PRODUKSI XANTHAN GUM SKALA PENGEMBANGAN MENGGUNAKAN LIMBAH PADAT TAPIOKA

Main Article Content

Akhmad Endang Zainal Hasan
Aton Yulianto
Ika Mulawati Purwanti Noviana
Siwi Putri Andini

Abstract

Xanthan gum merupakan polisakarida ekstra selular yang dihasilkan dari fermentasi dekstrosa oleh bakteri Xanthomonas campestris. Xanthan gum banyak digunakan dalam berbagai bidang industri sebagai stabilizer, pengental, dan pengemulsi. Dalam industri minyak, xanthan gum digunakan  untuk mengentalkan lumpur pengeboran dan membawa potongan padatan akibat pengeboran kembali ke permukaan. Proses fermentasi dilakukan pada biofermentor dimana substansinya diletakkan pada waktu bersamaan. Berdasarkan pengamatan, diperoleh xanthan gum pada komposisi limbah padat tapioka tertinggi 50 g / L dan urea 5 g / L. Optimasi dengan menggunakan Metode Permukaan Respon (RSM) dengan dua variabel yaitu limbah padat tapioka sebagai sumber karbon dan urea sebagai sumber nitrogen. Berdasarkan hasil perhitungan RSM, dapat disimpulkan bahwa setiap 16 jam respon maksimal mendekati titik pusat (0,0). Model memprediksi produksi xanthan gum optimal pada komposisi konsentrasi limbah padat tapioka sekitar 30 g / L dan urea 5 g / L. Hasil antara nilai prediksi dan nilai sebenarnya menunjukkan model dalam penelitian ini layak dan efektif. Hasil uji reologi menunjukkan karakteristik produk yang baik yang didukung oleh uji FTIR yang menunjukkan spektrum yang sama antara xanthan gum dengan xanthan gum komersial.

Article Details

Section
Articles
Author Biographies

Akhmad Endang Zainal Hasan, Institut Pertanian Bogor

Departemen Biokimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor

Aton Yulianto, Kepala Balai Besar Teknologi Pati, BPPT

Kepala Balai Besar Teknologi Pati, BPPT

Ika Mulawati Purwanti Noviana, Kepala Balai Besar Teknologi Pati, BPPT

Kepala Balai Besar Teknologi Pati, BPPT

Siwi Putri Andini, Institut Pertanian Bogor

Departemen Biokimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor

References

Gracia-Ochoa, Santos V E, Casas J A, Gomez E. 2000. Xanthan gum : Production, Recovery, and Properties. Biotechnology Advances. Vol. 18: PP. 549-579. Elsevier Science.

Faria S, Viera P, Risende M, Riberio E, Cardoso V. 2010. Aplication of model using the phenomenological approach for prediction og growth and xanthan gum production with sugar cane broth in batch process. LWT Food Science Technology. Vol. 43: PP. 498-506. Elsevier Science.

Faria S, Carmen Lucia de Oliveira Petcowicz, Sergio Antonio Lemos de Morais, Manuel Gonzalo Hernandez Terrones, Miriam Maria de Resenole, Francisca Pessoa de Franca, Vicelma Luiz Cardoso. 2011. Characterization of xanthan gum produced from sugar cane broth. Carbohydrate Polymers J. V 86 : PP 469-476.

Retnowati, D dan Sutanti. 2009. Pemanfaatan limbah padat ampas singkong dan lindur sebagai bahan baku pembuatan etanol. [Skripsi]. Malang (ID): Universitas Brawijaya

Mudoi P, Bharali P, Konwar B. 2013. Study on the effect of pH, temperature and the aeration on the cellular growth and xanthan production by Xanthomonas campestris using waste residual molases. Journal of Bioprocessing & Biotechniques. No. 3(Vol. 2): PP. 1-6. Open Access.

