ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGArepository.unair.ac.id/57577/2/PKL PK BP 125-16 Put p.pdf · cair yang berasal dari biomassa (Patil et al., 2008). Biomassa ini dapat diperoleh

ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA

LAPORAN PKL PROSES PRODUKSI BIOETANOL…AYUNANI S. PUTRI

PROSES PRODUKSI BIOETANOL SKALA LABORATORIUM DARI

MIKROALGA Porphyridium cruentum DI PUSAT PENELITIAN

BIOTEKNOLOGI LIPI, CIBINONG, BOGOR

PRAKTEK KERJA LAPANG

PROGRAM STUDI BUDIDAYA PERAIRAN

Oleh:

AYUNANI SULAIMAN PUTRI

SIDOARJO – JAWA TIMUR

FAKULTAS PERIKANAN DAN KELAUTAN

UNIVERSITAS AIRLANGGA

SURABAYA

2016



Yang bertanda tangan dibawah ini, saya:

Nama : AYUNANI SULAIMAN PUTRI

NIM : 141311133016

Menyatakan dengan sebenarnya bahwa laporan PKL yang berjudul:



BIOTEKNOLOGI LIPI, CIBINONG, BOGOR adalah benar hasil karya saya

sendiri. Hal-hal yang bukan karya saya dalam laporan PKL tersebut diberi tanda

citasi dan ditunjukkan dalam daftar pustaka.

Apabila dikemudian hari terbukti pernyataan saya tidak benar, maka saya

bersedia menerima sanksi akademik yang berlaku di Universitas Airlangga,

termasuk berupa pembatalan nilai yang telah saya peroleh pada saat ujian dan

mengulang pelaksanaan PKL.

Demikian surat pernyataan yang saya buat ini tanpa ada unsur paksaan dari

siapapun dan dipergunakan sebagaimana mestinya.






Praktek Kerja Lapang sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar Sarjana

Perikanan pada Program Studi Budidaya Perairan Fakultas Perikanan dan

Kelautan Universitas Airlangga

Oleh :


NIM. 1411311133016

Mengetahui, Menyetujui

Dekan Fakultas Perikanan dan Kelautan Dosen Pembimbing,

Universitas Airlangga,


LAPORAN PKL PROSES PRODUKSI BIOETANOL… AYUNANI S. PUTRI




Oleh :


NIM. 141311133016

Setelah mempelajari dan menguji dengan sungguh-sungguh, kami berpendapat

bahwa Praktek Kerja Lapang (PKL) ini, baik ruang lingkup maupun kualitasnya

dapat diajukan sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar Sarjana

Perikanan

Telah diujikan pada

Tanggal : 17 Juni 2016

KOMISI PENGUJI

Ketua : Dr. Kismiyati, Ir., M.Si.

Anggota : Dr. Endang Dewi Masithah, Ir., MP.

: M. Ghoyatul Amin, S.TP., MP.,M.Sc

Surabaya, 05 September 2016

Fakultas Perikanan dan Kelautan

Universitas Airlangga


v


RINGKASAN

AYUNANI SULAIMAN PUTRI. Proses Produksi Bioetanol Skala

Laboratorium dari Mikroalga Porphyridium cruentum di Pusat Penelitian

Bioteknologi LIPI, Cibinong, Jawa Barat. Dosen Pembimbing Dr. Kismiyati,

Ir., M.Si.

Pemanfaatan mikroalga untuk biofuel saat ini cenderung terfokus pada

produksi biodiesel dari mikroalga, padahal mikroalga juga mampu

menghasilkan biofuel lain seperti bioetanol. Hal ini disebabkan adanya

kandungan karbohidrat pada mikroalga yang dapat dikonversi menjadi

glukosa dan difermentasi menjadi alkohol. Berdasarkan hal tersebut maka

kegiatan Praktek Kerja Lapang mengenai produksi bietanol dari mikroalga di

Departemen Bioteknologi LIPI Cibinong ini perlu dilakukan. Tujuan pelaksanaan

Praktek Kerja Lapang adalah untuk mengetahui proses produksi bioetanol skala

laboratorium dari mikroalga Porpyridium cruentum di Pusat Penelitian

Bioteknologi LIPI Cibinong.

Praktek Kerja Lapang ini dilaksanakan di Departemen Bioteknologi,

Komplek CSC-LIPI, Jalan Raya Bogor Km. 46, Cibinong, Jawa Barat. Metode

kerja yang digunakan dalam Praktek Kerja Lapang ini adalah metode deskriptif

dengan pengambilan data meliputi data primer dan sekunder. Pengambilan data

dilakukan dengan cara observasi, wawancara, partisipasi aktif dan studi pustaka.

Proses produksi Bioetanol dimulai dari Penyediaan biomassa mikroalga

Porpyridium cruentum dengan cara kultivasi mikroalga menggunakan media

Johnson, Pemanenan mikroalga Porpyridium cruentum dengan menggunakan

teknik sentrifugasi. Kemudian dilakukan hidrolisis secara asam dengan

menggunakan katalis HNO3 dan dilanjutkan dengan fermentasi hasil hidrolisis

(hidrolisat) dengan menggunakan starter Saccharomyces cerevisiae. Dengan

dilakukannya Praktek Kerja Lapang ini, diharapkan dapat menambah wawasan

mengenai produksi bioetanol pada mikroalga serta membandingkan dasar teori

yang telah dipelajari dengan penerapan yang ada di lapangan.


vi


SUMMARY

AYUNANI SULAIMAN PUTRI. Bioethanol Production Process with

Laboratory Scale From Microalgae Porphyridium cruentum at the Research

Center of Biotechnology LIPI, Cibinong, West Java. Advisor Dr. Kismiyati,

Ir., M.Si.

The utilization of mikroalga for biofuel currently tend to focus on the

biodiesel production from mikroalga, whereas mikroalga is also able to produce

biofuel such as bioethanol. This is due to the content of carbohydrates on

mikroalga which can be converted into glucose and fermented to alcohol. Based

on it, practical Field Work about production bietanol from mikroalga in Cibinong

LIPI Biotechnology Research Center is needed to be done. The purpose of the

implementation of the Practical Field Work is to know the process of bioethanol

production from mikroalga Porpyridium cruentum with Laboratory scale in

Cibinong LIPI Biotechnology Research Center.

The practice of field work is carried out at Research Center of

Biotechnology, Complex CSC-LIPI, Roads Bogor Km. 46, Cibinong, West Java.

The working methods that used in practical field work is a descriptive method

with primary and secondary data. Data collected with observation, interview,

active participation and literature review.

The process bioethanol production started from the provision of biomass

mikroalga Porpyridium cruentum with cultivation mikroalga method using media

Johnson, harvesting mikroalga Porpyridium cruentum using technique of

centrifugation. Then, hidrolisis by acid using catalyst HNO3 and continued with

the fermentation result hidrolisis (hidrolisat) using starter Saccharomyces

cerevisiae. By doing of practical field work, it was suggested to add insight about

bioethanol production in microalgae and compare the basic theories that have

been studied with the implementation in the field.


vii


KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan

hidayah-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan Praktek Kerja Lapang

tentang Proses Produksi Bioetanol Skala Laboratorium dari Mikroalga

Porphyridium cruentum di Pusat Penelitian Bioteknologi LIPI, Cibinong, Jawa

Barat.

Pada kesempatan ini, penulis haturkan terima kasih yang sebesar-besarnya

kepada : 1)

Ibu Dr. Kismiyati, Ir., M.Si. selaku Dosen Pembimbing yang telah

memberikan arahan, petunjuk dan bimbingan sejak penyusunan Usulan hingga

selesainnya penyusunan Karya Ilmiah Praktek Kerja Lapang ini, 2)

Ibu Dr. Endang

Dewi Masithah, Ir., MP. dan Bapak M.Nur Ghoyatul Amin, S.TP., MP., M.Sc..

selaku Dosen Penguji yang telah memberikan masukan dan saran atas perbaikan

Karya Ilmiah Praktek Kerja Lapang ini, 3)

Ibu Dra. Ni Wayan Sri Agustini selaku

pembimbing lapangan di Laboratorium Mikroalga Air Tawar yang telah

memberikan ijin dan bantuan fasilitas selama pelaksanaan Praktek Kerja Lapang

serta 4)

semua pihak yang telah membantu penulis dalam pelaksanaan maupun

penyelesaian Praktek Kerja Lapang ini.

Penulis menyadari bahwa Karya Ilmiah Praktek Kerja Lapang ini masih

belum sempurna, sehingga kritik dan saran yang membangun sangat penulis

harapkan demi perbaikan dan kesempurnaan Karya Ilmiah ini. Penulis berharap

semoga Karya Ilmiah ini dapat bermanfaat dan berguna dalam menambah

pengetahuan bagi penulis pada khususnya serta pembaca pada umumnya.

Surabaya, 05 September 2016

Penulis


viii


UCAPAN TERIMAKASIH

Penulis menyadari dalam penyelesaian laporan Praktek Kerja Lapang ini

tidak terlepas dari dukungan moril dan materil dari semua pihak. Melalui

kesempatan ini, penulis ingin menyampaikan terimakasih sebesar–besarnya

kepada Allah SWT yang telah memberikan rahmat serta hidayah-Nya, serta

kepada :

1. Dr. Mirni Lamid, drh. MP., Selaku Dekan Fakultas Perikanan dan Kelautan

Universitas Airlangga.

2. Dr. Kismiyati, Ir., M.Si Selaku Dosen Pembimbing yang telah memberikan

bimbingan dan arahan Praktek Kerja Lapang.

3. Dr. Endang Dewi Masithah, Ir., MP. dan Bapak yang telah memberikan

masukan dan saran atas perbaikan Karya Ilmiah Praktek Kerja Lapang.

4. Seluruh staf pengajar dan staf kependidikan Fakultas Perikanan dan Kelautan

yang telah bersedia menyampaikan ilmunya kepada penulis dan membantu

penulis dalam administrasi demi kelancaran pelaksanaan Praktek Kerja

Lapang.

5. Prof. Drs. I Nyoman K Kabinawa M.M, Dra. Ni Wayan Sri Agustini, Bu

Dede, dan Mas Didi terima kasih telah memberikan izin dan bimbingan

kepada penulis untuk melaksanakan kegiatan Praktek Kerja Lapang di Puslit

Bioteknologi, LIPI, Cibinong.

6. Kedua orang tua tercinta, Mama, Bapak, dan Adik terimakasih untuk waktu,

doa dan dukungan yang tak pernah putus diberikan kepada saya dalam

menjalani kehidupan.

7. Rosi, Reni, Mira, dan Mbak Mia, teman seperjuangan selama PKL di Puslit

Bioteknologi, LIPI, Cibinong, Bogor.

