Kombinasi Pektin Kulit Buah Naga dan Enzim PMEs Bacillus subtilis dengan Nutrisi Molase sebagai Bahan Baku Pembuatan Biometanol

Authors

  • Himas Willya Putri Abdillah Universitas Negeri Malang
  • Fahda Bilqis Azzahra Universitas Negeri Malang
  • Fitri Nur Haliza Universitas Negeri Malang
  • Febyka Rahma Nurlaily Universitas Negeri Malang
  • Dwi Febriani Universitas Negeri Malang
  • Indra Kurniawan Saputra Universitas Negeri Malang

DOI:

https://doi.org/10.30595/jrst.v9i1.21749

Keywords:

Biometanol, Kulit Buah Naga, Enzim PMEs, Bacillus Subtilis, Molase

Abstract

Ketersediaan bahan bakar fosil yang menipis membutuhkan pengembangan energi baru terbarukan, seperti biometanol. Kulit buah naga dengan kandungan pektin bermetoksil tinggi berpotensi menjadi bahan baku alternatif melalui proses hidrolisis enzimatik. Tujuan dari riset ini yaitu untuk mengetahui kadar metoksil pektin kulit buah naga, mengetahui pengaruh penambahan molase pada media NB terhadap pertumbuhan Bacillus subtilis, mengetahui pengaruh penambahan molase pada media NB terhadap aktivitas ekstrak kasar enzim PMEs Bacillus subtilis, serta mengkaji potensi metoksil pektin yang dapat dihidrolisi menggunakan enzim PMEs dan menghasilkan biometanol. Tahapan riset meliputi preparasi kulit buah naga, ekstraksi kulit buah naga, analisis kadar metoksil pektin, pembuatan media NB nutrisi molase, pembuatan kurva pertumbuhan Bacillus subtilis, produksi ekstrak kasar enzim PMEs Bacillus subtilis dengan nutrisi molase, isolasi ekstrak kasar enzim PMEs, dan uji aktivitas ekstrak kasar enzim PMEs. Berdasarkan hasil titrasi, kulit buah naga mengandung gugus metoksil pektin 30,349% tergolong metoksil tinggi. Penambahan nutrisi molase pada media NB Bacillus subtilis dapat mempercepat pertumbuhan Bacillus subtilis dalam mencapai fase eksponensial. Pertumbuhan Bacillus subtilis pada media NB molasses 2,5% mencapai fase eksponensial lebih cepat yaitu 8 jam pertama dengan absorbansi yang lebih tinggi. Sedangkan pertumbuhan Bacillus subtilis pada media NB 0% mencapai fase eksponensial pada 10 jam pertama. Kultur Bacillus subtilis pada media NB molase 2,5% menghasilkan ekstrak kasar enzim PMEs dengan aktivitas yang lebih baik yaitu 0,668 unit/mL. Enzim PMEs akan meningkatkan sakarifikasi dan meningkatkan hasil pektin yang diekstraksi, sehingga dapat memberikan jalur potensial untuk valorisasi biometanol.

References

Alqahtani, Y. S., More, S. S., Keerthana, R., Shaikh, I. A., Anusha, K. J., More, V. S., Niyonzima, F. N., Muddapur, U. M., & Khan, A. A. (2022). Production and Purification of Pectinase from Bacillus subtilis 15A-B92 and Its Biotechnological Applications. Molecules, 27(13). https://doi.org/10.3390/molecules27134195

Anggarani, R., Wibowo, C. S., Maymuchar, & Dhiputra, I. M. K. (2019). Comparison of Jet Diffusion Flame Characteristics and Flame Temperature of Dimethyl Ether (DME) and Liquefied Petroleum Gas (LPG). IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 694(1). https://doi.org/10.1088/1757-899X/694/1/012019

Azahra, N., Alifia, S. C., Andyka, N. P., Wijayanto, S., & Fathoni, M. Y. (2022). Peramalan Jumlah Produksi Tebu Menggunakan Metode Time Series Model Moving Averages. JURIKOM (Jurnal Riset Komputer), 9(4), 840. https://doi.org/10.30865/jurikom.v9i4.4388

