMBAR
DAFTAR LAMPIRAN

i
ii
iii
v
vi
vii
ix
x

BAB 1

PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
1.2. Rumusan Masalah
1.3. Tujuan Penelitian
1.4. Hipotesis
1.5. Manfaat Penelitian

1
1
2
3
3
3

BAB 2

TINJUAN PUSTAKA
2.1 Selulosa Mikrobial
2.2 Acetobacter xylinum
2.3 Konsorsium Mikroba
2.4 Amonium Sulfat
2.5 Sukrosa
2.6 Air Kelapa
2.7 Aplikasi Selulosa Mikrobial

4
4
5
6
7
8
9
10

BAB 3

BAHAN DAN METODE
3.1 Waktu dan Tempat
3.2 Rancangan Penelitian
3.3 Prosedur Penelitian
3.3.1 Penyiapan Starter Acetobacter xylinum
3.3.2 Produksi Selulosa Mikrobial
3.3.3 Analisis Karakteristik Fisik Selulosa Mikrobial
3.3.3.1 Pengukuran Rendemen
3.3.3.2 Pengukuran Ketebalan Selulosa Mikrobial
3.3.3.3 Analisis Kandungan Air
3.3.3.4 Uji Tarik
3.3.4 Pertumbuhan Acetobacter xylinum
3.4.5 Pertumbuhan Konsorsium Mikroba

11
11
11
11
11
12
12
12
13
13
13
13
14

BAB 4

HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Rendemen Selulosa Mikrobial

15
15

vii

4.2
4.3
4.4
4.5
4.6
BAB 5

Ketebalan Selulosa Mikrobial
Kandungan Air Selulosa Mikrobial
Daya Tarik Selulosa Mikrobial
Pertumbuhan Acetobacter xylinum
Konsorsium Bakteri

KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
5.2 Saran

17
19
20
21
23
25
25
25
26
31

DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN

viii

DAFTAR GAMBAR

Nomor
1
2
3
4
5
6
7

Judul
Struktur Selulosa
Rendemen Selulosa Mikrobial
Ketebalan Selulosa Mikrobial
Kandungan Air Selulosa Mikrobial
Daya Tarik Selulosa Mikrobial
Pertumbuhan A. xylinum
Konsorsium Bakteri

ix

Halaman
4
15
17
19
20
22
23

DAFTAR LAMPIRAN

Nomor
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11

Judul

Halaman

Komposisi Media Hestrin Scrahmm (HS) Agar dalam 1
Liter Media
Uji Statistik ANOVA
Alur Kerja Penyiapan Starter A. xylinum
Alur Kerja Produksi Selulosa Mikrobial
Alur Kerja Pengukuran Rendemen Selulosa Mikrobial
Alur Kerja Pengukuran Ketebalan Selulosa Mikrobial
Alur Kerja Pengukuran Kandungan Air
Alur Kerja Pengukuran Daya Tarik
Alur Kerja Perhitungan A. xylinum
Alur Kerja Perhitungan Konsorsium Bakteri
Foto Kerja

31

x

32
33
34
35
36
37
38
39
40
41