8. Diana, Lathifa, Ridha, Mirna, Frida, Sobrina, Arina, Ardhi, dan angkatan

2013 yang senantiasa memberi semangat dan dukungan penulis untuk

menyelesaikan penyusunan laporan Praktek Kerja Lapang ini.


ix


9. Semua pihak yang telah membantu penyelesaian laporan Praktek Kerja

Lapang yang tidak dapat penulis sebutkan satu per satu.

Semoga Allah Yang Maha Pengasih lagi maha Penyayang melimpahkan

berkat-Nya dan membalas segala bantuan serta kebaikan yang telah diberikan

oleh semua pihak kepada penulis.

Surabaya, September 2016

Penulis


x


DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN JUDUL ........................................................................................ i

HALAMAN PENGESAHAN .......................................................................... iii

HALAMAN PERSETUJUAN ......................................................................... iv

RINGKASAN .................................................................................................. v

SUMMARY ..................................................................................................... vi

KATA PENGANTAR ..................................................................................... vii

UCAPAN TERIMAKASIH ............................................................................. viii

DAFTAR ISI .................................................................................................... x

DAFTAR TABEL ............................................................................................ xii

DAFTAR GAMBAR ....................................................................................... xiii

DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................... xiv

I PENDAHULUAN ........................................................................................ 1

1.1 Latar Belakang .................................................................................... 1

1.2 Tujuan ................................................................................................. 2

1.3 Manfaat ............................................................................................... 2

II TINJAUAN PUSTAKA ............................................................................. 3

2.1 Mikroalga Porphyridium cruentum .................................................... 3

2.2 Bioetanol ............................................................................................. 4


xi


2.3 Hidrolisis ............................................................................................ 6

2.4 Fermentasi .......................................................................................... 7

III RENCANA KEGIATAN ........................................................................... 8

3.1 Tempat dan Waktu .............................................................................. 8

3.2 Metode Kerja ...................................................................................... 8

3.3 Metode Pengambilan Data.................................................................. 9

3.3.1 Observasi ..................................................................................... 9

3.3.2 Wawancara .................................................................................. 10

3.3.3 Partisipasi Aktif ........................................................................... 10

IV HASIL DAN PEMBAHASAN ................................................................. 12

4.1 Keadaan Umum Lokasi Praktek Kerja Lapangan ........................... 12

4.1.1 Sejarah Berdiri dan Perkembangan ............................................. 12

4.1.2 Letak Topografi ........................................................................... 13

4.1.3 Visi dan Misi ............................................................................... 13

4.1.4 Struktur Organisasi dan Tata Kerja ............................................. 14

4.1.5 Tugas Pokok dan Fungsi ............................................................. 15

4.1.6 Kepegawaian ............................................................................... 15

4.1.7 Sarana dan Prasarana di Pusat Penelitian Bioteknologi .............. 16

4.1.8 Sarana dan Prasarana di Laboratorium Mikroalga Air Tawar .... 17

4.2 Proses Produksi Bioetanol Porphyridium cruentum .......................... 18

4.2.1 Kultivasi Porphyridium cruentum .............................................. 18

4.2.2 Pemeliharaan Kultur Porphyridum cruentum ............................. 20

4.2.3 Indikator Pertumbuhan Porphyridum cruentum ......................... 21

4.2.4 Pemanenan Biomassa Porphyridum cruentum ........................... 24

4.2.5 Hidrolisis Biomassa Porphyridum cruentum .............................. 25

4.2.6 Fermentasi Hasil Hidrolisis ......................................................... 27

V SIMPULAN DAN SARAN ........................................................................ 33

5.1 Simpulan ............................................................................................. 33

5.2 Saran ................................................................................................... 33

DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................... 34

LAMPIRAN ..................................................................................................... 39


xii


DAFTAR TABEL

Tabel Halaman

1. Tabel Fisik Etanol ........................................................................................ 7


xiii


DAFTAR GAMBAR

Gambar Halaman

1. Bentuk sel Porphyridium cruentum ...................................................... 4

2. Kultivasi Mikroalga Porphyridium cruentum ...................................... 18

3. Grafik Pertumbuhan Kultur Porphyridium cruentum .......................... 22

4. Proses Hidrolisis Biomassa .................................................................. 26

5. Hasil Hidrolisat Biomassa .................................................................... 27

6. Proses Fermentasi Hidrolisat ................................................................ 30

7. Kepadatan Sel S.cerevisiae Selama Proses Fermentasi ......................... 30


xiv


DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran Halaman

1. Peta Lokasi PKL ................................................................................. 39

2. Struktur Organisasi Puslit Bioteknologi LIPI ..................................... 40

3. Daftar Peralatan di Puslit Bioteknologi LIPI ...................................... 41

4. Daftar Gambar Peralatan di Pusat Penelitian Bioteknologi LIPI ........ 43

5. Daftar Peralatan di Laboratorium Mikroalga Air Tawar .................... 44

6. Daftar Gambar Peralatan di Laboratorium Mikroalga Air Tawar ...... 46

7. Nilai Optical Density Porphyridium cruentum ................................... 48

8. Proses Kultivasi Porphyridium cruentum ........................................... 49

9. Proses Pembuatan Media Agar Miring ............................................... 50

10. Proses Stok Kultur Saccharomyces cerevisiae ................................... 51

11. Diagram Alir Proses Produksi Bioetanol dari Mikroalga Porphyridium

cruentum ............................................................................................. 52



I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Selama ini kebutuhan energi di dunia cenderung dipenuhi dengan bahan

bakar fosil berupa batubara, minyak bumi, dan gas alam. Menipisnya

ketersediaan bahan bakar fosil yang terjadi telah memberikan dampak yang

sangat luas di berbagai sektor kehidupan, karena bahan bakar tersebut tidak bisa

diperbaharui. Untuk itu diperlukan sumber energi alternatif seperti biofuel.

Biofuel dapat didefinisikan sebagai bahan bakar dalam bentuk gas, padat maupun

cair yang berasal dari biomassa (Patil et al., 2008). Biomassa ini dapat diperoleh

baik dari daratan maupun perairan. Mikroalga merupakan sumberdaya perairan

yang bisa menjadi salah satu sumber bahan baku untuk biofuel.

Pemanfaatan mikroalga untuk biofuel saat ini cenderung terfokus pada

produksi biodiesel dari mikroalga, padahal mikroalga juga mampu

menghasilkan biofuel lain seperti bioetanol. Hal ini disebabkan adanya

kandungan karbohidrat pada mikroalga yang dapat dikonversi menjadi

glukosa dan difermentasi menjadi alkohol. Kandungan karbohidrat pada

mikroalga berkisar antara 5,0–67,9% dan diperkirakan dapat menghasilkan

rendemen bioetanol sekitar 38%. Keanekaragaman mikroalga sangat tinggi,

diperkirakan ada sekitar 200.000–800.000 spesies mikroalga ada di bumi.

Mikroalga yang biasanya digunakan dalam produksi biodesel adalah

mikroalga hijau uniseluler. Mikroalga tipe ini memiliki tingkat pertumbuhan dan

kerapatan populasi yang tinggi. Salah satu jenis mikroalga yang berpotensi

sebagai biomassa penghasil bietanol adalah Porphyridium cruentum.

2



Porphyridium cruentum mengandung kadar air 1,25-8,83%, kadar abu 16,8-

23,6%, karbohidrat 22,8-39,3%, protein 27,7-40,8%, dan total lemak 5,78-7,55%

(Fuentes et al., 2000). Dalam produksi bioetanol, selulosa akan dihidrolisis

terlebih dahulu menjadi molekul sederhana atau monomer-monomer glukosa.

Selanjutnya glukosa difermentasi menjadi bioetanol. Berdasarkan hal tersebut

maka kegiatan Praktek Kerja Lapang mengenai produksi bietanol dari mikroalga

di Departemen Bioteknologi LIPI Cibinong ini perlu dilakukan.

1.2 Tujuan

Tujuan pelaksanaan Praktek Kerja Lapang adalah untuk mengetahui proses

produksi bioetanol skala laboratorium dari mikroalga Porpyridium cruentum di

Departemen Bioteknologi LIPI Cibinong

1.3 Manfaat

Dengan dilakukannya Praktek Kerja Lapang di LIPI Cibinong, diharapkan

dapat menambah wawasan mengenai produksi bioetanol pada mikroalga serta

membandingkan dasar teori yang telah dipelajari dengan penerapan yang ada di

lapangan.



II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Mikroalga Porphyridium cruentum

Porphyidium cruentum merupakan jenis alga merah uniseluler dengan sel

berbentuk seperti bola memiliki diameter sel antara 4-9 μm. Porphyridium

cruentum dapat hidup di berbagai habitat alam seperti air laut, air tawar, maupun

pada permukaan tanah yang lembab dan membentuk lapisan kemerah-merahan..

Habitat asli dari Porphyridium cruentum diduga berasal dari laut karena dapat

hidup dengan baik pada media cair maupun media padat air laut (Vonshak,

1988). Porphyridium cruentum memiliki dinding sel mengandung kloroplas

tunggal yang dikelilingi oleh lapisan polisakarida sulfat yang mudah larut dalam

air (Arad and Cohen, 1989).

Menurut Singh et al (2005) Porphyridium cruentum mengandung

polisakarida sulfat dan pigmen merah protein yakni phycoerythin. Porphyridium

cruentum dibungkus oleh polisakarida yang merupakan heteropolimer asam yang

dibentuk oleh gula sulfat. Polisakaridanya membentuk jembatan ion melalui dua

ikatan kation dan memiliki bobot molekul yang tinggi. Ketebalan polisakarida

bervariasi tergantung pada fase pertumbuhan dan kondisi pertumbuhan. Sebagian

polisakarida diekskresikan ke dalam medium pertumbuhan, sehingga

viskositasnya semakin tinggi (Arad et al., 1985). Biomasa sel Porphyridium

cruentum mengandung kadar air 1,25-8,83%, kadar abu 16,8-23,6%, karbohidrat

22,8-39,3%, protein 27,7-40,8%, dan total lemak 5,78-7,55% (Fuentes et al.,

2000). Bentuk sel pada Porphyridium cruentum dapat dilihat pada Gambar 1.

4



Gambar 1. Bentuk sel Porphyridium cruentum

Vonshak (1988)

Sedangkan untuk klasifikasi Porphyridium cruentum menurut Vonshak

(1988) adalah sebagai berikut :

Divisi : Rhodophyta

Sub Kelas : Bangiophycidae

Ordo : Porphyridiales

Famili : Porphyridiaceae

Genus : Porphyridium

Spesies : Porphyridium cruentum

2.2 Bioetanol

Bioetanol adalah etanol atau etil alkohol (C2H5OH),berbentuk cair,

bening tidak berwarna, biodegradable, dan tidak menyebabkan korosi. Bioetanol

pada umumnya diproduksi melalui proses biokimia (fermentasi) dan proses

termokimia (gasifikasi) menggunakan bahan baku hayati (Harun et al., 2010a),

sedangkan etanol dapat dibuat dengan cara sintesis melalui hidrasi katalitik dari

5



etilen atau bisa juga dengan fermentasi gula menggunakan ragi Saccharomyces

cerevisiae. Beberapa bakteri seperti Zymomonas mobilis juga diketahui memiliki

kemampuan melakukan fermentasi untuk memproduksi etanol.

