PENGARUH JENIS MEDIA TERHADAP KONSENTRASI BIOMASSA DAN KANDUNGAN PROTEIN MIKROALGA Chaetoceros calcitrans
SKRIPSI
Oleh : I KOMANG TRIKUTI NIM : 1111205037
JURUSAN TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN UNIVERSITAS UDAYANA 2015 i
PENGARUH JENIS MEDIA TERHADAP KONSENTRASI BIOMASSA DAN KANDUNGAN PROTEIN MIKROALGA Chaetoceros calcitrans
SKRIPSI
Skripsi ini diajukan sebagai salah satu syarat untuk mencapai gelar Sarjana Teknologi Pertanian pada Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Udayana
Oleh: I KOMANG TRIKUTI 1111205037
JURUSAN TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN UNIVERSITAS UDAYANA 2015 ii
I Komang Trikuti. 1111205037. 2015. Pengaruh Jenis Media Terhadap Konsentrasi Biomassa dan Kandungan Protein Mikroalga Chaetoceros calcitrans. Dibawah bimbingan A.A. Made Dewi Anggreni, S.TP, M.Si. dan Ir. Ida Bagus Wayan Gunam,MP, Ph.D. ABSTRAK Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh jenis media terhadap konsentrasi biomassa dan kadar protein pada Chaetoceros calcitrans dan menentukan jenis media terbaik untuk produksi mikroalga Chaetoceros calcitrans dengan kadar protein tertinggi. Penelitian ini dirancang dengan rancangan acak kelompok satu faktor, dengan perlakuan 5 jenis media yaitu Media NPSi, Walne, Guilard, Na, dan Pertanian. Masing-masing perlakuan dikelompokkan menjadi 3 berdasarkan waktu kultivasi. Data yang diperoleh di analisis dengan Anova, jika terdapat pengaruh nyata akan dilanjutkan dengan uji BNT. Hasil penelitian menunjukkan bahwa jenis media berpengaruh sangat nyata terhadap konsentrasi biomassa dan kadar protein. Kadar protein tertinggi diperoleh dari Chaetoceros calcitrans yang dikultivasi pada media pertanian sebesar 41,92%.
Kata kunci : biomassa, Chaetoceros calcitrans, media, protein.
iii
I Komang Trikuti. 1111205037. 2015. The Influence of Media Type on the Biomass Concentration and Protein Content of Mikrolagae Chaetoceros calcitrans. Under the guidance of A.A. Made Dewi Anggreni, S.TP, M.Sc. and Ir. Ida Bagus Wayan Gunam, MP, Ph.D. ABSTRACT This study aims were to know the effect of media type on biomass concentration and protein content of microalgae Chaetoceros calcitrans and determine the best media type for production of microalgae Chaetoceros calcitrans with highest protein content of microalgae Chaetoceros calcitrans. This study was designed with randomized block design with single factor. The factor was media type consist of 5 types, namely NPSI media, Walne media, Guilard media, Na media, and Pertanian media. Each treatment was grouped into 3 based on time of cultivation. The data obtained were analyzed by analyzed of variance followed by least significant difference test, if a treatment had significant effect. The result showed that media type had very significant effect on the biomass concentration and protein content. The highest protein content was obtained from the microalgae Chaetoceros calcitrans which was cultivated in Pertanian media amounted of 41,92%.
Key words: biomass, Chaetoceros calcitrans, media, protein.
