Jurnal Agrotek UMMAT p-ISSN 2356-2234 | e-ISSN 2614-6541 | SINTA accredited Volume 13, issue 1, 2026 Pengaruh perbedaan pH media fermentasi terhadap produksi dan karakterisasi selulosa bakteri sari pelepah kelapa sawit The effect of differences pH medium fermentation on production and characterization of bacteria cellulose from oil palm frond juice Arief Fazlul Rahman1*.
Iffadhya Fathin Adiba1.
Fachri Ibrahim Nasution1 1Program Studi Teknologi Pasca Panen.
Institut Teknologi Perkebunan Pelalawan Indonesia *corresponding author: arieffazlulrahman@itp2i-yap.
Received: 31st December, 2025 | accepted: 22nd February, 2026
ABSTRAK
Pelepah kelapa sawit merupakan hasil samping dari proses panen kelapa sawit, mengandung sari pelepah seperti glukosa, sukrosa, dan fruktosa, cocok digunakan sebagai bahan baku fermentasi sehingga dapat menaikkan nilai tambah dari pelepah sawit.
Sebagai media fermetasi, sari pelepah tidak menghambat pertumbuhan mikroba, tidak menimbulkan risiko terhadap kesehatan dan Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh pH medium fermentasi terhadap selulosa bakteri sari pelepah kelapa sawit.
Selulosa bakteri dihasilkan menggunakan Acetobacter xilynum.
Sari pelepah kelapa sawit disipakan 100 ml/g ditambahkan protein dengan pH media yang berbeda difermentasi selama 8 hari menggunakan suhu ruang dalam keadaan statis.
Hasil ketebalan dan berat selulosa bakteri terbaik pada medium pH 5 0,78 cm dan 393,015 g/L.
Analisis mikrograf FE-SEM untuk selulosa bakteri menunjukkan puncakpuncak khas terdapat selulosa dengan benang fibril yang khas.
pH 3 mempunyai nilai kristalinitas terendah dan kristaslinitas terbaik ditemukan pada pH 5 berdasarkan FWHM.
1106 dan 1423 cm-1 merupakan area ikatan C-O-C atau C-O yang merupakan salah satu dari ikatan dari rantai utama selulosa bakteri dan hasil uji kuat tarik terbaik adalah perlakuan pH 5 dengan kekuatan tarik 261,645 Mpa.
Kata kunci: Acetobacter Xylinum.
sari pelepah kelapa sawit.
selulosa bakteri ABSTRACT How to cite: Rahman.
Adiba.
, & Nasution.
Pengaruh perbedaan pH media fermentasi terhadap produksi dan karakterisasi selulosa bakteri sari pelepah kelapa sawit.
Jurnal Agrotek Ummat, 13.
, 1-13 Copyright A Rahman.
Adiba, & Nasution .
Oil palm frond juice is a byproduct of the palm oil harvesting process, containing frond juice containing glucose, sucrose, and fructose.
They are suitable for use as a fermentation raw material, thereby increasing the added value of the fronds.
a fermentation medium, frond juice does not inhibit microbial growth and poses no health or safety risks.
The purpose of this study was to determine the effect of fermentation medium pH on bacterial cellulose from oil palm frond juice.
Bacterial cellulose was produced using Acetobacter Xylinum.
Oil palm frond juice was prepared at 100 ml/g with the addition of protein with different pH media fermented for 8 days at room temperature in statistical conditions.
The results of the thickness and weight of the best cellulose bacteria of pH 5 medium were 0.
78 cm 015 g/L.
FE-SEM micrograph analysis for bacterial cellulose showed typical peaks found in cellulose with typical fibril threads.
pH 3 had the lowest crystallinity value and the best crystallinity was at pH 5 based on FWHM.
1106 and 1423 cm-1 wave number is the C-O-C or C-O bond areas which are one of the bonds of the main chain of bacterial cellulose and the best result tensile strength is the pH 5 treatment with a strength of 261.
645 MPa.
Keywords: Acetobacter Xylinum.
bacterial cellulose.
oil palm fround juice.
