BAB III METODE PENELITIAN

BAB III METODE PENELITIAN 3. Tahap Persiapan Tahap persiapan yang dilakukan meliputi tahap studi literatur, persiapan alat dan bahan baku. Bahan baku yang digunakan adalah nata de banana. 3.1. Persiapan Bahan Baku 3.1.1. 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 dengan menggesekkan jarum ose ke dalam stock culture A. xylinum dan memasukanya ke dalam media cair GYE. Penggesekan dilakukan sebanyak tiga kali yang dilakukan secara aseptis. Kemudian inokulum diaktifkan pada suhu 29 o C selama 1 hari dalam shaker inkubator pada 100 rpm. Media cair GYE steril Stock culture A.xylinum Inokulasi Inkubasi T = 29-30 o C; t = 1 hari Inokulum aktif A.xylinum Gambar 3.1. Skema Pembuatan Inokulum Aktif A. xylinum 29

30 3.1.2. Pembuatan Ekstrak Kulit Pisang Hal yang pertama dilakukan dalam pembuatan ekstrak kulit pisang adalah mengerok daging dari kulit pisang. Daging yang diperoleh kemudian dimasukkan ke dalam air dengan perbandingan 1:3 (b/v) dan di-blender. Kemudian dilakukan pemisahan antara ampas dengan ekstrak kulit pisang menggunakan kain. Sebanyak 15% (b/v) sukrosa dan 1% (b/v) ammonium sulfat dimasukkan ke dalam ekstrak kulit pisang dan dilakukan sterilisasi pada suhu 121 o C selama 15 menit. Selanjutnya ph larutan diatur hingga mencapai nilai 4 dengan menambahkan asam asetat glasial. Hasil kerokan kulit pisang Air Pencampuran Kulit pisang : air = 1:3 (b/v) Penyaringan Ampas Ekstrak Sentrifugasi 1000 rpm; t = 15 menit Ekstrak Ampas 15 % b/v sukrosa 1% b/v amonium sulfat Pencampuran Sterilisasi T = 127 o C; t = 20 menit Asam asetat glasial Pengasaman ph = 4-4,5 Ekstrak kulit pisang Gambar 3.2. Skema Pembuatan Ekstrak Kulit Pisang

31 3.1.3. Pembuatan Starter A. xylinum Pembuatan starter A. xylinum dilakukan dengan menambahkan 20 % (v/v) inokulum ke dalam ekstrak kulit pisang yang sudah steril. Selanjutnya diinkubasi pada suhu 29-30 o C selama 4-20 hari sehingga terbentuk lapisan nata. Kemudian disaring sehingga diperoleh filtrat berupa starter dan padatan berupa nata de banana skin. Starter yang diperoleh akan digunakan untuk pembuatan nata de banana skin (bioselulosa). 20% v/v inokulum A. xylinum Ekstrak kulit pisang Pencampuran Inkubasi T = 30 o C ; t = 4-20 hari Produk kasar nata de banana Penyaringan Nata de banana skin starter Gambar 3.3. Skema Pembuatan Starter A. xylinum 3.2. Tahap Produksi Bioselulosa Asetat 3.2.1. Pembuatan Nata de Banana (Bioselulosa) Starter A. xylinum 20 % (v/v) dimasukkan ke dalam ekstrak kulit pisang yang sudah steril. Kemudian starter diinkubasi pada suhu 29-30 o C selama 4-20 hari sehingga terbentuk lapisan nata. Selanjutnya dilakukan penyaringan untuk memisahkan nata de banana skin dengan starter. Nata de banana skin yang diperoleh kemudian dicuci dengan air selanjutnya direndam di dalam larutan NaOH 2% selama 24 jam untuk

32 menetralkan ph-nya. Kemudian nata dicuci kembali dengan air untuk memastikan ph nata de banana skin netral. Setelah itu, nata de banana skin dicetak menggunakan pelat kaca yang diberi beban 4 kg selama 24 jam. Selanjutnya nata dikeringkan pada suhu 50-60 o C selama 15 menit dan diperoleh bioselulosa. Ekstrak kulit pisang 20% v/v starter A.xylinum Pencampuran Inkubasi T = 30 o C ; t = 4-20 hari Produk kasar nata de banana Penyaringan Nata de banana skin Starter H 2 O NaOH 2% Pencucian Perendaman t = 24 jam H 2 O Pencucian ph netral Pencetakan t = 24 jam Pengeringan T= 50-60 o C ; t=15 menit Bioselulosa Gambar 3.4. Skema Pembuatan Bioselulosa

