Perpustakaan Digital ITB

Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS) merupakan limbah padat terbesar yang dihasilkan dari pengolahan industri kelapa sawit. Dalam pengolahan satu ton tandan kelapa sawit segar, dihasilkan sekitar 230 kg TKKS. Beberapa penelitian menunjukkan bahwa limbah TKKS dapat dimanfaatkan dalam proses produksi bioetanol, pupuk, biofuel, asam organik, dan lipid mikroba. TKKS mengandung komponen organik berupa selulosa (38-51%), hemiselulosa (23-28%), dan lignin (15-21%) (b/b) yang dapat digunakan sebagai substrat (sumber karbon) bagi mikroba. Pada penelitian ini, TKKS digunakan sebagai sumber karbon dalam produksi lipid oleh ragi Rhodotorula toruloides. R. toruloides merupakan mikroba oleaginous yang telah terbukti dapat menghasilkan lipid dengan memanfaatkan berbagai jenis sumber karbon dari limbah padat industri yang berupa biomassa lignoselulosa. Akan tetapi, karena sifat dari biomassa lignoselulosa yang sulit diolah, diperlukan pretreatment untuk merusak atau mendegradasi struktur hemiselulosa-lignin yang kompleks sehingga selulosa dapat diakses melalui hidrolisis enzimatik untuk dipecah menjadi gula-gula sederhana yang dapat dimanfaatkan oleh mikroba. Gula sederhana yang dihasilkan dari proses pretreatment TKKS sangat potensial untuk dimanfaatkan sebagai substrat alternatif untuk produksi lipid. Dalam penelitian ini, TKKS terlebih dahulu diberi pretreatment secara fisik dan biologis dengan jamur Marasmiellus sp.. Marasmiellus sp. adalah jamur lignoselulolitik yang mampu menguraikan TKKS menjadi sumber karbon yang lebih sederhana (glukosa). Tujuan dari penelitian ini adalah untuk (1) menentukan waktu optimum dari proses pretreatment serat TKKS dengan menggunakan jamur Marasmiellus sp. dan (2) menentukan potensi serat TKKS hasil pretreatment sebagai medium produksi lipid. Pretreatment serat TKKS dilakukan dengan metode Solid State Fermentation. Sebanyak 10% (v/w) jamur Marasmiellus sp. diinokulasikan ke dalam 25 gram serat TKKS yang kemudian diinkubasi selama 14 hari pada suhu ±27?. Analisis yang dilakukan meliputi uji aktivitas enzim lakase menggunakan reagen ABTS (2,2’-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6 sulfonic acid)) dan pengukuran konsentrasi gula pereduksi menggunakan reagen DNS (dinitrosalicylic acid) setiap dua hari sekali. Produksi lipid oleh R. toruloides menggunakan medium TKKS hasil pretreatment dilakukan dengan tiga variasi, yaitu (1) tanpa penambahan (feeding) medium TKKS selama inkubasi; (2) penambahan medium TKKS (40 g/L) pada hari ke-2, 4 dan 6; dan (3) penambahan medium TKKS (40 g/L) dan amonium sulfat (0,03 g/L) pada hari ke-2, 4 dan 6. Medium TKKS yang digunakan dalam proses feeding juga merupakan medium TKKS hasil pretreatment. Inkubasi dilakukan pada suhu ±27?, agitasi 150 rpm selama 10 hari dengan jumlah inokulum awal 108 sel/mL (10% v/v). Analisis yang dilakukan yaitu perhitungan jumlah sel ragi dengan hemositometer, jumlah biomassa kering dengan metode gravimetri, total lipid dengan metode Folch, dan analisis profil asam lemak dengan menggunakan GC-FID. Hasil penelitian menunjukkan bahwa aktivitas enzim lakase selama proses pretreatment mulai meningkat setelah hari ke-8 dan mencapai jumlah tertinggi pada hari ke-12 (37,42 U/mL) saat kadar pH 5,59. Aktivitas enzim selulase teramati dengan dihasilkannya gula pereduksi sejak awal proses pretreatment (hari ke-0) dan mencapai konsentrasi tertinggi pada hari ke-8 (1.887,40 ppm) saat kadar pH 5,88. Berdasarkan hasil tersebut, dapat disimpulkan bahwa waktu optimum dari proses pretreatment TKKS dengan jamur Marasmiellus sp., yaitu selama 8 hari karena pada hari ke-8 gula pereduksi sebagai sumber karbon mencapai konsentrasi yang paling tinggi. Hasil uji pendahuluan produksi lipid oleh R. toruloides menggunakan medium TKKS hasil pretreatment yang diinkubasi pada suhu ±27?, agitasi 150 rpm selama 10 hari menunjukkan bahwa perolehan total lipid paling tinggi yaitu pada hari ke-10 (0,2 g/L). Hasil produksi lipid dengan variasi tanpa penambahan medium TKKS selama inkubasi menunjukkan bahwa perolehan total lipid tertinggi yaitu pada hari ke-10 (0,2 g/L) dengan jumlah sel ragi 2,36 x 108 sel/mL dan biomassa kering 2,57 g/L. Pada variasi dengan penambahan medium TKKS pada hari ke-2, 4, dan 6, perolehan total lipid tertinggi yaitu pada hari ke-10 (0,33 g/L) saat jumlah sel 8,75 x 108 sel/mL dan jumlah biomassa kering 7,74 g/L. Variasi dengan penambahan medium TKKS dan amonium sulfat menunjukkan perolehan total lipid tertinggi pada hari ke-4 (0,28 g/L) dengan jumlah sel 3,2 x 108 sel/mL dan biomassa kering 7,92 g/L. Hasil penelitian menunjukkan bahwa produksi lipid tertinggi oleh R. toruloides yaitu 0,33 g/L pada variasi produksi lipid dengan feeding medium TKKS selama masa inkubasi. Hasil analisis profil asam lemak dengan GC-FID (Gas Chromatography-Flame Ionization Detector) menunjukkan bahwa jumlah asam lemak yang dihasilkan, yaitu 6,37% asam lemak jenuh, 7,94% asam lemak tak jenuh tunggal dan 4,78% asam lemak tak jenuh ganda dari total 19,08% kadar lemak yang diperoleh.