PEMANFAATAN L1MBAH AGAR-AGAR KERTAS UNTUK PRODUKSI ENZIM SELULASE DARI KAPANG Trichoderma viride
Oleh: SRI HARTATI C03496053
SKRIPSI Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar Sarjana pada Fakultas Perikanan dan IImu Kelautan
PROGRAM STUDI TEKNOLOGI HASIL PERIKANAN FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2001
SRI HARTATI. C03496053. Pemanfaatan Limbah Agar-agar Kertas untuk Produksi Enzim Selulase dari Kapang Trichoderma viride. (Dibawah Bimbingan SRI PURWANINGSIH dan RUDDY SUWANDI). RINGKASAN
Industri pembuatan agar-agar kertas menghasilkan Iimbah hasil samping pengolahan yang cukup banyak. Penanggulangan dan pemanfaatan limbah ini belum tertangani secara baik sehingga perlu mendapatkan perhatian yang cukup.
Limbah pengolahan agar-agar
kertas merupakan salah satu limbah yang banyak mengandung komponen Iignoselulotik yang dapat dimanfaatkan sebagai medium pertumbuhan mikroorganisme. Penelitian ini bertujuan untuk memanfaatkan Iimbah agar-agar kertas sebagai medium fermentasi kapang Trichoderma viride untuk produksi enzim selulase. Penelitian ini dilakukan dalam dua tahap.
Penelitian tahap I bertujuan untuk
mendapatkan serbuk Iimbah pengolahan agar-agar kertas yang akan digunakan untuk media pertumbuhan kapang Trichoderma viride. Serbuk Iimbah agar-agar kertas dianalisis kadar air, abu, protein, lemak, karbohidrat, selulosa, hemiselulosa, lignin, dan serat kasar. Penelitian tahap II bertujuan untuk mempelajari pengaruh penambahan nutrisi dan waktu inkubasi terhadap aktivitas enzim selulase yang dihasilkan. Sebanyak 10 gram serbuk Iimbah agar-agar kertas dimasukkan ke dalam erlenmeyer berkapasitas 250 ml dan ditambahkan larutan nutrisi sesuai perlakuan yaitu 0:4 (Al), 1:4 (A2), 2:4 (A3) terhadap substra!. Kemudian ditambahkan akuades hingga kadar air mencapai 80 % berat basah dan disterilkan pada suhu 1210C selama 30 meni!. Biakan Trichoderma viride yang berumur 7 hari pada agar miring disuspensikan ke dalam 10 ml akuades steril. Suspensi kapang ini sebanyak 4 % diinokulasikan ke daiam media pertumbuhan yang telah steril, kemudian diinkubasikan pada suhu 300C selama 3 hari (81), 6 hari (82), 9 hari (83), dan 12 hari (84). Ekstraksi dilakukan dengan menambahkan larutan pengekstrak (Tween 80 0,2 %) sebanyak 10 kali berat substrat dan dikocok dengan menggunakan shaker 150 rpm selama satu jam. Selanjutnya disentrifusi dengan kecepatan 2000 rpm selama 20 menit untuk menghasilkan filtrat enzim kasar. Enzim kasar yang diperoleh di uji aktivitas selulase total (filter paperase), aktivitas endoglukanase
(carboxy methyl celulase),
gula pereduksi,
protein terlarut, dan pH.
Rancangan percobaan yang digunakan yaitu rancangan acak lengkap pola faktorial 3 x 4 untuk aktivitas enzim, gula pereduksi, protein terlanut, dan pH dengan uji lanjut Duncan. Hasil analisis terhadap komponen kimia Iimbah pengolahan agar-agar kertas setelah dikeringkan dengan drum drier
mempunyai kadar air 7,63 %, kadar abu 15,30 %,
protein 15,53 %, lemak 0,19 %, karbohidrat (by difference) 61,35 %, selulosa 16,03 %, hemiselulosa 25,23 %, lignin 3,10% dan serat kasar 11,56 %. Aktivitas filter paperase (FP-ase) yang dihasilkan oleh kapang Trichoderma viride berkisar antara 0,120-0,387 UniUml filtrat biakan dengan nilai rata-rata 0,236 UniUml filtrat biakan.