Semua bahan yang mengandung karbohidrat mempunyai potensi untuk

pembuatan bioetanol. sumber utama untuk pembuatan bioetanol dapat

diklasifikasikan menjadi tiga, yaitu bahan yang mengandung sukrosa (tebu, gula,

bit, sorgum, dan buah), pati (jagung, gandum, padi-padian, kentang, dan ubi kayu)

serta biomassa yang mengandung lignoselulosa (kayu, jerami, dan rerumputan)

(Balat & Balat., 2009). Bahan yang mengandung sukrosa dan pati mempunyai

kandungan karbohidrat yang mudah untuk diproses menjadi bioetanol, sedangkan

biomassa yang mengandung lignoselulosa memerlukan tahapan yang sulit dan

memakan biaya untuk menghilangkan lignin sebelum proses pembuatan bioetanol

(Harun et al., 2010b). Mikroalga tidak mengandung lignin seperti biomassa yang

lain (kayu, jerami, dan rerumputan); sehingga proses penghilangan lignin tidak

diperlukan (Harun et al., 2010b).

Etanol berdasarkan kandungan alkohol dan penggunaannya dikategorikan

sebagai berikut : (1) etanol untuk industri (90–94,9% v/v), (2) rectified ethanol

(95–96,5% v/v), (3) jenis etanol yang netral, aman untuk bahan minuman dan

farmasi (96–99,5% v/v), serta (3) etanol untuk bahan bakar (99,5–100% v/v)

(Broto & Richana, 2007). Berikut ini merupakan tabel sifat fisik dari etanol

berdasarkan SNI 06-3565-1994:

6



Tabel 1. Sifat Fisik Etanol

Parameter Etanol

Rumus Kimia C2H5OH

Berat Molekul 46

Densitas (gr/mL) 0,7851

Titik Didih (ºC) 78,4

Titik Nyala (ºC) 13

Titik Beku (ºC) -112,24

Indeks Bias 1,3633

Panas Evaporasi 204

Viskositas pada 20º (Poise) 0,0122

Sumber : Badan Standarisasi Nasional

2.3 Hidrolisis

Hidrolisis bertujuan untuk mengkonversi polisakarida menjadi komponen

yang lebih sederhana. Hidrolisis memecah molekul polisakarida secara acak dan

gula yang dihasilkan sebagian besar adalah gula pereduksi (Judoamidjojo et al.,

1989). Hidrolisis merupakan proses pemecahan polisakarida di dalam biomassa

lignoselulosa, yaitu selulosa dan hemiselulosa menjadi monomer gula

penyusunnya. Pada hidrolisis sempurna selulosa akan menghasilkan glukosa,

sedangkan hemiselulosa menghasilkan beberapa monomer gula pentose (C5) dan

heksosa (C6).

7



Hidrolisis dapat dilakukan secara kimia (asam) atau enzimatik.

Polisakarida yang telah mengalami perlakukan hidrolisis asam akan lebih mudah

difermentasi menjadi etanol. Semakin besar hasil hidrolisis pati menjadi glukosa

diharapkan semakin besar pula etanol yang dihasilkan melalui proses fermentasi.

Oleh sebab itu perlu dilakukan penelitian untuk mengetahui jenis katalis asam

yang optimum dalam menghidrolisis pati menjadi glukosa

2.4 Fermentasi

Fermentasi merupakan suatu proses perubahan kimia pada substrat

organik, baik karbohidrat, protein, lemak, dan lainnya melalui katalis biokimia,

yang dikenal sebagai enzim yang dihasilkan oleh mikroba spesifik (Prescott and

Dunn., 1959). Sedangkan menurut Fardiaz (1989) Fermentasi adalah proses

pemecahan karbohirat dalam keadaan anaerob. Dimana pada proses fermentasi

polisakarida akan dipecah menjadi unit unit gula sederhana, kemudian glukosa

dipecah menjadi unit unit gula sederhana tergantung dari jenis fermentasi.

Proses fermentasi terdiri dari dua tahap yakni pemecahan rantai karbon

dari glukosa dan pelepasan paling sedikit dua pasang atom hidrogen menghasilkan

senyawa karbon lainnya yang lebih mudah teroksidasi dibandingkan glukosa.

Senyawa yang teroksidasi akan direduksi oleh hidrogen yang terlepas pada tahap

pertama dengan membentuk senyawa yang merupakan hasil fermentasi.



III PELAKSANAAN KEGIATAN

3.1 Tempat dan Waktu

Praktek Kerja Lapang (PKL) ini dilaksanakan di Departemen Bioteknologi

LIPI Cibinong, Kabupaten Bogor, Provinsi Jawa Barat pada tanggal 18 Januari

2016 sampai 22 Februari 2016.

3.2 Metode Kerja

Metode yang akan digunakan dalam Praktek Kerja Lapang ini adalah

metode kerja secara langsung, yaitu mengikuti seluruh kegiatan yang

dilaksanakan dalam proses produksi bioetanol dari mikroalga Porphyridum

cruentum di laboratorium Departemen Bioteknologi LIPI Cibinong. Sedangkan

untuk laporan hasil Praktek Kerja Lapang menggunakan metode deskriptif.

Menurut Nazir (2011) metode deskriptif adalah suatu metode dalam meneliti

status kelompok manusia, suatu objek, suatu set kondisi, suatu sistem pemikiran,

ataupun suatu kelas peristiwa pada masa sekarang. Penerapan metode ini dalam

kegiatan Praktek Kerja Lapang yang akan dilaksanakan di Departemen

Bioteknologi LIPI Cibinong, antara lain: mengamati metode kultur mikroalga

pada skala laboratorium, mengamati metode produksi bioetanol dari

Porphyridium cruentum yang diaplikasikan, kemudian mencatat data-data tersebut

sebagai data untuk penyusunan laporan Praktik Kerja Lapang. Tujuan dari

penulisan laporan Praktek Kerja Lapang dengan menggunakan metode deskriptif

adalah untuk membuat deskripsi, gambaran atau lukisan secara sistematis, faktual

9



dan akurat mengenai fakta-fakta, sifat sifat serta hubungan antarfenomena yang

diamati.

3.3 Metode Pengambilan Data

Metode pengambilan data yang akan dilakukan dalam pelaksanaan Praktek

Kerja Lapang (PKL) adalah metode observasi, wawancara, partisipasi aktif untuk

metode pengambilan data primer dan metode studi kepustakaan untuk

pengambilan data sekunder. Data primer merupakan sumber data penelitian yang

diperoleh secara langsung dari sumber asli (tidak melalui perantara). Data primer

dapat berupa opini subyek (orang) secara individu atau kelompok, hasil observasi

terhadap suatu benda (fisik), kejadian atau kegiatan, dan hasil pengamatan (Nazir,

2011). Data primer yang diambil selama Praktek Kerja Lapang di Laboratorium

Departemen Bioteknologi LIPI Cibinong adalah : jenis media yang digunakan

pada kultur mikroalga Porphyridium cruentum, data kepadatan sel mikroalga

Porphyridium cruentum, proses hidrolisis dan fermentasi biomassa, rendemen

bioetanol yang dihasilkan dari mikroalga Porphyridium cruentum, dan data

tentang sarana prasarana. Data primer tersebut diperoleh dari observasi,

wawancara, dan parstisipasi aktif.

3.3.1 Observasi

Menurut Arifin (2011), Observasi adalah suatu proses pengamatan dan

pencatatan secara sistematis, logis, objektif dan rasional mengenai berbagai

fenomena yang terjadi di lapangan untuk mencapai tujuan tertentu. Observasi atau

pengamatan langsung mengenai proses produksi bioetanol dari mikroalga

10



Prophyridium cruentum di LIPI Cibinong yang berkaitan dengan tujuan Praktek

Kerja Lapang (PKL) ini. Nazir (2011) menyatakan bahwa cara pengumpulan data

secara observasi atau pengamatan langsung yaitu menggunakan mata tanpa ada

pertolongan alat standar. Kemudian hasil pengamatan tersebut dicatat secara

sistematis.

3.3.2 Wawancara

Wawancara adalah proses memperoleh keterangan untuk tujuan penelitian

dengan cara tanya jawab, sambil bertatap muka antara penanya atau pewawancara

dengan penjawab atau responden dengan menggunakan alat yang dinamakan

interview guide (panduan wawancara) (Nazir, 2011). Pada PKL ini wawancara

dilakukan dengan cara tanya jawab langsung kepada pegawai atau teknisi di

Laboratorium Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI) Departemen

Bioteknologi, Cibinong, Bogor, Jawa Barat.

3.3.3 Partisipasi Aktif

Partisipasi aktif dilakukan dengan mengikuti kegiatan secara langsung

pada beberapa kegiatan yang berhubungan dengan proses produksi bioetanol pada

mikroalga di LIPI Cibinong. Kegiatan partisipasi aktif yang akan dilakukan antara

lain: proses produksi bioetanol dari mikroalga Prophyridium cruentum. Kegiatan

tersebut diikuti secara langsung dan kegiatan lain yang berhubungan dengan

Praktek Kerja Lapang yang dilakukan di Laboratorium Lembaga Ilmu

Pengetahuan Indonesia (LIPI) Departemen Bioteknologi, Cibinong, Bogor, Jawa

Barat.

11



Data sekunder merupakan sumber data yang diperoleh secara tidak langsung

melalui media perantara (diperoleh dan dicatat oleh pihak lain). Data sekunder

umumnya berupa bukti, catatan, atau laporan historis yang telah tersusun dalam

arsip (data dokumenter) yang dipublikasikan maupun tidak dipublikasikan (Nazir,

2011). Data ini dapat diperoleh dari data dokumentasi, lembaga penelitian, dinas

perikanan, pustaka-pustaka, laporan-laporan pihak swasta, masyarakat, dan pihak

lain yang berhubungan dengan proses produksi bietanol pada mikroalga

Porphyridium cruentum.