iv
RINGKASAN
Mikroalga merupakan salah satu mikroorganisme perairan yang potensial untuk dikembangkan, karena mikroalga memiliki banyak manfaat yang dapat digunakan untuk kepentingan manusia, antara lain sebagai bahan makanan, pakan ternak, obat-obatan, campuran pupuk, dan sumber bahan bakar (Chisti, 2007). Chaetoceros calcitrans merupakan salah satu contoh alga kuning yang mempunyai kandungan nutrisi yang tinggi. Kandungan nutrisi dari Chaetoceros sp yaitu protein 35%, lemak 6,9%, karbohidrat 6,6% dan kadar abu 28% (Isnansetyo dan Kurniastuty,1995). Proses pertumbuhannya mikroalga dipengaruhi oleh beberapa faktor, salah satu faktornya adalah ketersediaan nutrien yang diabsorbsi dari media kultur. Media yang digunakan dalam budidaya mikroalga berbentuk cair yang di dalamnya terkandung beberapa senyawa kimia yang merupakan sumber nutrient untuk keperluan hidupnya. Media yang umumnya digunakan untuk kultivasi mikroalga adalah media NPSi, Walne, Guillard, Na, dan Pertanian. Penggunaan jenis media tersebut karena diketahui dari penelitian-penelitian sebelumnya bahwa setiap medium berpengaruh terhadap besarnya biomassa yang dihasilkan. Mikroalga jenis Chaetoceros calcitrans memiliki potensi besar pada protein. Protein merupakan konstituen penting dalam makanan, karena protein merupakan sumber energi sekaligus mengandung asam-asam amino esensial seperti lysine, tryptophan, methionin, leusin, isoleusin dan valin (esensial berarti penting bagi tubuh, namun tidak bisa disintesis dalam tubuh). Tujuan dari penelitian adalah untuk mengetahui pengaruh jenis media
v
terhadap konsentrasi biomassa dan kadar protein pada Chaetoceros calcitrans dan menentukan jenis media terbaik untuk produksi mikroalga Chaetoceros calcitrans dengan kadar protein tertinggi. Penelitian ini dirancang dengan menggunakan Rancangan Acak Kelompok satu faktor dengan perlakuan jenis media yang terdiri dari 5 jenis media yaitu, media NPSi, Walne, Guillard, Na, dan Pertanian. Masing-masing perlakuan dikelompokkan menjadi 3 berdasarkan waktu kultivasi, sehingga diperoleh 15 unit percobaan. Data yang didapat dianalisis dengan Anova (Analisis of Variance), jika terdapat pengaruh nyata maka akan dilanjutkan dengan uji BNT. Pelaksanaan penelitian ini diawali dengan sterilisasi peralatan, persiapan media, pembuatan starter Chaetoceros calcitrans pada jenis media yang berbeda, kultivasi Chaetoceros calcitrans untuk penentuan kurva pertumbuhan dan waktu panen optimum, produksi biomassa Chaetoceros calcitrans pada media yang berbeda, analisis konsentrasi biomassa, dan analisis kadar protein. Waktu panen optimum ditentukan pada saat pertumbuhan Chaetoceros calcitrans berada diakhir fase eksponensial. Pada penelitian ini waktu panen optimum Chaetoceros calcitrans yang dikultur pada jenis media yang berbeda tidaklah sama, waktu panen optimum media NPSi pada hari ke-6, Walne hari ke-7, media Guillard hari ke-6, media Na hari ke-7, dan media Pertanian hari ke-6. Setelah diketahui waktu panen optimumnya dilanjutkan ketahapan penelitian dengan produksi biomassa Chaetoceros calcitrans pada jenis media yang berbeda dengan volume yang lebih besar, yang akan digunakan untuk analisis protein. Hasil analisis konsentrasi biomassa Chaetoceros calcitrans yang dikultivasi pada jenis media yang berbeda, Chaetoceros calcitrans yang
vi
dikultivasi pada media NPSi medapatkan biomassa tertinggi dengan kepadatan sel 24,2 x 106 sel/ml. Sedangkan pada media pertanian dan media Na tidak berbeda nyata, dengan kepadatan sel
puncak fase eksponsialnya media pertanian
11,8 x 106 sel/ml dan media Na 11,4 x 106 sel/ml, sama dengan media Guillard dan Walne juga tidak berbeda nyata dengan kepadatan yang sama yaitu 8,2 x 106 sel/ml. Berdasarkan hasil analisis kadar protein yang dilakukan terhadap biomassa Chaetoceros calcitrans yang dikultur pada jenis media yang berbeda, Chaetoceros calcitrans yang dikultivasi pada media pertanian memiliki kadar protein tertinggi. Media Pertanian sebesar 41,92%, diikuti media Guillard 36,61 % dan media Walne
26,04 %. Pada media NPSi dan Na kandungan protein pada Chaetoceros
calcitrans mendapatkan kandungan protein yang rendah yaitu NPSi 20,65 % dan Na 19,62% dibanding dengan ketiga media lainnya. Perbedaan komposisi media mempengaruhi kandungan protein tersebut. Selain N dan P, kadungan FeCl3 pada juga sangat
mempengaruhi kandungan protein pada mikroalga Chaetoceros
calcitrans karena Fecl3 sangat mempengaruhi nutrisi dari mikroalga tersebut Kesimpulan dari penelitian ini adalah jenis media berpengaruh sangat nyata terhadap konsentrasi biomassa dan kadar protein mikroalga Chaetoceros calcitrans. Media terbaik untuk produksi mikroalga Chaetoceros calcitrans dengan protein tertinggi (41,92%) adalah media Pertanian.
