Articles

Found 3 Documents
Search
Journal : E-Journal Menara Perkebunan

Biokonversi CPO dengan desaturase amobil sistem kontinu pada skala semipilot untuk produksi minyak mengandung GLA Bioconversion of CPO using immobilized desaturase in continuous system at semipilot scale to produce oil containing GLA SUHARYANTO, .; TRI-PANJI, .; ABDULLAH, M Irfani; SYAMSU, Khaswar
E-Journal Menara Perkebunan Vol 74, No 2: Desember 2006
Publisher : INDONESIAN RESEARCH INSTITUTE FOR BIOTECHNOLOGY AND BIOINDUSTRY

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | DOI: 10.22302/iribb.jur.mp.v74i2.111

Abstract

Summary Gamma linolenic acid (GLA) is a polyunsaturated fatty acid having high economic value as healthy oil. Research at laboratory scale showed that Absidia corymbifera and Rhizopus sp. fungi have the ability to increase unsaturation level of crude palm oil (CPO) and GLA formation through enzymatic bioconversion.  Stability of desatu-rase enzyme, especially ∆6 and ∆12 having significant role in this process could be enhanced by applying immobilization technique. The current research objective was to determine optimum process of CPO bio-conversion using immobilized desaturase enzyme using continuous system at semipilot scale to produce CPO containing GLA.  Crude  desaturase enzyme of A. corymbifera biomass was immobilized with zeolite particles and used for optimization of CPO bioconversion in continuous system at semipilot scale (15,000 mL per day). Optimization of bio-conversion conditions included flow rate of substrate, size of zeolite for immobilization, and enzyme stability during process.  The result showed that desaturase immobilized in small size particles of zeolite (1-3 mm) gave higher increase unsaturation level with average desaturase activity of 7.84 U, compared to that immobilized in larger zeolite  particles (8-10 mm), which reached average desaturase activity of 4.67 U.  However, the use of small zeolite particles often caused plugging substrate flow. The activity of immobilized desaturase in continuous  system was stable for 9-18 hours. Optimum flow rate of substrate using small zeolite particles (1-3 mm) was  850 mL/min, while that of using larger zeolite particles (8-10 mm) was 875 mL/min.  The bioconversion of CPO at optimum condition yielding 1.58% (w/w) GLA from initial concentration of linolenic acid 0.29%. RingkasanAsam γ-linolenat (GLA) merupakan asam lemak takjenuh majemuk yang memiliki nilai ekonomi tinggi sebagai minyak kesehatan. Penelitian pada skala laboratorium me-nunjukkan bahwa Absidia corymbifera dan Rhizopus sp. memiliki kemampuan untuk me-ningkatkan ketidak-jenuhan minyak sawit mentah (CPO) dan menghasilkan GLA melalui biokonversi enzimatis. Stabilitas enzim desaturase, khususnya ∆6 dan ∆12yang berperan pada proses ini dapat ditingkatkan antara lain melalui teknik amobilisasi. Penelitian lanjutan ini bertujuan menetapkan kondisi optimum biokonversi CPO untuk menghasilkan minyak yang kaya akan asam lemak takjenuh majemuk, khususnya GLA menggunakan enzim desaturase amobil sistem kontinu pada skala semipilot.  Ekstrak kasar enzim desaturase asal biomassa fungi             A. corymbifera diamobilisasi dengan butiran zeolit dan selanjutnya digunakan untuk optimasi proses biokonversi secara kontinu pada skala semipilot (15.000 mL per hari). Optimasi proses kontinu meliputi laju alir substrat, ukuran butiran zeolit, dan stabilitas enzim selama proses. Hasil penelitian menun-jukkan bahwa desaturase yang diamobilisasi pada zeolit berukuran kecil (1-3 mm) memberikan peningkatan ketidakjenuhan yang lebih tinggi dengan aktivitas rata-rata 7,84 U, dibandingkan dengan yang diamobilisasi pada zeolit berukuran besar (8-10 mm) dengan aktivitas rata-rata 4,67 U. Namun, penggunaan zeolit berukuran kecil sering menimbulkan sumbatan aliran substrat. Aktivitas desaturase amobil pada proses kontinu dapat bertahan selama 9-18 jam. Laju alir optimum substrat pada penggunaan zeolit berukuran kecil (1-3 mm) adalah 850 mL/menit, sedangkan pada penggunaan zeolit besar (8-10 mm) adalah 875 mL/menit. Biokonversi CPO pada kondisi optimum menghasilkan GLA 1,58% (b/b) dari kandungan asam linolenat awal 0,29%tration of linolenic acid 0.29%.
Biokonversi minyak sawit kasar menggunakan desaturase amobil sistem curah pada skala semipilot Bioconversion of crude palm oil using immobilized desaturase in batch system at semi pilot scale TRI-PANJI, .; SUHARYANTO, .; GUNAWAN, .; SYAMSU, Khaswar
E-Journal Menara Perkebunan Vol 73, No 2: Desember 2005
Publisher : INDONESIAN RESEARCH INSTITUTE FOR BIOTECHNOLOGY AND BIOINDUSTRY