Aklivitas carboxy methyl celulase (CMC-ase) yang dihasilkan oleh kapang
Trichoderma viride berkisar antara 0,3472-0,9510 UniUml filtrat biakan dengan nilai rata-rata 0,6235 UniUml filtrat biakan.
Kandungan gula pereduksi yang dihasilkan oleh kapang
Trichoderma viride berkisar antara 0,0757-0,2454 mg/ml filtrat biakan dengan nilai rata-rata 0,1755mg/ml filtrat biakan.
Kandungan protein terlanut yang dihasilkan oleh kapang
Trichoderma viride berkisar antara 1,585-5,89 mg/ml filtrat biakan dengan nilai rata-rata 4,066 mg/ml filtrat biakan. Nilai pH yang didapatkan selama fenmentasi berkisar antara
5,15-6,70. Analisis sidik ragam perlakuan penambahan nutrisi, waktu inkubasi, dan interaksi antara keduanya menunjukkan hasil yang berbeda nyata. Kondisi terbaik untuk produksi enzim selulase dari serbuk Iimbah agar-agar kertas dengan menggunakan kapang Trichoderma viride pada penelilian ini secara urnurn adalah pemberian nutrisi tambahan dengan perbandingan 2:4 terhadap substrat dan lama inkubasi 12 hari dengan pH 5,5. Penelilian ini masih menupakan penelilian pendahuluan dimanaenzim yang dihasilkan masih belum optimum sehingga perlu dilakukan penelitian lebih lanjut untuk pemurnian enzim selulase dan peggunaan kapang dari jenis yang berbeda.
SKRIPSI Judul
Pemanfaatan Limbah Agar-agar Kertas untuk Produksi Enzim Selulase dari Kapang Trichoderma viride
Nama Mahasiswa
SRI HARTATI
Nomor Pokok
C03496053
Program Studi
Teknologi Hasil Perikanan
Menyetujui,
I. Pembimbing
Ir. Sri Purwaningsih, MSi. Ketua
Ir. Ruddy Suwandi, MS., MPhil. Anggota
. II. Fakultas Perikanan dan IImuKelautan
Ir. Ruddy Suwandi, MS., MPhil. Ketua Program Studi
Tanggallulus : 14 Mei 2001
DAFTARRIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Bandar Lampung pada langgal13 April 1977 dari pasangan Bapak Ngalmin dan Ibu Hami merupakan anak ke sembilan dari sembilan bersaudara.
Penulis menempuh
pendidikan Sekolah Oasar di SON 2 Nalar Lampung Selalan dan lulus pada lahun 1989. Pada lahun 1992 penulis berhasil menyelesaikan SekoJah Menengah Pertama di SMPN 1Nalar Lampung Selalan.
Penulis menyelesaikan pendidikan di SMAN 3 Tanjung Karang
dan lulus lahun 1995. Pada tahun 1995 penulis diterima di Fakultas Matematika dan IImu Pengetahuan Alam Jurusan Kimia UNILA.
Dan pada tahun 1996 penulis diterima
di Instilut Pertanian Bogor melalui Ujian Masuk Perguruan Tinggi Negeri (UMPTN), di Fakullas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Jurusan Teknologi Hasil Perikanan. Selama menjadi mahasiswa Fakultas Perikanan dan IImu Kelautan, Jurusan Teknologi Hasil Perikanan penulis menjadi pengurus Himpunan Mahasiswa Teknologi Hasil Perikanan (HIMASILKAN) periode lahun 1997-1999. dan menjadi asislen luar biasa pada mala kuliah Ekologi Perairan, Teknologi Pengolahan Hasil Perikanan Tradisional, Komoditi Hasil Perikanan, dan Biokimia Hasil Perikanan. Penulis menyelesaikan tugas akhir dengan judul Pemanfaatan Limbah Agar-agar Kertas untuk Produksi Enzim Selulase dart Kapang Trichodenna viride dan dinyalakan lulus pada tanggal14 Mei 2001.
KATA PENGANTAR
t
!@f@j1fAf1fp-
';11
Segala puji dan syukur semoga selalu penulis panjalkan kepada Allah SM alas rahmal dan hidayah-Nya yang selalu tercurah sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan balk.
