Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"Kebutuhan enzim untuk industri Indonesia semakin meningkat setiap tahunnya, dengan 99 pengadaan enzim masih berasal dari impor. Untuk memenuhi kebutuhan enzim nasional sekaligus menekan impor enzim, pengembangan unit produksi enzim yang banyak digunakan dalam industri sangat penting. Salah satu enzim yang banyak digunakan dalam industri adalah lipase, yang diproduksi oleh Aspergillus niger. Produksi lipase Aspergillus niger skala besar lebih menguntungkan dengan metode fermentasi padat limbah agroindustri. Untuk mengevaluasi produksi lipase Aspergillus niger, dibutuhkan optimasi produksi dan analisis keekonomian. Optimasi dilakukan pada fermentasi padat menggunakan dedak padi dan bungkil biji jarak selama 5 hari dengan variasi induser dan ekstraktan. Hasil fermentasi kemudian diekstrak, disaring dengan muslin cloth dan di-centrifuge. Supernatan yang diperoleh dikeringkan dengan spray drying dan diuji aktivitasnya melalui titrimetri hidrolisis minyak zaitun. Hasil optimasi induser menunjukkan bahwa 1 minyak zaitun merupakan induser terbaik yang menghasilkan ekstrak kering lipase dengan unit aktivitas tertinggi yaitu 176 U/ml enzim. Hasil optimasi ekstraktan menunjukkan bahwa 1 NaCl ndash; 0,5 Tween 80 merupakan ekstraktan terbaik yang menghasilkan ekstrak kering lipase dengan unit aktivitas tertinggi yaitu 282 U/ml enzim. Hasil scale up produksi menunjukkan bahwa penggunaan 1000 gram dedak padi menghasilkan 983,22 gram ekstrak kering lipase dengan unit aktivitas 240,33 U/ml enzim. Analisis keekonomian terhadap produksi lipase dengan kapasitas produksi 4290 kg/tahun; harga produk IDR 1.061.811; dan WACC 15,10 menghasilkan IRR sebesar 34,99 ; NPV sebesar IDR 5.520.728.137; payback period selama 2,98 tahun; dengan harga produk sebagai parameter paling sensitif.

---

Enzyme demand for Indonesia rsquo s industries increases every year, with 99 of the supply are from imports. Development of industrial enzyme production units is critical to fulfil national enzyme demand and lower imports. One of the most used industrial enzymes is lipase, which is produced by Aspergillus niger. Large scale Aspergillus niger lipase production is more profitable by solid state fermentation utilizing agroindustrial waste.

Optimization and economic analysis of Aspergillus niger lipase production is performed. Optimization is performed on solid state fermentation of rice bran and Jathropa seed cake for 5 days with variations on inducer and extractant. Fermentation cake produced is extracted, filtered using muslin cloth, and centrifuged. The supernatant is spray dried and assayed using olive oil hydrolysis titrimetry. Inducer optimization results show that 1 olive oil is the best inducer, yielding dry lipase extract with highest activity unit 176 U ml enzyme .

Extractant optimization results show that 1 NaCl ndash 0.5 Tween 80 is the best extractant, yielding dry lipase extract with highest activity unit 282 U ml enzyme. Production scale up shows that 1000 gram rice bran yields 983.22 gram dry lipase extract with the activity unit of 240,33 U ml enzyme. Economic analysis of lipase production with the production capacity of 4290 kg year product price of IDR 1,061,811 and WACC of 15.10 yields IRR of 34.99 NPV of IDR 5,520,728,137 payback period of 2.98 years with product price as the most sensitive parameter."