IV HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Keadaan Umum Lokasi Praktek Kerja Lapang

4.1.1 Sejarah berdirinya dan perkembangan

Pada awalnya Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI) bernama

Majelis Ilmu Pengetahuan Indonesia (MIPI) yang berdiri berdasarkan UU no.6

tahun 1956 dan berganti nama sesuai Keppres No. 128 tahun 1967 pada tanggal

23 Agustus 1967. Majelis Ilmu Pengetahuan Indonesia (MIPI) yang berdiri pada

tahun 1962. Majelis ini dibentuk pada era Presiden Soekarno berdasarkan UU

No. 6 Tahun 1956. Pusat Penelitan Bioteknologi LIPI pada awalnya bergabung

dalam Lembaga Biologi Nasional (LBN) bersama dengan Puslit Biologi LIPI dan

Puslit Limnologi LIPI. Lembaga Biologi Nasional merupakan bagian dari

Lembaga Pusat Penyelidikan Alam (LPPA) dibawah Departemen Bioteknologi

LIPI Cibinong atau Pusat Penelitian Bioteknologi (Puslit Bioteknologi-LIPI)

adalah pusat penelitian yang bertanggungjawab kepada

Kedeputian Bidang Ilmu Pengetahuan hayati Lembaga Ilmu Pengetahuan

Indonesia (Kedeputian IPH-LIPI). Puslit Bioteknologi-LIPI berdiri pada tanggal

13 Januari 1986 yang dibentuk dalam rangka pengembangan dan pemanfaatan

Bioteknologi di Indonesia. Hal ini berdasarkan Keputusan Presiden Republik

Indonesia No. 1 Tahun 1986.

Puslit Bioteknologi-LIPI pada mulanya bernama Pusat Penelitian dan

Pengembangan Bioteknologi (Puslitbang Bioteknologi-LIPI). Pada April 1993

Puslitbang Bioteknologi-LIPI dan Puslitbang Biologi-LIPI menempati gedung

Kusnoto yang berlokasi di Jalan Ir. H. Djuanda No. 18 Bogor, kemudian pada 1

13



Oktober 1993 dipindahkan ke Cibinong Science Centre (CSC-LIPI) yang

berlokasi di Jalan Raya Bogor Km-46 Cibinong, Kabupaten Bogor-Jawa Barat

sesuai SK Kepala LIPI No. 1151/kep/2001 Puslitbang Bioteknologi-LIPI berubah

nama menjadi Puslit Bioteknologi-LIPI. Pusat Penelitian Bioteknologi LIPI

merupakan Lembaga Penelitian Non Kementrian (LPNK) dan dipimpin oleh

Kepala Pusat Penelitian (Kapuslit) yang merupakan jabatan setingkat eselon II.

Kapuslit ini bertanggung jawab langsung kepada Kepala LIPI.

4.1.2 Letak topografi

Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI) Cibinong terletak di

Kecamatan Cibinong, Kabupaten Bogor, Provinsi Jawa Barat. Kabupaten terletak

diantara 6°18”0” – 6°47”10” Lintang Selatan dan 106°23”45” – 107°13”30”

Bujur Timur, yang berdekatan dengan Ibukota Negara sebagai pusat

pemerintahan, jasa dan perdagangan dengan aktifitas pembangunan yang cukup

tinggi dan merupakan daerah perlintasan antara Ibukota Negara dan Ibukota

Provinsi Jawa Barat. Topografi wilayah ini bergelombang rendah, dengan

ketinggian 60–100 m dpl. Wilayah ini berdasarkan BAPPEDA Kabupaten Bogor

(2013) memiliki material pembentuk utama terdiri dari endapan batuan rombakan

vulkanik, terdiri dari fragmen-fragmen batuan litik, kerikil, pasir dan material

halus lainnya dari rombakan lahar tua endapan gunung api. Peta lokasi Praktek

Kerja Lapang dapat dilihat di Lampiran 1.

14



4.1.3 Visi dan misi Puslit Bioteknologi LIPI Cibinong

Visi Puslit Bioteknologi LIPI Cibinong adalah menjadi lembaga penelitian

bioteknologi terdepan yang didukung oleh sumberdaya profesional. Misi

Departemen Bioteknologi LIPI Cibinong yaitu: : (1) Menguasai iptek di bidang

bioteknologi agar menjadi penggerak utama dan acuan dalam meningkatkan

kemajuan bangsa dan pembangunan berkelanjutan; (2) Mengungkapkan,

meningkatkan nilai tambah dan menyelamatkan sumber daya alam hayati melalui

penguasaan biologi molekuler, sel dan jaringan serta bioproses; (3) Memberikan

masukan kepada pemerintah dalam menyusun kebijakan di bidang bioteknologi;

(4) Ikut serta dalam usaha mencerdaskan kehidupan bangsa melalui

pemasyarakatan IPTEK bidang bioteknologi; (5) Meningkatkan kinerja dan tata

kelola lembaga riset yang baik (good corporate governance), serta (6)

Meningkatkan profesionalitas dan kesejahteraan bagi pegawai dan karyawan.

4.1.4 Struktur organisasi dan tata kerja

Struktur organisasi Puslit Bioteknologi LIPI terdiri dari Kepala Pusat

Penelitian, Bidang Pengelolaan dan Diseminasi Hasil Penelitian, Bidang Sarana

Penelitian, serta Kelompok Jabatan Fungsional. Kepala Pusat Penelitian terdiri

dari Bagian Tata Usaha. Bagian Tata Usaha ini terbagi menjadi Subbagian

Keuangan, Subbagian Kepegawaian, dan Subbagian Umum. Bidang Pengelolaan

dan Diseminasi Hasil Penelitian terdiri dari Subbidang Pengelolaan Hasil

Penelitian dan Subbidang Diseminasi Dan Kerja Sama. Bidang Sarana Penelitian

terdiri dari Subbidang Peralatan Penelitian dan Subbidang Plasma Nutfah.

Struktur organisasi dapat dilihat pada Lampiran 2.

15



4.1.5 Tugas pokok dan fungsi Puslit Bioteknologi LIPI Cibinong

Berdasarkan Peraturan Kepala LIPI No. 1 Tahun 2014 pasal 143, Puslit

Bioteknologi-LIPI mempunyai tugas melaksanakan penelitian di bidang

bioteknologi. Dalam melaksanakan tugasnya sesuai dengan pasal 143, Puslit

Bioteknologi-LIPI menyelenggarakan fungsi sebagai berikut: (1) Penyiapan bahan

perumusan kebijakan penelitian bidang kajian; (2) Penyusunan pedoman,

pembinaan, dan pemberian bimbingan teknis dalam bidang bioteknologi; (3)

Penyusunan rencana, program, dan pelaksanaan penelitian bidang bioteknologi;

(4) Pemantauan pemanfaatan hasil penelitian bidang bioteknologi; (5) Pelayanan

jasa ilmu pengetahuan dan teknologi dalam bidang bioteknologi; (6) Melakukan

evaluasi dan penyusunan laporan penelitiann bioteknologi; dan (7) Pelaksanaan

urusan tata usaha.

4.1.6 Kepegawaian

Jumlah pegawai Puslit Bioteknologi LIPI Cibinong, Bogor sebanyak 295

orang yang terdiri dari 276 orang Pegawai Negeri Sipil (PNS), dan 19 orang

Tenaga Honorer. Jumlah Pegawai Puslit Bioteknologi LIPI Cibinong, Bogor

menurut tingkat golongan tahun 2015 adalah sebagai berikut: Golongan I terdiri

dari sebelas orang, dengan satu orang golongan IA, tujuh orang golongan IB, dan

tiga orang golongan ID. Golongan II terdiri dari 46 orang, empat orang golongan

IIA, 25 orang golongan IIB, sembilan orang golongan IIC, dan delapan orang

golongan IID. Golongan III sebanyak 182 orang, terdiri dari 35 orang golongan

IIIA, 89 orang golongan IIIB, 37 orang golongan IIIC, dan 21 orang golongan

IIID. Golongan IV sebanyak 34 orang, terdiri dari sepuluh orang golongan IVA,

16



enam orang golongan IVB, tujuh orang golongan IVC, lima orang golongan IVD,

dan enam orang golongan IVE.

4.1.7 Sarana dan prasarana di Puslit Bioteknologi LIPI

A. Sarana di Puslit Bioteknologi LIPI

Sarana adalah segala jenis peralatan, perlengkapan kerja dan fasilitas yang

berfungsi sebagai alat utama atau pembantu dalam pelaksanaan pekerjaan, dan

juga dalam rangka kepentingan yang sedang berhubungan dengan organisasi

kerja (Moenir, 1992). Pusat Penelitian Bioteknologi LIPI memiliki sarana yang

mampu menunjang pelaksanaan kegiatan antara lain Spektrofotometer UV-VIS,

Alat Sentrifugasi, Autoclave, Inkubator, dan Shaker. Untuk keterangan dan

gambaran dapat dilihat di Lampiran 3 dan Lampiran 4.

B. Prasarana di Puslit Bioteknologi LIPI Cibinong

Prasarana yang terdapat di Departemen Bioteknologi LIPI Cibinong

adalah sebagai berikut:

1. Laboratorium

Pusat Penelitian Bioteknologi LIPI memiliki 17 laboratorium, yaitu: (1)

Genomik dan Perbaikan Mutu Tanaman; (2) Genetika Molekul dan Modifikasi

Jalur Biosintesis Tanaman; (3) Agronomi untuk Evaluasi Bioteknologi; (4)

Terapeutik Protein dan Vaksin; (5) Biologi Molekuler Kesehatan dan

Diagnostik; (6) Biak Sel dan Jaringan Tanaman; (7) Reproduksi, Pemulihan

dan Kultur Sel Hewan; (8) Genetika Molekuler Hewan; (9) Mikrobiologi

Terapan; (10) Rekayasa Genetika Terapan dan Desain Protein; (11) Kimia

Bahan Alam; (12) Rekayasa Protein dan Pengembangan Sistem Penyampaian

17



Obat; (13) Biofarmasetika; (14) Mikroba Simbiotik Tanaman; (15) Mikroalga

Air Tawar; (16) Bioenergi dan Bioproses; serta (17) Biokatalis dan

Fermentasi.

2. Musholla

Pusat Penelitian Bioteknologi LIPI memiliki satu bangunan musholla

berukuran 7 x 10 m2, yang terletak berhadapan dengan kantin. Musholla ini

dalam keadaan baik dan terawat.

3. Transportasi

Pusat Penelitian Bioteknologi LIPI mempermudah pegawai dengan

memberikan akses transportasi berupa dua buah bus. Bus ini diparkir di

tempat parkir yang disediakan didekat akses masuk.

4. Perpustakaan

Perpustakaan terletak di dalam Gedung Kerjasama lantai satu.

Perpustakaan ini menyimpan arsip mengenai bioteknologi dan

perkembangannya, baik dari hasil penelitian di LIPI sendiri, atau penelitian

dari luar.

