radio muadz 94,3 fm kendari

radio muadz 94,3 fm kendari
radio muadz 94,3 fm kendari

May 15, 2011

PRODUKSI PROTEIN SEL TUNGGAL (PST) DARI KULIT UBI KAYU

LAPORAN PRAKTIKUM BIOTEKNOLOGI
PERCOBAAN V & VI

PRODUKSI PROTEIN SEL TUNGGAL (PST) DARI KULIT UBI KAYU



O L E H
NAMA                           :  MIFTA NUR RAHMAT
STAMBUK                   :  F1C1 08 001
KELOMPOK                :  II
ASISTEN                      :  JASNIA ASNAL

LABORATORIUM KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS HALUOLEO
KENDARI
2011
BAB I
PENDAHULUAN
A.    Latar Belakang
Perkembangan ilmu pengetahuan saat ini cenderung mengarah  ke jalur bioteknologi, sangat banyak aspek yang berkembang di jalur ilmu yang satu ini seperti bioremediasi. Biomining, bioindustri hingga biolife. Seolah-olah menjadi sebuah trend yang sangat menarik di jaman ini.
Bioteknologi didefinisikan sebagai ilmu yang mempelajari tentang pemanfaatan makhluk hidup rekayasa genetik untuk keperluan hidup manusia. Saat ini trend pemanfaatan makhluk hidup rekayasa genetik ini cenderung terpusat pada mikroorganisme, karena mikroorganisme merupakan makhluk berjasad renik yang memiliki waktu hidup relatif singkat, sehingga dapat dengan mudah diperoleh biomassa yang besar dan cara pengontrolan mikroba yang mudah.
Sangat banyak sekali pemanfaatan mikroba di dunia industri kecil maupun besar, salah satunya adalah produksi protein sel tunggal yang sangat potensial dijadikan lahan bisnis, oleh karena itu hal ini menjadi motivasi bagi mahasiswa kimia FMIPA Universitas Haluoleo untuk mempelajari lebih dalam mengenai mikroorganisme sebagai salah satu usaha menyongsong perkembangan industri.


B. Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang di atas, yang menjadi masalah dalam percobaan ini adalah bagaimana cara membuat protein sel tunggal dari kulit ubi kayu.
B.     Tujuan Percobaan
Dari rumusan masalah di atas, tujuan dari percobaan ini yakni untuk memproduksi protein sel tunggal dari kulit ubi kayu.
D. Manfaat Percobaan
Adapun manfaat yang dapat diperoleh dari melakukan percobaan ini adalah mengetahui cara pembuatan protein sel tunggal dari kulit ubi kayu.


BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
Kulit umbi ubi kayu yang diperoleh dari produk tanaman ubi kayu (Manihot esculenta Cranz atau Manihot utilissima Pohl) merupakan limbah utama pangan di negara-negara berkembang. Semakin luas areal tanaman ubi kayu diharapkan produksi umbi yang dihasilkan semakin tinggi yang pada gilirannya semakin tinggi pula limbah kulit yang dihasilkan. Setiap kilogram ubi kayu biasanya dapat menghasilkan 15 – 20 % kulit umbi. Kandungan pati kulit ubi kayu yang cukup tinggi, memungkinkan digunakan sebagai sumber energi bagi mikroorganisme.