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | DOI: 10.22302/iribb.jur.mp.v73i2.154

Abstract

SummaryIncreasing unsaturation level of crude oilpalm (CPO) could be carried out by usingdesaturase enzyme of Absidia corymbifera. Thisbiocatalyst could also produce polyunsaturatedfatty acids (PUFA) such as gamma linolenic acidthat beneficial for healthy oil. The objective ofthis research was to determine the optimumcontact time and ratio of immobilized desaturaseenzyme-substrate in batch system at semi pilotscale (5,000-15,000 mL). Desaturase wasextracted from A. corymbifera biomass andimmobilized on activated zeolite (3-6 mm).Immobilized enzymes were then used forbioconversion process in batch system by mixingthe enzyme with CPO in a bottle placedhorizontally then rotated using a rotator machineat room temperature (25-30 o C). The resultshowed that optimum contact time with ratioimmobilized enzyme-substrate 1:1; 1:2; and 1:3were 30, 40, and 50 min resulted in increasingiodine number 2.84; 3.94; and 4.46 g I 2 /100 gCPO, respectively. An optimum enzyme-subtrateratio was achieved at 1:2, resulted in increasingof iodine number 9-11 g I 2 /100 g CPO, productrecovery of 17,000 mL (21 batches) up to 18 hours. It was detected that active desaturasesduring CPO bioconversion were  6 ,  9 , and  12 desaturases as shown by the increase of oleic(4.5%), linoleic (0,85%) and linolenic acids(60.7%).RingkasanPeningkatan ketidakjenuhan minyak sawitkasar (crude palm oil, CPO) dapat dilakukandengan enzim desaturase Absidia corymbifera.Biokatalis ini juga mampu menghasilkan asamlemak tidak jenuh majemuk (polyunsaturatedfatty acids, PUFA) yang bermanfaat untukkesehatan seperti asam gamma linolenat (GLA).Tujuan penelitian adalah menetapkan waktukontak dan nisbah enzim desaturase amobil-substrat optimum dalam sistem curah pada skalasemipilot (5.000-15.000 mL). Desaturase di-ekstraksi dari biomassa A. corymbifera dandiamobilisasi pada zeolite (3-6 mm) yang telahdiaktivasi. Enzim amobil kemudian digunakanuntuk proses biokonversi dalam sistem curahdengan cara mencampurkan dengan CPO dalambotol yang diletakkan secara horizontal kemudiandiputar dengan mesin rotator pada suhu ruang(25-30 o C). Hasil penelitian menunjukkan bahwawaktu kontak optimum enzim desaturase-substratdengan nisbah 1:1; 1:2; dan 1:3 adalah 30, 40,dan 50 menit dan menghasilkan peningkatanbilangan iod berturut-turut sebesar 2,84; 3,94;dan 4,46 g I 2 /100 g CPO. Nisbah enzim-substratoptimum dalam proses biokonversi CPO adalah1:2 yang menghasilkan peningkatan bilangan iod9-11 g I 2 /100 g CPO dan perolehan produk17.000 mL (21 kali curah) selama 18 jampemakaian. Penelitian juga dapat mendeteksibahwa desaturase yang aktif selama prosesbiokonversi CPO adalah  6 ,  9 , dan  12desaturase yang ditunjukkan oleh peningkatanasam oleat (4,5%), linoleat (0,85%) dan linolenat(60,7%).
Produksi Spirulina platensis dalam fotobioreaktor kontinyu menggunakan media limbah cair pabrik kelapa sawit Production of Spirulina platensis in continous photobioreactor using palm oil mill effluent media SUHARYANTO, .; TRI-PANJI, .; PERMATASARI, Shinta; SYAMSU, Khaswar
E-Journal Menara Perkebunan Vol 82, No 1: Juni 2014
Publisher : INDONESIAN RESEARCH INSTITUTE FOR BIOTECHNOLOGY AND BIOINDUSTRY