Brunetti, A., Migliori, M., Cozza, D., Catizzone, E., Giordano, G., & Barbieri, G. (2020). Methanol Conversion to Dimethyl Ether in Catalytic Zeolite Membrane Reactors. ACS Sustainable Chemistry and Engineering, 8(28), 10471–10479. https://doi.org/10.1021/acssuschemeng.0c02557

Badan Pusat Statistik. (2020). Nilai Impor Migas-NonMigas. Diambil dari alamat website: https://www.bps.go.id/id/statistics-table/2/MTc1NCMy/nilai-impor-migas-nonmigas.html, Diakses pada 1 Mei 2023

Faqih, M., Andini, D., & Mulangsri, K. (2023). Aktivitas Antibakteri Fraksi-Fraksi Daun Mangga (Mangifera indica L.) Harum Manis Terhadap Bakteri Bacillus subtilis. JIFFK) Supp, 1(1), 11–18. www.unwahas.ac.id/publikasiilmiah/index.php/ilmufarmasidanfarmasiklinik

Fauzan, A., Devita Risnandar, T., Rizki Anisa, V., & Pasonang Sihombing, R. (2022). Karakteristik Kadar Metoksil dan Kadar Asam Galakturonat pada Ekstrak Pektin dari Kulit Jeruk Manis Pacitan pada Suhu 90° C. Prosiding The 13th Industrial Research Workshop and National Seminar Bandung, 13(1), 825-829. https://doi.org/ 10.35313/irwns.v13i01.4174

Hidayati, M., Sapalian, K. D., Febriana, I., & Bow, Y. (2022). Pengaruh pH dan Waktu Fermentasi Molase Menjadi Bioetanol Menggunakan Bakteri EM4. Publikasi Penelitian Terapan Dan Kebijakan, 5(1), 33–40. https://doi.org/10.46774/pptk.v5i1.394

Ichsan, M., Lockwood, M., & Ramadhani, M. (2022). National Oil Companies and Fossil Fuel Subsidy Regimes in Transition: The Case of Indonesia. Extractive Industries and Society. https://doi.org/10.1016/j.exis.2022.101104

Istnaeny, M., Kartika, R., Purwa, G., & Yohanes, R. (2022). Utilization of Vegetable Waste as an Environmentally Friendly Natural Decomposer. Journal of Sustainable Technology and Applied Science (JSTAS, 3(1), 16–23. https://doi.org/10.36040/jstas.v3i1.3695

Khan, S., Jain, G., Srivastava, A., Verma, P. C., Pande, V., Dubey, R. S., Khan, M., Haque, S., & Ahmad, S. (2023). Enzymatic Biomethanol Production: Future Perspective. In Sustainable Materials and Technologies (Vol. 38). Elsevier B.V. https://doi.org/10.1016/j.susmat.2023.e00729

Krauser, L. E., Stevens, F. R., Gaughan, A. E., Nghiem, S. V., Thy, P. T. M., Duy, P. T. N., & Chon, L. T. (2022). Shedding Light on Agricultural Transitions, Dragon Fruit Cultivation, and Electrification in Southern Vietnam Using Mixed Methods. Annals of the American Association of Geographers, 112(4), 1139–1158. https://doi.org/10.1080/24694452.2021.1940825

Kumar, R., Meghwanshi, G. K., Marcianò, D., Ullah, S. F., Bulone, V., Toffolatti, S. L., & Srivastava, V. (2023). Sequence, Structure dan Functionality of Pectin Methylesterases and Their Use in Sustainable Carbohydrate Bioproducts: A Review. International Journal of Biological Macromolecules, 244. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2023.125385

Li, J., Chen, S., Fu, J., Xie, J., Ju, J., Yu, B., & Wang, L. (2022). Efficient Molasses Utilization for Low-Molecular-Weight Poly-Γ-Glutamic Acid Production Using a Novel Bacillus Subtilis Stain. Microbial Cell Factories, 21(1). https://doi.org/10.1186/s12934-022-01867-5

