Imobilisasi Prin

7/25/2019 Imobilisasi Prin

1/29

BAB I

PENDAHULUAN

I.1 Latar Belakang

Fermentasi adalah proses produksi energi dalam sel dalam keadaan anaerobik

(tanpa oksigen). Secara umum, fermentasi adalah salah satu bentuk respirasi anaerobik,

akan tetapi, terdapat definisi yang lebih jelas yang mendefinisikan fermentasi sebagai

respirasidalam lingkungan anaerobik dengan tanpa akseptor elektron eksternal.

(Wikipedia Indonesia)

Fermentasi dilakukan untuk menghasilkan suatu produk bermanfaat baru memiliki

bermacam macam metode dan bermacam macam bakteri serta jamur dalam

penggunaannya. Salah satu dari metode fermentasi ialah immobiliasi sel. etode

immobilisasi sel meliputi berbagai cara, yaitu! cara fisik meliputi penjebakan atau

pembungkusan dengan gel alginat, cara kimia meliputi teknik pengikatan pada bahan

pendukung melalui ikatan"ikatan ionik, ko#alen, dan ikatan silang (cross linking).etode

yang dipakai dalam praktikum kali ini ialah immobilisasi sel secara fisik dengan

menggunakan bakteri Acetobacter aceti.$dapun kelebihan dari metode ini yaitu

melindungi sel dari kondisi buruk lingkungan sekitar, proses separasi menjadi lebih

mudah dan cepat, meningkatkan produktifitas sel karena dapat digunakan berulang kali,

serta memudahkan pemisahan sel dengan produknya.

I.2 Tujuan Praktikum

emahami dan menguasai prosedur penggunaan sel terimmobilisasi dalam proses

fermentasi

emahami tipe reactor yang tepat untuk sel terimmobilisasi

emahami karakteristik reaktor batch dan kontinyu yang menggunakan sel

terimmobilisasi

enge#aluasi kinerja reaktor %Packed Column&

emahami dan menguasai prosedur pembuatan sel terimmobilisasi

emahami karakteristik matriks pendukung sel terimmobilisasi

BAB II

Bio Proses | Immobilisasi Sel Page 1
http://id.wikipedia.org/wiki/Sel_(biologi)http://id.wikipedia.org/wiki/Sel_(biologi)http://id.wikipedia.org/wiki/Anaerobikhttp://id.wikipedia.org/wiki/Oksigenhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Respirasi_anaerobik&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Respirasi_selhttp://id.wikipedia.org/wiki/Anaerobikhttp://id.wikipedia.org/wiki/Oksigenhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Respirasi_anaerobik&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Respirasi_selhttp://id.wikipedia.org/wiki/Sel_(biologi)


2/29

DASAR TEORI

2.1 Sel Immoili!a!i

'eknologi immobilisasi memegang peranan penting dalam perkembangan proses

biokimia dalam suatu boreaktor. Sel yang mengalami immobilisasi (immoblized

mivrobial cells) telah banyak diterapkan dalam fermentasi misalnya produksi alkohol,

asam amino, antibiotik atau pada degradasi polutan limbah cair. Immobilisasi sel adalah

suatu proses untuk menghentikan pergerakan dari molekul sel atau enim dengan

menahannya pada suatu matriks.

elebihan immobilisasi sel dibandingkan dengan sel bebas (free cells) adalah

*. elindungi sel dari kondisi buruk lingkungan sekitar (suhu, p+, pelarut organic )

. -roses separasi menjadi lebih mudah dan cepat.

. eningkatkan produktifitas sel karena dapat digunakan berulang kali

/. emudahkan pemisahan antara sel dengan produk.

empertahankan stabilitas sel. 'eknik immobilisasi sel dapat digambarkan

sebagaipembatasan gerak fisik atau lokalisasi dari sel pada suatu 0ilayahruang dengan

preser#asi akti#itas katalis yang diinginkan.eunggulan 'eknik immobilisasi sel yaitu

dapat meningkatkanprodukti#itas #olumetrik, meningkatkan konsentrasi produkdalam

aliran keluaran, mampu menurunkan konsentrasi substratdalam aliran keluaran, danmencegah terjadinya wash outpadaaliran keluar produk.'erdapat empat macam teknik

immobilisasi yaitupengikatan pada permukaan, penjebakan dalam dalam matriksberpori,

penahanan di belakang penghalang dan agregasi sel

1alam penelitian ini digunakan metode immobilisasi penjebakandalam matriks berpori

(entrapment in porous matrix) yangdilakukan dengan menggunakan "araginan,

sebagaisupportingmatrice karena Indonesia kaya akan hasil laut yaitu alga merahsebagai

bahan dasar dari 2"araginan, sehingga bernilaiekonomis. 3leh karena itu perlu

dilakukan penelitian tentang%-rodukti#itas 4tanol dari olases dengan proses

fermentasikontiyu menggunakan 5akteriZymomonas obilis 1engan'eknik

Immobilisasi Sel "araginan dalam!ioreaktor Packed!ed&.

