Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

Abstrak :
Asam glukonat (GA) dan asam xilonat (XA) merupakan contoh asam organik yang banyak digunakan sebagai platform chemical. Aplikasinya telah banyak di industri seperti pada sektor pangan, farmasi, hingga industri bangunan untuk asam xilonat. Kedua asam organik tersebut dapat diperoleh dari oksidasi glukosa dan xilosa. Salah satu alternatif dalam memperoleh bahan baku pembuatannya adalah dari biomassa lignoselulosa Beberapa tahun terakhir, biomassa lignoselulosa banyak digunakan sebagai bahan baku dalam pembuatan valuable chemical. Salah satu limbah yang dapat digunakan adalah pelepah kelapa sawit diketahui memiliki kandungan holoselulosa yang lebih tinggi dibandingkan bagian kelapa sawit lainnya yaitu sekitar 80-83%. Pada penelitian ini, asam glukonat dan asam xilonat diproduksi melalui fermentasi menggunakan Gluconobacter oxydans. Penggunaan Gluconobacter oxydans dalam proses fermentasi dipilih karena dapat mengoksidasi glukosa menjadi asam glukonat dan sekaligus mengoksidasi xilosa menjadi asam xilonat. Digunakan dua jenis medium fermentasi yaitu hidrolisat pelepah kelapa sawit dan media sintetik pada suhu 30 °C. Variasi kecepatan agitasi dan rasio inokulum dilakukan pada proses fermentasi untuk mendapatkan konsentrasi GA dan XA maksimum. Hasilnya menunjukkan bahwa Gluconobacter oxydans secara efektif mengubah hidrolisat pelepah kelapa sawit menjadi asam glukonat dan asam xilonat. Konsentrasi GA tertinggi dihasilkan pada jam ke-65 fermentasi yaitu sebesar 52,820 ± 12,883 g/L (rasio inokulasi 15% v/v, kecepatan agitasi 150 rpm) menggunakan medium sintetik dan 3,240 ± 0,661 g/L (rasio inokulasi 15% v/v, kecepatan agitasi 220 rpm) menggunakan medium hidrolisat. Sedangkan XA yang diperoleh menggunakan medium sintetik adalah sebesar 2,310 ± 1,431 g/L (rasio inokulasi 9% v/v, kecepatan agitasi 220 rpm) pada jam ke-96 fermentasi dan 0,325 ± 0,460 g/L (rasio inokulasi 5%, kecepatan agitasi 190 rpm) pada jam ke-24 fermentasi dengan menggunakan hidrolisat. Secara keseluruhan, penelitian ini mendukung pemanfaatan limbah pertanian secara berkelanjutan untuk menghasilkan asam organik yang berharga melalui proses fermentasi. ......Gluconic acid (GA) and xylonic acid (XA) are examples of organic acids that are widely used as platform chemicals. It has many applications in industries such as food, pharmaceutical, and building industries for xylonic acid. Both organic acids can be obtained from the oxidation of glucose and xylose. One of the alternatives in obtaining raw materials for its manufacture is from lignocellulosic biomass. In recent years, lignocellulosic biomass has been widely used as a raw material in the manufacture of valuable chemicals. One of the wastes that can be used is palm fronds which are known to have a higher holocellulose content than other parts of palm oil, which is around 80-83%. In this study, gluconic acid and xylonic acid were produced by fermentation using Gluconobacter oxydans. The use of Gluconobacter oxydans was chosen because it can oxidize glucose to gluconic acid and oxidize xylose to xylonic acid at once. Two types of fermentation medium were used in this research, which are hydrolyzed palm fronds and synthetic media at 30 °C incubation. Variation of agitation speed and inoculum ratio were carried out during the fermentation process to obtain maximum GA and XA concentrations. The results show that Gluconobacter oxydans effectively change the hydrolysate of palm fronds into gluconic acid and xylonic acid. The highest GA concentration was produced at the 65th hour of fermentation, namely 52.820 ± 12.883 g/L (15% v/v inoculation ratio and 150 rpm agitation speed) using synthetic medium and 3.240 ± 0.661 g/L (15% v/v inoculation ratio and 220 rpm agitation speed) using hydrolysate medium. Whereas the XA obtained using synthetic medium was 2.310 ± 1.431 g/L (9% v/v inoculation ratio and 220 rpm agitation speed) at the 96th hour of fermentation and 0.325 ± 0.460 g/L (5% inoculation ratio and 190 rpm agitation speed) at the 24th hour of fermentation using hydrolysate. Overall, this research supports the sustainable use of agricultural wastes to produce valuable organic acids through the fermentation process.

