LAPRAK BIOPROS

I. TUJUAN

 Memahami proses fermentasi aerobic dalam memproduksi metabolit  Memahami proses hilir dalam suatu proses produksi

II. DASAR TEORI

Scleroglucan merupaka senyawa polimer yang terdiri dari rantai lurus nuit β-D-1(1-3)-glukopyranosyl dan mengandung cabang β-D-1(1-6)-β-D-1(1-3)-glukopyranosyl pada setiap nuit ketiga dari β-D-1(1-3)-glukopyranosyl. Scleroglukan dihasilkan dalam bentuk cairan, namun demikian zat ini mempunyai viskositas dan berat molekul yang sangat tinggi yaitu masing-masing sekitar 30 Cps dan 1.000.000 . Selainitu scleroglukan mempunyai kisaran pH, salinitas dan suhu yang cukup tinggi. Scleroglukan adalah eksopolisakarida alami yang dihasilkan oleh jamur sclerotum rolfsii yang telah dipelajari secara ekstensif untuk berbagai aplikasi

komersial dan juga menunjukkan beberapa sifat farmakologis. Scleroglukan dihasilkan dari fermentassi submerged dari S.glucanicum dan S.rolfsii menggunakan berbagai jenis substrat berbahan dasar karbohidrat atau gula. DAriproses metabolism tersebut dihasilkan beberapa enzim diantaranya selulase, fosfatidase, arabinose, ekogalaktanase, poligalakturanase dan eksomanase. Proses fermentasi enzim-enzim tersebut mengubah bahan baku menjadi scleroglucan.

Sifat-sifat kimia:

 Menyebar lebih mudah dalam air pada suhu ruang karena adanya –D-(1-6)-glucopyranosyl yang meningkatkan kelarutan polisakarida dan β yang mengurangi kemampuan untuk membentuk gel.

 Kompatibel dan menghasilkan sifat yang menguntungkan untuk pelepasan obat yang dimodifikasi.

Di beberapa negara scleroglucan banyak digunakan sebagai moisturizer, thickening agent, stabilizer pada industry kosmetik, medis, makanan, dan oil recovery industry. Scleroglucan dipasarkan dalam bentuk serbuk, hal ini menunjukkan bahwa dalam proses pemurniannya telah mengalami beberapa tahapan seperti homogenasi, netralisasi, sentrifugasi, presipitasi, dan pengeringan.

Kegunaan:

- Di industry kosmetik,scleroglucan dapat digunakan dalam kompisisi krim rambut dalam berbagai persiapan perawatan kulit, krim dan lotion pelindung.

- Untuk farmasi, scleroglucan dapat digunakan sebagai laksatif dalam lapisan tablet dan secara umum untuk menstabilkan suspense.

- Penggunaan scleroglucan sebagai antitumor, senyawa antivirus dan antimikroba, yang telah menunjukkan efek stimulasi kekebalan tubuh dibandingkan dengan biopolymer lain.

LAPORAN PRAKTIKUM BIOPROSES

PEMBUATAN SCLEROGLUCAN SECARA FERMENTASI DENGAN

SCLEROTIUM ROLFSII

Dosen Pembimbing: Dr. Bintang Ihwan Moehady M.Sc

Kelompok / Kelas

: 2 / 2C

Nama

: 1. Arief Arisyarvi

NIM. 151411069

2. Arisya Julviana

NIM. 151411070

3. Dhiya Tsuraya Salsabil

NIM. 151411072

Tanggal Praktikum

: 15 Desember 2016

Tanggal Pengumpulan Laporan : 28 Desember 2016

PROGRAM STUDI DIPLOMA III TEKNIK KIMIA

JURUSAN TEKNIK KIMIA

POLITEKNIK NEGERI BANDUNG

TAHUN 2016

PENDAHULUAN

1.1 TUJUAN PERCOBAAN

1. Mempelajari proses fermentasi aerobik dalam memproduksi metabolit

2. Mempelajari proses hilir dalam suatu proses produksi

BAB II

2.1 Scleroglucan

Scleroglucan adalah polisakarida alami yang dihasilkan oleh fermentasi jamur

berfilamen Sclerotium rolfsii. Schlerogucan telah dipelajari secara ekstensif untuk berbagai

macam aplikasi.

Produksi

Schlerogucan pertama kali disiarkan oleh Halleck, seseorang yang

mempelajari dan meneliti

Sclerotium glucanicum untuk mengeluarkan polisakarida dari luar

sel. Pillsbury Corporation memperkenalkan schlerogucan pada pasar dengan nama dagang

Polytran. Dan pada tahun 1976, schlerogucan di pasarkan secara komersial oleh CECA S.E

yaitu perusahaan keluaran Prancis. Diperkenalkan dengan nama Bio – polymer CS.

Ini adalah bahan yang sangat serbaguna, yang meningkatkan karakteristik sensorik

dari produk perawatan pribadi. Scleroglucan memiliki sifat reologi, dan tidak seperti

kebanyakan getah alam dan sintetis, memiliki stabilitas termal yang tinggi, tahan terhadap

hidrolisis dan mempertahankan kelembaban.

Scleroglucan dapat digunakan pada rambut, kulit dan perawatan matahari, mandi dan

produk tubuh dan kosmetik warna. Scleroglucan juga memiliki aplikasi dalam formulasi

untuk pertanian. Dalam pandangan untuk menggantikan Xanthan gum, scleroglucan bisa

sangat berguna dalam pembuatan makanan di mana proses pemanasan yang terlibat, karena

stabilitas termal bahwa hal itu menunjukkan.