Ragi adalah suatu inokulum atau starter untuk melakukan fermentasi dalam pembuatan produk tertentu. Secara tradisional bahan-bahan seperti laos, bawang putih, tebu kuning atau gula pasir, ubi kayu, jeruk nipis dicampur dengan tepung beras, lalu ditambah sedikit air sampai terbentuk adonan. Adonan ini kemudian didiamkan dalam suhu kamar selama 3 hari dalam keadaan terbuka, sehingga ditumbuhi khamir dan kapang secara alami. Setelah itu adonan yang telah ditumbuhi mikroba diperas untuk mengurangi airnya, dan dibuat bulatan-bulatan lalu dikeringkan (Nurhayani et al, 2000).
Busairi dan Wikanastri (2009) menyatakan kulit umbi ubi kayu masih mengandung bahan-bahan organik seperti karbohidrat, protein, lemak, dan mineral. Bahan-bahan organik ini dapat digunakan sebagai bahan dasar potensial untuk proses biokonversi oleh mikroba, antara lain dengan memanfaatkan kulit umbi ubi kayu sebagai substrat pertumbuhan mikroba untuk memproduksi protein sel tunggal melalui proses fermentasi.  Mikroba yang digunakan dalam proses fermentasi dapat menghasilkan enzim yang akan mendegradasi senyawa-senyawa kompleks menjadi lebih sederhana dan mensintesis protein yang merupakan proses pengkayaan protein bahan (Darmawan, 2006).
 Menurut Puspitasari dan Mohammad (2009) peningkatan protein pada kulit umbi kayu dengan proses fermentasi dengan pengaruh jenis sumber nitrogen dan jenis vitamin B memiki tujuan memanfaatkan limbah kulit ubi kayu menjadi makanan yang berprotein tinggi, meningkatkan kandungan Protein pada kulit ubi kayu dengan proses fermentasi, mengetahui pengaruh jenis sumber nitrogen dan jenis vitamin B dalam proses fermentasi untuk meningkatkan kandungan protein, dan mengetahui jenis sumber nitrogen dan jenis vitamin B yang optimal dalam proses fermentasi kulit ubi kayu.
 Penelitian tentang PST telah dilakukan terhadap mencit oleh Susanna et al (2007) yang aman menyatakan jika asupan protein dalam tubuh dipergunakan sebagai sumber energi dan pada tingkat tertentu dapat meningkatkan berat badan  mencit. Penelitian tentang pengaruh protein terhadap pertambahan berat badan hewan percobaan telah dilakukan oleh Siswanthi dengan menggunakan cacing tanah sebagai sumber protein terhadap kenaikan berat badan ikan gurame. Karena S. Platensis bersel tunggal, mempunyai kandungan protein yang tinggi, dan dapat meningkatkan berat badan mencit, maka peneliti mengatakan bahwa S. Platensis dapat dipergunakan sebagai sumber protein sel tunggal (PST) dalam konsentrasi dan jangka waktu tertentu.


BAB III
METODOLOGI PERCOBAAN
A.    Alat dan Bahan
1.   Alat
Alat yang digunakan pada percobaan ini yaitu labu kjedahl, erlenmeyer, penangas air, satu sel alat destilasi, autoklaf, spektrofotometer, satu set alat titrasi, batang stiter, timbangan analitik, pipet volum, gelas kimia dan gelas ukur.
2.  Bahan
Adapun bahan yang digunakan pada percobaan ini yaitu kulit ubi kayu, ragi, H2SO4 pekat, CuSO4.5H2O, Na2SO4, NaOH, HCl 0,1 M, indikator pp, NaOH 0,1 N.

B.     Prosedur Kerja

1.   
Sampel Kulit ubi yang telah diajang kayu
-          Ditimbang 74 gr
-          Dimasukkan dalam Erlenmeyer
-          Disterilisasi menggunakan autoklaf
Serbuk Kulit ubi kayu steril
-          Diinokulasi dengan 0,5 gr ragi roti
-          Difermentasi secara anaerob selama 7 hari
-           
Penyiapan Substrat







Sampel Hasil fermentasi

2.   
2 gr Sampel hasil fermentasi
-    ditambahkan  20 mL H2SO4 pekat pada masing-masing labu
-    didekstruksi sampai cairan berwarna hijau jernih
-    dipindahkan setelah dingin ke labu destilasi
-    ditambahkan NaOH 45 %
-    didestilasi sampai semua amonia menguap
(cairan menjadi coklat kehitaman)

Destilat
-       masing – masing Ditampung dalam erlenmeyer berisi 10 mL HCl 0,1 N dan indikator fenolftalein
-       dititrasi dengan larutan NaOH standar
-       dihitung kadar protein
-           
-           
Blanko( 1,15 gr CuSO4 + Na2SO4) ))5 gr

2 gr Sampel sebelum  fermentasi
-    dimasukkan dalam labu kjeldhal
-  masing –masing dimasukkan dalam labu kjeldhal
-  ditambahkan campuran  1,15 g CuSO4 .5H2Odan Na2SO4 5 gr
-          Kadar protein ubi kayu sebelum Fermentasi: -43,75%
-          Kadar  Protein ubi kayu setelah fermentasi : 43,75%
Analisis kandungan protein


BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
A.    Hasil Pengamatan
No.
Perlakuan
Keterangan
1.