33 Pencetakan bioselulosa dilakukan dilakukan dengan tahapan seperti berikut : 1. Menyiapkan peralatan pencetak bioselulosa. Pelat kaca 1 Pelat kaca 2 Pembatas Gambar 3.5. Proses Pencetakan Bioselulosa Pembatas yang digunakan dibuat dari selotip hitam yang ditumpuk hingga ketebalan 0,8 mm dengan lebar 2 cm. 2. Memotong nata menggunakan pisau dengan tebal 0,4 cm pada panjang dan lebar tertentu. 3. Memasukkan nata ke dalam alat pencetak kaca. Pelat kaca 1 Nata de banana Pelat kaca 2 pembatas 4. Menutup kaca 1 dengan kaca 2. Gambar 3.5. Proses Pencetakan Bioselulosa Gambar 3.6. Proses Pencetakan Bioselulosa

34 5. Membebani pelat kaca dengan beban sebesar 3,98 kg selama 24 jam. 3,98 kg Gambar 3.7. Proses Pembebanan Pelat kaca 3.2.2. Pembuatan Bioselulosa Asetat Sebanyak 2 gram bioselulosa direndam dalam wadah yang berisi 16 ml asam asetat glasial selama 2 jam. Kemudian, bioselulosa dimasukkan ke dalam labu leher tiga berpendingin es dengan suhu sekitar 0-5 o C. Kondisi dalam labu leher tiga dibuat inert dengan cara mengalirkan gas N 2 dan ditambahkan anhidrida asam asetat dengan variasi volume (5, 10, 15, 20 dan 25 ml), selanjutnya ditambahkan 4 ml katalis piridin. Reaktan diaduk dengan pengaduk rotor selama 2 jam. Hasil asetilasi dikeluarkan dan didiamkan semalam. Produk dicuci dengan aquades kemudian dikeringkan dan diperoleh selulosa asetat. 2 g bioselulosa 16 ml asam asetat glasial Anhidrida asam asetat (5, 10, 15, 20 dan 25 ml) 4 ml katalis piridin Aktivasi t = 1 jam Asetilasi t = 2 jam dalam suasana inert Gas N 2 Didiamkan t = 24 jam Pencucian dan pengeringan Bioselulosa asetat Karakterisasi bioselulosa asetat Gambar 3.5. Skema Pembuatan Bioselulosa Asetat

35 3.3. Tahap Analisis 3.3.1. Analisis Daya Serap Terhadap Logam Mg 2+ Untuk menguji daya serap bioselulosa dan bioselulosa hasil asetilasi terhadap ion logam Mg 2+, dibuat larutan MgCl 2 berbagai konsentrasi yaitu 0,05; 0,1; 0,15; 0,2 dan 0,25 M. Pengujian dilakukan dengan cara mengontakkan masing-masing bioselulosa dan bioselulosa hasil asetilasi ke dalam 20 ml larutan MgCl 2 pada berbagai konsentrasi di dalam labu erlenmeyer selama 1 jam. Ukuran rata-rata dari bioselulosa yang digunakan adalah 2,5x1,5 cm dengan tebal + 0,9 mm. Pengukuran konsentrasi kadar Mg 2+ dalam larutan dilakukan menggunakan metoda titrasi kompleksiometri. Jumlah ion Mg 2+ yang terserap merupakan selisih antara konsentrasi ion Mg 2+ sebelum dan sesudah proses kontak dengan bioselulosa murni maupun bioselulosa hasil asetilasi. 3.3.2. Analisis Daya Serap Terhadap Logam Cu 2+ Untuk menguji daya serap bioselulosa murni dan bioselulosa hasil asetilasi terhadap ion logam Cu 2+, dibuat larutan CuSO 4 berbagai konsentrasi yaitu 50, 100, 150, 200 dan 250 ppm. Pengujian dilakukan dengan mengontakkan bioselulosa murni dan bioselulosa hasil asetilasi ke dalam labu erlenmeyer yang berisi 20 ml larutan CuSO 4 dengan berbagai konsentrasi selama 1 jam. Ukuran rata-rata dari bioselulosa yang digunakan adalah 2,5x1,5 cm dengan tebal +0,9 mm. Pengukuran kadar Cu 2+ dalam larutan dilakukan menggunakan metode spektrofotometri pada panjang gelombang maksimum 465 nm. Jumlah ion Cu 2+ yang terserap merupakan selisih antara konsentrasi Cu 2+ sebelum dan sesudah proses kontak dengan bioselulosa murni maupun bioselulosa hasil asetilasi.