2.1.1 Kimia

Struktur kimia terdiri dari residu β -1,3-D-glukosa dengan satu β -1,6-D-glukosa

rantai samping setiap tiga residu utama. Meskipun menghasilkan larutan air dengan viskositas

yang sangat tinggi, berat molekul yang sangat tinggi: Mw = 1.000.000 Da.

Gambar 1. Polisakarida Scleroglucan; β (1-3) terkait D-glukosa dengan rantai sisi β (1-6)

glukosa setiap tiga satuan.

a. Stabilitas termal yang tinggi

Tidak seperti kebanyakan getah alam dan sintetis, suhu tinggi memiliki sedikit efek

pada viskositas scleroglucan. Pada suhu di bawah 10 ° C (50 ° F), scleroglucan

memiliki penampilan semi-gel yang dapat dihilangkan dengan agitasi atau

pemanasan. Scleroglucan dapat disterilkan dengan pemanasan pada suhu 121 ° C (250

° F) selama 20 jam tanpa mempengaruhi viskositas mereka.

b. Menghasilkan nilai dan anti-menetap

Scleroglucan memiliki perilaku pseudo-plastik dengan nilai yield yang tinggi. Karena

nilai yield yang tinggi, hal ini sangat efektif dalam memegang partikel dalam

suspensi, statis serta dalam kondisi yang dinamis, tanpa resiko sedimentasi.

c. Kompatibilitas yang sangat baik

Karena sifat non-ionik, asam dan basa tidak dapat mempengaruhi scleroglucan pada

rentang pH yang besar (2,5 sampai 12), dan jadi jangan kebanyakan elektrolit. Hal ini

kompatibel, tanpa sinergisme, dengan sebagian besar pengental lainnya seperti guar

gum, permen kacang locust, alginat, gelatin, gum xanthan, karagenan, dan turunan

selulosa. Hal ini juga kompatibel dengan sebagian besar surfaktan banyak digunakan

seperti sulfat, sulfonat dan garam amonium. Scleroglucan tetap larut dalam campuran

yang mengandung hingga 50 persen dari poliol dan glikol.

2.2

Fermentasi Aerob

Fermentasi aerob adalah sebuah reaksi katabolisme yang memerlukan suasana aerobic

dengan proses keberadaan oksigen sangat dibutuhkan yang menghasilkan energi dengan

jumlah yang besar. Energi yang disimpan dalam bentuk kimiawi yang dikenal dengan kode

ATP. Energi ATP digunakan oleh sel dalam tubuh makhluk hidup untuk menunjang

pertumbuhan, gerak, transportasi, reproduksi dan kegiatan yang lainnya. Untuk lebih

sederhananya, rumus aerob digambarkan secara sederhana yaitu

BAB III

METODOLOGI PRAKTIKUM

3.1 Mikroorganisme

Sclerotium Roflsii atau Sclerotia sp

3.2 Alat dan Bahan

Alat :

1. Alat centrifuge

2. Tabung reaksi

3. Leher angsa

4. Neraca

5. Leher angsa

6. Gelas kimia

7. Gelas kimia

8. Tabung reaksi

9. Erlenmeyer 250 mL

10. Erlenmeyer 1L

11. Spirtus

12. Pipet ukur 10 mL

13. Hot plate

14. Autoklaf

15. Cawan penguapan

16. Botol semprot

Larutan yang mengandung gula ( glukosa, gula cair, air kelapa)

PROSEDUR KERJA PEMBUATAN SCHLEROGUM

e

Pembuatan PDb dalam aquadest 75 mL

 Kentang 15 gram  Dextrose 1,5 gram  CaCO3 0,0015 gram

 MgSO4.7H2O 0,0015 gram

Bahan-bahan tersebut dilarutkan dalam 75 mL aquadest

 PDB dibuat duplo (5mL sebagai media starter dan 40mL sebagai media intermediet). Disterilkan lalu didiamkan pada suhu ruang

Biakan Sclerotium Roflsii yang terdapat pada agar miring diambil menggunakan jarum ose dan masukkan kedalam 5mL media starter lalu inkubasi kedalam inkubator shaker

selama 1 hari ( 180 rpm, 28o_C)

Pembuatan Media Produksi untuk Scleroglucan

 % gula cair 180 mL  NaNO3 0,3% (180 mL) = 0,675 gr (225 mL)  Yeast extract 0,1% (180 mL) = 0,225 gr (225 mL)  MgSO4.7H2O 0,025% (180 mL) = 0,05625 gr (225 mL)  K2HPO4 0,13% (180 mL) = 0,2925 gr (225 mL)  Asam Sitrat 0,07% (180 mL) = 0,1575 gr (225 mL)  KCl 0,05% (180 mL) = 0,1125 gr (225 mL)  FeSO4 0,005% (180 mL) = 0,01125 gr (225 mL)  Cek pH 4.5 ± 0.2

 Tambahkan inokulum aktif sebanyak 75 mL (15% dari 500 mL), Gunakan

reaktor minimal 1:4 volume yang ada didalamnya. Lakukan fermentasi 72

Timbang berat kosong centrifuge tube, lalu masukkan larutan yang telah dipasteurisasi ke dalam Centrifuge tube, pisahkan larutan memakai Sentrifuge sehingga akan didapat

sel dan supernatan.