PENDAHULUAN
Selulosa bakteri merupakan biopolimer alami terbarukan yang sebagian besar disintesis oleh spesies bakteri Gramnegatif Acetobacter.
Azotobacter.
Rhizobium.
Agrobacterium.
Pseudomonas.
Salmonella.
Alcaligenes (Baghaei and Skrifvars 2020.
Said Azmi et al.
antara bakteri tersebut.
Acetobacter Xylinum atau yang dikenal sebagai Gluconacetobacter menghasilkan selulosa bakteri dalam jumlah besar dalam produksi skala besar (Baghaei and Skrifvars 2.
Selulosa bakteri menunjukkan sifat-sifat yang luar biasa termasuk struktur jaringan serat yang sangat murni, tingkat polimerisasi dan indeks kristalinitas yang tinggi, tingkat kemurnian yang tinggi .
anpa hemiselulosa dan ligni.
, kapasitas menahan air yang tinggi, ketahanan yang tinggi, porositas yang tinggi, kemampuan penyerapan dan retensi yang tinggi.
Sifat-sifat unik ini telah menjadikan polimer selulosa bakteri sebagai biomaterial yang luar biasa di berbagai bidang (Said Azmi et al.
Aplikasi umum selulosa bakteri di pasar saat ini meliputi pengemasan makanan, pelapis atau film transparan, pemisah baterai, penyerap, industri farmasi, pengolahan air, kosmetik, biomaterial, produksi etanol, konduktor listrik atau bahan magnetik, pembuluh darah perancah (Daicho et al.
Wang.
Tavakoli, and Tang 2.
Faktor-faktor produksi selulosa bakteri dalam kultur pertumbuhan .
umber karbon, sumber nitrogen, dan unsur mikr.
, kondisi lingkungan .
asio permukaan terhadap volume, suhu, pH, rasio inokulum, dan oksigen terlaru.
, serta pembentukan produk samping .
sam glukonat, asetat, atau lakta.
(Said Azmi et al.
Wang et al.
Dalam proses fermentasi seslulosa bakteri, pH media merupakan faktor penentu dalam keberhasailan proses fermentasi, perbedaan nilai pH media fermetasi akan membedakan hasil dari selulosa bakteri dari sari pelepah kelapa sawit (Mohamad et al.
Media yang mengandung rasio sCopyright A Rahman.
Adiba, & Nasution .
karbon terhadap nitrogen yang tinggi polisakarida dengan konversi 60Ae80% dari sumber karbon yang digunakan menjadi polimer kasar.
Glukosa dan sukrosa digunakan sebagai sumber karbon untuk produksi selulosa, bukan fruktosa, maltosa, xilosa, pati, dan gliserol (Hossain et al.
Supian et al.
Penelitian terdahulu menunjukkan bahwa sari pelepah kelapa sawit cocok fermentasi karena tidak menghambat dioperasikan, dan tidak menimbulkan risiko terhadap kesehatan.
Penelitian pendahulu telah dilakukan untuk mengamati kemampuan sari pelepah kelapa sawit untuk dimanfaatkan dalam produksi selolosa bakteri.
Misalnya, media kompleks yang di dalamnya sari pelepah kelapa sawit ditambahkan dengan ekstrak ragi, pepton.
NaHPO4 dan asam sitrat untuk produksi selulosa bakteri dapat mencapai rendemen selulosa bakteri hingga 2,88 g/L (Sou Min, 2.
Sementara itu, penelitian lain selulosa bakteri sebesar 4,5 g/L dihasilkan dengan menggabungkan sari pelepah kelapa sawit dan air kelapa sebagai media fermentasi (Sharifah Fathiyah.
Shahril, and Junaidi 2.
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh perbedaan pH media fermentasi terhadap selulosa bakteri sari pelepah kelapa sawit yang METODOLOGI Preparasi Sampel Inokulum Acetobacter Xylinum dibeli dari penyedia bakteri di Indonesia.