4.1.8 Sarana dan Prasarana di Laboratorium Mikroalga Air Tawar Puslit

Bioteknologi, LIPI

Sarana dan prasarana yang terdapat di Laboratorium Mikroalga Air Tawar

Puslit Bioteknologi LIPI adalah Botol Kultur, Aerator, Laminar Air Flow (LAF),

Vortex, Timbangan Analitik, Oven, Rak Kultur, Tabung Reaksi, Tabung

Sentrifugasi, Mikroskop Cahaya, Tabung Erlenmeyer, dan Magnetic Stirrer.

Untuk keterangan dan gambar dapat dilihat di Lampiran 5 dan Lampiran 6.

18



4.2 Proses Produksi Bioetanol dari Porphyridum cruentum

Proses produksi Bioetanol dimulai dari kultivasi mikroalga, pemeliharaan

mikroalga, pemanenan, preparasi biomassa, hidrolisis, dan fermentasi etanol.

4.2.1 Kultivasi Porphyridium cruentum

Kultivasi Porphyridium cruentum yang diterapkan di Laboratorium

Mikroalga Air Tawar Puslit Bioteknologi LIPI dilakukan dengan menumbuhkan

200 ml stok Porphyridium cruentum dalam 800 ml media (Lampiran 8). Media

yang digunakan untuk kultivasi Porphyridium cruentum yaitu media Johnson.

Media Johnson mengandung magnesium sulfat (MgSO4), magnesium klorida

(MgCl2), kalsium klorida (CaCl2), kalium nitrat (KNO3) (PA), kalium dihiidrogen

fosfat (KH2PO4) (PA), soda kue, mikronutrien, Fe-EDTA, dan natrium klorida

(NaCl). Berdasarkan Becker (1994) Mikroalga Porphyridium cruentum umumnya

ditumbuhkan dalam media Becker. Dikarenakan harga media Becker yang relatif

mahal sehingga digunakan media johnson sebagai media pengganti dalam

menumbuhkan Porphyridium cruentum. Kultivasi mikroalga Porphyridium

cruentum skala laboratorium dapat dilihat pada Gambar 2.

Gambar 2. Kultivasi Mikroalga Porphyridium cruentum

(Sumber : Dokumentasi Pribadi, 2016)

19



1. Pembuatan Media Johnson

Media johnson dibuat dengan melarutkan magnesium sulfat (MgSO4)

sebanyak 0,5 g, magnesium klorida (MgCl2) 1,5 g, kalium nitrat (KNO3)(PA)

0,5 g, kalsium klorida (CaCl2) 0,2 g, kalium dihidrogen fosfat (KH2PO4) (PA)

0,035 g, soda kue (NaHCO3) 0,045 g, mikronutrien 1 ml, Fe-EDTA 1 ml, dan

natrium klorida (NaCl) 27 g. Komposisi media Johnson yang diterapkan di

Laboratorium Mikroalga Air Tawar Puslit Bioteknologi-LIPI berbeda dengan

yang dinyatakan oleh Max et al., (1984) dalam Manfaati (2011) media

Johnson terdiri dari Glukosa 104 gram, Urea 2,25 gram, KH2PO4 2,5 gram,

MgSO4.7H2O 0,5 gram, FeCl3 0,01 gram, ZnSO4 0,0025 gram, HCl pH 3,8

dan Aquadest 1 liter. Media Johnson yang diterapkan pada Laboratorium

Mikroalga Air Tawar tidak mengandung komponen seperti Glukosa, Urea,

FeCl3, ZnSO4 dan HCl, akan tetapi semua komponen tersebut terdapat dalam

mikronutrien yang digunakan di Laboratorium Mikroalga Air Tawar.

Komposisi mikronutrien adalah sebagai berikut H3BO3,MnCl2, ZnSO4,

CuSO4, Ammonium heptamolibdat . Hal ini sesuai dengan pendapat Sari dkk.,

(2012), komposisi mikronutrien terdiri dari Fe, Mn, Cu, Zn, B.

Perbedaan komposisi ini merupakan hasil modifikasi dari peneliti yang

ada di Laboratorium Mikroalga Air Tawar Puslit Bioteknologi-LIPI. Akan

tetapi media yang telah dimodifikasi tersebut tetap mengandung komposisi

penting yang dibutuhkan oleh mikroalga untuk berfotosintesis secara umum,

yaitu karbon, hidrogen, oksigen, nitrogen, phosphor, dan kalium (Sari dkk.,

20



2012). Modifikasi jenis media tersebut bertujuan untuk menghemat

pengeluaran dan tujuan komersil.

4.2.2 Pemeliharaan Kultur Porphyridium cruentum

Pada saat proses kultivasi banyak faktor yang mempengaruhi pertumbuhan

Porphyridium cruentum, antara lain suhu, pH, cahaya, dan salinitas (Kosasih,

2011), dan beberapa faktor pendukung lainnya.

1. Suhu

Suhu merupakan faktor penting dalam pertumbuhan Porphyridium

cruentum, terutama dalam proses metabolisme mikroalga. Suhu yang

digunakan untuk pertumbuhan Porphyridium cruentum di Laboratorium

Mikroalga Air Tawar Puslit Bioteknologi-LIPI ini berkisar antara 35-

37⁰C. Hal ini sesuai dengan pendapat Vonshak (1988) yang menyatakan

bahwa sel Porphyridium cruentum dapat tumbuh pada kisaran suhu10-35⁰

C.

2. Derajat keasaman (pH)

Faktor penting lain yang mempengaruhi pertumbuhan

Porphyridium cruentum adalah pH. Nilai pH untuk pertumbuhan

Porphyridium cruentum berkisar antara 9-11. Hal ini didukung oleh

pernyataan Borowitzka dan Borowitka (1998) menyatakan bahwa

Porpyridium cruentum dapat tumbuh dengan baik dengan kisaran pH 5,2-

8,3 dengan pH optimal fotosintesis yaitu 7,5.

21



3. Cahaya dan Salinitas

Cahaya yang digunakan pada saat kultivasi Porphyridium

cruentum di Laboratorium Mikroalga Air Tawar Puslit Bioteknologi LIPI

menggunakan Lampu TL dengan daya 36 W yang setara dengan intensitas

cahaya sebesar 2000 flux. Hal tersebut diperkuat berdasarkan pendapat

Kusumawardani (1998) yang menjelaskan bahwa pertumbuhan sel

Porphyridium cruentum tertinggi dengan warna terbaik pada kultivasi

diperoleh pada pemberian intensitas cahaya 2000 flux. Salinitas kultur

Porphyridium cruentum di Laboratorium Mikroalga Air Tawar Puslit

Bioteknologi LIPI berkisar antara 20-27 ppt. Borowitzka dan Borowitzka

(1988) menyatakan bahwa Porphyridium cruentum dapat bertahan hidup

pada kisaran salinitas yang cukup besar, yaitu 0,5-2 kali konsentrasi air

laut (3,5%). Richmond (1988) menjelaskan bahwa salinitas Porphyridium

cruentum pada kisaran 3,5-4,5% dapat memacu pertumbuhan yang optimal

namun salinitas 4,6% tidak menghambat proses pertumbuhan, sedangkan

pada kondisi salinitas kurang dari 3,5%, Porphyridium cruentum tidak

mampu bersaing hidup dengan mikroalga lainnya jika ditumbuhkan pada

kultur terbuka.

4.2.3 Indikator Pertumbuhan Porphyrdium cruentum

Pertumbuhan mikroalga dapat dilihat dari beberapa indikator, yaitu nilai

optical density (OD), aerasi, serta penampakan visual.

22



1. Nilai Optical Density (OD)

Nilai OD diukur menggunakan spektrofotometer UV-Vis pada panjang

gelombang 680 nm. Hal ini sesuai dengan pendapat Olaizola and Duerr (1990)

yang menyatakan bahwa pertumbuhan mikroalga dilihat dari nilai OD pada

panjang gelombang 680 nm. Nilai OD kultur Porphyridium cruentum dapat dilihat

pada Lampiran 7, sedangkan grafik nilai OD kultur Porphyridium cruentum

disajikan dalam Gambar 3.

Gambar 3. Grafik Pertumbuhan Kultur Porphyridium cruentum

Nilai OD dapat digunakan untuk menentukan kepadatan sel suatu kultur.

Kultur pada hari kesatu hingga hari keempat berada pada fase lag pada media

Johnson. Fase lag merupakan fase dimana mikroalga masih beradaptasi dengan

lingkungan tempat hidup baru (Hariyati, 2008). Fase lag berjalan cepat karena

pada penanaman bibit kultur, nilai OD kultur Porphyridium cruentum pada hari

pertama sudah mencapai 1,143. Menurut Armanda (2013), kultur yang diambil

dari kultur induk pada fase logaritmik atau eksponensial akan mengalami fase lag

lebih cepat dibanding dengan kultur yang diambil pada fase stasioner atau

kematian, karena sel kultur lebih mudah untuk membelah.

23



Kultur pada hari kelima sampai hari kesepuluh berada pada fase

logaritmik, yaitu fase ketika mikroalga mengalami pertumbuhan dengan cepat.

Berdasarkan Hariyati (2008) fase logaritmik atau eksponensial terjadi pada hari

kedua hingga hari kelima, sedangkan menurut Siantika dan Hendrawandi (2009),

fase logaritmik atau eksponensial terjadi pada hari ketiga hingga hari kelima.

Perbedaan fase pada hari yang sama antara lapang dan literatur disebabkan oleh

jenis media dan volume kultur yang digunakan. Menurut Sutomo dkk. (2007)

faktor yang mempengaruhi pertumbuhan mikroalga dapat berupa kepadatan sel,

jenis nutrien, suhu, salinitas, dan penetrasi cahaya. Hal ini juga didukung oleh

pernyataan Jati dkk. (2012) bahwa medium yang berbeda menyebabkan

pertumbuhan yang berbeda pada mikroalga.

2. Aerasi

Aerasi berpengaruh terhadap pertumbuhan Porphyridium cruentum

Pertumbuhan dan perkembangan kultur Porphyridium cruentum tidak akan

optimal jika tidak didukung oleh aerasi yang lancar. Aerasi berfungsi melarutkan

oksigen. Hal ini sesuai dengan pendapat Abuzuar dkk. (2012) bahwa fungsi aerasi

yaitu untuk meningkatkan oksigen terlarut dalam air dan membantu proses

pengadukan air.