'eknik immobilisasi sel meliputi penempelan (attachment), penggumpalan

(aggregration), panangkapan (entrapment) dan peyalutan6enkapsulasi (encapsulation).



3/29

7enis matrik yang dugunakan ada yang bersifat sintetis seperti poliakrilamid dan

poliuretan.atrik sintesis ini mudah dan cepat serta tahan lama tetapi bersifat

karsinogenik sehingga jarang digunakan untuk produksi metabolit pangan.7enis matrik

alami seperti alginat, karaginan dan agar lebih aman dan murah.

Salah satu contoh dari penerapan immobilisasi sel adalah produksi etanol dari

"accharomeyes cereviseae menggunakan matriks kalsium alginat. $lginat merupakan

heteroplisakarida dengan rantai linier dari asam 1"manurat dan asam 8"guluronat,5ila larutan

natrium alginat dicampur dengan 9a9lmaka segera terbentuk gel yang tidak larut dalam air.

:eaksi antara natrium alginat dengan 9a9l dapat dimanfaatkan dalam imobilisasi sel"sel ragi

yag merupakan biokatalis dalam upaya memproduksi etanol dari molase secara fermentasi.

Fermentasi etanol dengan immobilisasi sel memberikan hasil yang lebih baik dibandingkan

dengan cara kon#ensional.

9ontoh lain adalah immobilisasi enim kitin deasetilase. 4nim kitin deasetilase

ditambahkan ke dalam larutan natrium alginat ; dengan perbandingan * ! lalu diaduk merata.

; pada p+ ?.

Immobilisasi sel merupakan perkembangan bioteknologi yang dapat digunakan

sebagai salah satu langkah dalam mengatasi masalah pangan di dunia.Immobilisasi sel

menunjukkan efisiensi yang bagus dalam bidang fermentasi hingga harapannya nanti

dapat memenuhi kebutuhan pangan dunia dengan cepat.

2.2 Reaktor "olom



4/29

Reaktor adalah suatu alat proses tempat di mana terjadinya suatu reaksi

berlangsung, baik itu reaksi kimiaatau nuklirdan bukan secara fisika. 1engan terjadinya

reaksi inilah suatu bahan berubah ke bentuk bahan lainnya, perubahannya ada yang

terjadi secara spontan alias terjadi dengan sendirinya atau bisa juga butuh bantuan energi

seperti panas (contoh energi yang paling umum).-erubahan yang dimaksud adalah

perubahan kimia, jadi terjadi perubahan bahan bukan fasamisalnya dari air menjadi uap

yang merupakan reaksi fisika.

#.# A!am A!etat

@ugusasetilyang terdapat pada asam asetat merupakan gugus yang penting bagi

biokimia pada hampir seluruh makhluk hidup, seperti gugus asetil yang berikat pada

koenim $ menjadi senya0a yang disebut $setil"o$, merupakan enim utama bagimetabolismekarbohidrat dan lemak. Aamun demikian, asam asetat bebas memiliki

konsentrasi yang kecil dalam sel, karena asam asetat bebas dapat menyebabkan gangguan

pada mekanisme pengaturanp+sel. 5erbeda dengan asam karboksilat berantai panjang,

asam asetat tidak ditemukan pada trigliserida dalam tubuh makhluk hidup.Sekalipun

demikian, trigliserida buatan yang memiliki gugus asetat, triasetin (trigliserin asetat),

adalah at aditifyang umum pada makanan, dan juga digunakan dalam kosmetika dan

obat"obatan.$sam asetat diproduksi dan diekskresikan oleh bakteri"bakteri tertentu,

misalnya dari genus$cetobacterdan spesies9lostridium acetobutylicum. 5akteri"bakteri

ini terdapat pada makanan, air, dan juga tanah, sehingga asam asetat secara alami

diproduksi pada buah"buahan6makanan yang telah basi.

$sam asetat merupakan produk katabolisme aerob dalam jalur glikolisis atau

perombakan glukosa.$sam piru#at sebagai produk oksidasi glukosa dioksidasi oleh

A$1B terion lalu segera diikat oleh oenim"$. -ada prokariotaproses ini terjadi di

sitoplasmasementara pada eukariotaberlangsung pada mitokondria.