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | DOI: 10.22302/iribb.jur.mp.v82i1.25

Abstract

AbstractCultivation of Spirulina platensis in an abundant available and inexpensive medium such as palm oil mill effluent (POME) will produce biomass and valuable active materials at competitive price.  Utilization of POME  will also reduce pollution level and support cleaned production.  The objectives of this research were to determine the dilution rate of  S. platensis and the reduction rate of pollution level of POME on continuous photobioreactor. Preliminary research was conducted by growing S. platensis on POME medium with various concentration, namely 25%, 50%, 75%, and 90% POME on batch system. The experiment was conducted in 1.2 L capacity continous photobioreactor using medium containing a mixture of POME and synthetic medium. Feeding rate was set up at 0.05 mL/5 sec. (dilution rate of  0.03 hr -1), 0,05 mL/10 sec. (dilution rate of  0.015 hr -1), and 0.05 mL/15 sec. (dilution rate of 0.01 hr -1). For optimum dilution rate, the experiment was scaled up eight times using 10 L capacity continous photobioreactor. The results showed that optimum growth rate of S. platensis (µmax) = 0.233, was achieved using medium consisting of 90% POME and 10% synthetic medium after two weeks. Dilution rate of 0.015 hr -1 on photobioreactor was the optimum dilution rate for growth of S. platensis as well as for decreasing polution level of POME. The result of the eight-times scale up photobioreactor using flow rate of 0.4 mL/10 sec and dilution rate of 0.015 hr -1 showed that the growth of S. platensis was relatively constant as reflected by the OD value of the suspension culture and the concentration of cellular biomass. At the optimum condition, production of S. platensis biomass was 0.267g/L and pollution level was decrease 24%. The rate of outflow also resulted the constant decrease of polution level based on total carbon (TC), total dissolve solid (TDS), dissolve oxygen (DO), BOD, and COD parameters indicating that  continuous photobioreactor was running at steady state.Abstrak Kultivasi S. platensis dalam media yang tersedia me-limpah dan murah seperti limbah cair pabrik kelapa sawit (LC-PKS) akan menghasilkan biomassa dan bahan aktif bernilai ekonomi tinggi dengan harga kompetitif. Pemanfaatan  LC-PKS  juga  akan  mengurangi  dampak pen-cemaran lingkungan dan membantu menciptakan sistem produksi bersih. Penelitian ini bertujuan menetapkan laju dilusi optimum per-tumbuhan S. platensis dan laju penurunan tingkat cemaran LC-PKS pada fotobioreaktor sistem kontinyu. Untuk mengukur laju alir sistem kontinyu, pertama S. platensis ditumbuhkan pada media LC-PKS 25%, 50%, 75%, dan 90% dengan sistem batch.  Pertum-buhan S. platensis  pada fotobioreaktor sistem kontinyu kapasitas 1,2 L dirancang dengan variasi laju alir umpan berupa LC-PKS yang dicampur media sintetik pada konsentrasi optimum. Variasi laju alir pengumpanan diatur pada variasi 0.05 mL/5 detik (laju dilusi 0,03 jam-1), 0,05 mL /10 detik (laju dilusi 0,015 jam -1), dan 0,05 mL/15 detik (laju dilusi 0,01 jam-1). Pada laju alir optimum, skala percobaan diperbesar delapan kali menggunakan foto-bioreaktor berkapasitas 10 L. Hasil penelitian menunjukkan bahwa laju pertumbuhan maksimum (µ maks) adalah 0,233 jam-1 yang diperoleh dengan campuran media LC-PKS 90% dan media sintetik 10%  selama dua minggu. Fotobioreaktor dengan laju dilusi 0,015 jam-1 merupakan laju alir umpan yang optimum untuk pertumbuhan S. platensis serta menghasilkan penurunan tingkat cemaran LC-PKS yang optimum.  Hasil penelitian dengan perbesaran skala delapan kali menggunakan laju alir pengumpan 0,4 mL/10 detik  (laju dilusi 0,015 jam-1)  menunjukkan bahwa pertumbuhan S. platensis relatif konstan. Produksi biomassa sel rata-rata sebesar 0,267g/L dan kadar cemaran limbah rata-rata menurun sebesar 24%. Laju alir keluar (outflow) juga menghasilkan kadar cemaran limbah yang konstan ber-dasarkan parameter total karbon (TC), total dissolve solid (TDS), dissolve oxygen (DO), BOD, dan COD yang menunjukkan bahwa sistem fotobioreaktor kontinyu ini berjalan dengan baik.