Evaluasi Kinerja Sel Immobilisasi Dalam Reaktor Kolom Dan Immobilisasi Sel

LABORATORIUM BIOPROSES SEMESTER GENAP TAHUN AJARAN 2012/ 2013

MODUL

: Immobilisasi Sel dan Evaluasi Kinerja Sel Immobilisasi dalam Reaktor Kolom

PEMBIMBING : Dr. Ir. H. Bintang Iwhan Moehady, MSc Praktikum: 24 Desember 2013 Penyerahan: 07 Januari 2014 (Laporan) Oleh: Kelompok

: II

Nama

: 1. Aldiani Sopiandi

Kelas

: 121411033

2. Indry Regina

: 121411046

3. M. Dzikri

: 121411050

: 2B

PROGRAM STUDI DIPLOMA III TEKNIK KIMIA JURUSAN TEKNIK KIMIA PPOLITEKNIK NEGERI BANDUNG 2014

IMMOBILISASI SEL DAN EVALUASI KINERJA SEL IMMOBILISASI DALAM REAKTOR KOLOM BAB 1 PENDAHULUAN

1.1 LATAR BEALAKANG Salah satu masalah dalam proses ferementasi yang menggunakan sel bebas sebagai biokatalis adalah pemisahan sel dari kaldu fermentasi yang mengandung produk. Biaya recovery dan recycle sel dapat dikurangi dengan menerapkan metoda untuk menahan sel agar tetap berada dalam reaktor yaitu dengan cara immobilisasi sel. Sel immobilisasi adalah sel yang dibatasi ruang gerak/mobilitanya di dalam matriks tertentu sehingga tidak terbawa dalam aliran produk dan dapat digunakan kembali.

1.2 TUJUAN PERCOBAAN a) Memahami dan menguasai prosedur penggunaan sel terimmobilisasi dalam proses fermentasi. b) Memahami tipe reactor yang tepat untuk sel terimmobilisasi. c) Memahami karakteristik reaktor batch dan kontinyu yang menggunakan sel terimmobilisasi. d) Mengevaluasi kinerja reaktor “Packed Column”. e) Memahami dan menguasai prosedur pembuatan sel terimmobilisasi. f) Memahami karakteristik matriks pendukung sel terimmobilisasi.

BAB 2 DASAR TEORI 2.1

Sel Immobilisasi Sel terimobilisasi adalah suatu sel yang dilekatkan pada suatu bahan inert dan

tidak larut dalam bahan tersebut, misal dalam sodium alginat atau kalsium alginat. Dengan sistem ini, sel dapat lebih tahan terhadap perubahan kondisi seperti pH, juga temperatur. Sistem ini juga membantu sel berada di tempat tertentu selama berlangsungnya reaksi sehingga memudahkan proses pemisahan dan memungkinkan untuk dipakai lagi di reaksi lain (Sumo dkk., 1993). Sel/enzim tersebut tetap mempunyai aktivitasnya sebagai biokatalisator/katalis, serta sel/enzim tersebut dapat dipergunakan

secara

terus

menerus

dan

sangat

penting

untuk

proses

berkesinambungan. Immobilisasi sel mikroba dibedakan atas 3 macam yakni: 1. Sel mati: untuk reaksi konversi sederhana (1 tahap) 2. Sel hidup: untuk reaksi konversi yang melibatkan biokatalis heterogen (multi enzim)/memerlukan ATP atau biokoenzim seperti NADP atau koenzim A. 3. Sel dalam fase pertumbuhan: keadaan dimana terdapat aktivitas enzim untuk pertumbuhan. Imobilisasi dapat dilakukan terhadap sel maupun terhadap enzim. Imobilisasi enzim dapat dianggap sebagai metode yang merubah enzim dari bentuk larut dalam air “bergerak” menjadi keadaan “tak begerak” yang tidak larut. Imobilisasi mencegah difusi enzim ke dalam campuran reaksi dan mempermudah memperoleh kembali enzim tersebut dari aliran produk dengan teknik pemisahan padat/cair yang sederhana. Imobilisasi dapat dilakukan dengan berbagai cara, antara lain melalui pengikatan kimiawi molekul enzim pada bahan pendukung, pengikatan silang intermolekuler sesama enzim, atau dengan cara menjebak enzim di dalam gel atau membran polimer (Palmer, 1991). Imobilisasi sel berkembang setelah imobilisasi enzim. Dalam teknologi imobilisasi enzim terdapat hambatan pada regenerasi koenzim dan keterbatasan metode yang dapat diterapkan untuk menyusun molekul enzim dalam rangkaian tertentu,