3. Penampakan visual

Penampakan visual dapat menjadi indikator pertumbuhan Porphyridium

cruentum Penampakan visual dapat dilihat dari penampakan warna yang

dihasilkan. Berdasarkan pendapat Budiardi dkk. (2007) pertumbuhan plankton

atau mikroalga dapat dilihat dari perubahan warna yang terjadi. Pada masa awal

24



kultur, kultur Porphyridium cruentum pada media Johnson menghasilkan warna

coklat. Setiap harinya kultur Porpyridium cruentum yang berwarna coklat

semakin coklat pekat. Hal ini disebabkan karena sel kultur terus membelah dan

bertambah banyak sehingga terjadi kompetisi antara kebutuhan nutrisi dan

oksigen. Hal ini sesuai dengan pendapat Wahyudi (1999) bahwa oksigen berperan

dalam proses metabolisme dan reaksi kimia dalam sel. Unsur C, N, P, dan K

merupakan unsur penting pertumbuhan mikroalga. Hal ini didukung oleh

pendapat Sari dkk. (2012) bahwa unsur C, N, P, dan K merupakan nutrisi dalam

pertumbuhan mikroalga. Hal ini juga didukung oleh pernyataan Sathasivam and

Juntawong (2013) bahwa unsur C dan N merupakan unsur penting dalam

pertumbuhan mikroalga. Pertumbuhan ketiga mikroalga tersebut mengalami fase-

fase pertumbuhan seperti pada mikroalga umumnya. Hal ini sesuai dengan pola

pertumbuhan berdasarkan jumlah sel yang dikelompokkan dalam lima fase yaitu:

fase lag, fase logaritmik, fase penurunan laju pertumbuhan, fase stasioner, dan

fase kematian (Wirosaputro, 2002).

4.2.4 Pemanenan Biomassa Porphyridium cruentum

Jenis pemanenan Porphyridium cruentum yang diterapkan di

Laboratorium Mikroalga Air Tawar Puslit Bioteknologi LIPI ini berupa teknik

pemanenan secara sentrifugasi. Pemanenan dilakukan pada hari keempat belas

ketika nilai OD Porphyridium cruentum sudah terlalu tinggi, yaitu 4,942.

Pemanenan ini menghasilkan berat kering sebesar 2,4 g/l. Alur proses kultivasi

hingga pemanenan dapat dilihat pada Lampiran 8.

25



a. Teknik pemanenan sentrifugasi

Sentrifugasi merupakan proses pemisahan yang menggunakan gaya

sentrifugal sebagai driving force untuk memisahkan padatan dan cairan. Proses

pemisahan ini didasarkan pada ukuran partikel dan perbedaan densitas dari

komponen yang akan dipisahkan. Sebelum dilakukan sentrifugasi, sampel yang

akan dimasukkan dalam alat centrifuge harus ditimbang terlebih dahulu agar

seimbang dengan timbangan sentrifugasi dan tidak menyebabkan error pada alat

baca. Kemudian alat centrifuge di-setting dengan kecepatan yang dibutuhkan.

Proses pemisahan ini didasarkan pada ukuran partikel dan perbedaan densitas dari

komponen yang akan dipisahkan (Grima, 2003 ; Knuckey, 2006 ; Chen, 2011 ;

Handayani 2012). Kecepatan yang biasa digunakan di Laboratorium Mikroalga

Air Tawar untuk sentrifugasi sampel Porphyridium cruentum yaitu 6000 rpm

selama lima menit. Menurut Harun et al. (2010) bahwa metode sentrifugasi ini

cocok digunakan pada skala laboratorium dengan konsentrasi mikroalga di bawah

30 mg/l. Hal tersebut didukung berdasarkan pernyataan Chen., dkk (2011) bahwa

proses sentrifugasi dengan kecepatan tinggi secara efektif dapat memisahkan

mikroalga dari cairan medianya.

4.2.5 Hidrolisis Biomassa Porphyridium cruentum

Hidrolisis biomassa Porphyridium cruentum dilakukan dengan

menimbang biomassa kering Porphyridium cruentum sebanyak 1,7 gram, aquades

33,3 ml dan penambahan katalis asam yakni HNO3 0,5 N 100 ml. Konsentrasi

asam yang digunakan adalah konsentrasi terbaik yang ditentukan berdasarkan

26



pengujian karbohidrat dan gula pereduksi dilakukan sebelumya terhadap hidrolisat

Porphyridium cruentum dengan jumlah biomassa yang sedikit. Kemudian

hidrolisis dilakukan dengan menggunakan air mendidih suhu ± 100ºC dengan

selama 1 jam. Hal tersebut selaras dengan pendapat Judoamidjojo et al., (1989)

bahwa hidrolisispati dengan asam memerlukan suhu tinggi. Hidrolisis dilakukan

bertujuan untuk mempermudah proses fermentasi bioetanol. Dikarenakan pada

saat proses hidrolisis terjadi konversi pati menjadi komponen yang lebih

sederhana. Asam akan memecah molekul pati yang berukuran besar secara acak

dan menghasilkan senyawa gula sederhana, sebagian besar gula yang dihasilkan

adalah gula pereduksi (Judoamidjojo et al.,1989). Proses hidrolisis dapat dilihat

pada Gambar 4.

Gambar 4. Proses Hidrolisis Biomassa pada suhu 100ºC selama 60 menit


Kemudian hasil hidrolisis disentrifuge dan diambil bagian supranatan.

Kemudian hasil supranatan ditambahkan larutan NaOH 20% hingga pHnya antara

4,5-5 hal tersebut dikarenakan pH optimal khamir berkisar 4,0 hingga 4,5

(Wignyanto dkk., 2001). Hal tersebut juga didukung oleh pendapat Wardani dkk.,

(2013) pertumbuhan optimal pada Saccharomyces cerevisiae berkisar 4,5 sampai

27



5. Proses hidrolisis. Hasil hidrolisat biomassa Porphyridium cruentum dapat

dilihat pada Gambar 5.

Gambar 5. Hasil Hidrolisat Biomassa


4.2.6 Fermentasi Hasil Hidrolisis

Sebelum proses fermentasi dilakukan penyediaan stok kultur

Saccharomyces cerevisiae. Penyediaan stok kultur Saccharomyces cerevisiae

yang dilakukan di Laboratorium Mikroalga Air Tawar terdiri dari dua tahap stok

kultur yaitu stok kultur dalam media agar miring yang dilanjutkan dengan media

cair. Media agar dibuat dengan melarutkan media PDA (Potato Dextrose Agar)

sebanyak 0,78 gram dalam 20 ml aquades. Kemudian dipindahkan pada tabung

reaksi masing masing sebanyak 5 ml dan disterilkan dengan suhu 121ºC selama

15 menit dengan menggunakan autoclave. Kemudian stok kultur diinkubasi

selama 1x24 jam. Alur proses pembuatan media agar miring dapat dilihat pada

Lampiran 9.

Tujuan pembuatan media agar miring adalah untuk menyediakan kultur

murni. Hal ini didukung oleh pendapat Cappuccino and Sherman (1998) bahwa

28



teknik pembuatan media agar miring merupakan teknik yang digunakan untuk

menyimpan biakan murni. Pembuatan stok kultur Sacharomyces cerevisiae dalam

media agar miring dilakukan dengan menanam sebanyak satu goresan pada jarum

ose biakan murni Saccharomyces cerevisiae pada media agar miring secara zig-

zag. Media cair untuk pembuatan stok kultur Saccharomyces cerevisiae

melarutkan yeast ekstrak sebanyak 0,09 gram dan pepton sebanyak 0,15 gram

dalam 30 ml aquades. Media kemudian disterilkan pada suhu 121ºC selama 15

menit dengan menggunakan autoclave.

Pembuatan stok kultur Sacharomyces cerevisiae dalam media cair

dilakukan dengan menanam stok kultur media agar yang telah mengalami

peningkatan kepadatan sel. Kemudian stok kultur pada media cair diinkubasi

selama 2x24 jam. Hal ini berdasarkan dari pendapat Supriyanto dan Wahyudi

(2008) yang menyatakan bahwa 2x24 jam adalah waktu yang dibutuhkan oleh

yeast untuk beradaptasi di media pertumbuhan yang baru. Proses stok kultur

Sacharomyces cerevisiae lebih lanjut dapat dilihat pada Lampiran 10. Hal ini

sesuai dengan pendapat Amini dan Susilowati (2010), bahwa kultur yang semakin

padat akan dipindahkan ke wadah yang bervolume lebih besar, Hal ini bertujuan

untuk peremajaan kultur Saccharmoyces cerevisiae, agar sel khamir yang dikultur

tetap dapat hidup.

Pembuatan stok kultur Saccharomyces cerevisiae dalam media cair

maupun dalam media agar miring dilakukan di dalam Laminar Air Flow (LAF).

Tipe yang digunakan di Laboratorium Mikroalga Air Tawar adalah Laminar Air

Flow Sander Lab K.S.025, dengan jenis LAF vertikal. Hal ini berdasarkan

29



pendapat Tuhuteru dkk. (2012) semua pengkulturan, baik bakteri, mikroalga,

maupun eksplan tumbuhan dilakukan secara aseptik di LAF untuk meminimalisasi

adanya kontaminasi. LAF berfungsi sebagai penyaring bakteri dan bahan-bahan

eksogen di udara, menjaga aliran udara yang konstan di luar lingkungan, serta

mencegah masuknya kontaminan ke dalam LAF. Tidak terjadinya kontaminasi

dari lingkungan luar merupakan syarat pokok stok kultur, oleh sebab itu semua

peralatan yang digunakan untuk kegiatan stok kultur harus disterilisasi dengan

autoclave pada suhu 121⁰C selama 15 menit. Menurut Hossain et al. (2012),

penggunaan suhu 121⁰C selama 15 menit merupakan paduan suhu dan waktu

yang efektif karena mampu membunuh bakteri dalam jumlah banyak dan dengan

waktu yang relatif cepat. Kemudian penambahan media tumbuh dalam hasil

hidrolisat sebanyak 100 ml dilakukan dengan penambahan (NH4)2SO4 0,2 gram,

K2HPO4 0,1 gram, KH2PO4 0,1 gram, ZnSO4 0,02 gram, MgSO4 0,02 gram, dan

yeast ektrak 0,2 gram. Hasil hidrolisat dari H2SO4 masing masing dituangkan ke

tabung reaksi besar sebanyak 25 ml. Dan diinolukasikan Saccharomomyces

cerevisiae sebanyak 2,5% pada masing masing tabung reaksi. Selanjutnya proses

fermentasi dilakukan selama satu hari, dua hari, tiga hari dan lima hari dalam

keadaan dishaker. Proses fermentasi dapat dilihat pada Gambar 6.

30



Gambar 6. Proses Fermentasi Hidrolisat


Setiap selesai hasil fermentasi hasil rendemen etanol dihitung konsentrasi

gula pereduksi dan jumlah sel Saccharomyces cerevisiae. Konsentrasi gula

pereduksi dari hari pertama fermentasi hingga hari kelima fermentasi mengalami

penurunan. Pada hari pertama fermentasi konsentrasi gula pereduksi 11,85 ppm,

hari kedua fermentasi konsentrasi gula pereduksi -4,072 ppm, hari ketiga

fermentasi konsentrasi gula pereduksi -31,34 ppm dan hari kelima konsentrasi

gula pereduksi -31,54 ppm. Jumlah sel pada hari kedua meningkat dari 9,8 x 106

menjadi 3,02 x 107 dan menurun pada hari ketiga dan kelima menjadi 1,44 x 10

7

dan 1,3 x 107. Grafik kepadatan sel Saccharomyces cerevisiae dapat dilihat pada

Gambar 8.

Gambar 8. Kepadatan Sel S. cerevisiae Selama Proses Fermentasi.

31



Penurunan sel Saccharomyces cerevisiae disebabkan karena pada awal

fermentasi, gula reduksi di dalam media masih banyak sehingga proses

pembelahan dan aktivitas fermentasi sel Saccharomyces cerevisiae berjalan

dengan baik dan etanol yang dihasilkan juga banyak sedangkan pada hari ketiga,

gula reduksi di dalam media sudah hampir habis sehingga proses pembelahan dan

aktivitas fermentasi sel Saccharomyces cerevisiae terhambat yang akibatnya

etanol yang dihasilkan sedikit. Selain itu penimbunan etanol berkonsentrasi tinggi

hasil metabolisme Saccharomyces cerevisiae menghambat pertumbuhan dan

menyebabkan kematian sel Saccharomyces cerevisiae. Hal tersebut didukung oleh

pernyataan Wignyanto (2001) Peningkatan jumlah sel Saccharomyces cerevisiae

diikuti dengan penurunan konsentrasi gula reduksi dan peningkatan konsentrasi

etanol di dalam substrat atau media

.



V SIMPULAN DAN SARAN

5.1 Simpulan

Berdasarkan hasil Praktek Kerja Lapang yang telah dilakukan di Pusat

Penelitian Bioteknologi Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (Puslit

Bioteknologi-LIPI) mengenai proses produksi bioetanol dari mikroalga

Porpyridium cruentum skala laboratorium terdiri dari 4 tahap, yakni sebagai

berikut

1. Penyediaan biomassa mikroalga Porpyridium cruentum dengan cara

kultivasi mikroalga menggunakan media Johnson.

2. Pemanenan mikroalga Porpyridium cruentum dengan menggunakan

teknik sentrifugasi.

3. Proses hidrolisis mikroalga Porpyridium cruentum. Hidrolisis dilakukan

secara asam dengan menggunakan katalis HNO3.

4. Proses fermentasi hasil hidrolisis (hidrolisat) dengan menggunakan

Saccharomyces cerevisiae.

5.2 Saran

Berdasarkan rangkaian kegiatan Praktek Kerja Lapang di Puslit Bioteknologi-LIPI

Proses produksi bioetanol dari mikroalga Porpyridium cruentum yang dilakukan,

maka disarankan perlu adanya penambahan jumlah kultur mikroalga yang

dilakukan untuk produksi bioetanol agar persediaan biomassa mikroalga kultur

dapat tercukupi. Kemudian diperlukan pengoptimalan peralatan yang ada

33



sehingga dapat menghasilkan rendemen bioetanol yang maksimal dan dapat

meminimalisir kesalahan dalam menganalisis hasil bioetanol



DAFTAR PUSTAKA

Arifin, Z. 2011. Evaluasi Pembelajaran Prinsip, Teknik, Prosedur. PT Remaja.

Rosdakarya. Bandung. hal 24-25.

Abuzuar, S. S., Y. D. Putra & R. E. Emargi. 2012. Koefisien Transfer Gas (KLa)

pada Proses Aerasi Menggunakan Tray Aerator Bertingkat 5 (Lima).

Jurnal Teknik Lingkungan UNAND, 9 (2): 155-163.

Amini, S dan R, Susilowati. 2010. Produksi biodiesel dari mikroalga

Botryococcus braunii. Squalen, 5 (1): 23-30.

Arad, S.M. & Cohen. 1989. Closed system for outdoor cultivation of

Porphyridium. Biomass, 18: 59-67.

Arad S.M. & A. Richmond. 2004. Industrial Production of Microalgal Cell-mass

and Secondary Products-Species of High Potential Porphyridium sp. Di

dalam Richmond A, editor. Handbook of Microalgal Culture:

Biotechnology and Applied Phycology. United Kingdom. Blackwell

Publishing Company. pp 56-78

Armanda, D. T. 2013. Pertumbuhan Kultur Mikroalga Diatom Skeletonema

costatum (Greville) Cleve Isolat Jepara pada Medium f/2 dan Medium

Conway. Bioma, 2 (1) : 49-63.

Assadad, L., B.S.B. Utomo., & R.N Sari. 2010. Pemanfaatan Mikroalga Sebagai

Bahan Baku Bioetanol. Squalen. 5(2) : 51-58.

Badan Standarisasi Nasional. 1994. SNI 06-3565-1994: Alkohol Teknis

Balat, M. and H. Ballat. 2009. Recent Global Production and Utilization of

Bioethanol Fuel. Applied Energy, 86 : 2273-2282.

Broto, W. dan N. Richana. 2007. Inovasi Teknologi Proses Industri Bioetanol

DariKayuSkalaPedesaan.http://alitka.ibimasakti.malang.te.net.id/PDF

/05BB%20Pascapanen.Bioetanol.pdf. Diakses pada tanggal 11 November

2015.

Borowitzka, M.A. 1988. Algal Growth Media And Sources Of Algal Cultures.

In : Borowitzka, M.A & L.J Borowitza (Eds) Microalga

Biotechnology.Cambridge University Press: Cambridge. pp. 456-465.

Budiardi, T., I. Widjaya dan D. Wahjuningrum. 2007. Hubungan Komunitas

Fitoplankton dengan Produktivitas udang Vaname (Litopenaeus

vannamei) di Tambak Biocrete. Jurnal Akuakultur Indonesia, 6 (2) :119-

125.

35



Cappucino, J.G., N. Sherman. 1998. Microbiology: A Laboratory Manual. 5th

Edition. California: Benjamin/Cummings Science Publishing. pp 94.

Chen, C.Y., K.L Yeh., D.J Lee & J.S Chang. 2011. Cultivation, photobioreactor

design and harvesting of microalgae for biodiesel production: A critical

review. Bioresource Technology. 102 : 71-81

Eryanto, A. 2003. Suatu Pendekatan Biologi dan Manajemen Plankton dalam

Budidaya Udang. PT. CPB. Surabaya. hal.36-38.

Fuentes M.M.R., G.G.A. Fernandez, J.A.S. Penrez, J.L.G Guerrero. 2000.

Biomass nutrient profiles of the microalga Porphyridium. Food Chemistry.

70: 345- 353.

Grima EM, F.G.A. Fernandez, and A.R. Medina. 2004. Downstream Processing

of Cell-mass and Products. Di dalam Richmond A editor. Handbook of

Microalgal Cultures: Biotechnology and Applied Phycology. United

Kingdom: Blackwell Publishing Company.

Handayani N.A dan D. Ariyanti. 2012. Potensi Mikroalga Sebagai Sumber

Biomassa dan Pengembangan Produk Turunannya. Teknik. 33 (2) : 58-

65.

Hariyati, R. 2008. Pertumbuhan dan Biomassa Spirulina sp dalam Skala

Laboratoris. Laboratorium Ekologi dan Biosistemaatik Jurusan Biologi

FMIPA Undip, BIOMA, Juni 2008. ISSN : 1410-88011. 10 (1) : 19-22

Harun, R., M. Singh, G.M. Forde, and M.K Danquah. 2010a. Bioprocess

Engineering of Microalgae to Produce a Variety of Consumer Products.

Renewable and Sustainable Energy Review. 14 : 1037-1047.

Harun, R., W.S.Y. Jason, T. Cherrington, and M.K. Danquah. 2010b. Microalgal

Biomass as a Cellulosic Fermentation Feedstock for Bioethanol

Production. Renewable and Sustainable Energy Review. 14 : 1343-1352.

Hossain, A.B.M., A. Salleh., A.N. Boyce., P. Chowdurry., and M. Naqiuddin.

2008. Biodiesel Fuel Production From Algae as Renewable Energy.

American Journal. 3) : 250-254.

Isnansetyo, A. dan Kurniastuty. 1995. Teknik Kultur Phytoplankton dan

Zooplankton. Kanisius. Yogyakarta. hal 67.

Jati, F., Johanes H., dan E.H. Vivi. 2012. Pengaruh Penggunaan Dua Jenis

Media Kultur yang Berbeda Terhadap Pola Pertumbuhan, Kandungan

Protein dan Asam Lemak Omega 3 EPA (Chaetoceros gracilis). Jurnal of

Aquaculture Management and Technology 1: 221 -235.

36



Judoamidjojo, R. M., E.G. Said dan L. Hartoto. 1989. Biokonversi Departemen

Pendidikan dan Kebudayaan. Direktorat Pendidikan Tinggi. Pusat Antar

Universitas Bioteknologi, Institut Pertanian Bogor. Bogor. hal 34-37.

Knuckey, R.M., M.R Brown., & R.F Robert. 2006. Profuction of microalgal

concentrates by flocculation and ther assessment as aquaculture feeds.

Aquaculture Enginerering. 35 : 300-313.

Kosasih, Y. 2011. Aktivitas Antibakteri Mikroalga Porphyridium cruentum

Terhadap Berbagai Jenis Bakteri Patogen. Skripsi. Institut Pertanian

Bogor.

Kulp, K. 1975. Carbohydrases Enzymes and Processing. Reed G. Editor.

Academic Press. New York. pp 97-98.

Kusumawarni E. 1998. Mempelajari pengaruh intensitas terhadap pertumbuhan

sel, produksi polisakarida, dan pigmen dari mikroalga Porphyridium

cruentum. Skripsi. Bogor. hal 43-42

Kusumawarni E. 1998. Mempelajari pengaruh intensitas terhadap pertumbuhan

sel, produksi polisakarida, dan pigmen dari mikroalga Porphyridium

cruentum.. Skripsi. Institut Pertanian Bogor.

Lehninger, A.L. 1993. Dasar-dasar Biokimia. Terjemahan: M. Thenawidjaja.

Erlangga, Jakarta. hal 45-56.

Nazir, M. 2011. Metode Penelitian. Ghalia Indonesia. Bogor. hal 80-105.

Patil, V., K.Q. Tran and H.R. Gliserod. 2008. Towards Sustainable Production of

Biofuels from Microalgae. International Journal of Molecular Science. 9 :

118-195.

Priyadarshani, I., dan B. Rath. 2012. Commercial and Industrial Applications of

Microalgae a Review. Journal Algal Biomass Utilization. 3(4): 89-100.

Olaizela, M. and E. O. Duerr. 1990. Effects of Light Intensity and Quality on the

Growth Rate and Photosynthetic Pigment Content of Spirulina platensis.

Journal of Applied Phycology 2 : 97-104.