Media HestrinAeSchramm
(HS)
menurut (Faisul Aris et al.
dengan komposisi (% b/.
sebagai berikut: 0,77 Peptone, 0,91% ekstrak ragi 0,27% Na2HPO4, 0,115%, dan dalam 100 mL air suling (Athirah Raihana Nor Aziz Hashim et al.
Said Azmi et al.
Preparasi sampel sari pelepah kelapa sawit: Pelepah kelapa sawit diperoleh dari kebun sawit perkebunan rakyat Kabupaten Pelalawan.
Sari pelepah kelapa sawit yang diekstraksi dengan menggunakan mesin pengepres tebu konvensional lalu disentrifugasi pada 214 y 9 selama 30 menit pada suhu 4oC (Eppendorf Centrifuge 5810 R.
Jerma.
untuk menghilangkan bahan Sari pelepah sawit yang dihasilkan disimpan dalam freezer pada suhu -20oC hingga digunakan lebih lanjut (Asthary et al.
Said Azmi et al.
Penambahan Nitrogen Dalam Media Sari pelepah sebanyak 100 ml ditambahkan sumber nitrogen dari ekstrak ragi, 0,91 % dan pepton, 0,77 % (Said Azmi et al.
kemudian dimasukkan dalam erlenmeyer 250 Keasaman .
H) media diatur menggunakan HCl 0,1 M menjadi pH 3, pH 4, pH 5, dan pH 6 (Hossain et al.
Medium diautoklaf pada suhu 121EE selama 15 menit sebelum Acetobacter sebanyak 10 ml .
%, v/.
kultur ke dalam media, diinkubasi pada suhu 28AC (Mohamad et al.
dengan lama inkubasi 8 hari.
Selulosa bakteri Copyright A Rahman.
Adiba, & Nasution .
menggunakan jangka sorong.
Pemurnian selulosa bakteri Selulosa bakteri dicuci dengan akuades kemudian direndam dalam larutan Natrium Hidroksida (NaOH) 0,1 M pada suhu 80AC selama 1 jam untuk Selanjutnya, selulosa bakteri dibilas lagi dengan akuades sampai pH air 7 pada suhu ruang untuk menghilangkan sisa alkali.
Selulosa bakteri diletakkan di atas loyang aluminium yang telah dilapisi kertas teflon dan dikeringkan pada 40AC (Mohamad et al.
Supian et al.
Berat rendemennya (Said Azmi et al.
Selulosa bakteri yang menghasilkan ketebalan dan yield optimum diuji lanjut menggunakan DMRT (Duncan's Multiple Range Tes.
dengan taraf kepercayaan 95%.
Analisis data menggunakan Software SPSS V.
untuk uji DMRT, dan Origin Software 1 untuk uji XrD dan FTIR.
Karaktaerisasi Selulosa Bakteri Selulosa bakteri yang dihasilkan dari perlakuan pH media fermentasi, akan dilakukan uji karakterisasi sebagai Gugus fungsional selulosa bakteri Fourier-Transform Infrared di Laboratorium Universitas Diponegoro berdasarkan data Attenuated Total Reflection (ATR).
Bilangan gelombang berkisar dari 4000 cm hingga 400 cm-1 (Athirah et al.
, 2.
Struktur morforlogi fibril diamati Field Emission Scanning Electron Microscope (FESEM) JEOL JSM 7800 F dengan tegangan percepatan 5Ae15 kV.
Lebar fibril kering ditentukan menggunakan perangkat lunak Image J (Said Azmi et al.
Kristalinitas diamati menggunakan X-ray Diffractometer (XrD) selulosa fraktometer Bruker D8 Advance yang dihasilkan pada tegangan 40k pada panjang gelombang radiasi Cu K .
=1,5406 A).
Sampel dipindai antara 5 dan 90 pada rentang 2 jam dengan kecepatan pindai 0,5 menit 1 dan ukuran langkah 0,02 (Said Azmi et al.
Indeks kristalinitas (CrI) sampel metode dekonvolusi spektrum XrD (Tyagi and Suresh 2.
