Karakterisasi Fisikokimia Bacterial Nanocellulose (BNC) yang Diproduksi Menggunakan Isolat Bakteri (K. saccharivorans) dari Buah Sawo (Manilkara zapota)

Fidiawati and Irnia Nurika, STP, MP, Ph.D and Suprayogi, STP, MP, Ph.D. (2023) Karakterisasi Fisikokimia Bacterial Nanocellulose (BNC) yang Diproduksi Menggunakan Isolat Bakteri (K. saccharivorans) dari Buah Sawo (Manilkara zapota). Sarjana thesis, Universitas Brawijaya.

Abstract

Nanoselulosa merupakan hasil biosintesis dari tumbuhan maupun perolehan dari sekresi eksopolisakarida bakteri berupa serat (polimer) dengan dimensi kisaran nanometer. Nanoselulosa terbagi dalam 3 kategori yaitu nanokristal selulosa, nanofibril selulosa dan nanoselulosa bakteri (Bacterial Nanocellulose / BNC) (Zaki et al., 2021). Nanokristal selulosa dan nanofibril selulosa diperoleh dari tanaman dengan proses tertentu dapat berupa biologis, kimia maupun mekanis, sedangkan untuk memperoleh nanoselulosa bakteri (BNC) dilakukan dengan memanfaatkan kemampuan bakteri dalam memproduksi nanoselulosa (Li et al., 2022). Kelebihan BNC dibanding nanoselulosa lainya yaitu kristalinitas yang tinggi serta dengan kemurnian yang tinggi (Lokhande et al., 2022). Penelitian bertujuan menganalisis pengaruh jenis dan konsentrasi gula terhadap karakteristik nanoselulosa yang diproduksi menggunakan isolat bakteri dari buah sawo (Komagataeibacter saccharivorans). Penelitian dilakukan dengan rancangan acak kelompok dengan dua faktor berupa jenis gula dan konsentrasi gula. Penelitian dilakukan di Laboratorium Bioindustri Departemen Teknologi Industri Pertanian dan Laboratorium Mikrobiologi Pangan Departemen Ilmu Pangan dan Bioteknologi, Universitas Brawijaya yang berlokasi di kota Malang, Jawa Timur Jenis dan konsentrasi gula memiliki pengaruh terhadap karakteristik BNC berdasarkan parameter seperti yield nanoselulosa dan pH media setelah fermentasi, namun tidak berpengaruh nyata pada parameter total gula dan produktivitas nanoselulosa dilihat melalui nilai signifikansi uji ANOVA dengan tingkat signifikansi 0,05. Nilai yield tertinggi diperoleh pada perlakuan glukosa 1% yaitu 0,0081 g/g sedangkan nilai terkecil yaitu 0 g/g. Nilai pH paling tinggi yaitu 7,46 dan pH paling rendah 4,90 dengan pH tertinggi terdapat pada fruktosa 1% dan paling rendah terdapat pada glukosa 3%. Terjadi hubungan pengaruh jenis dan konsentrasi gula terhadap parameter yield dan pH. Bakteri akan lebih dominan menghasilkan asam pada konsentrasi gula tinggi namun rendah dalam menghasilkan yield, sedangkan pada konsentrasi rendah yield lebih banyak dihasilkan dan asam yang dihasilkan rendah. Pada parameter total gula tersisa dapat diartikan bakteri dapat mengkonsumsi jenis dan konsentrasi gula mana saja dari yang digunakan pada penelitian dengan tingkat konsumsi yang sama. Sedangkan pada parameter produktivitas tidak terlihat pengaruh nyata karena kecilnya rendemen nanoselulosa yang dihasilkan oleh isolat bakteri Komagataeibacter saccharivorans. Nanoselulosa yang dihasilkan memiliki kadar air yang tinggi dengan kadar air paling tinggi yaitu 95% dan yang paling rendah 90%. Tingkat kristalinitas nanoselulosa yang dihasilkan terbilang rendah yaitu 58% sedangkan nanoselulosa yang dihasilkan telah terbukti berupa polimer selulosa berdasarkan gugus fungsi yang teridentifikasi pada nanoselulosa.

English Abstract

Nanocellulose is the result of biosynthesis from plants and obtained from the secretion of bacterial exopolysaccharides in the form of fibers (polymers) with dimensions of the nanometer range. Nanocellulose is divided into 3 categories, namely cellulose nanocrystals, cellulose nanofibrils and bacterial nanocellulose (BNC) (Zaki et al., 2021). Cellulose nanocrystals and cellulose nanofibrils are obtained from plants with certain processes that can be biological, chemical or mechanical, while to obtain bacterial nanocellulose (BNC) is done by utilizing the ability of bacteria to produce nanocellulose (Li et al., 2022). The advantages of BNC compared to other nanocellulose are high crystallinity and high purity (Lokhande et al., 2022). The aim of this study was to analyze the effect of the type and concentration of sugar on the characteristics of nanocellulose produced using bacterial isolates from sapodilla fruit (Komagataeibacter saccharivorans). The study was conducted in a randomized block design with two factors, namely sugar type and sugar concentration. The research was conducted at the Bioindustry Laboratory of the Department of Agricultural Industrial Technology and the Food Microbiology Laboratory of the Department of Food Science and Biotechnology, Brawijaya University, located in the city of Malang, East Java. The type and concentration of sugar have an effect on the characteristics of BNC based on parameters such as yield of nanocellulose and pH of the media after fermentation, but have no significant effect on the parameters of total sugar and productivity of nanocellulose as seen through the significance value of the ANOVA test with a significance level of 0.05. The highest yield value was obtained in the 1% glucose treatment, namely 0.0081 g/g, while the smallest value was 0 g/g. The highest pH value was 7.46 and the lowest pH was 4.90 with the highest pH being 1% fructose and the lowest being 3% glucose. There is a relationship between the effect of the type and concentration of sugar on yield and pH parameters. Bacteria will be more dominant in producing acid at high sugar concentrations but low in yield, whereas at low concentrations more yield is produced and the acid produced is low. The total remaining sugar parameter means that bacteria can consume any type and concentration of sugar used in the study with the same level of consumption. Meanwhile, the productivity parameter did not show a significant effect due to the small yield of nanocellulose produced by the bacterial isolate Komagataeibacter saccharivorans. The resulting nanocellulose has a high water content with the highest water content being 95% and the lowest being 90%. The crystallinity level of the resulting nanocellulose is relatively low, namely 58%, while the resulting nanocellulose has been shown to be a cellulose polymer based on the functional groups identified in nanocellulose.

Item Type:	Thesis (Sarjana)
Identification Number:	052310
Uncontrolled Keywords:	BNC, Gula, Komagataeibacter saccharivorans, Nanoselulosa, Sumber Karbon-BNC, Carbon Sources, Komagataeibacter saccharivorans, Nanocellulose, Sugar
Divisions:	Fakultas Teknologi Pertanian > Teknologi Industri Pertanian
Depositing User:	Unnamed user with email y13w@ub.ac.id
Date Deposited:	17 Jan 2024 07:38
Last Modified:	17 Jan 2024 07:38
URI:	http://repository.ub.ac.id/id/eprint/211593

Text (DALAM MASA EMBARGO) FIDIAWATI.pdf Restricted to Registered users only until 31 December 2025. Download (2MB)

Actions (login required)

View Item