Skripsl ini berjudul Pemanfaatan Limbah Agar-agar Kerlas untuk Produksi Enzim
Selulase dari Kapang Trichoderma viride yang membahas tentang pemanfaatan Iimbah agar-agar kerlas sebagai medium fermentasi kapang Trichoderma viride dan aklivitas enzim selulase yang dihasilkan dari kapang tersebut. Skripsi ini merupakan salah satu syaral unluk memperoleh gelar sarjana pada Fakultas Perikanan dan IImu Kelautan, Institut Perlanian Bogor. Dalam kesempalan ini penulis mengucapkan banyak terima kasih kepada Ibu Ir. Wini Trilaksani, MSc. selaku kelua Jurusan Teknologi Hasil Perikanan dan Ibu Ir.
Sri Purwaningsih,
MSi. selaku ketua kOlnisi pembimbing
skripsi serla
Bapak Ir. Ruddy Suwandi MS., MPhii selaku anggota komisi pembimbing yang telah membantu penulis dalam penyusunan skripsi ini. Terima kasih juga penulis ucapkan kepada Ibu Tali Nurhayali, SPi., MSi. yang telah bersedia menjadi dosen penguji, alas masukannya guna lebih menyempumakan skripsi ini, Pak Uju, SPi. alas kesediaannya menjadi moderator pada seminar hasH penelitian, serla seluruh slaf Jurusan Teknologi HasH Perikanan. Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempuma, oleh karena ilu krilik dan saran yang membangun akan penulis terima dengan senang hali dan penulis berharap semoga skripsi inidapal bermanfaal bagi penulis sendiri danterutama bagi pembaca.
Bogor Mei 2001 Penulis
i
A • • • d,o··~·n V Ao V 0
VCJIPjI:NfJ!E/RJ:MjI'l(}LSIJ{
I6u tUm (jJapaf(.serta R9R9li::f(.a/(gf(.f(.u tersayatlg atas semua f(.asifi sayang, perfiatian, duf(.ungan dan do'a restu yang senantiasa di6erif(.an seCama ini.
o I6u Ir. Sri purwaningsifi, 9r1S£ dan (fJapaf(. Ir.
f40 :;
pem6im6ing yang dengan sa6ar mem6im6ing, mengarafi/(gn dan mem6eri semangat seCa peCafi.§anaan peneCitian sampai penyusunan sf(.ripsi in£
.
T
I6u 'Tati :Nurfiayati, S,iPi., 9r1S£ seCaf(.u dosen penguji yang teCafi 6anyaf(. mem6eri masu/(gn
~ Ao
'l(png Vju, S.CPi. seCaf(.u moderator seminar fiasifpeneCitian
+ A. +
demi f(.esempumaan sf(.ripsi ini
;
(fJapaf(.Ir. Su/(gmo, 9r1Sc.)ltas f(.eseaulllnya menjad'i aosen pem6im6ing sementara
o StafJurusan 'Tef(.noCogi Jfasif!Peri/(gnan
Vo
)
'
9r1.6af(.'Eni, 9r1.6af(.pepy, dan m6af(.emi (!P)lV) atas 6antuan yang d'i6eri1(gn
I6u 'W
+ A To ' + '
Vntuf(.orang-orang yang seCaCu mem6uatf(.u 6ersyuf(.ur 6ersamanya (Susi, Inoent 'V'.en) untu ;
persafia6atan terindafi yang d'i6eri/(gn 'semoga f(.asifi s
Jferu
,
:
A
f(.eatfaan apapun /ijta nanti (fiR! my cCassic fiistory)" qustian
untuf(. setnangat,
CDo'a,
peCajaran
6erfiarga
dan
R!nanganny•
'semoga persafia6atan ini seCaCu tetjaga"
Vntuf(. temanctlfmanf(.u '1!J{!P'33 : Jfendra (ttemana aja coy.,)
Lutman, LuCu
(cepet nyusuCya..) Jfef(.si, )lam, Soni, 'Tati (JI''Erif(.dan )lura cayang), (jJrenda (jangan natlgis fagi ya... J, :NurfioCit 'Eno (cepet marriedya...) 'lGta, 'Wen4 'Emy, <:/?{lni, Iput; Steven, 'Egi,