Setelah fermentasi, pasteurisasi larutan tersebut pada suhu 90o_{C selama 20-25 menit}

Timbang berat kosong Centrifuge tube, lalu masukkanlarutan yang telah dipasteurisasi ke dalam centrifuge tube. Pisahkan larutan memakai Sentrifuge sehingga akan didapat

sel dan supernatan (timbang berat sel dan ukur pH serta viskositasnya)

Supernatan yang diperoleh ditambahkan Isopropil alkohol (IPA) sebanyak 3 kali jumlah volume supernatan (1:3)

Tunggu selama satu hari, sehingga akan didapatkan endapan (Gum) Untuk memisahkan endapan (Gum) dan larutan digunakan Centrifuge kembali (Jangan lupa menimbang

berat centrifuge kosong)

Masukkan 5mL media starter yang sudah di inkubasi selama 1 hari dan masukkan ke dalam 40mL media intermediet. Inkubasi kedalam inkubator shaker selama 1 hari

( 180 rpm, 28o_{C) , inokulum aktif}

Tambahkan seluruh inokulum aktif kedalam media produksi. Gunakan erlenmeyer minimal 1:4 volume yang ada. Lakukan fermentasi selama ± 72 jam dalam inkubator

BAB IV

DATA PENGAMATAN

4.1

Data Pengamatan dan Pengolahan Data

Tabel 1. Data Nilai pH dan Brix Sampel

Waktu

pH

Scleroglucan dari sentrifugasi 1

6

Sclerogucan dari sentrifugasi 2

-

4.1.1 Data Sentrifugasi

a. Sentrifugasi 1

Keterangan

Tabung

1

2

3

4

Berat tabung sentrifuge kosong (gr)

84,64

85,56

86,18

85,27

Berat tabung kosong + Endapan sel basah (gr)

86,09

86,97

87,04

86,55

Berat tabung kosong + Endapan sel kering (gr)

85,63

86,02

86,51

85,62

Berat endapan basah (gr)

1,45

1,41

0,86

1,28

Berat endapan kering (gr)

0,99

0,46

0,33

0,35

Tabel 2. Pengamatan sentrifugasi tanpa penambahan IPA

- Total Berat Sel Basah

= 5 gram

- Total Berat Sel Kering

= 2,13 gram

Setelah terpisah simpan larutan IPA yang terpisah pada tmpat khusus dan endapan (Gum) kemudian dioven pada suhu 50-60o_{C hingga kering (tidak gosong)}

Gum yang didapat ditimbang, lalu larutkan pada aquadest sebanyak 1%. Tentukan massa jenisnya lalu mengukur viskositas gum

b. Sentrifugasi 2

Keterangan

Tabung

1

2

3

4

Berat tabung sentrifuge kosong (gr)

85,33

85,42

85,07

84,59

Berat tabung kosong + Endapan gum

basah (gr)

85,61

85,74

85,28

84,63

Berat tabung kosong + Endapan gum

kering (gr)

-

-

-

-

Berat endapan basah (gr)

0,28

0,32

0,21

0,04

Berat endapan kering (gr)

-

-

-

-

Tabel 3. Pengamatan sentrifugasi pada supernatan yang ditambahkan IPA

- Total Berat Gum Basah

= 0,85 gram

- Total Berat Gum Kering

= -

4.2 Gambar Pengamatan

No.

Gambar

Keterangan

1.

Proses perebusan kentang untuk

didapatkan sari nya yang akan

dimasukkan ke dalam larutan

dextrose, CaCO

3

, MgSO

4.

7H

2

O dan

2.

Pembuatan PDB dengan

memasukan sari kentang kedalam

larutan yang sudah terdapat

dextrose, CaCO

3

, MgSO

4.

7H

2

O dan

aquades untuk dijadikan media

starter dan media intermediet untuk

mengembangbiakkan mikroba

3.

Proses pasteurisasi pada media

produksi yang didalamnya terdapat

mikroba yang telah difermentasi

selama ±72 jam. Proses pasteurisasi

ini bertujuan untuk menghilangkan

beberapa mikroba yang tidak

diinginkan yang terdapat didalam

media fermentasi.

4.

Membagi menjadi 4 bagian dan

masukkan pada tabung sentrifugasi

guna memisahkan supernatan dan

sel yang terkandung di dalam media

produksi yang sudah dilakukan

fermentasi.

5.

Setelah dilakukan fermentasi

didapatkan supernatan dan sel yang

mengendap dibagian bawah tabung

sentrifugasi, yang kemudian

dipisahkan antara sel dan

supernatannya untuk dilakukan

tahap berikutnya untuk

mendapatkan gum yang diinginkan

6.

Didapatkan sel setelah dilakukan

proses sentrifugasi. Kemudian

keringkan dan timbang

7.

Supernatan ditambahkan IPA, yang

kemudian didiamkan selama satu

hari dengan maksud untuk

mendapatkan gum pada saat

8.

Didapatkan gum setelah melakukan

sentrifugasi ke 2 yang terdapat pada

bagian bawah tabung sentrifugasi.

Kemudian keringkan dan timbang

BAB V

PEMBAHASAN DAN KESIMPULAN

5.1 Pembahasan

Arief Arisyarvi

(NIM. 151411069)

Praktikum kali ini yaitu pembuatan scleroglucan. Scleroglucan merupakan

polisakarida alami dengan struktur kimia terdiri dari residu β 1,3Dglukosa dengan satu β

-1,6-D-glukosa rantai samping setiap tiga residu utama yang dihasilkan oleh fermentasi jamur

berfilamen Sclerotium rolfsii. Pembuatan scleroglucan dilakukan dengan metode fermentasi

aerob. Fermentasi aerob merupakan sebuah reaksi katabolisme yang memerlukan suasana

aerobic dengan proses keberadaan oksigen sangat dibutuhkan yang menghasilkan energi

dengan jumlah yang besar. Sclerotium roflsii yang digunakan berbahan dasar karbohidrat

atau gula yang menghasilkan beberapa enzim seperti arabinase, galaktosidase, fosfaditase dll,

yang berperan dalam fermentasi bahan baku menjadi scleroglukan.