2.$ Acetobacter aceti

Acetobacteradalah sebuah genusbakteripenghasil asam asetat,ditandai dengan

kemampuannya mengubah etanol (alkohol) menjadi asam asetat (asam cuka) dengan

bantuan udara. $da beberapa bakteri dari golongan lain yang mampu menghasilkan asam

http://id.wikipedia.org/wiki/Reaksi_kimiahttp://id.wikipedia.org/wiki/Reaksi_kimiahttp://id.wikipedia.org/wiki/Reaksi_nuklirhttp://id.wikipedia.org/wiki/Fisikahttp://id.wikipedia.org/wiki/Energihttp://id.wikipedia.org/wiki/Panashttp://id.wikipedia.org/wiki/Panashttp://id.wikipedia.org/wiki/Fasahttp://id.wikipedia.org/wiki/Gugus_fungsionalhttp://id.wikipedia.org/wiki/Gugus_fungsionalhttp://id.wikipedia.org/wiki/Asilhttp://id.wikipedia.org/wiki/Biokimiahttp://id.wikipedia.org/wiki/Makhluk_hiduphttp://id.wikipedia.org/wiki/Koenzim_Ahttp://id.wikipedia.org/wiki/Asetil-KoAhttp://id.wikipedia.org/wiki/Enzimhttp://id.wikipedia.org/wiki/Enzimhttp://id.wikipedia.org/wiki/Metabolismehttp://id.wikipedia.org/wiki/Karbohidrathttp://id.wikipedia.org/wiki/Lemakhttp://id.wikipedia.org/wiki/Lemakhttp://id.wikipedia.org/wiki/PHhttp://id.wikipedia.org/wiki/PHhttp://id.wikipedia.org/wiki/Trigliseridahttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Triasetin&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Zat_aditif&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Sistem_ekskresihttp://id.wikipedia.org/wiki/Bakterihttp://id.wikipedia.org/wiki/Genushttp://id.wikipedia.org/wiki/Acetobacterhttp://id.wikipedia.org/wiki/Clostridium_acetobutylicumhttp://id.wikipedia.org/wiki/Clostridium_acetobutylicumhttp://id.wikipedia.org/wiki/Tanahhttp://id.wikipedia.org/wiki/Aerobhttp://id.wikipedia.org/wiki/Glikolisishttp://id.wikipedia.org/wiki/Glukosahttp://id.wikipedia.org/wiki/Glukosahttp://id.wikipedia.org/wiki/Asam_piruvathttp://id.wikipedia.org/wiki/Nikotinamid_adenin_dinukleotidahttp://id.wikipedia.org/wiki/Nikotinamid_adenin_dinukleotidahttp://id.wikipedia.org/wiki/Koenzim-Ahttp://id.wikipedia.org/wiki/Prokariotahttp://id.wikipedia.org/wiki/Prokariotahttp://id.wikipedia.org/wiki/Sitoplasmahttp://id.wikipedia.org/wiki/Eukariotahttp://id.wikipedia.org/wiki/Mitokondriahttp://id.wikipedia.org/wiki/Genushttp://id.wikipedia.org/wiki/Bakterihttp://id.wikipedia.org/wiki/Bakterihttp://id.wikipedia.org/wiki/Asam_asetathttp://id.wikipedia.org/wiki/Asam_asetathttp://id.wikipedia.org/wiki/Asam_asetathttp://id.wikipedia.org/wiki/Etanolhttp://id.wikipedia.org/wiki/Alkoholhttp://id.wikipedia.org/wiki/Asam_asetathttp://id.wikipedia.org/wiki/Asam_asetathttp://id.wikipedia.org/wiki/Udarahttp://id.wikipedia.org/wiki/Reaksi_kimiahttp://id.wikipedia.org/wiki/Reaksi_nuklirhttp://id.wikipedia.org/wiki/Fisikahttp://id.wikipedia.org/wiki/Energihttp://id.wikipedia.org/wiki/Panashttp://id.wikipedia.org/wiki/Fasahttp://id.wikipedia.org/wiki/Gugus_fungsionalhttp://id.wikipedia.org/wiki/Asilhttp://id.wikipedia.org/wiki/Biokimiahttp://id.wikipedia.org/wiki/Makhluk_hiduphttp://id.wikipedia.org/wiki/Koenzim_Ahttp://id.wikipedia.org/wiki/Asetil-KoAhttp://id.wikipedia.org/wiki/Enzimhttp://id.wikipedia.org/wiki/Metabolismehttp://id.wikipedia.org/wiki/Karbohidrathttp://id.wikipedia.org/wiki/Lemakhttp://id.wikipedia.org/wiki/PHhttp://id.wikipedia.org/wiki/Trigliseridahttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Triasetin&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Zat_aditif&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Sistem_ekskresihttp://id.wikipedia.org/wiki/Bakterihttp://id.wikipedia.org/wiki/Genushttp://id.wikipedia.org/wiki/Acetobacterhttp://id.wikipedia.org/wiki/Clostridium_acetobutylicumhttp://id.wikipedia.org/wiki/Tanahhttp://id.wikipedia.org/wiki/Aerobhttp://id.wikipedia.org/wiki/Glikolisishttp://id.wikipedia.org/wiki/Glukosahttp://id.wikipedia.org/wiki/Asam_piruvathttp://id.wikipedia.org/wiki/Nikotinamid_adenin_dinukleotidahttp://id.wikipedia.org/wiki/Koenzim-Ahttp://id.wikipedia.org/wiki/Prokariotahttp://id.wikipedia.org/wiki/Sitoplasmahttp://id.wikipedia.org/wiki/Eukariotahttp://id.wikipedia.org/wiki/Mitokondriahttp://id.wikipedia.org/wiki/Genushttp://id.wikipedia.org/wiki/Bakterihttp://id.wikipedia.org/wiki/Asam_asetathttp://id.wikipedia.org/wiki/Etanolhttp://id.wikipedia.org/wiki/Alkoholhttp://id.wikipedia.org/wiki/Asam_asetathttp://id.wikipedia.org/wiki/Udara


5/29

asetat dalam kondisi tertentu, namun semua anggota genusAcetobacterdikenal memiliki

kemampuan ini.