'Esifi, 9r1.aya ('Xppan mamednya..) CDimas, Vm6u, quna4 )lsep (maf(.asifi ud'afi mau nunoouin ujian) (jJirtoni (seCamat 6erjuang and nif(.mati R!gagaCan) CDedj, 'lGni, 'Tari + (/)ino, Inifa:+: (f(.urus d'i/ijt napa) :NtnJita, Jferu + Sauna (masaf(.annya enat sering"ya..) CDewi, Iza, 'Enun
S@'< "'" 7(j'v(""""~("""Y"(_J @""-"'''''''''''''''''Y'' ,..~ i,i
••
'
+ ,.1
'Rj6ut (transparasinya olig juga) 9r1.uCyatfi (maf(asift ide aan 6antuannya) aan ([)oao (Rg.yaf(nya f(urang asif(/(stCau enggaf(ngerepotin) )I.ni (maf(asift agar miring aan pittjaman 6uf(unya) :J{enaro, CBona, 'Ecom, 'Wanaa, !JrUl,
'Em~
spesiaCuntuf(}l.ri (maf(asift untuf(persafta6atannya) Vntuf(ad'il?::ad'if(IigCasf(u 'l!J{(]' aanjl!]{1Pyang if(ut mewamai ftUfupf(u 'Temen-teman "f(umia 60ard'ing ftouse" )I.m6ar yang 6ail(, pipit (cepet nyusuC ya... .) rif(a (main m'CuCu) ririn (jagaai ayamnya) ryan (6anya/i.in ma/(stnnya yaa..) sis/(st (Caporan terus.. .) tita (jangan mainin ana/{. yatim) m'd'eni (seCamat menempuft ftUfup 6aru) m'rin~ 'l('memey untuf(semangat, auf(ungan aan lignyamanan yang d'i6eri/(stn
'Temen-temen "}lfra" : 9r1.ia, m'Pit aan IigCuarga,
m'sant~
•
ligaua yen~ eno, eil(, m'inoen/ij 'I
ligaua ften~ wiwit, m'is aan m' Cia. 'Rflftmat CBud'iSantoso atas semangat aan ao'aaya . Cl'utu, 'Tanti (/(stpan deft enggaf(6uat se6eC) 'Wiefa untul(persafta6atannya
A V
'Temen-temen d'i P9rf.I(]')1. 'l\jmia V:NI£,Jl "95" terutama untuf( ita aan eRp (Rg.pan ya..•guat nyusuC) wiji aan IigCuarga, anari untuf(masa-masa yang inaaft
'
Por9r1.y inspiration "(j)(J)" tftat malig my Cife so peacejuC SpesiaCuntuf(I6u Sri Cl'urwaningsift untuf(semua
~6aif(an yang d'i6erif(an seCama ini
Semua piftaf(yang tid'af(aapat penulis se6utRg.n satu per satu yang menyeCesaif(an penyusunan sf(ripsi ini.
...
te~aft mem6antu
A
aaCamV
DAFTAR 151 Halaman DAFTAR TABEL
iv
DAFTAR GAMBAR
v
DAFTAR LAMPIRAN
:..........................
vi ' 1
1. PENDAHULUAN
1.1 La!ar Belakang
1
1.2 Tujuan
2
1.3 Wak!u dan Tempat..............................................................................................
2
2. TINJAUAN PUSTAKA...............................................................................................
3
2.1 Kapang Trichodenna viride
3
2.2 Limbah Pengolahan Agar-agar Kertas
4
,2.3 Komponen Lignoselulolik 2.3.1 Selulosa 2.3.2 Hemiselulosa 2.3.3 Lignin
' 5 5 :........ 6 7
2.4 Mikroba Penghasil Selulase
7
2.5 Enzim Selulase '..................................................................................................
8
2.6 Biosin!esa Enzim Selulase
10
2.7 Fermen!asi
ii'
3. METODOLOGI
14
3.1 Bahan dan Ala! 3.1.1 Bahan 3.1.2 Ala!
14 14 14
3.2 Me!ode Penelilian 3.2.1 Penelitian tahap I 3.2.1.1 Kadarair 3.2.1.2 Kadar abu 3.2.1.3 Kadar protein 3.2.1.4 Kadar lemak 3.2.1.5 Kadar karbohidra!
14 14 15 15 16 16 :............................................................ 17
ii