Kuat .
diukur menggunakan Lloyd's Universal Teing Insturment 50 Hz.
model 1000s dengan metode standar ASTM D638.
Mesin diatur dengan jarak awal antar penjepit 50 mm dan kecepatan 50 mm/menit (Said Azmi et al.
sCopyright A Rahman.
Adiba, & Nasution .
HASIL DAN PEMBAHASAN menentukan efikasi masing-masing meningkatkan hasil selulosa bakteri.
Gambar 1 menggambarkan hasil dan ketebalan selulosa bakteri yang dihasilkan dari sari pelepah sawit yang disuplemen dengan berbagai sumber nitrogen.
Produksi Bakteri Selulosa Dari Sari Pelepah Kelapa Sawit Sumber nitrogen yang ideal sangat pertumbuhan, dan pembentukan sel.
Percobaan ini dilakukan untuk .
Gambar 1.
Produksi selulosa bakteri sari pelepah kelapa sawit pada pH media yang berbeda, .
pH 5 dan 6, .
pH 3 Dalam kasus ini, karena gula menghasilkan lebih banyak asam glukonat, pH medium menjadi lebih rendah dalam metabolisme primer dan penyerapan sekunder untuk mensintesis selulosa bakteri tidak didukung oleh bakteri (Acetobacter Xylinu.
Lebih lanjut, efek inhibitor terhadap pembentukan selulosa pengenceran sari pelepah kelapa produksi selulosa baktero secara signifikan, tetapi pengenceran lebih lanjut mengurangi produksi selulosa bakteri karena kadar gula dan nutrisi dalam medium lebih rendah (Supian et al.
Berat bakteri selulosa dan ketebalan selulosa dapat dilihat pada Gambar 2 di bawah ini.
Copyright A Rahman.
Adiba, & Nasution .
Yield Selulosa Bakteri .
/L) pH 3 pH 4 pH 5 pH 6 pH Medium .
Ketebalan Selulosa Bakteri .
pH 3 pH 4 pH 5 pH 6 pH Medium .
Gambar 2.
Berat dan ketebalan selulosa bakteri dengan pH medium yang berbeda .
berat selulosa bakteri, .
ketebalan selulosa bakteri Hasil yang diperoleh menegaskan bahwa peran sumber nitrogen dalam produktivitas Acetobacter xylinum dengan mendorong pertumbuhan sel dan metabolisme sel, sehingga bakteri (Said Azmi et al.
Ye et al.
Tanpa penambahan sumber nitrogen ke dalam sari pelepah sawit, selulosa bakteri diproduksi dengan rendemen terendah.
Pilihan sumber mikronutrien yang tepat dan jumlah yang cukup akan menyediakan media fermentasi yang lengkap untuk produksi selulosa bakteri (Said Azmi et Hasil penelitian di atas menunjukan bahwa perbedaan pH sCopyright A Rahman.
Adiba, & Nasution .
media dapat memberikan produksi dan ketebalan bakteri selulosa yang pH 5 memberikan hasil terbaik dengan berat 393,015 g/L dan ketebalan 0,78 cm, sedangkan pH 3 memberikan hasil terendah dengan berat 62,5 g/L dan ketenabal 0,41 cm.
Hasil penelitian (Mohamad et al.
perbedaan pH medium sari pelepah sawit akan memberikan hasil bakteri selulosa yang berbeda dimana media dengan pH asam lebih rendah dibandingkan dengan pH yang lebih Sejalan juga dengan penelitian (Said Azmi et al.
Supian et al.
bahwa pH 5 merupakan pH optimal untuk pertumbuhan selulosa bakteri, sedangkan pH yang lebih bakteri tidak akan maksimal.
Karakteristik Bakteri Selulosa Sari Pelepah Kelapa Sawit Uji Scanning electron microscopy (SEM) Hasil Scanning Electron Microscopy (SEM) selulosa bakteri dari sari pelepah kelapa sawit dapat dilihat pada Gambar 3.