vii
Skripsi ini telah mendapat persetujuan pembimbing
Pembimbing I
Pembimbing II
A.A.M. Dewi Anggreni, S.TP, MSi NIP. 19741117 199903 2 001
Ir. Ida Bagus Wayan Gunam, MP, Ph.D NIP. 19630424 198903 1 003
Mengetahui, Dekan Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Udayana
Dr. Ir. Dewa Gede Mayun Permana, M.S. NIP. 19591107 198603 1 004
Disahkan pada tanggal: ........................................
viii
RIWAYAT HIDUP
I Komang Trikuti dilahirkan di Desa Kekeran, Kecamatan Busungbiu, Kabupaten Buleleng pada tanggal 20 Mei 1993. Penulis merupakan anak ketiga dari dua bersaudara dari pasangan Ketut Dwija dan Ni Made Pariani. Penulis memulai pendidikan di SD N 3 Kekeran pada tahun 1999 dan menyelesaikannya pada tahun 2005, lalu melanjutkan pendidikan di SMP N 1 Busungbiu dan menyelesaikannya pada tahun 2008. Pada tahun 2011 penulis menyelesaikan pendidikan di SMK N 3 Singaraja. Sejak tahun 2011 penulis terdaftar sebagai mahasiswa Jurusan Teknologi Industri Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Universitas Udayana. Selama menjalani perkuliahan, penulis aktif sebagai panitia pelaksana maupun panitia pengarah pada kegiatan-kegiatan kemahasiswaan dan sebagai fungsionaris organisasi kemahasiswaan di lingkungan Fakultas Teknologi Pertanian, Universitas Udayana.
ix
KATA PENGANTAR
Puji syukur kehadirat Sang Hyang Widhi Wasa, Tuhan Yang Maha Esa, karena berkat rahmat-Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi ini yang berjudul “Pengaruh Jenis Media Terhadap Konsentrasi Biomassa dan Kandungan Protein Mikroalga Chaetoceros calcitrans”. Penulisan skripsi ini diajukan untuk memenuhi salah satu syarat mencapai gelar Sarjana Teknologi Pertanian di Jurusan Teknologi Industri Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Universitas Udayana. Pada kesempatan ini dengan segala kerendahan hati penulis ingin mengucapkan rasa terima kasih yang sebesar-besarnya dan penghargaan yang setulus-tulusnya kepada: 1.
Ibu A.A. Made Dewi Anggreni,S.TP, M.Si., selaku dosen pembimbing I dan Bapak Ir.Ida Bagus Wayan Gunam,MP, Ph.D., selaku dosen pembimbing II yang tidak pernah lelah memberikan bimbingan, arahan dan solusi dalam penyelesaian skripsi ini.
2.
Bapak Dr. Ir. Dewa Gede Mayun Permana, M.S., selaku Dekan Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Udayana, atas bantuan moral dan bimbingan yang diberikan.
3.
Ibu Ir. Amna Hartiati, MP., selaku Ketua Jurusan Teknologi Industri pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Universitas Udayana.
4.
Bapak/Ibu dosen beserta pegawai di lingkungan Fakultas Teknologi Pertanian, Universitas Udayana, atas fasilitas dan dukungan selama menempuh kuliah hingga penyusunan skripsi ini.
x
5.
Keluarga besar yang tercinta, Bapak, Ibu, Kakak, beserta keluarga besar yang telah mendukung untuk menyelesaikan pendidikan dan tugas akhir ini.
6.
Kawan-kawan FTP khususnya TIP 2011 yang selalu saling mendukung satu sama lain untuk mencapai cita-cita dan impian masing-masing. Semoga Ida Sang Hyang Widhi Wasa, Tuhan Yang Maha Esa membalas
semua budi baik ini dengan balasan yang lebih baik. Penulis telah berupaya optimal untuk menyelesaikan tugas akhir dengan baik, namun dengan terbuka penulis sangat menghargai segala saran dan kritik yang membangun dalam rangka penyempurnaannya. Penulis berharap semoga skripsi ini bermanfaat bagi pembaca. Bukit Jimbaran, Januari 2016
Penulis
xi
DAFTAR ISI Halaman JUDUL .................................................................................................................
i
HALAMAN PERSYARATAN ...........................................................................
ii
ABSTRAK ...........................................................................................................
iii
RINGKASAN ......................................................................................................
v
HALAMAN PENGESAHAN ..............................................................................
viii
RIWAYAT HIDUP ..............................................................................................
ix
KATA PENGANTAR .........................................................................................
x
DAFTAR ISI ........................................................................................................
xii
DAFTAR TABEL ................................................................................................
xv
DAFTAR GAMBAR ...........................................................................................