"Caffeic acid dapat dianggap sebagai natural anti-oxidant yang esensial Namun, rendahnya solubilitas dan stabilitas caffeic acid di berbagai macam pelarut membatasi applikasi pada industri. Sintesis dari alkyl ester caffeic acid sangat menguntungkan berdasarkan fungsi biologis maupun potensi aplikasinya. Salah satu turunan dari caffeic acid, caffeic acid phenethyl ester CAPE merupakan senyawa dengan banyak aktivitas biologis yang berguna. Metode untuk mensintesis CAPE adalah dengan esterifikasi menggunakan katalis ion exchange resin. Tahap pertama merupakan esterifikasi dari caffeic acid dengan metanol untuk memproduksi metil kafeat. Kondisi reaksi dan parameter kinetika untuk reaksi sintesis metil kafeat dengan methanol menggunakan cation-exchange resin sebagai katalis akan dianalisis dan produk metil kafeat dikonfirmasi menggunakan Ultra Peroformance Liquid Chromatography UPLC . Kondisi optimum dimana produk metil kafeat tertinggi dihasilkan adalah sebagi berikut: suhu reaksi 60 C dan waktu reaksi 4 jam. Kinetika reaksi diasumsikan menggunakan pseudo-homogenous first order model dan hubungan antara suhu dan forward rate constant menghasilkan energi aktivasi 51 kJ/mol. Hasil tersebut mengindikasikan bahwa cation-exchange resin memiliki aktivitas katalisis yang tinggi.

---

Caffeic acid CA could be considered as an important natural anti oxidant. However, the low solubility and stability of CA in various solvent is limiting the application in industry. It is advantageous to synthesize alkyl ester of caffeic acid based on both their biological function and potential application. One of the caffeic acid derivatives called caffeic acid phenethyl ester CAPE is a compound with numerous important biological activities. To synthesize CAPE one of the method used is catalyzed esterification of caffeic acid and phenethyl alcohol using ion exchange resin catalyst. The first step of the process is to perform esterification of caffeic acid and methanol to produce methyl caffeate MC . MC would then be used to produce CAPE in the presence of phenethyl alcohol. Herein, the reaction condition and kinetic parameters for the synthesis of MC using cation exchange resin as a catalyst were investigated, and the product was confirmed by ultra performance liquid chromatography UPLC . The highest yield of MC catalyzed by cation exchange resin attained under the optimum condition as follows reaction temperature of 60 C and a reaction time of 4 h. The esterification kinetics of CA and methanol is described by the pseudo homogenous first order model. The relationship between temperature and the forward rate constant gives activation energy of 51 kJ mol. These results indicated that cation exchange resin possesses high catalytic activity in the synthesis of MC, which is an efficient catalyst suitable for MC production."

"Indonesia memiliki potensi yang besar dalam memproduksi enzim untuk industri bioteknologi. Sayangnya, dengan sumber daya alam yang melimpah, enzim untuk industri bioteknologi masih diimpor. Perkembangan produksi enzim di Indonesia harus didukung untuk menurunkan tingkat impor enzim. Industri biodiesel merupakan salah satu industri bioteknologi yang memanfaatkan enzim untuk produknya. Lipase adalah enzim utama dan berperan sebagai biokatalis untuk produksi biodiesel. Produksi enzim lipase dari Rhizopus oryzae dikembangkan dengan menggunakan metode fermentasi solid state dan submerged untuk menghasilkan enzim lipase dalam jumlah tinggi dengan limbah pertanian yang dimanfaatkan sebagai substrat untuk produksi lipase. Kondisi optimum untuk produksi lipase ditemukan dengan berbagai waktu, konsentrasi substrat dan konsentrasi induser dari fermentasi. Waktu fermentasi divariasikan menjadi 1, 3, 5, dan 7 hari dengan variasi konsentrasi substrat 0.5, 1, 1.5, 2, and 2.5, substrat yang digunakan adalah dedak gandum. Dan variasi induser adalah 2, 4, 6, dan 8. Ekstraksi akan dilakukan melalui kain muslin, sentrifugasi dan disaring dengan kertas saring. Lipase yang dihasilkan adalah enzim lipase basah dan kering. Titrasi digunakan sebagai uji enzimatik untuk aktivitas lipase. Dengan kondisi optimum dari konsentrasi inducer 6,9, konsentrasi substrat 1,9 dan 3,5 hari periode fermentasi. Aktivitas unit yang dihasilkan dari lipase 62,67 U/ml dan 50 U/ml untuk Submerged Fermentasi dan Solid-State Fermentation masing-masing. Dengan hasil sintesis biodiesel sebesar 38,11 melalui rute non-alkohol.

