KARAKTERISASI KITOSAN SEBAGAI MATERIAL PENDUKUNG UNTUK IMOBILISASI SACCHAROMYCES CEREVISIAE

Abstract

Karakterisasi Kitosan sebagai Material Pendukung Imobilisasi Saccharomyces cerevisiae ; Rizki Izza Naftalin, 101810301016; 2014: 57 halaman; Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Jember.

. Imobilisasi sel adalah pembatasan fisik atau pembatasan lingkungan pada sel yang utuh dalam bagian tertentu sebagai tempat pengawetan beberapa aktivitas metabolik yang penting. Imobilisasi adalah salah satu kunci optimasi perlakuan terhadap sel atau enzim pada proses industri. Prospek imobilisasi yang telah banyak dikembangkan adalah imobilisasi sel untuk proses fermentasi produksi minuman beralkohol. Pengembangan material imobilisasi mengacu pada penggunaan bahan alam yang mudah didapatkan dan dibuat, misalnya kitosan. Saccharomyces cerevisiae merupakan spesies ragi yang digunakan secara luas dalam fermentasi bioetanol skala besar. Hal ini dikarenakan S.cereviseae dapat memproduksi etanol dalam jumlah besar dan mempunyai toleransi yang relatif tinggi terhadap etanol. Keuntungan dengan dilakukannya imobilisasi adalah untuk menghindari biaya tinggi pada isolasi dan pemurnian enzim serta mengurangi polusi lingkungan karena penggunaan enzim atau mikroorganisme yang dapat digunakan kembali. Metode imobilisasi dilakukan dengan adsorpsi, penjebakan dalam matriks berpori, flokulasi dan membran penghalang. Metode ini dapat terjadi karena adanya interaksi antara permukaan material imobilisasi dengan gugus aktif sel memungkinkan terbentuknya jaringan yang menyebabkan sel terperangkap dalam material pendukung tersebut. Teknik imobilisasi dengan metode adsorpsi adalah metode paling sederhana dan melibatkan interaksi permukaan yang reversibel antara permukaan sel dan material pendukung. Pembuatan material pendukung imobilisasi kitosan dilakukan dengan pembuatan larutan kitosan dan menambahkan bahan pengikat silang glutaraldehida dengan variasi konsentrasi 0.5%; 1.0%; 1.5% dan 2.0%. Penambahan glutaraldehida diharapkan dapat memberikan kekuatan mekanis pada kitosan agar tidak mudah rapuh sehingga dapat disimpan atau digunakan lebih lama. Penelitian dilakukan dengan mengkaji pengaruh variasi konsentrasi glutaraldehida pada kitosan terhadap perubahan struktur dan daya serap airnya. Karakterisasi beads kitosan berupa uji FTIR, daya serap air dan tingkat kecerahan beads kitosan. Hasil uji FTIR menunjukkan adanya perubahan struktur pada kitosan terikat silang. Berupa perubahan puncak pada bilangan gelombang 1683 cm -1 menjadi puncak yang lebih tajam pada bilangan gelombang 1647-1650 cm . Perubahan puncak bilangan gelombang menunjukkan terbentukknya ikatan C=N antara kitosan dan glutaraldehida. Perubahan struktur ini mempengaruhi daya serap air beads kitosan yang mengalami penurunan seiring dengan bertambahnya konsentrasi glutaraldehida yang digunakan untuk mengikat silang. Serta dibuktikan dengan perubahan warna pada kitosan terikat silang yang ditunjukkan dengan tingkat kecerahan beads kitosan berkurang karena beads kitosan semakin berwarna kuning akibat penambahan glutaraldehida. Hasil karakterisasi kemudian dihubungkan dengan viabilitas sel S. cerevisiae terimobilisasi pada beads kitosan. Berdasarkan penelitian yang sudah dilaksanakan, viabilitas sel tertinggi terdapat pada beads kitosan dengan glutaraldehida 1% yaitu sebesar 85%. Beads kitosan 1% juga memiliki nilai daya serap air tertinggi dibanding beads kitosan terikat silang glutaraldehida 0,5%, 1,5%, dan 2% . Daya serap air berhubungan dengan syarat lingkungan untuk bertahan hidup sel S. cerevisiae, yaitu lingkungan hidup yang cukup lembab. Sel S. cerevisiae melekat secara adsorpsi pada beads kitosan karena interaksi van der Waals dan interaksi elektrostatik pada permukaan kitosan dan permukaan dinding sel S. cerevisiae. Proses adsorpsi yang tidak cukup kuat pada imobilisasi ini memerlukan penelitian lebih lanjut terhadap variabel lain, misalnya waktu inkubasi dan bentuk media imobilisasi.