5akteri"bakteriAcetobacterdikenal penting secara komersial, antara lain karena

dapat digunakan dalam produksi cuka (dengan sengaja mengubah etanol pada anggur

menjadi asam asetat

namun dapat juga merusak anggur, dengan menghasilkan asam asetat atau etil asetat,

yang merusak rasa anggur tersebut.

-ertumbuhanAcetobacterpada anggur dapat dicegah dengan sanitasiyang efektif,

pemisahan udara dari anggur secara sempurna, maupun penggunaan secukupnya sulfur

dioksidasebagaipenga0etpada anggur.

1ilaboratorium,Acetobacterdikenali dengan mudah dengan pertumbuhan koloninya

di medium yang mengandung ?; etanol, dan ditambahi kalsium karbonatsecukupnya

untuk memburamkanmedium sebagian. etika koloni tersebut membentuk asam asetat

yang cukup, kalsium karbonat kemudian melarut sehingga terbentuk daerah bening yang

jelas pada medium.

http://id.wikipedia.org/wiki/Cukahttp://id.wikipedia.org/wiki/Anggur_(minuman)http://id.wikipedia.org/wiki/Etil_asetathttp://id.wikipedia.org/wiki/Sanitasihttp://id.wikipedia.org/wiki/Sanitasihttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Sulfur_dioksida&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Sulfur_dioksida&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Pengawet&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Laboratoriumhttp://id.wikipedia.org/wiki/Laboratoriumhttp://id.wikipedia.org/wiki/Kolonihttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Kalsium_karbonat&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Buram&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Cukahttp://id.wikipedia.org/wiki/Anggur_(minuman)http://id.wikipedia.org/wiki/Etil_asetathttp://id.wikipedia.org/wiki/Sanitasihttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Sulfur_dioksida&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Sulfur_dioksida&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Pengawet&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Laboratoriumhttp://id.wikipedia.org/wiki/Kolonihttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Kalsium_karbonat&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Buram&action=edit&redlink=1


6/29


7/29

2. Alat

a. Satu perangkat reaktor packed columnb. -ompa peristatik

c. -embakar spirtus

d. p+ meter dan ethanol

e.

+. #.2 Ran)angan "erja

A. Imoili!a!i Sel

1. Penanaman akteri ,a'a me'ia akti+a!i

g.

h. -ipet > m8 air garam sterili.

j.

k. asukkan dan kocok dalam biakan murnil. Acetobacter aceti

m.n.

o. 'uang air garam berisi bakateri dalamp. >= m8 media aktifasi

C.

r.s. Inkubasi selama /"E jam pada suhu =o9

t.

u.



8/29

2. Pemuatan Natrium Alginat

#.0. 'imbang natrium alginate sebanyak * gram

.

y.

. 9ampurkan denganaCuadest sebanyak *>= m8aa.

ab.

ac. $duk hingga mengentalad.

ae.

af. -asteurisasi pada suhu D=o9 selama *= menitag.

ah.

#. Pemuatan Bea'!

ai.aj. 9ampurkan media akti#asi dan larutan natrium alginate

ak.al.

am.Suntikkan campuran kedalam larutan

an. 9a9l untuk membentuk beadsao.

ap.

aC. 5iarkan selama * jam lalu bilasar. dengan aCuadest

as.

at.au. Stabilkan pada larutan 9a9l; pada suhu /

o9a#. selama * jam

a0.

a.

B. E*alua!i "inerja Sel Imoili!a!i Dalam Reaktor

1. "ontin-u

ay.

a. Sterilkan semua peralatan dengan alcohol GE;

ba.

bb.bc. :angkai reaktor

bd.

be.bf. asukkan sel terimobilisasi dalam kolom reaktor

bg.

bh.bi. 'uang media produksi asam asetat kedalam reactor hingga



9/29

bj. tanda batas pada kolom

bk.

bl.bm. $tur laju alir media produksi pada skala =;

bn.

bo.bp. dan =;bs.



10/29

2. Bat)(

bt.


menit selama = menit

enuangkan *= m8 media produksi 9+933+

ke dalam erlenmayer berisi sel terimobilisasi

enampung = m8 sel imobilisasi ke dalam

erlenmayer >= m8

emasukan sel imobilisasi ke dalam kolom

reaktor

erangkai reaktor batch

Sterilkan semua peralatan dengan etanol ?=;


11/29

u. BAB I

*.DATA DAN PEN&A%ATAN

/. $.1 Imoili!a!i Sel

b.