---

Indonesia has huge potentials on producing enzymes for biotechnology industries. Unfortunately, with abundant natural resources, the enzymes for biotechnology industries were still imported. The development of enzyme production in Indonesia should be supported in order to reduce the import level of enzymes. Biodiesel industry is one of the biotechnology industries that utilizes enzyme for their product. Lipase is the main enzyme and act as the biocatalyst for the production of biodiesel. The production of lipase enzyme from Rhizopus oryzae are developed using the Solid State fermentation and Submerged fermentation method in order to yield high amount of lipase enzyme with the agricultural waste is utilize as the substrate for the lipase production.

The optimum condition for the production of lipase is discovered by varying time, substrate concentration and inducer concentration of the fermentation. The time of fermentation is 1, 3, 5, and 7 days with substrate concentration variation of 0.5, 1, 1.5, 2, and 2.5, the substrate used is Wheat Bran. And the variation of the inducer is 2, 4, 6, and 8. The extraction will be done by squeezing the suspension through muslin cloth, centrifugation and filtered by filter paper. Titration is used as the enzymatic assay for the lipase activity. Under optimum condition of 6.9 inducer concentration, 1.9 substrate concentration and 3.5 day of fermentation period. Resulting unit activity of lipase of 62.67 U ml and 50 U ml for Submerged Fermentation and Solid State Fermentation respectively. With biodiesel synthesis yield of 38.11 through non alcohol route. "

"Mikrokantilever (MC) telah banyak dipelajari untuk aplikasi sensor gas karena respon yang cepat, sensitivitas tinggi dan dapat dioperasikan pada suhu kamar. Agar dapat mendeteksi molekul gas karbon monoksida (CO) secara selektif, Al-doped ZnO nanorod (AZNR) dilapiskan pada permukaan MC (AZNMC). Pada disertasi ini, respon mikrokantilever yang dilapisi oleh ZnO nanorod terdoping Al terhadap gas CO diinvestigasi melalui perubahan frekuensi resonansi AZNMC. Selain itu, efek uap air terhadap adsorpsi CO dan sensitivitas sensor juga dipelajari. Pada penumbuhan ZnO nanorod, seed (benih) ZnO dilapiskan pada permukaan mikrokantilever dengan teknik pelapisan dip-coating dan RF sputtering, lalu ZnO rod ditumbuhkan dengan teknik hidrotermal. Dengan menggunakan teknik dip-coating, ZnO rod tumbuh dengan kerapatan sangat rendah (sekitar 16 rod/ mm²) di permukaan MC. Di sisi lain, dengan teknik RF sputtering, ZnO nanorod tumbuh secara vertikal dengan kerapatan tinggi (sekitar 333 rod/ mm²) di permukaan MC pada kondisi pertumbuhan hidrotermal 60 °C selama 2 jam. Pada percobaan awal uji efek gas, ZnO mikrorod (ZMR) dilapiskan pada MC (ZMRMC) untuk mempelajari respon terhadap CO pada udara lembab. Pengukuran frekuensi resonansi ZMRMC ketika diberikan gas CO dilakukan dalam dua kondisi, yaitu, dengan air flushing (kaya uap air) dan tanpa air flushing (lebih sedikit uap air) yang memompa udara ke dalam chamber eksperimen. Hasil penelitian menunjukkan bahwa terdapat perbedaan pergeseran frekuensi resonansi ZMRMC pada dua kondisi tersebut. Pada kondisi dengan air flushing, frekuensi resonansi menurun dan pada kondisi tanpa air flushing, frekuensi resonansi meningkat dengan adanya paparan gas CO. Sensitivitas didapatkan sekitar 9 fg/Hz. Selanjutnya, sebuah model berbasis kombinasi molekul air-CO diusulkan untuk menjelaskan hasil ini.Untuk meningkatkan respon terhadap gas CO, aluminium (Al) atom di-doping pada ZnO nanorods dengan metode sputtering. Hasilnya, deteksi CO dengan AZNMC pada suhu kamar telah sukses dilakukan untuk pertama kali dengan peningkatan sensitivitas sekitar 7 fg/Hz. Meskipun AZNMC juga dapat mendeteksi gas senyawa karbon lainnya, seperti CO₂ dan CH₄. Sensitivitas tertinggi didapatkan untuk gas CO. Adanya atom doping Al pada ZnO mungkin menjadi penyebab interaksi yang kuat antara ZnO nanorods dan CO, sehingga sensitivitas terhadap CO meningkat.Karena deteksi gas dengan menggunakan oksida logam dipengaruhi oleh kelembaban dalam kondisi ambien, maka efek uap air terhadap deteksi CO dan sensitivitas sensor dipelajari pada berbagai kondisi kelembaban relatif. Diketahui bahwa energi adsorpsi memainkan peran yang sangat penting pada adsorpsi CO, sehingga menyebabkan peningkatan sensitivitas sensor. Selain itu, model untuk deteksi CO pada permukaan AZNR juga diusulkan untuk menjelaskan fenomena adsorbsi CO. Pada observasi Signal-to-noise ratio (SNR), didapatkan puncak sinyal dengan intensitas yang sangat tinggi dengan SNR~10³ yang menunjukkan sinyal yang sangat bagus dan dapat dipercaya.Hasil riset ini mengindikasikan bahwa mikrokantilever yang dilapisi ZnO nanorod terdoping Al memiliki kontribusi di masa depan untuk pengembangan detektor CO yang sangat sensitif dengan respon cepat dan dapat beroperasi suhu kamar.

---

A microcantilever (MC) is a promising tool for gas sensors due to its rapid response, high sensitivity and operation at room temperature. For sensor application, a sensitive layer is generally coated to effectively detect a target molecule. To selectively detect carbon monoxide (CO) detection, Al-doped ZnO nanorod (AZNR) was coated on the MC surface (AZNMC). In this research, response of the AZNMC toward the gas was investigated by its resonant frequency shift. Moreover, effect of water vapor to CO adsorption and sensor sensitivity was studied.

In the Zinc Oxide (ZNR) growth process, a seed layer was grown by hydrothermal method with dip-coating and RF sputtering coating technique. For the dipped seed layer, micro-sized rods with very low density (around 16 rod/ mm²) grew on the MC surface. On the other hand, vertically-alligned ZnO nanorods with high density (around 333 rod/ mm²) grew on the MC surface for the sputtered-seed layer at the growth condition of 60 °C for 2 hours.

At initial performance test of gas effect, ZnO microrod (ZMR) was coated on the MC surface (ZMRMC) to study the MC response due to CO insertion in humid air. The measurement of resonant frequency of ZMRMC vibrations due to the CO gas was carried out in two conditions, that is, gas flow with (rich water vapor) and without (poor water vapor) air pumping into an experiment chamber. The results showed that the tendency for resonant frequency shift of ZMRMC due to CO in rich and poor water vapor conditions was different. At the first condition with air pumping, the resonant frequency decreased and at the second condition, the resonant frequency increased to CO exposures. The sensor sensitivity was about 9 fg/Hz. A water molecule-CO combination-based model was proposed to explain those results.

To increase the response toward CO, aluminium (Al) atom was doped on the ZnO nanorods (AZNR) by sputtering method. We firstly succeeded to detect CO by using AZNMC at room temperature. A remarkable improvement of the CO gas sensing response of around 7 fg/Hz was observed. The MC with AZNR also detected other carbon compound gases, i.e., CO₂ and CH₄ gases. However, the highest sensitivity was observed for CO gas compared to CO₂ and CH₄ gases. The presence of Al atoms in ZnO is likely to be responsible for strong interaction between CO and Al-doped ZnO nanorods, enhancing the sensitivity to CO.

Since the gas detection using a metal oxide was found to be influenced by humidity in the ambient condition. In this work, the effect of water vapor on CO detection and sensor sensitivity was investigated at varied relative humidity conditions. It was found that the surface energy plays a very important role on CO adsorption and causes the increase of sensor sensitivity. A model for CO detection through the AZNRs surface has been proposed to explain the CO adsorbing phenomenon. In Signal-to-noise ratio (SNR) observation, the very high intensity signal peaks with SNR of the order of 10³ indicated that the signal was excellent and trusted.

These findings may contribute to future developments of highly sensitive toxic-CO-gas detectors with a fast response and room temperature operations without a device heating."