Fermentasi dilakukan dengan menggunakan media starter dan media intermediet yaitu

PDB yang akan menjadi inokulum aktif. . PDB digunakan untuk menanam mikroba serta

mengembangbiakkannya yang kemudian akan dicampurkan ke dalam media produksi. Media

produksi yang memiliki komposisi terbanyak air gula sebagai sumber nutrien, ditambahkan

sari kentang yang merupakan nutrien lainnya untuk S.Roflsii dalam membuat scleroglucan

yang ditambahkan juga beberapa zat seperti Dextrose, KH

2

PO

4

(penstabil pH), MgSO

4

.7H

2

O

(makronutrien), (NH

4

)

2

SO

4

(sumber nitrogen), dan CaCO

3

.

Pada awal percobaan mikroba S.Roflsii ditanam pada 5 ml media starter dan

diinkubasi selama 1 hari dengan kecepatan shaker 180 rpm untuk menumbuhkan mikroba.

Mikroba yang telah diinkubasi, dimasukan ke dalam 40 ml media intermediet dan diinkubasi

selama 1 hari dengan kecepatan shaker 80 rpm yang bertujuan untuk membuat mikroba dapat

beradaptasi ke dalam lingkungan baru dalam skala produksi yang lebih besar sebagai

inokulum aktif. Mikroba yang tumbuh dalam media intermediet dipindafkan ke dalam media

produksi dan dilakukan fermentasi. Fermentasi yang dilakukan secara aerob pada suhu 28

+/-2

0

C ini merupakan suhu optimum mikroba S.Roflsii dalam produksi scleroglucan, submerged

fermentasi ini dilakukan selama +/-72 jam. Setelah proses fermentasi, dilakukan pasteurisasi

pada suhu 90

0

C yang bertujuan untuk menghilangkan beberapa mikroba yang tidak

diinginkan yang tumbuh pada fermentasi aerob. Setelah proses fermentasi terlihat adanya

endapan terbentuk. Oleh karena itu dilakukan sentrifugasi untuk memisahkan padatan dari

cairan sehingga didapatkan supernatan dan sel yang mengendap dibagian bawah tabung

sentrifugasi, yang kemudian dipisahkan antara sel dan supernatannya untuk dilakukan tahap

berikutnya untuk mendapatkan gum yang diinginkan. Sel yang didapatkan ditimbang berat

basah maupun keringnya. Dari hasil penimbangan, berat basah sel sebesar 5 gr da berat

kering sel sebesar 2,13 gr dengan pHnya yaitu 5.

Supernatan ditambahkan Isopropil alkohol (IPA) sebanyak 3 kali jumlah volume

supernatan (1:3) dan didiamkan selama 1 hari yang bertujuan untuk mendapatkan gum yang

diinginkan. Endapan(gum) yang dihasilkan dipisahkan dengan sentrifugasi. Hasil gum basah

yang didapatkan sebesar 0,85 gr sedangkan gum kering tidak dapat diketahui beratnya

dikarenakan gum yang sedang dikeringkan menghilang. Hal inipun menyebabkan gum tidak

dapat dicek pH maupun viskositasnya.

Arisya Julviana (NIM. 151411070) dan Dhiya Tsuraya S.(NIM. 151411072)

Pada praktikum kali ini dilakukan suatu fermentasi secara aerobik untuk

menghasilkan scleroglugan dengan mikroba Sclerotium Rolfsii. Scleroglucan memiliki

struktur kimia terdiri dari residu β -1,3-D-glukosa dengan satu β -1,6-D-glukosa rantai

samping setiap tiga residu utama. Dimana scleroglucan ini memiliki banyak kegunaan baik

dari segi kecantikan hingga pertanian. Prkatikum ini bertujuan untuk mempelajari proses

fermentasi aerobik dalam memproduksi metabolit dan mempelajari proses hilir dalam suatu

proses produksi.

Fermentasi dilakukan dengan menggunakan berbagai jenis substrat berbahan dasar

karbohidrat atau gula dengan media starter dan media intermediet yaitu PDB yang akan

menjadi inokulum aktif. Sclerotium Rolfsii merupakan suatu jenis jamur sehingga dibutuhkan

PDB untuk dapat memprosuksi scleroglucan. PDB digunakan untuk menanam mikroba serta

mengembangbiakkannya yang kemudian akan dicampurkan ke dalam media produksi yaitu

air gula yang dicampurkan dengan nutrisi-nutrisi lainnya.

Adapun komposisi yang terkandung didalam media starter maupun media produksi

dalam pembuatan Scleroglucan ini antara lain :



Dextrose Sebagai sumber nutrien yang spesifik untuk mikroba



Gula dan ekstrak kentang sebagai sumber nutrien mikroba



Zat pendukung seperti KH

2

PO

4

, dan MgSO

4

.7H

2

O sebagai makronutrient tambahan

yang akan terurai menjadi unsur-unsur S,P, dan Mg

+2



(NH

4

)

2

SO

4

ditambahkan sebagai sumber nitrogen.