A

by. -erlakuan b. @ambar ca. eterangan

cb.

cc.

*

cd.

ce. embuat

natrium

alginat D;

cf.

cg.

ch.

ci. enimbang alginat D gram dan

dilarutkan dalam *== m8

aCuadest

cj.

ck.

cl.

cm.-roses

-asteurisasi

cn.

co.

cp.

cC. -asteurisasi pada D==9 selama

*= menit

cr.

cs.

ct.

cu. endingink

an natrium

alginat

c#.

c0.

c.

cy. endinginkan natrium alginat

hingga suhu /==9

c.

da.

/

db.

dc. encampur

kan starter6

inokulum

dan larutan

natrium

alginat

dd.

de.

df. """""

dg.

dh. Inokulum dan larutan alginat

dicampur hingga homogen dan

pertahankan suhu larutan pada

/==9

di.

dj.

>

dk.

dl. enyuntika

n inokulum

dm. dn. Saat campuran alginat dan

inokulum disuntikan tetes demi

tetes ke dalam 9a9llangsung



12/29

dan alginat

ke dalam

9a9l ;

terbentuk beads kemudian beads

yang terbentuk akan diuji dalam

media produksi packed column

'o. $.2 E*alua!i "inerja Sel Imoili!a!i

',. $.2.1 Reaktor Bat)(dC. 'abel data pengamatan reaktor 5atch

dr.

A

ds. -e

rio

de

Sa

m

pli

ng

dt.

Wadu. p

+

d#.

*

d0. t= d.

=

dy. >

d.

ea. t* eb.

>

ec. >

ed.

ee. t ef.

*=

eg. E

eh.

/

ei. t ej.

*>

ek. E

el.

>

em.t/ en.

=

eo. E

ep.

E

eC. t> er.

>

es. E

et.

?

eu. tE e#.

=

e0.E

e.ey.@rafik +ubungan 0aktu (t) terhadap p+



13/29

e0.

= > *= *> = > =

/

/.>

>

>.>

E

E.>

f() H =.*D B >

gra+ik (uungan /aktu t ter(a'a, ,H

/aktu menit

,H



14/29

+a.$.2.2 Reaktor "ontin-u

a) 'abel alibrasi 8aju alir

fb.

Ao

fc. 8aju alir

(m86menit)

fd. Waktu (detik) fe. olume (m8)

ff.

*

fg. = fh. /* fi. *=

fj.

fk. > fl. * fm. *=

fn.

fo. = fp. E fC. *=

fr.b) 'abel data pengamatan reaktor kontinyu

+!.

No

ft.

+u.

Laju alir

mL3menit

+*.

4aktu

'etik

+/.olume %e'ia

Pro'uk!i 3

5H#5OOH

mL

+6.olume

Titran

781N 3

NaOH mL

+-.

4aktu

tinggal

+0.

9 *ol

ea'!3:

ga.

*.

gb.

gc.gd.

=

ge.

E

gf.

*=

gg.

=,G

gh.

gi.gj.

/,? menit

gk.

gl.

.

gn.

G

go.

*>

gp.

*,gr.

.

gt.

E?

gu.

=

g#.

,>

g.

/.

g.

D

ha.

>

hb.

,>

hd.

>.

hf.

*=E

hg.

=

hh.

/,>>

hj.

E.

hk.hl.

hm.>

hn.

=

ho.

*=

hp.

=,D

hC.hr.

hs.,?E menit

ht.

?.

h#.

//

h0.

*>

h.

*,

h.

D.

ib.

E=

ic.

=

id.

if.

G.

ih.

??

ii.

>

ij.

,>



15/29

il.

*=

in.

G*

io.

=

ip.

,E>

ir.

**

is.it.

iu.

=

i#.

*E

i0.

*=

i.

=,>

iy.i.

ja.

,* menitjb.*

jd.=

je.*>

jf.*

jh.

*

jj.

G

jk.

=

jl.

*,D

jn.

*/

jp.

>

jC.

>

jr.

,

jt.

*>

j#.

EE

j0.

=

j.

,>

j.

ka.



16/29

c) 'abel konsentrasi dan p+ 9+933+

k.

No

kc.

k'.

Laju alir

mL3menit

ke.

4aktu

'etik

k+.

"on!entra!i

5H#5OOH

N

kg.

k(.

,H

ki.

*.

kj.

kk.

kl.

=

km.

E

kn.

G*="

ko.

,/=

kp.

.

kr.

G

ks.

D,E *="

kt.

,/*

ku.

.

k0.

E?

k.

** *="

ky.

,>D

k./.

lb.D

lc.* *="

ld.,

le.

>.

lg.

*=E

lh.

*> *="

li.

,G=

lj.

E.

lk.

ll.lm.

>

ln.

=

lo.

D *="

lp.

,/?

lC.

?.

ls.

//

lt.

