Sintesis Asam Laktat dari Kulit Nangka dengan Proses Simultanious Saccharification and Fermentation (SSF)

Tiara Anggarani Sunil Wahidah; Latifah Fitri Handayani; Sri Redjeki

Authors

Tiara Anggarani Sunil Wahidah Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur Author
Latifah Fitri Handayani Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur Author
Sri Redjeki Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur Author

Keywords:

kulit nangka, asam laktat, lignoselulosa, fermentasi, sakarifikasi dan fermentasi simultan

Abstract

Kulit nangka merupakan limbah biomassa yang berpotensi dimanfaatkan sebagai bahan baku alternatif produksi asam laktat melalui proses biokonversi, karena mengandung lignoselulosa yang berpotensi dikonversi menjadi gula sederhana. Penelitian ini bertujuan untuk mensintesis asam laktat dari kulit nangka serta menganalisis pengaruh massa substrat dan lama waktu Simultaneous Saccharification and Fermentation (SSF) terhadap kadar asam laktat guna menentukan kondisi terbaik proses. Proses SSF dilakukan menggunakan Aspergillus niger sebagai agen sakarifikasi dan Lactobacillus plantarum sebagai agen fermentasi setelah tahap delignifikasi. Variasi massa substrat yang digunakan adalah 3, 5, 7, 9, dan 11 gram dengan lama SSF 12, 24, 36, 48, dan 72 jam. Kadar asam laktat dianalisis menggunakan metode titrasi asam–basa, sedangkan pH diamati selama proses berlangsung. Analisis statistik menggunakan ANOVA dua arah menunjukkan bahwa massa substrat dan lama waktu SSF berpengaruh signifikan terhadap kadar asam laktat dengan nilai p-value < 0,05. Kadar asam laktat tertinggi sebesar 2,10% diperoleh pada massa substrat 5 gram dengan waktu SSF 48 jam, disertai penurunan pH yang mengindikasikan peningkatan aktivitas fermentasi. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa proses SSF efektif dalam menghasilkan asam laktat dari kulit nangka dan berpotensi dikembangkan sebagai metode pemanfaatan limbah biomassa yang bernilai ekonomis dan ramah lingkungan.

References

[1] H. Suo, S. Xiao, B. Wang, Y. X. Cai, and J. H. Wang, “Waste to Wealth: Dynamics and metabolic profiles of the conversion of jackfruit flake into value-added products by different fermentation methods,” Food Chem. X, vol. 21, no. October 2023, p. 101164, 2024, doi: 10.1016/j.fochx.2024.101164.

[2] R. R. Hermawani, Nasmawina, and R. C. Handayani, “Kandungan Mineral Tepung Kulit dan Jerami Nangka (Artocarpus heterophyllus),” Bivalen Chem. Stud. J., vol. 4, no. 2, pp. 2–5, 2021.

[3] Rahmayetty, D. Prasetio, Rosalia, and M. Gozan, “No Title,” Pembuatan Asam Laktat Berbahan Baku Tandan Kosong Kelapa Sawit Menggunakan Metod. Sak. Ferment. SIMULTAN, pp. 278–285, 2014.

[4] D. Maulinasari, A. Sugiharto, S. Khuzaimah, and N. Estiyantara, “Pemanfaatan Cairan Asam Laktat dari Fermentasi Limbah Kubis (Brassica Oleracea) untuk Pengawetan Buah Tomat dan Anggur,” J. Teknol. Bahan Alam, vol. 3, no. 1, pp. 27–33, 2024, doi: 10.23917/jtba.v3i1.3714.

[5] Dianasaril, U., R. Malaka, and F. Maruddin. "Nilai pH, Asam Laktat, dan Warna Susu fermentasi dengan Penambahan Kulit Buah Naga Merah (Hycocereus polyrhizus) pada Lama Inkubasi Berbeda." J. Sains & Teknologi 18.3 (2018): 213-218.

[6] Suwasono, Sony. "Produksi Bioetanol Secara SHF Dan SSF Menggunakan Aspergillus Niger, Trichoderma Viride Dan New Aule Instant Dry Yeast Pada Media Kulit Ubi Kayu." Jurnal Agroteknologi (2017).

[7] R. A. Hidayat and I. Isnawati, “Isolasi dan Karakterisasi Jamur Selulolitik pada Fermetodege: Pakan Fermentasi Berbahan Campuran Eceng Gondok, Bekatul Padi, dan Tongkol Jagung,” LenteraBio Berk. Ilm. Biol., vol. 10, no. 2, pp. 176–187, 2021, doi: 10.26740/lenterabio.v10n2.p176-187.

[8] N. I. Mulyawati, M. A. H. Swasono, and D. Utomo, “Pengaruh Varietas Dan Konsentrasi Broth Kulit Pisang Sebagai Media Alternatif Pertumbuhan Aspergillus niger,” Agromix, vol. 10, no. 2, pp. 114–129, 2019, doi: 10.35891/agx.v10i2.1578.