sehingga

dapat

melakukan

tahapan

reaksi

katalitis

enzim

yang

berkesinambungan. Untuk mencegah hambatan tersebut dilakukan penelitianpenelitian, sehingga terjadi pengembangan pada imobilisasi sel, yang dapat digunakan sebagai biokatalis. Hal ini memungkinkan untuk melakukan imobilisasi seluruh sel dan menjaga sel tetap hidup (viabel). Dalam praktiknya, metode yang digunakan adalah menjebak sel dalam gel dengan adsorpsi. Selain itu, pengontrolan perlu dilakukan untuk mencegah inaktivasi dari aktivitas metabolisme yang penting, sehingga pemisahan biokatalis dari produk lebih mudah dan membuat biokatalis lebih stabil (Sumo dkk., 1993). Dewasa ini, teknologi immobilisasi memegang peranan penting dalam perkembangan proses biokimia dalam suatu boreaktor. Sel yang mengalami immobilisasi (immoblized mivrobial cells) telah banyak diterapkan dalam fermentasi misalnya produksi alkohol, asam amino, antibiotik atau pada degradasi polutan limbah cair. 2.1.1

Kelebihan Sel Immobilisasi

Kelebihan penggunaan sel immobilisasi dibandingkan dengan sel bebas antara lain sebagai berikut: 1. Immobilasi menyediakan konsentrasi sel yang tinggi. 2. Immobilisasi memungkinkan penggunaan sel kembali dan mengurangi biaya recovery sel dan recycle sel. 3. Immobilisasi mengurangi masalah wash out sel pada laju alir yang tinggi. 4. Kombinasi konsentrasi sel yang tinggi dan laju alir yang tinggi (tanpa batasan wash out) menghasilkan produktivitas volumetric yang tinggi. 5. Immobilisasi menyediakan kondisi micro environmental yang menguntungkan seperti kontak antar sel, gradient nutrient-produk, gradient pH untuk sel sehingga menghasilkan kinerja biokatalis yang lebih baik (kecepatan pembentukan dan yield produk yang lebih tinggi). 6. Immobilisasi menyebabkan kestabilan genetik. 7. Immobilisasi menyediakan perlindungan terhadap kerusakan sel.

2.1.2

Kekurangan Sel Immobilisasi

Kekurangan penggunaan sel terimobilisasi adalah hambatan pada proses difusi baik substrat maupun produk yang terbentuk. Untuk sel yang hidup, pertumbuhan dan evaluasi gas sering merusak matriks pendukung sel terimmobilisasi. 2.1.3

Jenis-Jenis Immobilisasi sel

Secara umum, ada dua jenis sel immobilisasi yakni: 1. Immobilisasi Aktif Immobilisasi ini dilakukan dengan dua metoda yaitu metoda penjeratan dan metoda pengikatan. Metoda penjeratan dilakukan secara fisik dalam matriks pendukung. Matriks pendukung yang bisa digunakan yaitu polimer porous (agar, alginate, carragenan, polyacrylamide, chitosan, gelatin, collagen), porous metal screen, polyurethane, silicagel, polystyrene, dan selulosa triacetate. Polymeric beads harus cukup porous untuk keluar masuknya substrat dan produk. Polymeric beads biasanya dibentuk dengan menggunakan sel hidup di dalamnya. 2. Immobilisasi Pasif Berbentuk biological films yang berbentuk lapisan-lapisan koloni sel yang tumbuh dan melekat pada permukaan pendukung yang padat. Material pendukung dapat bersifat inert atau aktif secara biologis. Biological films digunakan pada pengolahan limbah atau fermentasi mikroba dengan jamur. 2.1.4

Metode Immobilisasi Beberapa ahli menggolongkan metode imobilisasi dengan tiga kelompok,

yaitu: metode carrier binding, metode cross linking, dan metode entrapping (Sa’id, 1987). Pada metode carrier binding, enzim diikatkan pada suatu matriks yang bersifat tidak larut adalam air. Sebagai matriks dapat digunakan bahan organik maupun anorganik. Bila menggunakan metode ini, hal yang perlu diperhatikan adalah pemilihan matriks dan pengikatan enzim pada matriks tersebut. Teknik pengikatan enzim pada matriks dapat dilakukan berdasarkan adsorpsi fisik, gaya elektrostatik atau ikatan kovalen (Chibata, 1978). Metode cross linking didasarkan pada pembentukan ikatan intermolekuler antara molekul-molekul enzim. Gugus fungsional dalam molekul enzim yang biasa digunakan untuk pembentukan ikatan intermolekmuler adalah gugus amino pada

asam amino terminal, gugus amino dari lisin, gugus fenolik dari tirosin, gugus sulhidril dari sistein dan gugus imidazole dari histidin. Pada metode entrapping, imobilisasi, enzim/sel didasarkan pada penempatan enzim di dalam kisi dari suatu polimer atau di dalam membran yang bersifat semi permiabel. Bila enzim ditempatkan dalam kisi, maka metode yang digolongkan adalah jenis kisi, sedang bila ditempatkan dalam membran yang bersifat semipermiabel, maka metodenya digolongkan ke dalam jenis mikrokapsul (Chibata, 1978). Selain itu metode imobilisasi dapat digolongkan sebagai berikut :  Adsorpsi  Penjeratan dalam matriks polimer  Penjeratan dalam membran Teknik imobilisasi yang paling baik adalah yang memenuhi kriteria utama tidak terjadi perubahan konformasi enzim dan tidak mengganggu gugus fungsi di pusat aktif enzim sehingga enzim tetap dapat berfungsi. Metode penjebakan enzim lebih banyak digunakan karena enzim ada dalam keadaan bebas dan tidak terikat pada bahan pendukung sehinga secara relatif fungsi katalitik dan struktur alami molekul enzim tidak mengalami gangguan goncangan (Wirahadikusumah, 1988). 2.1.5

Penjerat Atau Pembawa Immobilisasi Sel Karakteristik yang harus dimiliki oleh penjerat/pembawa immobilisai sel,

antara lain : a. Mudah digunakan serta ukuran dan porositas media penjerat dapat dikontrol, terutama pada skala industri. b. Media penjerat berbentuk matrik stabil pada kondisi fermentasi (temperature dan pH optimum). c. Harga murah dan mudah didapat. d. Mempunyai sifat mekanik yang stabil, sehingga dapat tahan dalam waktu yanglama dalam reaktor yang digunakan. e. Penjerat harus inert terhadap mikrorganisme yang akan dijerat.

f. Substrat, produk, dan metabolisme lain harus dapat berdiffusi secara bebas dengan media penjerat. Natrium alginat merupakan bahan yang digunakan sebagai penjerat sel, spesifikasi sebagai berikut : 

Alginat merupakan koloid ganggang (fikokoloid) yang dapat diekstrak dari ganggang coklat (phasophyceae), terutama anggota laminariates, berbentuk asam alginat atau natrium alginat.



Asam alginat adalah suatu getah selaput membran (membrane mucilage).



Garam alginat dapat larut dalam air, seperti natrium alginat, potassium alginat, dan ammonium alginat, sedikit larut dalam air, sedang kalsium alginat tidak larut dalam air.



Umumnya alginat berbentuk serbuk putih kekuningan dan kadang-kadang dalam bentuk pasta yang merupakan senyawa organik kompleks dengan selulosa atau polisakarida. Senyawa alginat dapat dimurnikan sebgai garam natrium alginat dengan alginat atau garam alginat yang lain.

Karakteristik natrium alginat : 

Berbentuk serbuk berwarna putih atau kekuningan, tidak berbau, dan tidan berasa. Secara umum susut pengeringan tidak lebih dari 22 %.



Larut lambat dalam air membentuk larutan koloid yang kental, berwarna putih pucat sampai coklat kekuningan. Tidak larut dalam alkohol, kloroform dan eter,serta larutan air yang mengandung lebih besar dari 30 % alkohol. Variasi mutu natrium algianat ditentukan oleh variasi viscositas, antara 20-400 cp dari larutan 1% pada suhu 20o C.



Larutan alginat stabil pada pH 4 sampai 10.



Natrium alginat harus disimpan dalam wadah yang terlindung dari cahaya, bentuk larutan tidak boleh disimpan pada wadah logam.



Alginat sebagai hydrophylic polysakarida menyerap uap air dari udara.

2.2 Reaktor Kolom Beberapa konfigurasi reaktor dapat digunakan untuk system sel terimmobilisasi. Matriks pendukung sel terimmobilisasi umumnya bersifat rapuh, karena itu dipilih bioreaktor yang memiliki gesekan hidronamik yang rendah seperti packed-column, fluidized-bed, atau airlift reactor. Reaktor yang menggunakan produk mekanik dapat digunakan untuk matriks pendukung yang kuat dan liat. Reaktor tersebut dioperasikan dengan cara mengalirkan larutan nutrient melewati sel immobilisasi. 2.2.1 Reaktor dengan Pengadukan Reaktor dengan pengadukan dapat dilakukan dengan system batch maupun system continue.

Gambar 2.1 Reaktor Sistem Batch dan Continue

2.2.2 Fluidized Bed Dalam sistem reaktor ini, enzim/sel immobil mengalir dari bawah ke atas dengan kecepatan aliran yang cukup tinggi untuk partikel dapat bergerak bebas. Sistem ini bersifat semi kontinyu sebab substrat dapat dikembalikan lagi ke dalam reaktor beberapa kali untuk mendapatkan produk yang diinginkan.

Gambar 2.2 Fluidized Bed Reactor 2.2.3 Reaktor Kolom Kolom ”Plug-Flow” merupakan reaktor yang digunakan untuk substrat yang viskositasnya rendah dan kelarutannya tinggi untuk mencegah penyumbatan. 2.3 Asam Asetat Asam asetat, asam etanoat atau asam cuka adalah senyawa kimia asam organik yang dikenal sebagai pemberi rasa asam dan aroma dalam makanan. Asam cuka memiliki rumus empiris C2H4O2. Rumus ini seringkali ditulis dalam bentuk CH3-COOH, CH3COOH, atau CH3CO2H. Asam asetat murni (disebut asam asetat glasial) adalah cairan higroskopis tak berwarna, dan memiliki titik beku 16.7°C. Asam asetat merupakan salah satu asam karboksilat paling sederhana, setelah asam format. Larutan asam asetat dalam air merupakan sebuah asam lemah, artinya hanya terdisosiasi sebagian menjadi ion H+ dan CH3COO-. Asam asetat merupakan pereaksi kimia dan bahan

baku industri yang

penting.

Asam

asetat

digunakan

dalam produksi polimer seperti polietilena tereftalat, selulosa asetat, dan polivinil asetat, maupun berbagai macam serat dan kain. Dalam industri makanan, asam asetat digunakan sebagai pengatur keasaman. Di rumah tangga, asam asetat encer juga sering digunakan sebagai pelunak air. Dalam setahun, kebutuhan dunia akan asam asetat mencapai 6,5

juta ton per tahun. 1.5 juta ton per tahun diperoleh dari hasil daur ulang, sisanya diperoleh dari industri petrokimia maupun dari sumber hayati. Asam asetat diproduksi baik secara sintetis maupun alami melalui proses fermentasi. Sekarang hanya 10% dari produksi asam asetat dihasilkan melalui jalur alami, namun kebanyakan hukum yang mengatur bahwa asam asetat yang terdapat dalam cuka haruslah berasal dari proses biologis. Dari asam asetat yang diproduksi oleh industri kimia, 75% diantaranya diproduksi melalui karbonilasi metanol. Sisanya dihasilkan melalui metodemetode alternatif.

BAB 3 METODOLOGI 3.1 PERCOBAAN A. Sel Immobilisasi 1. Alat dan Bahan a. Satu tabung biaka murni Acetobactrer aceti berumur 2-4 hari. b. Air garam steril 500 mL c. Media aktivasi / starter dengan komposisi: 

Bacto pepto 2%



Ekstrak ragi 0,5%



Glukosa 2%



Aquadest

d. Natrium alginat e. Larutan CaCl2 200 mL f. Erlenmeyer 250 mL g. Spuit (perangkat suntik) steril h. Hot plate i. Pembakaran spirtus 2. Langkah Kerja 

Penanaman Acetobacter Aceti 5 mL air garam steril

Tabung Reaksi berisi biakan murni Acetobacter Aceti

Melepaskan koloni bakteri

Memasukan kedalam 50 mL media aktivasi

Inkubasi selama 24 jam pada suhu 30°C



Pembuatan Natrium Alginat

4gr Natrium Alginat

Pelarutan

46 mL aquadest

Pasteurisasi (T=80°C, t=10 menit)

Pendingan hingga suhu ruang

Pencampuran dengan media aktivasi



Pembuatan Beads

Campuran media aktivasi dan natrium alginat

Menyuntikkan campuran ke dalam larutan CaCl2 2%

Beads

B. Evaluasi Kinerja Sel Immobilisasi dalam Reaktor Kolom 1. Alat dan Bahan b.

Immobilisasi sel Acetobacter aceti.

c.

