BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Penelitian Kulit pisang merupakan bagian pisang terluar yang tidak dapat dikonsumsi secara langsung sehingga kulit pisang menjadi limbah organik jika dibuang ke lingkungan. Namun demikian, kulit pisang mengandung karbohidrat sebesar 18,50%, vitamin C dan B, kalsium, protein, lemak, pektin dan air sebanyak 68,90%. Disamping itu, kulit pisang memiliki kandungan gula alami yaitu sukrosa, fruktosa dan glukosa (Manna Wassalwa, 2011). Berdasarkan kandungan kimianya tersebut, kulit pisang dapat dijadikan makanan atau minuman pencuci mulut yang cukup menyegarkan setelah diolah melalui fermentasi dengan menggunakan Acetobacter xylinum (A. xylinum) yang disebut nata. Produk nata yang diperoleh bentuknya sama seperti nata yang sudah sangat kita kenal sebelumnya yaitu nata de coco yang diperoleh dari air kelapa (Ratum dan Ade Chandra, 2003). Dalam upaya meningkatkan nilai tambah nata de banana, Siswarni M.Z (2007) mengembangkannya sebagai biomembran yaitu suatu lapisan pembatas diantara dua fluida, bersifat osmosa balik dan permeabel terhadap pelarut (cairan murni) dan tidak permeabel terhadap padatan terlarut. Dalam penelitiannya, Siswarni membuat membran selulosa dengan memvariasikan jumlah starter dan menghasilkan nilai optimum jumlah starter A. xylinum pada volume 200 ml - 250 ml melalui fermentasi selama 13 hari. Membran selulosa tersebut memiliki ketahanan sobek, kekuatan tarik dan permeabilitas yang sesuai dengan nilai standar. Untuk meningkatkan nilai tambah nata de banana, penelitian ini akan dilakukan dengan memanfaatkan limbah kulit pisang menjadi bioselulosa. Dalam penelitian ini, dipelajari karakteristik bioselulosa dengan dan tanpa penambahan asam asetat 1
2 anhidrida (selulosa asetat) serta menguji kemampuannya sebagai biosorben yaitu dalam mengikat ion-ion tertentu dan zat warna. 1.2 Tujuan Penelitian Tujuan dari penelitian ini adalah : 1. Memanfaatkan limbah kulit pisang dalam pembuatan bioselulosa melalui proses fermentasi dengan menggunakan A. xylinum. 2. Mengetahui karakteristik bioselulosa yang dihasilkan dengan dan tanpa penambahan anhidrida asam asetat. 3. Menguji kemampuan bioselulosa yang dihasilkan dengan dan tanpa penambahan anhidrida asam asetat sebagai adsorben (biosorben) dalam mengikat ion Mg 2+ dan Cu 2+ serta zat warna rhodamin B dan metilen biru dengan variasi konsentrasi. 1.3 Ruang Lingkup Penelitian Batasan penelitian ini adalah : 1. Kulit pisang yang digunakan adalah jenis pisang ambon yang sudah matang. Kulit pisang ini diperoleh dari limbah organik usaha gorengan yang memanfaatkan pisang sebagai salah satu bahan bakunya. 2. Pembuatan ekstrak kulit pisang. 3. Pengembangbiakan A.xylinum dalam agar miring GYE. 4. Pembuatan inokulum A.xylinum dalam media cair GYE. 5. Pembuatan starter dengan menggunakan ekstrak kulit pisang. 6. Pembuatan nata de banana skin dengan menggunakan starter dan ekstrak kulit pisang.
3 7. Pencucian dan penetralan nata de banana skin. 8. Aktivasi bioselulosa. 9. Pembuatan bioselulosa asetat. 10. Pencetakan bioselulosa asetat. 11. Uji kemampuan bioselulosa dan selulosa asetat sebagai biosorben. 1.4 Metodologi Penelitian Tahap penelitian meliputi : 1.4.1 Pembuatan Inokulum A. xylinum Inokulum ini merupakan pengembangbiakan A. xylinum dalam media cair dengan komposisi kimia yang sama dengan media GYE. Cara pembuatan inokulum adalah sebagai berikut : 1. Pengembangbiakan A. xylinum dengan inkubasi pada suhu 29-30 o C selama 48 jam menggunakan media GYE padat. 2. Pembuatan media GYE cair. 3. Sterilisasi media GYE cair pada suhu 121 o C selama 15 menit. 4. Menggesekkan jarum ose ke dalam stock culture A. xylinum dan memasukkannya ke dalam media cair GYE sebanyak tiga kali yang dilakukan secara aseptis. 5. Mengaktifkan inokulum pada suhu 29 o C selama 1 hari. 1.4.2 Pembuatan Ekstrak Kulit Pisang 1. Pencampuran kulit pisang dengan air menggunakan perbandingan 1:3 (b/v). 2. Pemisahan antara ampas dengan ekstrak kulit pisang menggunakan kain.