36 3.3.3. Analisis Daya Serap Terhadap Zat Warna Rhodamin B Untuk menguji daya serap bioselulosa murni dan bioselulosa hasil asetilasi terhadap zat warna dibuat larutan pewarna rhodamin B berbagai konsentrasi yaitu 50, 150, 250, 350 dan 450 ppm. Pengujian dilakukan dengan mengontakkan bioselulosa dan bioselulosa hasil asetilasi ke dalam labu erlenmeyer yang berisi 20 ml larutan rhodamin B dengan berbagai konsentrasi selama 1 jam. Ukuran rata-rata dari bioselulosa yang digunakan adalah 2,5x1,5 cm dengan tebal +0,9 mm. Pengukuran kadar rhodamin B dalam larutan dilakukan menggunakan metode spektrofotometri pada panjang gelombang 480 nm. Jumlah rhodamin B yang terserap merupakan selisih antara konsentrasi rhodamin B sebelum dan sesudah proses kontak dengan bioselulosa murni maupun bioselulosa hasil asetilasi. Bioselulosa yang digunakan adalah bioselulosa murni dan bioselulosa hasil asetilasi dengan kemampuan terbaik dalam penyerapan ion Mg 2+ dan Cu 2+. 3.3.4. Analisis Daya Serap Terhadap Zat Warna Metilen Biru Untuk menguji daya serap bioselulosa dan bioselulosa hasil asetilasi terhadap zat warna metilen biru, dibuat larutan metilen biru berbagai konsentrasi yaitu 50, 150, 250, 350 dan 450 ppm. Pengujian dilakukan dengan mengontakkan bioselulosa dan bioselulosa hasil asetilasi ke dalam labu erlenmeyer yang berisi 20 ml larutan metilen biru dengan berbagai konsentrasi selama 1 jam. Ukuran rata-rata dari bioselulosa yang digunakan adalah 2,5x1,5 cm dengan tebal +0,9 mm. Pengukuran kadar metilen biru dalam larutan dilakukan menggunakan metoda spektrofotometri pada panjang gelombang masksimum 565 nm. Jumlah metilen biru yang terserap merupakan selisih antara konsentrasi metilen biru sebelum dan sesudah proses kontak dengan bioselulosa maupun bioselulosa hasil asetilasi. Bioselulosa yang digunakan adalah bioselulosa murni dan bioselulosa hasil asetilasi dengan kemampuan terbaik dalam penyerapan ion Mg 2+ dan Cu 2+.

37 3.3.5. Uji Derajat Pengembangan (Swelling) Uji derajat pengembangan (swelling) bioselulosa murni dan bioselulosa asetat dilakukan dengan merendam kedua bioselulosa di dalam larutan Mg 2+ dan Cu 2+ pada suhu ruang. Perhitungan derajat pengembangan dilakukan dengan mengukur berat akhir kedua bioselulosa setelah melalui proses perendaman dengan persamaan (1) sebagai berikut. % Berat kesetimbangan Berat kering Berat kering x 100% 1 3.3.6. Analisis Gusus Fungsi Menggunakan FTIR Produk bioselulosa hasil asetilasi dianalisis dengan spektroskopi FTIR untuk mengetahui adanya gugus asetil dalam produk tersebut. Selain itu, analisis FTIR juga dilakukan untuk mengetahui adanya penyerapan ion Mg 2+ dan Cu 2+ oleh bioselulosa asetat. Analisis ini dilakukan di Laboratorium Kimia UPI menggunakan metode pelet KBr.