Abstrak :
Penelitian ini mengkaji produksi kalsium glukonat (CaG) (garam organik penting dalam industri farmasi) dari biomassa Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS). Asam glukonat (GA) (prekursor CaG) diproduksi menggunakan Gluconobacter oxydans melalui konfigurasi pengumpanan berulang. Kandungan holoselulosa sebesar 82,91% menunjukkan potensi TKKS sebagai substrat pada konversi glukosa. Konfigurasi pengumpanan berulang dapat meningkatkan efisiensi produksi dan stabilitas hasil fermentasi. Penggunaan Ca(OH)2 dan CaCO3 sebagai agen penetral GA diteliti untuk menentukan konversi CaG yang lebih efisien. Analisis dilakukan dengan kromatografi cair kinerja tinggi untuk mengevaluasi produksi GA dan CaG. Variasi volume retensi 4-16 mL, siklus 1-3, penggunaan medium sintetik, dan medium hidrolisat TKKS dievaluasi pada penelitian ini. Konsentrasi tertinggi asam glukonat sintetik dicapai sebesar 40,72 ± 0,23 g/L (24 jam, siklus ke-2, volume retensi 16 mL). Produktivitas tertinggi medium sintetik dicapai sebesar 4,83 ± 0,70 g/L/jam (1 jam, siklus ke-3, volume retensi 16 mL). Pada medium hidrolisat, konsentrasi tertinggi asam glukonat adalah sebesar 0,67 ± 0,02 g/L (20 jam, siklus ke-2, volume retensi 4 mL). Produktivitas tertinggi medium hidrolisat sebesar 0,06 ± 0,03 g/L/jam (1 jam, siklus ke-2, volume retensi 4 mL). Penambahan senyawa Ca(OH)2 menghasilkan konsentrasi CaG tertinggi pada medium hidrolisat dan sintetik sebesar 0,24 ± 0,01 g/L dan 22,40 ± 0,03 g/L. ......This research examines the production of calcium gluconate (CaG) (a crucial organic salt in the pharmaceutical industry) from Oil Palm Empty Fruit Bunch (OPEFB) biomass. Gluconic acid (GA) (a precursor of CaG) is produced using Gluconobacter oxydans through a repeated batch configuration. A holocellulose content of 82.91% indicates the potential of OPEFB as a substrate in the conversion of glucose. The use of Ca(OH)2 and CaCO3 as neutralising agents for GA is investigated. Analysis is conducted using high-performance liquid chromatography. Variations in retention volume (4-16 mL), cycle (1-3), the use of synthetic, and OPEFB medium are evaluated. The highest concentration of synthetic GA achieved is 40.72 ± 0.23 g/L (24 hours, 2nd cycle, 16 mL retention volume). The highest productivity is 4.83 ± 0.70 g/L/hour (1 hour, 3rd cycle, 16 mL retention volume). In the hydrolysate medium, the highest concentration of GA is 0.67 ± 0.02 g/L (20 hours, 2nd cycle, 4 mL retention volume). The highest productivity is 0.06 ± 0.03 g/L/hour (1 hour, 2nd cycle, 4 mL retention volume). The addition of Ca(OH)2 results in the highest CaG concentration in both hydrolysate and synthetic medium, at 0.24 ± 0.01 g/L and 22.40 ± 0.03 g/L respectively.

Abstrak :
Penelitian ini bertujuan untuk menghasilkan senyawa perantara berharga, yaitu asam glukonat  dan asam xilonat, melalui fermentasi menggunakan bakteri Gluconobacter oxydans. Bahan baku diperoleh dari biomassa lignoselulosa, khususnya residu padat tandan kosong kelapa sawit, yang masih dianggap sebagai limbah di Indonesia dengan kandungan holoselulosa dalam kisaran 68-86%. Selanjutnya, glukosa dan xilosa yang telah dihasilkan digunakan sebagai substrat dalam fermentasi untuk menghasilkan asam glukonat dan asam xilonat. Penelitian ini memberikan kontribusi pada pemanfaatan limbah pertanian secara berkelanjutan. Limbah pertanian, yang sebelumnya dianggap sebagai residu atau limbah, dapat diubah menjadi senyawa perantara berharga melalui proses fermentasi. Hal ini sesuai dengan konsep pengelolaan limbah yang berorientasi pada keberlanjutan dan pemanfaatan sumber daya secara efisien. Pada penelitian ini akan digunakan dua jenis medium untuk fermentasi yaitu medium hidrolisat dengan variasi perlakuan awal dan hidrolisis dan medium sintetik yang berkomposisi glukosa dan nutrisi untuk bakteri. Proses fermentasi dilakukan dengan pada suhu 300C dengan kecepatan agitasi 220 rpm dengan variasi metode berupa fermentasi batch dan fermentasi fed-batch. Hasil dari penelitian ini menunjukkan fermentasi fed-batch menghasilkan yield asam glukonat yang lebih besar dibandingkan dengan fermentasi batch yaitu sebesar 81,6% pada fermentasi fed-batch dan 73,5% pada fermentasibatch ......This research aims to produce valuable intermediate compounds, namely gluconic acid and xylonic acid, through fermentation using Gluconobacter oxydans bacteria. Raw materials are derived from lignocellulosic biomass, particularly the solid residues of empty oil palm fruit bunches, which are still considered waste in Indonesia, with a hollocellulose content ranging from 68-86%. Subsequently, the glucose and xylose produced are used as substrates in fermentation to produce gluconic acid and xylonic acid. This research contributes to the sustainable utilization of agricultural waste. Agricultural waste, previously considered as residue or waste, can be converted into valuable intermediate compounds through the fermentation process. This aligns with the concept of waste management oriented towards sustainability and efficient resource utilization. In this study, two types of media will be used for fermentation: hydrolysate media with variations in pretreatment and hydrolysis, and synthetic media composed of glucose and nutrients for the bacteria. The fermentation process is carried out at a temperature of 30⁰C with an agitation speed of 220 rpm, using batch fermentation and fed-batch fermentation methods. The results of this study indicate that fed-batch fermentation yields higher gluconic acid compared to batch fermentation, with yields of 81,6% in fed-batch fermentation and 73,5% in batch fermentation.