2.




Fermentasi kulit ubi kayu


Analisis kandungan protein
ð  Proses dekstruksi











ð  Proses destilasi









ð  Proses titrasi




Fermentasi dilakukan secara anaerob selama 7 hari dengan menggunakan ragi roti sebagai sumber mikroba

Blanko
Sampel sebelum fermentasi
Sampel fermentasi
 



                                     
elektromantel
kondensorl
 




Konektor
Adaptor
Labu alas bulat/Wadah sampel
elektromantel
Statif]f
klem

Erlenmeyer/wadah destilat
 




mL NaOH blanko : 0,3 mL (b)
mL NaOH sampel sebelum fermentasi : 0,4 mL (a)
mL  NaOH Sampel fermentasi : 0,2 mL
Berat sampel         : 2 g = 200 mg
M NaOH               : 0,1 M
Kadar Protein (%)sebelum fermentasi:
=
Kadar protein = -43,75%
Kadar Protein sampel fermentasi:
=
Kadar protein = 43,75 %



B.     Pembahasan
Protein sel tunggal (PST) merupakan sel kering jasad renik seperti mikroorganisme bersel satu ataupun bersel banyak seperti khamir, bakteri, kapang dan ganggang. Bakteri dan khamir diketahui dapat menghasilkan kadar protein lebih tinggi dibanding dengan kapang. Sebaliknya protein yang berasal dari kapang memliki kelebihan karena lebih mudah diproduksi dan kandungan asam nukleatnya lebih rendah.
Dalam percobaan ini dilakukan proses pembuatan protein sel tunggal dengan mikroorganisme khamir yang berasal dari ragi dengan memanfaatkan bahan baku kulit ubi kayu. PST diproduksi dari substrat kulit ubi kayu, karena pada dasarnya kulit ubi kayu memiliki kandungan pati yang cukup tinggi dan memungkinkan digunakan sebagai sumber energi bagi mikroorganisme. Hal ini menunjukkan bahwa kulit ubi kayu cukup potensial untuk digunakan sebagai substrat. Secara umum proses produksi PST meliputi penyediaan bahan dasar (starter), fermentasi, pemanenan hasil, dan pengeringan. Pada percobaan ini diawali dengan penyediaan substrat (starter) dan pada akhir percobaan dilanjutkan dengan penentuan kadar protein secara Kjehdal.
Pada tahap penyediaan bahan dasar/pembuatan starter dilakukan dengan merajang kulit ubi kayu yang telah dibersihkan. Selanjutnya ditentukan kadar proteinnya dengan metode kjehdal dan diperoleh kadar proteinnya yaitu - 0,04735 %, atau dapat dikatakan tidak terdapat protein dari subtrat tersebut. Substrat yang dihasilkan pada proses ini selanjutnya difermentasikan, mengingat salah satu proses penting dalam pembuatan PST adalah proses fermentasi.







Anda Merasa Terbantu dengan Artikel ini???
Dukung kami dengan mengirimkan Pulsa di No:
ADMIN                 : 0852 417 82228
Radio Mu’adz : 0852 9933 1996