KH

2

PO

4

sebagai penstabil pH media.

Pertama mikroba ditanam pada 5 mL media starter yang berada pada tabung reaksi

guna menumbuhkan mikroba, yang kemudian diinkubasi selama 1 hari dalam inkubator

shaker dengan kecepatan 180 rpm. Kemudian dimasukkan kedalam 40 mL media

intermediet, dan diinkubasi selama 1 hari dalam inkubator shaker kecepatan 80 rpm guna

mengembangbiakkan mikroba serta mikroba melakukan adaptasi pada media yang baru agar

berkembang biak dengan baik yang nantinya akan menjadi inokulum aktif. Setelah itu,

dipindahkan kedalam media produksi dan dilakukan fermentasi selama ±72 jam dengan suhu

28±2

o

C. Setelah fermentasi berlangsung selama ±72 jam, dilakukan pasteurisasi larutan pada

suhu 90

o

_{C selama ±20-25 menit guna menghilangkan mikroba yang tidak diinginkan atau}

bersifat patogen pada saat proses fermentasi berlangsung. Setelah dilakukan pasteurisasi

dilakukan sentrifugasi pada larutan guna memisahkan sel/ padatan yang terbentuk dengan

cairan yang kemudian didapatkan sel/ endapan pada bagian bawah tabung sentrifuge dan

didapatkan pula superntan yang terpisah. Kemudian sel ditimbang berat basah maupun

keringnya, sel dikeringkan didalam oven pada suhu 50-60

o

C. Didapatkan perolehan berat

basah sel pada saat percobaan sebesar 5 gram dan berat sel keringnya sebesar 2,13 gram.

Kemudian sel kering dilakukan pengecekan pH dan didapatkan pH sel kering yaitu 6.

Supernatan yang terpisahkan pada saat sentrifugasi pertama kemudian ditambahkan

IPA (Isopropil aklohol) dengan perbandingan 1:3, penambahan IPA ini bertujuan untuk

mengendapkan scleroglucan. Setelah ditambahkan IPA kemudian didiamkan selama 1 hari.

Kemudian dilakukan sentrifugasi kembali guna memisahkan gum yang diinginkan dan

didapatkan gum pada bagian bawah tabung sentifugasi. Gum yang terbentuk setelah

sentrifugasi kedua sangatlah sedikit, gum basah yang diperoleh sebesar 0,85 gram. Namun,

gum kering tidak dapat diidentifikasi pada tahap berikutnya karena ketika gum basah

disimpan dalam desikator, gum menghilang begitu saja. Sehingga tidak dapat dicek Ph,

viskositas dan lain-lainnya. Sclerogucan memiliki pH berkisar 6-7,5 dengan viskositas 127,72

Cps. Walaupun pembuatan sclerogucan pada praktikum kali ini belum optimal, namun telah

berhasil membuat sclerogucan.

Gambar 2. Gum yang terbentuk setelah sentrifugasi kedua

5.2 Kesimpulan

Setelah melakukan percobaan dan berdasarkan tujuan dari percobaan dapat disimpulkan

bahwa :

1. Scleroglucan dapat diperoleh melalui tahap fermentasi secara aerobik dengan

menggunakan mikroba jenis jamur yaitu Sclerotium Rolfsii.

2. Untuk mendapatkan Scleroglucan dilakukan melalui beberapa tahapan diantaranya

melalui tahap sterilisasi, inkubasi, fermentasi, pasteurisasi dan sentrifugasi.

3. Pada sentrifugasi pertama didapatkan berat sel basah sebesar 5 gram dan berat sel

kering sebesar 2,13 gram dengan pH 6. Pada sentrifugasi kedua didapatkan gum basah

sebesar 0,85 gram.

DAFTAR PUSTAKA

Moehady, Bintang Ihwan. Modul Praktikum Bioproses “ Pembuatan Sleroglucan secara

Fermentasi dengan Sclerotium Rolfsii”. Bandung, Politeknik Negeri Bandung

http://www.elicityl-oligotech.com/?fond=rubrique&id_rubrique=56

[diakses

pada

25

Desember 2016]

http://www.cargill.com/products/personal-care/ingredients/hydrocolloids/scleroglucan/

[diakses pada 24 Desember 2016]

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Scleroglucan adalah eksopolisakarida alami yang dihasilkan oleh jamur sclerotium rolfsii yang telah dipelajari secara ekstensif untuk berbagai aplikasi komersial dan juga menunjukkan beberapa sifat farmakologis. Sifat fisika-kimia : a. Menyebar lebih mudah dalam air pada suhu ruang karena adanya -D-(1-6 - glukopiranosil yang meningkatkan kelarutan polisakarida dan β mengurangi kemampuan untuk membentuk gel. b. Kompatibel, dan menghasilkan sifat yang menguntungkan untuk pelepasan obat yang dimodifikasi. Kegunaan: a. Di industri

kosmetik, scleroglucan dapat digunakan dalam komposisi krim rambut dan dalam berbagai persiapan perawatan kulit, krim dan lotion pelindung. b. Untuk produk farmasi scleroglucan dapat digunakan sebagai Laksatif dalam lapisan tablet dan secara umum untuk menstabilkan suspensi. c. Penggunaan scleroglucan sebagai antitumor, senyawa antivirus dan antimikroba juga telah diselidiki.

Scleroglucan telah menunjukkan efek stimulasi kekebalan tubuh dibandingkan dengan biopolimer lain. 1.2 Tujuan Secara khusus mahasiswa diharapkan: 1. Mempelajari proses fermentasi aerobik dalam memproduksi metabolit. 2. Mempelajari proses hilir dalam suatu proses produksi. 2 BAB II LANDASAN TEORI Skleroglucan merupakan senyawa polimer yang terdiri dari rantai lurus unit -D-1(1-3)- glukopyranosyl dan mengandung cabang -D-1 (1-3) – glukopyranosyl. Skleroglucan dihasilkan dalam bentuk cairan, tetapi demikian zat ini mempunyai viskositas dan berat molekul yang sangat tinggi, yaitu masing-masing sekitar 300 Cps dan 1.000.000. Selain itu, skleroglucan mempunyai kisaran pH, salinitas dan suhu yang cukup tinggi. Di beberapa negara skleroglucan banyak digunakan sebagai moisturizer, thickening agent, stabilizer pada industry kosmetik, medis, makanan dan oil recovery industry. Bila dilihat dari sifat dan karakteristiknya skleroglucan mempunyai kesamaan dengan xanthan gum. Perbedaannya adalah di Indonesia zat ini belum dikenal, sedangkan xanthan gum sudah banyak digunakan walaupun masih harus diimport. Skelroglucan dipasarkan dalam bentuk serbuk, hal ini menunjukan bahwa dalam proses pemurniannya telah mengalami beberapa tahapan seperti, homogenisasi, netralisasi, sentrifugasi, presipitasi dan pengeringan. Skelroglucan dihasilkan dari hasil fermentasi (submerged fermentation). S.glucanicum dan S.Roflsii menggunakan berbagai jenis substrat berbahan dasar karbohidrat atau gula. Dalam proses metabolismenya S.Glucanicum dan S.roflsii akan menghasilkan enzim diantaranya selulase, fosfatidase, arabinose, eksogalaktanase, poligalaktrunase, galactosidase dan eksomanase. Melalui proses fermentasi enzim-enzim tersebut dapat mengubah bahan baku menjadi skleroglucan. Di beberapa negara penelitian mengenai manfaat ke dua jamur ini sudah banyak khususnya S.Roflsii. Dari beberapa penelusuran literature disebutkan bahwa untuk menghasilkan skleroglucan dapat menggunakan bahan baku sukrosa. 3 BAB III METODOLOGI PERCOBAAN 3.1 Waktu dan Tempat Kegiatan percobaan ini dilaksanakan pada: Hari/Tanggal : 06 Oktober 2016 Tempat : Laboratorium Bioproses Teknik Kimia POLBAN 3.2 Alat dan Bahan 3.2.1 Alat yang digunakan adalah sebagai berikut: No Alat Jumlah 1 Tabung Reaksi 1 2 Erlenmeyer 250 mL 1 3 Gelas Kimia 100 mL 1 4 Gelas Kimia 500 mL 2 5 Fermentor berbentuk Erlenmeyer 1000 mL yang dilengkapi dengan saluran pengambilan sample. Labu angsa selang dan alat pengalir oksigen. 1 6 Inkubator Shaker 1 7 Tabung Spirtus 1 8 Korek Api 1 Catatan: Alat yang digunakan sudah dalam keadaan steril. 3.2.2 Bahan yang digunakan adalah sebagai berikut: No Bahan Jumlah 1 Kentang 10 gram 2 Dextros 1 gram 3 CaCO3 0.001 gram 4 MgSO4.7H2O 0.001 gram 5 Aquades 500 mL 6 Gula Teknis 5% 30 mL 4 3.3 Skema Kerja 3.3.1. Pembuatan

Scleroglucan Gum yang diperoleh dilarutkan pada aquades sebanyak 1%. Gum yang diperoleh dioven sampai kering, kemudian ditimbang. Sedangkan larutan IPA yang terpisah disimpan pada tempat khusus. Berat kosong centrifuge tube ditimbang. Untuk memisahkan Gum, larutan di centrifuge kembali. 30 ml supernatan yang diperoleh ditambahkan dengan 90 ml isopropil alkohol (IPA). Larutan didiamkan selama 1 hari, sehingga akan didapatkan endapan (Gum). Sel yang diperoleh di oven hingga menegering, kemudian berat sel ditimbang. Berat kosong centrifuge tube ditimbang. Larutan yang telah dipasteurisasi dimasukkan ke dalam centrifuge tube hingga beratnya sama. Larutan dipisahkan menggunakan sentrifuge sehingga didapatkan sel dan supernatan. Larutan dipasteurisasi selama 20 menit pada suhu 80°C. Sampel dilakukan pengecekan pH dan kadar gula (brix) setiap hari selama 3 hari. Pembuatan larutan gula, gula yang digunakan yaitu gula teknis. Kandungan gula tersebut yaitu 5%. PDB dibuat dengan cara melarutkan 20 gram kentang, 2 gram dextrose, 0,002 gram CaCO3 dan 0,002 gram MgSO4.7H2O ke dalam 100 ml aquades. PDB

disterilkan lalu didiamkan pada suhu ruang, kemudian diinokulasi pada 28°C, 180 rpm selama 2 hari untuk menjadi inokulum aktif. 5 3.4 Keselamatan Kerja 3.4.1 Praktikan wajib mengenakan alat keselamatan kerja antara lain: jaslab, masker, penutup kepala, sarung tangan. Hal ini dilakukan agar

mikroba maupun senyawa kimia yang digunakan tidak terhirup. 3.4.2 Menggunakan alat spirtus harus hati-hati untuk menghindari terjadinya kebakaran. 6 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Hasil Pengamatan 4.1.1 Data nilai pH dan brix sampel Waktu (t) pH Brix 1 7 5 2 4 5 3 3 3,5 4.1.2 Data Sentrifugasi Sentrifugasi 1 Sentrifugasi 2 Berat kosong centrifuge tube 1 (gram) 1245,6 1245,6 Berat kosong centrifuge tube 2 (gram) 1246,2 1246,2 Berat isi centrifuge tube (gram) 1475,7 1356,0 Berat gum (gram) 0,0612 0,12 4.1.3 Pengolahan Data Sentrifugasi 1 30 mL supernatan + 90 mL isopropyl alkohol = 0,0612 0,0612 gram dari 30 mL 0,0612 30 x 1000/30 1000/30 = 0,0612 1000/30 = 2,04 Sentrifugasi 2 30 mL supernatan + 90 mL isopropyl alkohol = 0,12 0,12 gram dari 30 mL 0,12 30 x 1000/30 1000/30 = 0,12 1000/30 = 4 7 4.2 Pembahasan 4.2.1 Pembahasan Oleh Tantri Prasetyani Pada praktikum kali ini tujuan yang hendak dicapai adalah terbentuknya schlerogum. Proses pembentukan schlerogum ini dilakukan melalui proses fermentasi secara aerob. Pada proses fermentasi aerob ini perlu disiapkan media terlebih dahulu, yaitu PDB serta gula teknis dengan kandungan 5 % sebagai suplai nutrient bagi mikroba. Kemudian PDB mengalami masa inokulasi setelah penanaman mikroba selama 2 hari pada 28°C, 180 rpm untuk menjadi inokulum aktif. Proses fermentasi berlangsung di dalam reaktor Erlenmeyer yang telah dipasangkan dengan leher angka yang telah diisi dengan larutan asam sulfat pekat sebanyak setengah bola dan dipasangkan dengan sumber udara yang menghasilkan gelembung pada saat proses fermentasi. Penambahan larutan asam sulfat pada leher angka bertujuan agar tidak ada bakteri atau mikroba yang masuk pada media fermentasi yang dapat menyebabkan kontaminasi pada hasil feremntasi. Kondisi yang perlu diperhatikan ketika berlangsung proses fermentasi, yaitu sumber udara yang harus dijaga agar terus mengalir ketika berlangsungnya proses fermentasi agar pasakon oksigen tetap terjaga. Pada proses fermentasi ini pengujian kadar gula serta pH dilakukan terhadap sampel. Berdasarkan hasil pengujian diperoleh hasil bahwa kadar gula yang dinyatakan dalam nilai brix mengalami penurunan hingga pengambilan sampel terakhir. Penurunan kadar gula ini menunjukkan bahwa mikroba yang ditanamkan pada proses fermentasi sedang melakukan aktivitas sehingga gula sebagai nutriennya mengalami penurunan karena digunakan oleh mikroba. Begitu juga dengan nilai pH yang mengalami penurunan hingga akhir pengampilan sampel

menunjukkan pH=3. Hal ini juga menunjukkan bahwa fermentasi sedang berlangsung pada media tersebut dimana terjadi perombakan gula serta bahan lainnya menjadi asam. Setelah proses

fermentasi berakhir, produk berupa schlerogum dapat diperoleh melalui proses sentrifugasi dimana pada proses ini dilakukan pemisahan terhadap materi berdasarkan massa jenisnya. Pada proses sentrifugasi yang pertama dihasilkan schlerogum seberat 0.0612 gram dengan massa jenis 2.04 gram/ liter. Sementara untuk sentrifugasi kedua dilakukan dengan melarutkan 30 ml supernatant dengan 90 ml isopropyl alkohol. Hasil sentrifugasi kedua ini memiliki berat yang lebih besar dibandingkan sebelumya, yaitu sebesar 0.12 gram dengan massa jenis sebesar 4 gram/liter. Pada praktikum ini masih banyak hal yang belum sesuai dimana aliran atau pasokan oksigen tidak dapat dijaga terus menerus karena pada saat berlangsungnya proses ferementasi kadang alirannya tidak jalan. Selain itu, jumalah gelembung udara yang dihasilkan tidak konstan. 8 4.2.2 Pembahasan Oleh Wulandari Pada praktikum pembuatan sceleroglucan secara fermentasi dengan sclerotium raflfsii yaitu bertujuan untuk mempelajari proses fermentasi aerobik dalam memproduksi metabolit dan mempelajari proses hilir dalam suatu proses produksi. Langkah pertama yang dilakukan yaitu membuat PDB, PDB dibuat dengan cara melarutkan 20 gram kentang, 2 gram dextrose, 0,002 gram CaCO3 dan 0,002 gram MgSO4.7H2O ke dalam 100 ml aquades. PDB disterilkan lalu didiamkan pada suhu ruang, kemudian diinokulasi pada 28°C, 180 rpm selama 2 hari untuk menjadi inokulum aktif. Disamping itu juga dibuat larutan gula, gula yang digunakan oleh praktikan yaitu gula teknis.

Kandungan gula teknis nya yaitu sebesar 5%. Setelah sampel dilakukan pengecekan pH dan %Brix selama 3 hari. Pada hasil pengamatan dapat ditunjukkan bahwa nilai pH dan %Brix semakin lama akan semakin turun. Setelah itu dilakukan pasteurisasi, yang dimana tujuan pasteurisasi itu sendiri yaitu untuk mematikan patogen yang ada dalam media tsb. Langkah selanjutnya yaitu melakukan sentrifugasi yaitu dengan tujuan untuk pemisahan. Pemisahan dilakukan didalam alat sentrifugasi. Sentrifugasi yang dilakukan yaitu dua kali. Maka setelah dilakukan pemisahan akan terbentuk dua lapisan yaitu antara sel dan supernatan. Akan terbentuk endapan yaitu gum. Setelah itu endapan tersebut diambil dan di oven. Gum yang diperoleh setelah di oven yaitu 0,0612 gram atau 0,142 gram/liter dan 0,12 gram atau 4 gram/liter. Ada perbedaan berat gum yang diperoleh pada sentrifugasi pertama dan sentrifugasi yang kedua. Yang dimana berat gum yang diperoleh lebih banyak yaitu pada sentrifugasi kedua. Berat gum yang dihasilkan tidak terlalu banyak hal ini disebabkan pada saat praktikum alat dan bahan yang digunakan kurang steril, prosedur yang dilakukan masih belum sepenuhnya dilakukan dengan baik. 9 4.2.3 Pembahasan Oleh Yaumi Istiqlaliyah Pada praktikum kali ini, produk yang dihasilkan adalah schlerogum dengan cara fermentasi aerob. Hal yang pertama dilakukan adalah pembuatan media dengan cara

mencampurkan semua bahan hingga larut, kemudian menumbuhkan mikroba yang akan digunakan. Mikroba yang akan digunakan ini ditumbuhkan pada stater 10 ml, lalu dipindahkan ke erlenmeyer dengan volume media 50 ml, baru dimasukkan ke dalam reaktor dengan volume total media 500 ml. Proses pemindahan media dilakukan dalam keadaan aseptis untuk meminimalisir terjadinya

kontaminasi yang dapat menggagalkan proses fermentasi (membuat mikroba mati, dsb). Reaktor yang digunakan adalah erlenmeyer yang telah dipasangi leher angsa di mulutnya yang diisi dengan H2SO4 sampai memenuhi ½ bola. Dari leher angsa dipasangkan selang yang akan mengalirkan udara masuk ke dalam reaktor, sehingga proses fermentasi dapat berlangsung dengan baik. Dari

pengamatan 3 buah sampel yang diambil, dapat dilihat bahwa pH larutan semakin lama semakin menurun, dan pada akhirnya didapatkan pH sebesar 3 (asam). Begitu pula dengan kadar gula yang terkandung (brix), semakin lama semakin menurun hingga dicapai brix 3,5 pada sampel ke 3. Setelah selesai proses fermentasi, larutan dipasteurisasi pada suhu 80°C selama ±20 menit. Hal yang harus diperhatikan dalam pasteurisasi ini adalah suhu yang harus selalu dijaga agar tidak terjadi kenaikan yang drastis. Suhu yang terlalu tinggi dalam proses pasteurisasi dapat merusah bahan tersebut. Setelah larutan disterilisasi dan didinginkan, larutan disentrifugasi untuk memisahkan antara

supernatan dan gumnya. Sentrifugasi dilakukan dengan kecepatan 2000 rpm selama ±30 menit. Hasil dari sentrifugasi pertama ini didapatkan endapan/ gum bewarna coklat sebesar 0,0612 gram di dasar centrifuge tube. Hal ini menunjukkan bahwa massa jenis gum lebih besar dibandingkan

supernatannya. Supernatan yang diperoleh dari proses sentrifugasi pertama diambil sebanyak 30 ml dan dicampurkan dengan 90 ml isopropyl alkohol. Kemudian larutan didiamkan selama 1 hari sebelum dilakukan sentrifugasi kedua. Hasil yang diperoleh dari sentrifugasi kedua sama seperti sentrifugasi pertama, yaitu terdapat endapan di bagaian dasar centrifuge tube. Yang membedakan dari sentrifugasi pertama ialah warna endapan pada hasil sentrifugasi kedua ialah putih. Selain itu berat gum yang didapatkan pada sentrifugasi ini lebih berat, yaitu 0,12 gram. Salah satu kendala yang membuat fermentasi ini tidak menghasilkan hasil yang optimum adalah adanya orang yang mencabut selang udara dan mengganti leher angsa, sehingga selama kurang lebih 1 hari tidak ada suplai oksigen yang masuk ke dalam reaktor. Keadaan ini sangat mempengaruhi hasil fermentasi dikarenakan fermentasi yang dilakukan adalah fermentasi aerob, di mana oksigen sangatlah diperlukan. 10 BAB V SIMPULAN Berdasarkan praktikum diperoleh simpulan sebagai berikut. 1. Proses pembentukan schleroglucan dilakukan melalui proses fermentasi aerob yang perlu

diperhatikan sekali suplai oksigen selama proses fermentasi berlangsung. 2. Nilai pH serta kadar gula selama proses fermentasi berlangsung mengalami penurunan setiap harinya, diperoleh hasil akhir pH sebesar 3 dan kadar gula sebesar 3.5 brix. 3. Schlerogum yang dihasilkan diperoleh melalui proses sentrifugasi untuk memisahkan padatan dari larutannya. 4. Pada proses sentrifugasi pertama

diperoleh schlerogum sebesar 0.0612 gram sementara pada sentrifugasi kedua sebesar 0.12 gram. 11 DAFTAR PUSTAKA Jobsheet Praktikum Bioproses Teknik Kimia, “Pembuatan Scleroglucan Secara Fermentasi Dengan Sclerotium Raflfsii” Jurusan Teknik Kimia, Politeknik Negeri Bandung, Bandung