D,E *="

lu.

,/*

l#.

D.

l.

E=

ly.

*= *="

l.

,?Gma.

G.

mc.

??

md.

G,/ *="

me.

,G*

mf.

*=

mh.

G*

mi.

D,D *="

mj.

,/=E

mk.

**

ml.mm.

mn.

=

mo.

*E

mp.

,> *="

mC.

,E=?

mr.

*

mt.

=

mu.

E,? *="

m#.

,/E?

m0.

*

my.

G

m.

G *="

na.

,/=

nb.

*/

nd.

>

ne.

D,D *="

nf.

,/=E

ng.

*>

ni.

EE

nj.

D, *="

nk.

,/*G



17/29

nl.

nm.

nn.



18/29

d) @rafik +ubungan p+ terhadap 0aktu

no.

10 15 20 25 30

3.1

3.2

3.3

3.4

3.5

3.6

3.7

Q = 20 mL/mei!

Q = 25 mL/mei!

Q=30 mL/mei!

t menit

,H

np.

nC.

nr.



19/29

n!. Laju alir 9 27 mL3menit

9+933+ . A9+933+ H Aa3+. AAa3+

*= m8 .

A9+933+ H =,G m8. =,* A

A9+933+

H G*="A

+B H Ka xM

H 1,75x 10 ">

G*="

H ,GE *="/

p+H / log ,GE

H ,/=

9+933+ . A9+933+ H Aa3+. AAa3+

*> m8 .

A9+933+ H *, m8. =,* A A9+933+

H D,E *="A

+B H Ka xM

H 1,75x 10 "> D,E

*=" H ,D? *="/

p+H / log ,D?

H ,/*

9+933+ . A9+933+ H Aa3+. AAa3+

= m8 .

A9+933+ H , m8. =,* A A9+933+

H ** *="

A +B H Ka xM

H 1,75x 10 "> **

*="

H ,D *="/

p+H / log ,GE

H ,>D

9+933+ . A9+933+ H Aa3+. AAa3+

> m8 .

A9+933+ H ,>m8. =,* A A9+933+

H * *="A

+

B

HKa xM

H 1,75x 10 "> *

*="

H /,?E *="/

p+H / log /,?E

H ,

9+933+ . A9+933+ H Aa3+. AAa3+

= m8 .

A9+933+ H /,>>m8. =,* A A9+933+

H *> *="A

+B H Ka xM

H 1,75x 10 "> *>

*="

H >,* *="/

p+H / log ,GE

H ,G=



20/29

Laju alir 9 2; mL3menit

9+933+ . A9+933+ H Aa3+. AAa3+

*= m8 .

A9+933+ H =,D m8. =,* A

A9+933+

H D *="A

+B H Ka xM

H 1,75x 10 "> D

*="

H ,?/ *="/

p+H / log ,?/

H ,/?

9+933+ . A9+933+ H Aa3+. AAa3+

*> m8 .

A9+933+ H *, m8. =,* A A9+933+

H D,E *="A

+B H Ka xM

H 1,75x 10 "> D,E

*=" H ,D? *="/

p+H / log ,D?

H ,/*

9+933+ . A9+933+ H Aa3+. AAa3+

= m8 .

A9+933+ H m8. =,* A

A9+933+

H *= *=

"

A +B H Ka xM

H 1,75x 10 "> **

*="

H /,*D *=

"/

p+H / log /,*D

H ,?G

9+933+ . A9+933+ H Aa3+. AAa3+

> m8 .

A9+933+ H ,>m8. =,* A A9+933+

H G,/ *="A

+B H Ka xM

H 1,75x 10 "> G,/

*="

H /,=E *="/

p+H / log /,=E

H ,G*

9+933+ . A9+933+ H Aa3+. AAa3+

= m8 .

A9+933+ H ,>m8. =,* A A9+933+

H D,D *="A

+B H Ka xM

H 1,75x 10 "> D,D

*="

H ,G *="/

p+H / log ,G

H ,/=E



21/29

Laju alir 9 #7 mL3menit

9+933+ . A9+933+ H Aa3+. AAa3+

*= m8 .

A9+933+ H =,>m8. =,* A

A9+933+

H ,> *="A

+B H Ka xM

H 1,75x 10 "> ,>

*="

H ,/? *="/

p+H / log ,/?

H ,E=?

9+933+ . A9+933+ H Aa3+. AAa3+

*> m8 .

A9+933+ H * m8. =,* A A9+933+

H E,? *="A

+B H Ka xM

H 1,75x 10 "> E,?

*=" H ,/* *="/

p+H / log ,/*

H ,/E?

9+933+ . A9+933+ H Aa3+. AAa3+

= m8 . A9+933+

H *,D m8. =,* A

A9+933+

H G *=

"

A +B H Ka xM

H 1,75x 10 "> G

*="

H ,GE *=

"/

p+H / log ,GE

H ,/=

9+933+ . A9+933+ H Aa3+. AAa3+

> m8 .

A9+933+ H , m8. =,* A A9+933+

H D,D *="A

+B H Ka xM

H 1,75x 10 "> D,D

*="

H ,G *="/

p+H / log ,G

H ,/=E

9+933+ . A9+933+ H Aa3+. AAa3+

= m8 .

A9+933+ H ,>m8. =,* A A9+933+

H D, *="A

+B H Ka xM

H 1,75x 10 "> D,

*="

H ,D* *="/

p+H / log ,D*

H ,/*G



22/29

$.# Pema(a!an

Aama ! 9aesaria :iky inanti

AI ! **//==?

Sel immobilisasi adalah suatu sel yang secara fisik terjerat pada suatu

daerah tertentu. Sel tersebut mempunyai akti#itasnya sebagai biokatalisator, serta dapat

dipergunakan secara terus menerus dan sangat penting untuk proses berkesinambungan.

'ujuan dari praktikum pembuatan sel immobilisasi ini adalah menguasai

prosedur pembuatan sel terimmobilisasi, memahami karakteristik pendukung sel

terimmobilisasi dan menguasai prosedur penggunaan sel terimmobilisasi dalam proses

fermentasi. Jang dapat diaplikasikan pada pembuatan produk asam asetat agar

menghasilkan produk yang lebih murni dan lebih tahan terhadap perubahan kondisi.

9ara pembuatan sel terimmobilisasi dilakukan secara dua tahap dalam praktikum

ini, yaitu !

*. -embuatan edia -embuatan media dilakukan dengan menggunakan bakteri Acetobacter

aceti, lalu media akti#asi yang digunakan akan ditampung pada erlenmeyer === m8

dengan komposisi sebagai berikut !

5acto pepton /;

4kstrak ragi *;

$Cuadest

Sukrosa

emudian langkah berikutnya adalah menggesek Acetobacter aceti

menggunakan jarum ose, lalu taruh di di dalam erlenmeyer yang disterilisasi selama /=

menit pada suhu D=o9. Selain pembuatan media produksi dibuat pula larutan 9a9l

kemudian disterilkan. Fungsi dari 9a9l adalah untuk menstabilkan pembut dari beads dan

memperkuat dinding beads.

8alu dibuat juga larutan Aa alginat D; (dibuat kali maka jumlah

totalnya adalah *E;), yang dilarutkan pada *== m8 aCuadest dan dipanaskan diatas

penangas air selama *= menit pada suhu D=o9.

. -embuatan 5eads -embuatan beads dilakukan dengan langkah yang pertama adalah

mencampurkan Aa alginate ke dalam media produksi yang telah berisi bakteri. emudian

dengan menggunakan jarum suntik yang telah disterilkan pada alkohol ?=;, suntikkan Aa

alginate ke dalam 9a9l yang terdapat pengaduk magnet didalamnya. -roses harus



23/29

dilakukan secara aseptis. 5eads yang nantinya terbentuk akan berbentuk bulat dan

ber0arna cokelat (sesuai dari 0arna Aa alginat). Sel immobilisasi yang telah dibuat pada praktikum sebelumnya dilakukan

pengujian e#aluasi kerjanya menggunakan reaktor kolom. :eaktor kolom merupakan

reaktor yang digunakan untuk substrat yang #iskositasnya rendah dan kelarutannya tinggi

untuk mencegah penyumbatan. . $Cuadest

emudian media produksi tersebut disterilkan. 8alu langkah kerja berikutnya

adalah memasukkan beads ke dalam reaktor kolom sampai memenuhi setengah dari reactor

kolom. emudian mengoperasikan reaktor tersebut dengan cara mengalirkan mediaproduksi mele0ati sel terimmobilisasi. edia produksi yang mengalir melalui beads akan

keluar sebagai asam asetat.

8alu dilakukan kalibrasi pada laju alir pompa =, > dan = berapa menit yang

dihasilkan dalam #olume *= m8. 8alu untuk menguji asam asetat yang terbentuk dilakukan

nitrasi menggunakan larutan Aa3+ dan menggunakan indikator pp.



24/29

Aama ! 1iah Aurul Sayekti

Aim ! **//==D

Immobilisasi sel adalah suatu proses untuk menghentikan pergerakan dari

molekul enim atau sel yang ditahan pada tempat tertentu dalam suatu ruang reaksi

yang digunakan sebagai katalis.5akteri yang digunakan adalah Acetobacter acetiyang

memiliki kemampuan untuk mengkon#ersi alkohol menjadi asam asetat.

Immobilisasi yang kami lakukan ialah immobilisasi fisik, yaitu dengan

membungkus bakteri dengan alginate.