[9] F. Aprilia, Mukarlina, and Rahmawati, “No Title,” Isolasi Dan Karakterisasi Genus Bakteri Asam Laktat Dari Ferment. Daging Buah Pisang Kepok (Musa Parad. L.) April., vol. 10, pp. 37–41, 2021.

[10] Pujasari, Anggraini. Pengaruh jenis bakteri asam laktat dan konsentrasi inokulum terhadap produksi asam laktat dari air kelapa. Diss. Universitas Islam Negeri Maulana Malik Ibrahim, 2019.

[11] F. R. Agustriono and A. N. Hasaanah, “Pemanfaatan Limbah Sebagai Bahan Baku Sintesis Karboksimetil Selulosa : Review,” Farmaka, vol. 14, no. 3, pp. 87–94, 2016, [Online]. Available: https://doi.org/10.24198/jf.v14i3.10788

[12] Arzita, Arzita, et al. "Pengembangan Biobriket Dari Limbah Kulit Nangka Muda (Artocarpus Heterophyllus Lamk.) Dengan Berbagai Konsentrasi Bahan Perekat Dari Tepung Tapioka." Jurnal Media Pertanian 9.1 (2024): 61-66.

[13] Y. P. I. Lestari, N. Triadisti, and I. Zamzani, “Pengaruh Konsentrasi Naoh Dan H2so4 Terhadap Isolasi Dan Identifikasi ɑ-Selulosa Menggunakan Proses Delignifikasi Serbuk Eceng Gondok (Eichhornia crassipes),” J. Curr. Pharm. Sci., vol. 5, no. 1, pp. 429–438, 2021.

[14] Kardam, Sonam, and Shabina Khanam. "Characterization of jackfruit peel as a promising resource for different thermo-chemical processes." Sustainable Chemistry for Climate Action 6 (2025): 100055.

[15] N. Al Valqani, “Delignifikasi Selulosa dari Daun Mahkota Nanas (Ananas comosus) dan Aplikasinya Pada Tepung Premix Bakso Ikan Tenggiri (Scromberomorus commerson),” Universitas Hasanuddin, 2024.

[16] I. Erdiansyah and Q. Zaini, “Identifikasi Karakteristik Agens Hayati Aspergillus niger dan Uji Daya Hambat terhadap Perkembangan Penyakit Bercak Daun pada Kacang Tanah,” Agropross Natl. Conf. Proc. Agric., vol. 2023, pp. 296–306, 2023, doi: 10.25047/agropross.2023.483.

[17] R. N. N. Putu, K. J. M. Srie, and P. Ayu, Ida Suryanti, “Isolasi dan Identifikasi Jamur Mikroskopis Pada Rizofer Tanaman Jeruk Siam (Citrus nobilis Lour.) di Kecamatan Kintamani, Bali,” J. Pendidik. Biol. Undiksha, vol. 6, no. 1, pp. 10–19, 2019.

[18] B. S. Gruben, M. R. Mäkelä, J. E. Kowalczyk, M. Zhou, I. Benoit-Gelber, and R. P. De Vries, “Expression-based clustering of CAZyme-encoding genes of Aspergillus niger,” BMC Genomics, vol. 18, no. 1, pp. 1–18, 2017, doi: 10.1186/s12864-017-4164-x.

[19] Z. Fauziyah, L. Nia, F. Julia Nandi, R. Lingga, and H. Helmi, “Identifikasi dan Potensi Probiotik Bakteri Asam Laktat pada Pangan Fermentasi Lokal,” J. Bios Logos, vol. 13, no. 2, pp. 54–64, 2023, doi: 10.35799/jbl.v13i2.47900.

[20] K. D. A. M. Putrayana, A. A. A. P. Permatasari, N. K. D. Lestari, and N. K. Y. Sari, “Karakterisasi Dan Uji Antagonis Lactobacillus plantarum Dad-13 Sebagai probiotik Terhadap Escherichia coli Dan Staphylococcus aureus,” J. Biol. Indones., vol. 19, no. 1, pp. 93–97, 2023, doi: 10.47349/jbi/19012023/93.

[21] F. Yuan et al., “The Richness and Diversity of Catalases in Bacteria,” Front. Microbiol., vol. 12, no. March, pp. 1–11, 2021, doi: 10.3389/fmicb.2021.645477.

[22] A. Ramadani, Y. P. Rahayu, M. P. Nasution, and R. Yuniarti, “Analisis cemaran bakteri Staphylococcus aureus pada daging ayam krispy pinggir jalan dan fast food di daerah Teladan kota Medan,” J. Pharm. Sci., vol. 6, no. 3, pp. 1265–1272, 2023, doi: 10.36490/journal-jps.com.v6i3.205.