4 3. Penambahan 15% (b/v) gula dan 1% (b/v) amonium sulfat ke dalam ekstrak kulit pisang. 4. Sterilisasi campuran pada suhu 121 o C selama 15 menit. 5. Penambahan asam asetat glasial sehingga mencapai ph 4-4,5. 1.4.3 Pembuatan Starter A. xylinum 1. 20 % (v/v) inokulum ditambahkan ke dalam ekstrak kulit pisang steril. 2. Inkubasi dilakukan pada suhu 29-30 o C selama 4-20 hari sehingga terbentuk lapisan nata. 3. Penyaringan produk kasar nata de banana skin sehingga diperoleh filtrat berupa starter dan padatan berupa nata de banana skin. 1.4.4 Pembuatan Bioselulosa A. Pembuatan nata de banana skin (bioselulosa) 1. Starter A. xylinum 20 % (v/v) dimasukkan ke dalam ekstrak kulit pisang steril. 2. Inkubasi dilakukan pada suhu 29-30 o C selama 4-20 hari sehingga terbentuk lapisan nata. 3. Penyaringan produk kasar nata de banana skin (bioselulosa) sehingga diperoleh produk cair berupa starter dan produk padat berupa nata de banana skin. 4. Pencucian bioselulosa dengan air. 5. Perendaman bioselulosa dengan NaOH 2% selama 24 jam. 6. Penetralan bioselulosa dengan pencucian kembali. 7. Pencetakan bioselulosa dilakukan dengan menggunakan pelat kaca yang diberi beban 3,98 kg selama 24 jam. 8. Pengeringan bioselulosa pada suhu 50-60 o C selama 15 menit.
5 B. Pembuatan selulosa asetat 1. Perendaman bioselulosa dengan asam asetat glasial selama 1 jam. 2. Pencampuran dan pengadukan antara bioselulosa dengan anhidrida asam asetat selama 2 jam pada suhu 0-5 o C menggunakan katalis piridin. Reaksi ini dilakukan dalam suasana inert dengan cara mengalirkan gas N 2.... 3. Pencucian selulosa asetat dengan aquades. 4. Selulosa asetat yang dihasilkan didiamkan selama 24 jam pada suhu kamar. 1.4.5 Karakterisasi Bioselulosa Karakterisasi bioselulosa antara lain uji derajat pengembangan (swelling), spektroskopi FTIR dan penentuan kapasitas pengikatan bioselulosa dan bioselulosa hasil asetilasi terhadap logam Mg 2+,Cu 2+ serta zat warna rhodamin B dan metilen biru dengan variasi konsentrasi sebagai biosorben. 1.5 Sistematika Penulisan Laporan Laporan penelitian ini terdiri atas lima bab, yang secara singkat diuraikan sebagai berikut : BAB I Pendahuluan Bab ini menguraikan latar belakang, tujuan pelaksanaan penelitian, ruang lingkup, tahap pelaksanaan, dan sistematika penulisan laporan. BAB II Tinjauan Pustaka Bab ini menguraikan teori-teori yang menunjang pokok bahasan dalam penelitian, tahap pelaksanaan, dan sistematika penulisan laporan. BAB III Metodologi Penelitian Bab ini menguraikan tahapan-tahapan yang dilakukan dalam percobaan yang dilakukan meliputi tahap persiapan, tahap percobaan, dan tahap pengujian.
6 BAB IV Hasil dan Pembahasan Bab ini merupakan bagian utama dalam penyusunan laporan Tugas Akhir ini, di dalamnya berisi pembahasan data yang diperoleh dari penelitian. BAB V Saran dan Kesimpulan Bab ini berisi tentang kesimpulan dari apa yang telah dibahas dari bab sebelumnya dan saran-saran yang dituliskan berdasarkan hal apa saja yang dianggap perlu oleh penulis untuk dijadikan masukan bagi pihak-pihak yang berkepentingan dengan tulisan ini.