-roses pembuatan bed calsium alginat terkait dengan proses immobilisasi sel telah

disajikan pada @ambar *. 1imana a0alnya

larutan diberi biakan sel selanjutnya larutan

tersebut diteteskan kedalam larutan 9a9l

;

dan mengalami gellation selama *> menit,

setelah beads terbentuk dan terisi sel yang telah

terjebak di dalam gel tersebut kemudian

disimpan dalamlemari es.

elebihan dari immobilisasi secara fisik ini yaitu

terlindunginya sel dari kondisi lingkungan yang

tidakmenguntungkan (suhu, p+, pelarut organik,

racun), proses separasi menjadi lebih mudah dan cepat,

tingkat stabilitas operasional lebih tinggi, serta

memungkinkandilaksanakannya proses secara kontinyu

dengan tingkat densitas sel dan kecepatan dilusi yang

tinggi, yang pada akhimya dapat meningkatkan produktifitas bioreactordan koutinuitas

produksi.


Gambar 1


25/29

Aamun, salah satu kendala produksi etanol proses fermentasi kon#ensional adalah

dikarenakan energi yang dibutuhkan dalam proses pemisahan (destilasi) sangat besar

terutama jika feed mempunyai konsentrasi yang rendah. -ada produk dengan

konsentrasi tinggi umumnya proses pemisahan dilakukan degan destilasi aeotrop

merupakan masalah utama karena dalam proses ini dibutuhkan tambahan proses

azeotropic atau extractive distilasi untuk menghasilkan produk etanol yang tinggi. @una

mengatasi masalah tersebut digunakan suatu alternatif proses yaitu fermentasi yang

dilanjutkan dengan ekstraksi.

$kan tetapi dalam praktikum yang kami lakukan hanya mengambil data berupa

p+ dari hasil e#aluasi kerja immobilisasi dari hasil proses penyaringan dengan beads

pada kolom immobilasi. Aamun, seharusnya dilakukan tahap selanjutnya untuk

mengetahui kadaretanol juga kadar asam asetat yang dihasilkan, sehingga dengan cara

ini kita dapat menentukan tingakat produkti#itas dari immobilisasinya seperti pada

kutipan di atas.

5erdasarkan data pengamatan praktikum kali, p+ larutan semakin menurun hal

ini dikarenakan fermentasi berjalan sesuai harapan dan terbentuk asam asetat. 1an p+

terendah terdapat pada laju alir K*H = m86menit yaitu ,G=. +al ini dikarenakan

0aktu tinggal pada K*lebih besar dibandingkan 0aktu tinggal K dan K



26/29

BAB

"ESI%PULAN

1ari hasil praktikum imobilisasi sel dan e#aluasi kinerja sel imobilisasi

dalam reaktor kolom ialah !

*. Immobilisasi sel adalah suatu proses untuk menghentikan pergerakan dari molekul enim

atau sel yang ditahan pada tempat tertentu dalam suatu ruang reaksi yang digunakan

sebagai katalis

. 4#aluasi kinerja sel imobilisasi dalam reaktor batch, fermentasi terhenti pada t H *= menit

dengan p+ H E

. 4#aluasi kinerja sel imobilisasi dalam reaktor kontinyu!

K*H = ml6menit ,

H /,? menit -erubahan p+!

t*H ,/=

tH ,/*

tH ,>D

t/H ,

t>H ,G=

KH > ml6menit

H ,?E menit -erubahan p+!



27/29

t*H ,/?

tH ,/*

tH ,?G

t/H ,G*

t>H ,/=E



28/29

KH = m86menit

H ,* menit

t*H ,E=?

tH ,/E? tH ,/=

t/H ,/=E

'/H ,/*G

/. Seamakin lama 0aktu tinggal media produksi maka p+ larutan akan semakin rendah


29/29

Da+tar Pu!taka

1jumali, and $ni Suryani, %'eknologi 5ioproses& , -enebar S0adaya,*GG/

http!66blog.ub.ac.id6nittaaa6=**6=/6=G6immobilisasi"sel"peningkatan"produksi"fermentasi"

untuk"menanggulangi"masalah"pangan"dunia6diakses pada tanggal G ei =**. W. 4mmanuela, dkk., %5uku -etunjuk -raktikum 1asar 5ioprose&, 7urusan 'eknik

imia, -oliteknik Aegeri 5andung Shuler ichael 8., Fikret argi, 5ioproses 4ngginering 5asic 9oncepts, -rentice +all

International Inc., Ae0 7ersey, *GG
http://blog.ub.ac.id/nittaaa/2011/04/09/immobilisasi-sel-peningkatan-produksi-fermentasi-untuk-menanggulangi-masalah-pangan-dunia/http://blog.ub.ac.id/nittaaa/2011/04/09/immobilisasi-sel-peningkatan-produksi-fermentasi-untuk-menanggulangi-masalah-pangan-dunia/http://blog.ub.ac.id/nittaaa/2011/04/09/immobilisasi-sel-peningkatan-produksi-fermentasi-untuk-menanggulangi-masalah-pangan-dunia/http://blog.ub.ac.id/nittaaa/2011/04/09/immobilisasi-sel-peningkatan-produksi-fermentasi-untuk-menanggulangi-masalah-pangan-dunia/

Documents

Imobilisasi Prin