Mikrograf menunjukkan permukaan BC untuk mikrofibril seperti benang seragam, yang terjerat secara acak dengan mikrofibril lain yang membentuk jaringan selulosa.
Perlu dicatat bahwa mikrofibril.
Bakteri selulosa dari sari pelepah sawit menunjukkan jaringan kompleks berbentuk silinder datar (Mohamad et al.
Supian et al.
Sejalan dengan bakteri selulosa yang dihasilkan selama fermentasi dengan media kaldu teh hitam (Kombuch.
, (Gyndyz and Ak 2.
dan stillage serta whey .
ermukaan selulosa bakter.
juga ultrahalus yang terdiri dari struktur jaringan selulosa padat (Kasim and Rahman 2.
Oleh karena itu, dapat diasumsikan bahwa selolsa bakteri hasil fermentasi media sari pelepah sawit menghasilkan struktur selulosa bakteri dengan morfologi yang khas dengan jaringan 3D berpori, mirip dengan produk selulosa bakteri hasil fermentasi dengan media bioproduk seperti teh kombucha Copyright A Rahman.
Adiba, & Nasution .
Gambar 3.
Scanning Electron Microscopy (SEM) bakteri selulosa dengan pH media berbeda, .
pH 5, .
H) 6, .
pH 3 Hasil Uji X-ray Diffractometer (XrD) X-Ray Difraction menunjukkan sifat kristalinitas dari selulosa bakteri yang dihasilkan (Daicho et al.
Hasil uji XrD dengan derajat dua theta selulosa bakteri dari sari pelepah sawit dapat dilhat pada Gambar 4.
Kristalinitas merupakan faktor utama yang memengaruhi sifat mekanik material, yang umumnya diukur menggunakan XrD (Mohamad et al.
Revin et al.
Kritalinitas dapat diukur dengan menggunakan nilai FWHM (Full Width at Half Maximu.
pada hasil dari XrD (Hasanah and Apriani 2.
Dari hasil gelombang uji XrD yang dilakukan, didapati nilai FWHD perlakuan pH 3, 4, 5, dan 6 berturut adalah 5,242.
4,955.
4,901.
4,942.
Semakin besar nila.
FWHM maka nilai kristalinitas semakin kecil (Revin et al.
, dimana pH 3 mempunyai nilai kristalinitas terendah dan kristaslinitas terbaik adalah di pH 5 yang baik juga.
Nilai kristalinitas pH 3 rendah disebabkan benang fibril yang membentuk selulosa bakteri tidak padat.
(Daicho et al.
FijaCkowski et al.
dalam penelitiannya menyatakan bahwa ketebalan dan struktur morfologi sesuai dengan uji SEM yang dihasilkan oleh selulosa bakteri mempengaruhi nilai kristalinitas.
Pada penelitian ini, pada hasil uji SEM, pH 5 mempunyai benang fibril yang saling berhimpitan dan diameter yang lebih besar dibandingkan dengan pH 3, sehingga pH 3 memiliki nilai kristalinitas yang sCopyright A Rahman.
Adiba, & Nasution .
Gambar 4.
Hasil x-ray diffractometer pada selulosa bakteri sari pelepah sawit dengan perlakuan ph media Nilai kritasilinitas juga dipengaruhi oleh media fermentasi dari selulosa bakteri (Harrison et al.
Kasim and Rahman 2016.
Tyagi and Suresh 2.
Hasil dari XrD ini sesuai dengan pengamatan morfologi dari selulosa bakteri dimana morfologi terbaik pada pH 5.
Hasil ini sejalan dengan penelitan dari (Supian et al.
dimana menghasilkan nilai kristalinitas yang baik juga.
Hasil spektra FTIR pada sampel selulosa mempunya panjang gelombang 4000Ae 400 cm-1 yang merupakan rentang panjang gelombang selulosa bakteri (Said Azmi et al.
, dengan hasil spektra yang dapat dilihat pada Gamabr 5 yaitu dapat diamati bahwa gugus fungsional selulosa bakteri yang diperoleh dari gugus fungsional dari struktur selulosa bakteri yang dihasilkan.