Afidah AC. 2016. Optimasi Konsentrasi Limbah Cair Tahu Untuk Produksi Gum Xanthan oleh Xanthomonas campestris. [Skripsi], Bogor. IPB Bogor

Gomashe A V, Dharmik P G, Fuke P S. 2013. Optimization and Production of xanthan gum by Xanthomonas campestris NRRL-B-1499 from sugar beet molasses. International Journal of Engineering and Science. No. 2 (Vol. 5): PP. 52-55. Elsevier Science.

Jackson M, Frymier J, Wilkinson B, Zorner P, Evans. 1998. Growth requirements for production of stable cell of the bioherbicidal bacterium Xanthomonas campestris. Journal of Industrial Microbiology and Biotechnology. No. 21: PP. 237-241. SCImago.

Kalogiannis S, Iakovidou G, Liakopoulou-Kyriakides M, Kyriakidis D, Skarocis G. 2003. Optimization of xanthan gum production by Xanthomonas campestris grow in molasses. Process Biochemistry. No. 39(Vol. 2): PP. 249-256. Elsevier Science.

Carignatto, C. R. R., Kassandra S M O, Valeria M G de Lima, Pedro de Olivia Neto. 2011. New culture medium to xanthan production by Xanthomonas campestris pv. campestris. Indian Journal of Microbiology. No. 51(Vol. 3):PP. 283-288. Springer.

Palaniraj A, Jayaraman V. 2011. Production, recovery and applications of xanthan gum by Xanthomonas campestris. Journal of Food Engineering - Elsevier. Vol. 106: PP. 1-12. Elsevier Science.

Gilani S, Najafpour G, Heydarzadeh H, Zare H. 2011. Kinetic models for xanthan gum production using Xanthomonas campestris from molasses. Chemical Industry & Chemical Engineering Quarterly. No. 17 (Vol. 2): PP. 179?187. Association of the Chemical Engineers.

Cintia R R C, Kassandra S M O, Valeria M G de Lima, Perdore Olivia Neto. 2011. New culture medium to xanthan production by Xanthomonas campestris pv. campestris. Indian Journal Microbiology. No. 51(Vol. 3): PP. 283-288. Scientific Publishers.

Jeeva S, Selva Mohan T, Palavesam A, Packia Lekshmi M C J, and Raja Brindha J. 2011. Production and optimization study of a novel extracellular polysaccharide by wild-type isolates of Xanthomonas campestris. Journal of Microbiology and Biotechnology Research . 1(4) : 175-182. Open Access.

Irianto K. 2010. Mikrobiologi : Menguak Dunia Mikroorganisme Jilid I. Bandung (ID) : Yrama Widya.

Panjaitan D, Ketut IS, Sritamin M. 2014. Uji Keefektivan ekstrak beberapa biji tanaman untuk menghambat pertumbuhan bakteri bercak daun (Xanthomonas campestris) padan tanaman tomat. E-Journal Agroekoteknologi Tropika. No. 3(Vol. 2): PP. 89-96. Universitas Udayana.

El-Enshasy H, Then C, Othman NZ, Al Homosany H, Sabry M, Sarmidi MR, Aziz RA. 2011. Enhanced xanthan production process in shake flasks and pilot scale bioreactors using industrial semi-defined medium. African Journal of Biotechnology. No. 10 (Vol. 6): PP. 1029-1038.

. Palennari M, Rante H. 2009. Kajian pembentukan gum xanthan dari limbah padat sagu oleh Xanthomonas campestris. Bionature. 10(1) ; 24-28. Open Journal Sistemes

Quinliang L, Wei Y, Kedi Y, Yanxuan W, Ji-liang T. 2012. Xanthan gum production by Xanthomonas campestris pv.Campestris 8004 using cassava starch as carbon source. Afr J Biotechnol 11 (3) : 13809-13813.

Box, G. E. P., dan Draper N. R. 1987. Empirical model-building and response surfaces. New York : John Wiley & Sons, Inc.