Sari, F. Y. A., I. M. A. Suryajaya dan Hadiyanto. 2012. Kultivasi Mikroalga

Spirulina platensis dalam Media POME dengan Variasi Konsentrasi

POME dan Komposisi Jumlah Nutrien. Jurnal Teknologi Kimia dan

Industri, 1 (1) : 487-494.

37



Sathasivam, R. and N. Juntawong. 2013. Modified Medium for Enhanced Growth

of Dunaliella Stains. International Journal Current Science, 5 : 67-73.

Siantika, G. dan D. Hendrawandi. 2009. Efektivitas Teknik Kultur Menggunakan

Sistem Kultur Statis, Semi-Kontinyu, dan Kontinyu terhadap Produktivitas

dan Kualitas Kultur Spirulina sp. Jurnal Matematika dan Sains, 14 (2) :

41-50.

Sutomo, R. Komala, E. T. Wahyuni dan M. G. L. Panggabean. 2007. Pengaruh

jenis Pakan Mikroalga yang Berbeda terhadap Pertumbuhan Populasi

Rotifer Brachionus rotundiformis. Oseanologi dan Limnologi di

Indonesia, 33 : 159-176.

Tuhuteru, S., M. L. Hehanussa dan S. H. T. Raharjo. 2012. Pertumbuhan dan

Perkembangan Anggrek Dendrobiu manosmum pada Media Kultur In

Vitro dengan Beberapa Konsentrasi Air Kelapa. Aprologia, 1 (1) : 1-12.

Richmond A. 1988. Spirulina. Di dalam: Borowitzka MA dan Borowitzka LJ.

(Eds). Microalga Biotechnology. Cambridge: Cambridge University Press.

Vonshak. 1988. Porphyridium. Di dalam: Borowitzka, M.A. and Borowitzka, L.J.

Macro-Algae Biotechnology. Cambridge: Cambridge University Press.

Wahyudi, P. 1999. Chlorella: Mikroalga Sumber Protein Sel Tunggal. Jurnal

Sains dan Teknologi Indonesia. 1 (5) : 35-41.

Wardani, A.K., dan F.N.E Pertiwi. 2013. Produksi entanol dari tetes tebu oleh

Saccharomyces cereviseae pembentuk flok (NRRL – Y 265). Jurnal

Agritech. 33 (2) : 131.

Widjaja, A. 2009. Lipid Production from Microalgae as a Promising Candidate

For Biodiesel Production. Makara Teknologi. 13(1): 47-51.

Wignyanto., Suharjono., Novita. 2001. Pengaruh Konsentrasi Gula Reduksi Sari

Hati Nanas dan Inokulum Saccharomyces cerevisiae Pada Fermentasi

Etanol. Jurnal Teknologi Pertanian. 2 (1) : 68-77

Wirosaputro, S. 2002. Chlorella untuk Kesehatan Global, Teknik Budidaya

Dan Pengolahan. Gadjah Mada University Press. Yogyakarta. Hal 76-78.



LAMPIRAN

Lampiran 1. Peta Lokasi PKL

(Sumber :https://maps.google.com/, 2014 Diakses pada 04 Oktober 2016)

https://maps.google.com/

39



Lampiran 2.Struktur Organisasi Puslit Bioteknologi LIPI

40



Lampiran 3. Daftar Peralatan di Puslit Bioteknologi LIPI

No Peralatan Ukuran Fungsi Keterangan

1. Spektrofotometer

UV-VIS

- Digunakan untuk

mengukur

absorpsi radiasi

gelombang

elektromagnetik

dari suatu

sampel.

Spektrofotometri

UV-VIS terletak di

Laboratorium

Kimia Bahan Alam

Puslit Bioteknologi

LIPI.

2. Alat Sentrifugasi - Digunakan untuk

memisahkan

suatu larutan dari

zat terlarutnya

dengan

menggunakan

gaya sentrifugal.

Alat sentrifugasi ini

terletak di

Laboratorium

Kimia Bahan Alam

Puslit Bioteknologi

LIPI.

3. Autoclave

- Digunakan untuk

sterilisasi

berbagai alat dan

bahan yang akan

digunakan untuk

penelitian

Autoclave ini

terletak di

Laboratorium

Biokatalis dan

Fermentasi Puslit

Bioteknologi LIPI.

4. Inkubator - Digunakan untuk

tumbuh dan

memelihara

budaya

mikrobiologi

atau kultur sel.

Inkubator terletak

di Laboratorium

Kimia Bahan Alam

Puslit Bioteknologi

LIPI.

5. Shaker - Digunakan untuk

mengaduk atau

mencampur suatu

larutan dengan

larutan yang lain

Shaker ini terletak

di Laboratorium

Kimia Bahan Alam

Puslit Bioteknologi

41



sehingga bersifat

homogen dengan

gerakan satu

arah.

LIPI.

42



Lampiran 4. Daftar Gambar Peralatan di Pusat Penelitian Bioteknologi LIPI

Spektrofotometer UV-Vis

Alat Sentrifugasi

Autoklaf

Inkubator

43



Lampiran 5. Daftar Peralatan di Laboratorium Mikroalga Air Tawar

No Peralatan Ukuran Fungsi Keterangan

1. Botol kultur 1000 ml dan

2000 ml

Digunakan untuk

mengkultur

mikroalga

Botol kultur ini

dilengkapi dengan

penutup botol yang

terbuat dari kapas,

tisu, dan slang.

2. Aerator Diameter 5-7

mm

Melarutkan

oksigen dalam

kultur.

Besar kecilnya

gelembung udara

yang dihasilkan

dapat diatur.

3. Laminar Air

Flow (LAF)

- Digunakan untuk

kegiatan yang

bersifat steril.

Terdapat satu buah

LAF.

4. Vortex - Digunakan untuk

mencampur

larutan.

Alat ini terdiri dari

motor listrik dan

drive shaft yang

melekat pada karet.

5. Timbangan

analitik

500 mg Digunakan untuk

menimbang bahan

kimia.

Terdapat satu buah

timbangan analitik.

6. Oven - Digunakan untuk

pengeringan alat.

Oven dioperasikan

pada suhu 50oC.

Terdapat satu buah

oven.

7. Rak Kultur - Digunakan untuk

meletakkan botol

kultur.

Rak ini dilengkapi

lampu 40 W.

Terdapat empat

buah rak kultur,

dimana tiga rak

kultur digunakan

untuk tempat kultur

mikroalga,

sedangkan satu rak

44



kultur untuk stok

kultur.

8. Tabung

Reaksi

100 ml Digunakan untuk

wadah stok

kultur, atau untuk

pengujian bahan

tertentu.

Terdapat lebih dari

100 tabung reaksi.

9. Tabung

Sentrifus

100 ml dan 250

ml

Digunakan untuk

sentrifugasi

sampel.

Terdapat 250

tabung sentrifus

berukuran 100 ml,

dan 30 tabung

sentrifus berukuran

250 ml.

10. Mikroskop

cahaya

- Digunakan untuk

mengetahui

apakah terjadi

kontaminasi pada

kultur mikroalga

atau tidak.

Terdapat satu buah

mikroskop cahaya.

11. Tabung

Erlenmeyer

250 ml, 500 ml,

dan 1000 ml.

Digunakan untuk

pembuatan media

agar.

Tabung ini terbuat

dari borosilikat,

sehingga dapat

dipanaskan hingga

suhu 200oC.

12. Magnetic

Stirrer

- Digunakan untuk

menghomogenkan

larutan.

Terdapat dua buah

magnetic stirrer.

45



Lampiran 6. Daftar Gambar Peralatan di Laboratorium Mikroalga Air Tawar

Botol Kultur Laminary Air Flow

Vortex

Timbangan Analitik

Oven

Rak Kultur

46



Tabung Reaksi Tabung Sentrifugasi

Erlenmeyer

Pemanas Branstead Thermoclyne

47



Lampiran 7. Nilai Optical Density Porphyridium cruentum

Tanggal Hari Ke-

Nilai Optical

Density Keterangan

Johnson (JM) -

20 Januari 2016 1 1.361 -

21 Januari 2016 2 1.55 -

22 Januari 2016 3 1.597 -

23 Januari 2016 4 1.678 -

24 Januari 2016 5 1.746 -

25 Januari 2016 8 1.942 -

26 Januari 2016 9 1.913 -

27 Januari 2016 10 2.023 -

28 Januari 2016 11 2.097 -

29 Januari 2016 12 2.544 -

30 Januari 2016 13 3.141 -

31 Januari 2016 14 3.386 -

01 Februari 2016 15 4.977 -

02 Februari 2016 16 3.644 Panen

48



Lampiran 8. Proses Kultivasi Porphyridium cruentum

200 ml kultur Porphyridium cruentum

500 ml media Johnson

Ditambah air hingga 1000 mL

Diletakkan dalam rak dan diaerasi

Dihitung OD setiap hari

Panen menggunakan Teknik Sentrifugasi

(6000 rpm, 5 menit)

Pengeringan dengan freeze dry

Biomassa Kering

49



Lampiran 9. Proses Pembuatan Media Agar Miring

Potato Dextrose Agar 0,78 gram.

Mensterilkan pada autoklaf dengan suhu

121ºC selama 15 menit.

Menambahkan aquades sebanyak 20 ml.

Memanaskan dengan api suhu 100ºC hingga

mendidih.

Menuangkan pada tabung reaksi, menutup

dengan kapas dan wrap.

Menyimpan dalam keadaan miring

50



Lampiran 10. Proses stok kultur Saccharomyces cerevisiae

Penanaman kultur Sacharomyces cerevisiae

dari biakan murni pada media agar miring.

Inkubasi selama 1x24 Jam

Pembuatan media cair dengan menimbang

pepton 0,25 gram dan yeast ekstrak 0,15

gram dalam 50 ml aquades.

Mensterilkan pada autoklaf dengan suhu

121ºC selama 15 menit

Menanam biakan Saccharomyces cerevisiae

pada media cair

Inkubasi selama 2x24 Jam

51



Lampiran 11. Diagram Alir Proses Produksi Bioetanol dari mikroalga

Porphyridium cruentum

Hidrolisis dengan suhu 100º C

selama 1 Jam

Penetralan pH

Penambahan media tumbuh S.

cerevisiae dan disterilkan

Penghitungan kepadatan sel

S. Cerevisiae

Biomassa Kering

Penimbangan

Penambahan aquades dan katalis asam

Penambahan starter fermentasi S.

cerevisiae

Fermentasi selama 1 hari, 2 hari, 3 hari

dan 5 hari

Pengukuran gula pereduksi

Documents

ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGArepository.unair.ac.id/57577/2/PKL PK BP 125-16 Put p.pdf · cair yang berasal dari biomassa (Patil et al., 2008). Biomassa ini dapat diperoleh