Uji Fourier spectroscopy (FTIR) spectroscopy Gambar 5.
Hasil uji fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) spectroscopy selulosa Copyright A Rahman.
Adiba, & Nasution .
Struktur gelombang selulosa bakteri dari sari pelepah sawit dapat diamati pada wavenumber 30003500 peregangan ikatan OAeH selulosa (FijaCkowski et al.
Peregangan ikatan CAeH dapat diamati pada 2897 cm-1 dimana daerah tersebut menunjukkan komposisi kimia rantai utama selulosa bakteri (Fuller et al.
, 1106 dan 1423 cm-1 merupakan area ikatan C-O-C atau C-O yang merupakan salah satu dari ikatan dari rantai utama selulosa bakteri yang merupakan rantai polisakarida (Kuo et al.
Nimitkeatkai.
Fong-In, and Potaros Wavenumber 1106 dan 1423 cm-1 menunjukkan gugus CAeO eter identifikasi bahwa material yang terbentuk adalah selulosa.
Hasil ini Perlakuan sesuai dengan hasil penelitian dari (Hasanah and Apriani 2025.
Said Azmi et al.
yang menyatakan adalah marker khas dari selulosa bakteri yang berasal dari media fermentasi bioproduk murni.
Uji Kuat Tarik Selulosa Bakteri Secara umum, nilai parameter sifat metodologi yang diterapkan (Said Azmi et al.
Studi serupa yang (Ye sebelumnya telah melaporkan nilai kekuatan tarik sebesar 120 MPa diproduksi dari medium HS dengan Actobacter xylinum.
Hasil dari uji kuat tarik selulosa bakteri dari sari pelepah sawit dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1.
Hasil uji kuat tarik selulosa bateri sari pelepah kelapa sawit Tarikan Load MPa 7,0474a 2,1142 10,8055b 8,6444 31,0901c 9,7081 18,0750bc 37,29 Dari Tabel 1 di atas, dapat dilihat bahwa selulosa bakteri dengan kekuatan terbaik adalah perlakuan pH 5, dengan kekuatan 261,645c Mpa.
Perbedaan nilai kekuatan tarik antara sampel selulosa bakteri dapat diamati melalui morfologi SEM pada Gambar 3 dan uji XrD pada Gambar 4.
Orientasi fibrilar dan lebar fibril yang berbeda dan Kekuatan MPa 20,873a 80,859ab 261,645c 187,945b nilai kristalanisasi sebagai sifat yang lebih tinggi merupakan seluosa bakteri terbaik.
Hal ini sejalan dengan (Kuo et al.
Said Azmi et al.
Ye et al.
bahwa perbedaan media fermentasi, nilai kristalinitas dan morfologi selulosa bakteeri dapat membuat nilai uji kuat tarik berbeda.
Nilai kristalinitas tinggi dan benang sCopyright A Rahman.
Adiba, & Nasution .
fibril yang lebih tebal akan memiliki kuat terik lebih tinggi.
Hal ini membuat selulosa bakteri dari sari pelepah kelapa sawit berpotensi dalam aplikasi bikomposit seperti regenerasi jaringan (Said Azmi et al.
SIMPULAN
pH sangat berpengaruh terhadap produksi dan karakteristik dari selulosa pH 5 merupakan pH media sari pelepah kelapa sawit terbaik untuk memperoduksi selulosa bakteri.
pH 5 mempunya ketebalan 0,78 cm, hasil uji kuat tarik terringgi 261,645, morfologi SEM dengan kerapatan benang fibril selulosa yang rapat dan nilai FWHM terendah, wavenumber 1106 dan 1423 cm-1 menunjukkan gugus CAeO eter dan menunjukkan komposisi kimia rantai utama selulosa bakteri.
Disarankan untuk melakukan penelitian lanjutan terhadap lama hari fermentasi selulosa bakteri dengan media sari pelepah kelapa sawit.
UCAPAN TERIMA KASIH