150 mL media produksi asam asetat steril untuk uji mikroba Acetobacter Imobilisasi sel aceti dengan komposisi : 

Ethanol 8 %



Glukosa 2 %



NH4NO3 2 %



KH2PO4 0,1 %



MgSO4.7H2O 0,02 %

d.

Larutan NaOH 0,05 N

e.

Ethanol 98%

f.

Satu perangkat reaktor packed column

g.

Buret

h.

Gelas Kimia

i.

Pipet Tetes

j.

Refraktometer

2. Langkah Kerja Merangkai Reaktor

Mensterilkan reaktor menggunakan etanol

Memasukan beads ke dalam kolom reaktor

Menuangkan media produksi ke dalam kolom reaktor

Menampung larutan setiap 3 menit

Menghitung volume yang di dapatkan

Mengukur indeks bias larutan

Mentitrasi larutan dengan larutan NaOH 0,1 N

BAB 4 DATA DAN PENGAMATAN

4.1 DATA PENGAMATAN Volume Media No

Waktu

Produksi /

(menit)

CH3COOH

Volume Titran 0,1N /

(mL)

Indeks Bias

NaOH (mL)

Laju Alir (mL/menit)

1.

3

20

1,4

-

6,666667

2.

9

16

1,6

-

5,333333

3.

12

16

2,1

1,7

5,333333

4.

15

15,8

2,6

1,85

5,266667

5.

18

15

2,3

1,75

5

6.

21

14,5

2,3

1,75

4,833333

7.

24

14

2,6

1,85

4,666667

8.

27

14

2,7

1,8

4,666667

9.

30

5

1,2

1,8

1,666667

4.2 PENGOLAHAN DATA Penentuan Konsentrasi Asam Asetat  Pada saat waktu 3 menit V CH3COOH . N CH3COOH = VNaOH . NNaOH 20 ml . N CH3COOH

= 1,4 ml . 0,1 N

N CH3COOH

= 0,007 N

 Pada saat waktu 9 menit V CH3COOH . N CH3COOH = VNaOH . NNaOH 16 ml . N CH3COOH

= 1,6 ml . 0,1 N

N CH3COOH

= 0,01 N

 Pada saat waktu 12 menit V CH3COOH . N CH3COOH = VNaOH . NNaOH

16 ml . N CH3COOH

= 2,1 ml . 0,1 N

N CH3COOH

= 0,013125 N

 Pada saat waktu 15 menit V CH3COOH . N CH3COOH = VNaOH . NNaOH 15,8 ml . N CH3COOH

= 2,6 ml . 0,1 N

N CH3COOH

= 0,01645 N

 Pada saat waktu 18 menit V CH3COOH . N CH3COOH = VNaOH . NNaOH 15 ml . N CH3COOH

= 2,3 ml . 0,1 N

N CH3COOH

= 0,015 N

 Pada saat waktu 21 menit V CH3COOH . N CH3COOH = VNaOH . NNaOH 14,5 ml . N CH3COOH

= 2,3 ml . 0,1 N

N CH3COOH

= 0,149 N

 Pada saat waktu 24 menit V CH3COOH . N CH3COOH = VNaOH . NNaOH 14 ml . N CH3COOH

= 2,6 ml . 0,1 N

N CH3COOH

= 0,0185 N

 Pada saat waktu 27 menit V CH3COOH . N CH3COOH = VNaOH . NNaOH 14 ml . N CH3COOH

= 2,7 ml . 0,1 N

N CH3COOH

= 0,019 N

 Pada saat waktu 30 menit V CH3COOH . N CH3COOH = VNaOH . NNaOH 5 ml . N CH3COOH

= 1,2 ml . 0,1 N

N CH3COOH

= 0,024 N

Penentuan pH Asam Asetat  Pada saat waktu 3 menit √ √ pH = 3,45  Pada saat waktu 9 menit √ √ pH = 3,38  Pada saat waktu 12 menit √ √ pH = 3,32  Pada saat waktu 15 menit √ √ pH = 3,27  Pada saat waktu 18 menit √ √ pH = 3,29  Pada saat waktu 21 menit √ √ pH = 3,3  Pada saat waktu 24 menit √ √ pH = 3,24

 Pada saat waktu 27 menit √ √ pH = 3,23  Pada saat waktu 30 menit √ √ pH = 3,18

4.3 Kurva

No

Waktu (menit)

1.

3

2.

Konsentrasi Asam

pH Asam Asetat

Indeks Bias

0,007

3,45

-

9

0,01

3,38

-

3.

12

0,013

3,32

1,7

4.

15

0,016

3,27

1,85

5.

18

0,015

3,29

1,75

6.

21

0,0149

3,3

1,75

7.

24

0,0185

3,24

1,85

8.

27

0,019

3,23

1,8

9.

30

0,024

3,18

1,8

Asetat

Kurva Konsentrasi Asam Asetat terhadap Waktu 0.03

Konsentrasi (N)

0.025 0.02 0.015 0.01 y = 0.0005x + 0.0056 R² = 0.9175

0.005 0 0

5

10

15

20

25

30

35

Waktu (menit)

Kurva pH Asam Asetat terhadap Waktu 3.5

pH Asam Asetat

3.45 3.4 3.35 3.3 3.25 y = -0.0088x + 3.4507 R² = 0.9013

3.2 3.15 0

5

10

15

20

Waktu (menit)

25

30

35

Kurva Waktu terhadap Indeks Bias 1.86 1.84

Indeks Bias

1.82 1.8 1.78 1.76 1.74 1.72

y = 0.0036x + 1.7107 R² = 0.1731

1.7 1.68 0

5

10

15

20

Waktu (menit)

25

30

35

BAB V PEMBAHASAN

Pembahasan oleh Aldiani Sopiandi (121411033)

Pada praktikum kali ini praktikan membuat sel immobilisasi dan menguji kinerja sel terimmobilisasi tersebut dalam reaktor kolom. Sel immobilisasi merupakan suatu sel yang secara fisik terjerat pada suatu daerah tertentu. Sel tersebut berperan sebagai katalis dan dapat dipergunakan terus menerus. Sedangkan, sel terimobilisasi merupakan suatu sel yang diletakan pada suatu bahan inert dan tidak larut dalam bahan tersebut, contohnya natrium alginat. Metoda immobilisasi sel ini digunkana dalam pembuatan asam asetat. Dalam praktium ini, praktikan memakai metoda imobilisasi sel yang terjerat pada polimer matriks agar membuat sel pembentuk produk tetap berada dalam reaktor dengan jalan membatasi ruang geraknya atau dijerat dalam suatu matriks, yaitu beads. Langkah pertama dalam pembuatan beads ini adalah dengan membuat media aktivasi sebanyak 50 ml, selanjutnya media aktivasi yang telah steril dibiakkan bakteri acetobacter aceti sebagai bakteri yang memiliki kemapuan untuk mengkonversi alkohol menjadi asam asetet, lalu media aktivasi diinkubasi selama 24 jam agar bakteri tumbuh secara maksimal. Semua proses ini dilakukan secara aseptis agar media tidak terkontaminasi dengan mikroorganisme dari luar. Selanjutnya adalah pembuatan 8% natrium alginat dalam 50 mL aquadest, 4 gram natrium alginat dilarutkan dalam aquadest hingga mengental lalu dipasteurisasi pada suhu 80°C untuk mematikan mikroorganisme yang tidak diinginkan tanpa merusak komponen-komponen natrium alginat. Natrium alginat merupakan bahan yang digunakan sebagai penjeratsel. Media aktivasi dan natrium alginat dicampurkan untuk pembuatan beads lalu campuran tersebut disuntikkan ke dalam larutan CaCl2. Dingding beads tersebut akan mengeras membentuk agar berwarna coklat di dalam larutan CaCl2. Bentuk beads yang baik adalah berbentuk bulat sempurna, berukuran kecil, dan berwarna coklat. Selanjutnya beads tersebut dibilas dengan aquadest untuk membersihkan dari larutan CaCl2. Untuk melakukan evaluasi kinerja sel immobilisasi dalam kolom reaktor diawalin dengan pembuatan media produksi. 150 mL media produksi tersebut mengandung glukosa, etanol, NH4NO3, KH2PO4, dan MgSO4.7H2O. Media produksi tersebut disterilkan untuk mematikan mikroorganisme-mikroorganisme. Lalu media produksi masukan ke dalam labu infus dan beads yang telah di buat kedalam reaktor kolom sampai setengahnya. Jenis reaktor

kolom yang digunakan adalah packed column yang memiliki gesekan hidronamik yang rendah karena biasanya beads yang digunakan bersifat rapuh. Reaktor tersebut dioperasikan dengan cara mengalirkan larutan nutrient melewati sel immobilisasi. Media produksi dialirkan ke reaktor kolom dengan mengatur laju alirnya. Media produksi yang mengalir melalui beads tersebut akan keluar sebagai asam asetat. Asam asetat yang keluar ditampung dalam gelas kimia setiap 3 menit dan diukur volumenya. Didapatkan volume asam asetat sebagai berikut 20 mL, 16 mL, 16 mL, 15,8 mL, 15 mL, 14,5 mL, 14 mL, 14 mL, dan 5 mL. Dari data yang diperoleh dapat dilihat semakin lama waktunya maka volume asam asetat semakin berkurang. Maka laju alirnya pun akan semakin kecil. Selanjutnya ukur indeks bias dari setiap asam asetat yang diperoleh lalu titrasi dengan larutan NaOH 0,1 N untuk menentukan pH dari asam asetat. Lakukan perhitungan dengan menggunakan persama N1V1=N2V2 untuk menentukan konsentrasi dari asam asetat. Berdasarkan literatur seharusnya semakin lama media produksi dalam reaktor maka konsentrasi Asam Asetat akan semakin tinggi. Namun dari hasil percobaan adanya penurunan konsentrasi asam asetat pada waktu ke-18 sampai 21 menit. Hal ini mungkin disebabkan karena kekurang telitian pada saat proses titrasi. Selanjutnya untuk √

menentukan pH asam asetat di gunakan persamaan

, diperoleh

semakin lama pH asam asetat akan semakin menurun. Hal ini dikarenakan media produksi telah terkonversi menjadi asam asetat. Sehingga semakin lama suasana akan semakin asam. Meskipun data yang didapatkan kurang tepat karena pada kurva waktu terhadap pH, pH tidak berkurang secara linear. Berdasarkan literature pH asam asetat adalah 3, hal ini menunjukan bahwa pH asam asetat yang diperoleh dari percobaan sesuai dengan literature. Waktu

3

9

12

15

18

21

24

27

30

pH

3,45

3,38

3,32

3,27

3,29

3,3

3,24

3,23

3,18

Sama halnya dengan pengukuran indeks bias. Berdasarkan grafik waktu terhadap indeks bias, indeks bias yang diperoleh tidak turun secara linear. Bahkan ada di beberapa titik indeks bias mengalami kenaikan. Ketidakakuratan data yang diperoleh dalam percobaan ini mungkin disebabkan oleh ketidaktelitian pada saat menentukan indeks bias atau terjadinya kontaminasi selama praktikum sehingga merubah harga pH.

BAB VI KESIMPULAN

6.1 Kesimpulan  



Volume asam asetat yang dihasilkan adalah 20 mL, 16 mL, 16 mL, 15,8 mL, 15 mL,14,5 mL, 14 mL, 14 mL. Berdasarkan literature pH asam astetat adalah 3. Sedangkan, pH asam asetat yang diperoleh dari percobaan adalah 3,45; 3,38; 3,32; 3,27; 3,29; 3,3; 3,24; 3,23; 3,18. Berdasarkan hasil pengamatan grafik, semakin lama media produksi dialirkan pada sel immobilisasi maka konsentrasi asam asetat yang diperoleh semakin semakin besar.



Berdasarkan perhitungan, konsentrasi berbanding terbalik dengan pH. Semakin lama pH akan semakin menurun karena terkonversinya media produksi menjadi asam asetat. Sehingga suasana semakin asam.



Semakin lama waktu maka indeks bias juga akan semakin menurun.