Listyarini, R. V., Susilawatib, R., Nukung, E. N., Anastasia, M., & Yuaa, T. (2020). Bioplastic from Pectin of Dragon Fruit ( Hylocereus polyrhizus) Peel. Jurnal Kimia Sains dan Aplikasi 23(6) (2020): 203-208. http://ejournal.undip.ac.id/index.php/ksa

Mihajlovski, K., Pecarski, D., Rajilić-Stojanović, M., & Dimitrijević-Branković, S. (2021). Valorization of Corn Stover and Molasses for Enzyme Synthesis, Lignocellulosic Hydrolysis and Bioethanol Production By Hymenobacter sp. CKS3. Environmental Technology and Innovation, 23. https://doi.org/10.1016/j.eti.2021.101627

Mulyani, G. T., Hartati, S., Santoso, Y., Kurnia, K., Pramono, A. B., & Wirapratiwi, D. K. (2017). Kejadian Leptospirosis pada Anjing di Daerah Istimewa Yogyakarta (Case of Canine Leptospirosis in the City of Yogyakarta). Jurnal Veteriner, 18(3), 403. https://doi.org/10.19087/jveteriner.2017.18.3.403

Rahmayulis., Ulan D, T., & Hilmarni. (2023). Penetapan Kadar Pektin dan Metoksil Kulit Buah Naga Merah (Hylocereus Polyrhizus) yang Diekstraksi dengan Metode Refluks. Jurnal MIPA, 12 (2), 38-42. https://doi.org/10.35799/jm.v12i2.44984

Sianipar, R. (2023). Optimalisasi Ketahanan Energi Melalui Kebijakan Pengurangan Konsumsi Gas Elpiji di Indonesia. JDKP Jurnal Desentralisasi Dan Kebijakan Publik, 4(1), 62–72. https://doi.org/10.30656/jdkp.v4i1.6263

Silsia, D., Susanti, L., Febreini, M., Pertanian, J. T., Pertanian, F., & Bengkulu, U. (2021). Rendemen and Characteristics of Pektins Red Dragon Fruit Leather (Hylocereus costaricensis) With the Difference in Extraction Method and Time. Jurnal Agroindustri, 11(2), 120–132. https://doi.org/10.31186/j.agroind.11.2.120-132

Sudeep, K. C., Upadhyaya, J., Joshi, D. R., Lekhak, B., Chaudhary, D. K., Pant, B. R., Bajgai, T. R., Dhital, R., Khanal, S., Koirala, N., & Raghavan, V. (2020). Production, Characterization, and Industrial Application of Pectinase Enzyme Isolated from Fungal Strains. Fermentation, 6(2). https://doi.org/10.3390/FERMENTATION6020059

Van der Maas, L., Driessen, J. L. S. P., & Mussatto, S. I. (2021). Effects of Inhibitory Compounds Present in Lignocellulosic Biomass Hydrolysates on the Growth of Bacillus Subtilis. Energies, 14(24). https://doi.org/10.3390/en14248419

Xu, X., Wei, Z., Ji, Q., Wang, C., & Gao, G. (2019). Global Renewable Energy Development: Influencing Factors, Trend Predictions and Countermeasures. Resources Policy, 63. https://doi.org/10.1016/j.resourpol.2019.101470

Zabed, H. M., Akter, S., Yun, J., Zhang, G., Awad, F. N., Qi, X., & Sahu, J. N. (2019). Recent Advances in Biological Pretreatment of Microalgae and Lignocellulosic Biomass for Biofuel Production. In Renewable and Sustainable Energy Reviews (Vol. 105, pp. 105–128). Elsevier Ltd. https://doi.org/10.1016/j.rser.2019.01.048

Downloads

Published

2025-04-11

How to Cite

Abdillah, H. W. P., Azzahra, F. B., Haliza, F. N., Nurlaily, F. R., Febriani, D., & Saputra, I. K. (2025). Kombinasi Pektin Kulit Buah Naga dan Enzim PMEs Bacillus subtilis dengan Nutrisi Molase sebagai Bahan Baku Pembuatan Biometanol. JRST (Jurnal Riset Sains Dan Teknologi), 9(1), 19–26. https://doi.org/10.30595/jrst.v9i1.21749

Issue

Section

Articles