[23] N. Tajabadi, M. Mardan, N. Saari, S. Mustafa, R. Bahreini, and M. Y. A. Manap, “Identification of Lactobacillus plantarum, Lactobacillus pentosus and Lactobacillus fermentum from honey stomach of honeybee,” Brazilian J. Microbiol., vol. 44, no. 3, pp. 717–722, 2013, doi: 10.1590/S1517-83822013000300008.

[24] I. A. Setyowulan, E. P. Nurlaili, F. Nurdyansyah, and U. H. A. Hasbullah, “Pengaruh Konsentrasi Substrat Tepung Kulit Pisang Kepok Dan Kecepatan Pengadukan Terhadap Pertumbuhan Lactobacillus acidophilus,” J. Teknol. Pertan. Andalas, vol. 22, no. 2, pp. 118–125, 2018, doi: 10.25077/jtpa.22.2.118-125.2018.

[25] A. M. Sholihati, M. Baharuddin, and Santi, “Produksi dan Uji Aktivitas Enzim Selulase dari Bakteri Bacillus subtilis,” Al Kim., vol. 3, no. 2, pp. 78–90, 2015.

[26] D. Xu, W. Ding, W. Ke, F. Li, P. Zhang, and X. Guo, “Modulation of metabolome and bacterial community in whole crop corn silage by inoculating homofermentative lactobacillus plantarumand heterofermentative lactobacillus buchneri,” Front. Microbiol., vol. 10, no. JAN, pp. 1–14, 2019, doi: 10.3389/fmicb.2018.03299.

[27] A. Hidayatulloh, J. Gumilar, and E. Harlia, “Potensi Senyawa Metabolit Yang Dihasilkan Lactobacillus plantarum ATCC 8014 Sebagai Bahan Biopreservasi Dan Anti Bakteri Pada Bahan Pangan Asal Hewan,” Jitp, vol. 7, no. 2, pp. 1–6, 2019.

[28] D. Istia’nah, U. Utami, and A. Barizi, “Karakterisasi Enzim Amilase dari Bakteri Bacillus megaterium pada Variasi Suhu, pH dan Konsentrasi Substrat,” J. Ris. Biol. dan Apl., vol. 2, no. 1, p. 11, 2020, doi: 10.26740/jrba.v2n1.p11-17.

[29] D. N. Saputri, C. Sindhuwati, H. Hardjono, M. Mufid, A. Mustain, and A. S. Suryandari, “Studi Awal Fed – Batch Hidrolisis Enzimatik High Total Solid Loading,” DISTILAT J. Teknol. Separasi, vol. 7, no. 2, pp. 360–366, 2023, doi: 10.33795/distilat.v7i2.254.

[30] Y. Maryanty, F. L. W. Saputra, and R. Prasetyo, “Pembuatan Asam Laktat dari Selulosa oleh Bakteri Lactobacillus delbrueckii dengan Selulase dari Bakteri Bacillus subtilis dan Bacillus circulans,” J. Tek. Kim. dan Lingkung., vol. 4, no. 2, pp. 153–161, 2020, doi: 10.33795/jtkl.v4i2.179.

[31] N. C. Masniah, “Uji Efektivitas Pemanfaatan Limbah Kulit Nangka (Artocarpus heterophyllus) sebagai Bahan Substrat pada fermentasi Asam Laktat oleh Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus,” Skripsi, vol. 1, pp. 15–18, 2021.

[32] A. Meilina, Y. Nazarena, and Y. Hartati, “Pengaruh Lama Penyimpanan Terhadap Nilai pH Dadih Fortifikasi Vitamin D3,” J. Sehat Mandiri, vol. 17, no. 1, pp. 126–134, 2022, doi: 10.33761/jsm.v17i1.612.

[33] Y. Okfrianti, D. Darwis, and A. Pravita, “Bakteri Asam Laktat Lactobacillus Plantarum C410LI dan Lactobacillus Rossiae LS6 yang Diisolasi dari Lemea Rejang terhadap Suhu, pH dan GOkfrianti, Y., Darwis, D., & Pravita, A. (2018). Bakteri Asam Laktat Lactobacillus Plantarum C410LI dan Lactobacillus ,” J. Ilmu dan Teknol. Kesehat., vol. 6, no. 1, pp. 49–58, 2018.

[34] M. Baharuddin et al., “Chimica et Natura Acta Karakterisasi Enzim Amilase Isolat Bakteri R 2 M Larva Kumbang Sagu dari Luwu Utara,” J. Chim., vol. 10, no. 2, pp. 81–87, 2022, [Online]. Available: http://jurnal.unpad.ac.id/jcena

[35] R. Adrianto, D. Wiraputra, M. D. Jyoti, and A. Z. Andaningrum, “Total Bacteria of Lactic Acid, Total Acid, pH Value, Syneresis, Total Dissolved Solids and Organoleptic Properties of Yoghurt Back Slooping Method,” J. Agritechno, vol. 13, no. 2, pp. 105–111, 2020, doi: 10.20956/at.v13i2.358.