xvi
DAFTAR LAMPIRAN ........................................................................................
xvii
I. PENDAHULUAN ..........................................................................................
1
1.1. Latar Belakang .......................................................................................
1
1.2. Rumusan Masalah ..................................................................................
3
1.3. Hipotesis ................................................................................................
3
1.4. Tujuan Penelitian ...................................................................................
3
1.5. Manfaat Penelitian .................................................................................
3
II. TINJAUAN PUSTAKA ..................................................................................
4
2.1. Mikroalga ...............................................................................................
4
2.2. Chaetoceros calcitrans ..........................................................................
4
2.2.1. Morfologi Chaetoceros calcitrans ..............................................
4
2.2.1. Sifat Ekologi dan Fisiologi Chaetoceros calcitrans ....................
5
2.2.3. Kegunaan Chaetoceros calcitrans ...............................................
7
2.2.4. Kultur Chaetoceros calcitrans .....................................................
7
2.3. Pertumbuhan Mikroalga ........................................................................
10
2.4. Media Kultur Mikroalga ........................................................................
11
III. METODE PENELITIAN ...............................................................................
14
3.1. Waktu dan Lokasi Penelitian .................................................................
14
xii
3.2. Alat dan Bahan .......................................................................................
14
3.3.1. Alat .............................................................................................
14
3.3.2. Bahan ...........................................................................................
14
3.3. Rancangan Percobaan ............................................................................
17
3.4. Tahapan Penelitian .................................................................................
18
3.4.1. Sterilisasi Alat Dan Bahan ............................................................
19
3.4.2. Pembuatan Media..........................................................................
19
3.4.3. Menentukan Kurva Pertumbuhan dan Waktu Panen ...................
22
3.4.4. Pembuatan Starter Chaetoceros calcitrans ...................................
24
3.4.5. Produksi Biomassa Chaetoceros calcitrans..................................
24
3.5. Parameter yang Diamati ..........................................................................
26
3.6. Prosedus Analisa .....................................................................................
26
3.6.1. Perhitungan Pertumbuhan Sel Chaetoceros calcitrans.................
26
3.6.2. Kandungan Protein........................................................................
27
3.6.3. Kandungan Air .............................................................................
28
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN .....................................................................
29
4.1. Kurva Pertumbuhan dan Waktu Panen Optimum ...................................
29
4.2. Konsentrasi Biomassa sel........................................................................
31
4.2. Kandungan Protein .................................................................................
32
V. KESIMPULAN DAN SARAN ......................................................................
34
5.1. Kesimpulan ............................................................................................
34
5.2. Saran .......................................................................................................
34
DAFTAR PUSTAKA ..........................................................................................
35
LAMPIRAN .........................................................................................................
38
xiii
DAFTAR TABEL
Nomor
Judul
Halaman
1. Komposisi Trace Elemen Media Walne ........................................................
15
2. Komposisi Media Walne................................................................................
15
3. Komposisi Media Pertanian ...........................................................................
15
4. Komposisi Trace Elemen Media Guillard .....................................................
16
5. Komposisi Media Guillard .............................................................................
16
6. Komposisi Media Na .....................................................................................
16
7. Komposisi Media NPSi..................................................................................
17
8. Komposisi Vitamin Mix. ...............................................................................
17
9. Konsentrasi Biomassa Sel dan Kandungan Protein Chaetoceros calcitrans
31
xiv
DAFTAR GAMBAR
Nomor
Judul
Halaman
1. Performa dari Chaetoceros calcitrans Pembesaran 400x ............................
6
2. Kurva Pertumbuhan Mikroalga Menunjukkan Empat Fase Pertumbuhan ....
11
3. Diagram Alir Tahapan Kultivasi Chaetoceros calcitrans untuk Menentukan Kurva Pertumbuhan dan Waktu Panen Optimum .......................................... 23 4. Diagram Alir Tahapan Produksi Biomassa dan Kadar Protein Chaetoceros calcitrans Pada Berbagai Jenis Media (sesuai perlakuan).. ...........................
25
5. Kurva Pertumbuhan Chaetoceros calcitrans pada Media yang Berbeda .....
29
xv
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor
Judul
Halaman
1. Data Kurva Pertumbuhan Chaetoceros Calcitrans........................................
39
2. Analisis Konsentrasi Biomassa Chaetoceros Calcitrans ...............................
40
3. Analisis Kadar Protein Chaetoceros Calcitrans ...........................................
44
4. Analisis Kadar Air Chaetoceros Calcitrans. .................................................
46
5. Foto – Foto Penelitian ....................................................................................
47
xvi