Fermentasi merupakan proses pemecahan senyawa organik menjadi senyawa sederhana yang melibatkan mikroorganisme. Fermentasi kulit ubi kayu ini merupakan fermentasi media padat yang substratnya tidak larut dan tidak mengandung air bebas, tetapi cukup mengandung air untuk kebutuhan mikroba dan pada prosesnya dibantu dengan ragi roti sebagai inokulumnya. Fermentasi produksi PST ini dilakukan selama 7 hari secara aerob pada suhu kamar. Hal ini ditunjukkan dengan adanya perubahan yang terjadi pada media fermentasi yang awalnya berwarna jernih kekuningan berubah menjadi keruh kekuningan yang disertai dengan adanya miselium dari mikroba yang tumbuh pada media fermentasi.
Melihat adanya mikroba yang hidup pada substrat hasil fermentasi, maka ditentukan kadar protein dengan metode yang sama pada penentuan kadar protein substrat tanpa fermentasi dengan metode kjehdal.
Metode kjehdal dilakukan dengan menggunakan CuSO4 dan Na2SO4 sebagai katalisator. Setelah ditambahkan H2SO4, selanjutnya di destruksi di dalam lemari asam hinggga diperoleh larutan yang berwarna hijau. Sampel hasil destruksi didestilasi hingga menjadi coklat kehitaman yang menandakan menguapnya amonia pada sampel dan (NH4)2SO4. Pada proses destruksi ini terjadi reaksi :
N-Organik + 2 H2SO4
Katalis
 (NH4)2SO4
Pada proses selanjutnya, dilakukan detilasi dengan menambahkan NaOH yang bertujuan untuk menetralkan H2SO4 yang telah ditambahkan sebelumnya. Destilat yang dihasilkan ditambahkan lagi dengan HCl seperti reaksi berikut :
(NH4)2SO4 + 2 NaOH

2 NH4OH  +  Na2SO4
NH4OH + HClberlebih 

 NH4Cl + H2O + HClsisa
Dari reaksi tersebut (NH4)2SO4 yang dihasilkan dari destruksi menghasilkan NH4OH setelah direaksikan dengan NaOH. Dengan penambahan HCl maka volume HCl sisa yang dihasilkan dari reaksi dapat ditentukan volumenya melalui titrasi.
HClsisa  + NaOH
Indikator  pp
 NaCl + H2O
Seperti pada reaksi diatas, titrasi dilakukan dengan penambahan NaOH dan bantuan indikator fenolftalin, sehingga diperoleh volume rata-rata NaOH yang digunakan yaitu 0,5 ml.
Sehingga berdasarkan perhitungan diperoleh % protein setelah fermentasi yaitu sebesar 43,75%. Hal ini menandakan adanya protein yang dihasilkan dari proses fermentasi yang ditandai adanaya pertambahan % protein sebelum fermenasi mengingat hanya 0 % kadar protein yang dihasilkan sebelum fermentasi. Maka dapat dikatakan dari substrat kulit ubi kayu dihasilkan protein sel tunggal.


BAB V
PENUTUP
A.    Kesimpulan
Berdasarkan hasil pengamatan yang diperoleh dari percobaan produksi PST dari kulit ubi kayu maka dapat disimpulkan kulit ubi kayu dapat diguanakan untuk memproduksi PST melalui proses fermentasi menggunakan ragi sebagai starter dengan kadar protein yang diperoleh sebesar 43,75 %.
B.     Saran
Sebaiknya dilakukan uji lain terhadap PST yang dihasilkan agar dapat diketahui karakteristik lengkap dari PST.


DAFTAR PUSTAKA

Busairi AM dan Wikanastri. 2009. Pengkayaan Protein Kulit Umbi Ubi Kayu Melalui Proses Fermentasi : Optimasi Nutrien Substrat  Menggunakan Response Surface Methodology. Seminar Nasional Teknik Kimia Indonesia.
Darmawan. 2006. Pengaruh Kulit Umbi Ketela Pohon Fermentasi terhadap Tampilan Kambing Kacang Jantan. Jurnal Ilmiah Ilmu-Ilmu Peternakan, 9(2): 115-122.
Hidayat N dan Sri S. 2006. Mikrobiologi Industri. http://bioteknologifermentasi.com.
Muhiddin NH, Nuryati J, I Nyoman PA. 2001. Peningkatan Kandungan Protein Kulit Ubi Kayu Melalui Proses Fermentasi. JMS Vol. 6 (1): 1-12.
Puspita N dan Mohammad S. 2009. Pengaruh Jenis Vitamin B dan Sumber Nitrogen dalam Peningkatan Kandungan Protein Kulit Ubi Kayu Melalui Proses Fermentasi. Seminar Tugas Akhir S1 Teknik Kimia Universitas Diponegoro.
Susanna D, Zakianis, Ema H dan Haryo KA. 2007. Pemanfaatan Spirulina Platensis Sebagai Suplemen Protein Sel Tunggal (PST) Mencit (Mus Musculus). Makara Kesehatan, Vol. 11(1): 44-49.



No comments: