i

KAJIAN RASIO MINYAK AIR DAN KONSENTRASI RESTING SEL

ISOLAT BAKTERI SBJ8 PADA PENGUJIAN AKTIVITAS

BIODESULFURISASI DIBENZOTIOFENA DALAM MODEL MINYAK

TETRADEKANA

SKRIPSI

Skripsi ini diajukan sebagai salah satu syarat untuk mencapai gelar

Sarjana Teknologi Pertanian pada Fakultas Teknologi Pertanian

Universitas Udayana

Oleh:

I GEDE KRISNA PUTRA PRATAMA

1111205044

JURUSAN TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

UNIVERSITAS UDAYANA

BUKIT JIMBARAN

2016

ii

I Gede Krisna Putra Pratama (1111205044). Kajian Rasio Minyak Air dan

Konsentrasi Resting Sel Isolat Bakteri SBJ8 pada Pengujian Aktivitas

Biodesulfurisasi Dibenzotiofena dalam Model Minyak Tetradekana.

Dibawah bimbingan Ir. Ida Bagus Wayan Gunam, MP., Ph.D. dan Prof. Dr.

Ir. G.P. Ganda Putra, M.P.

ABSTRAK

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui perbandingan rasio minyak air

dan konsentrasi resting sel terbaik dan menentukan pola time course resting sel

isolat bakteri SBJ8 agar diketahui kemampuan biodesulfurisasi pada dua fase

media menggunakan media Mineral salt sulfur free-tetradecane (MSSF-TD).

Perbandingan rasio minyak air yang digunakan pada penelitian ini adalah 1:1, 1:2,

dan 1:4 yang dikombinasikan dengan konsentrasi sel dengan OD660 10, 20, dan

30. Penelitian dilakukan dengan menggunakan dibenzotiofena 200 mg · l–1 sebagai

sumber sulfur yang dilarutkan dalam tetradekana sebagai model minyak bumi

(fase minyak). Isolat diinkubasi selama 24 jam pada suhu 37oC dan residu

dianalisis dengan gas cromathography mass selective (GC-MS). Pengujian

degradasi resting sel dilakukan dengan dua kali ulangan. Hasil penelitian

menunjukkan bahwa perbandingan rasio minyak air 1:4 dan konsentrasi sel OD660

30 menunjukkan hasil degradasi tertinggi 84,84% dan time course resting sel

selama 24 jam menunjukkan tingkat degradasi dibenzotiofena hingga 81,84%.

Kata kunci : Biodesulfurisasi, Dibenzotiofena, Tetradekana, Resting Sel

.

iii

I Gede Krisna Putra Pratama (1111205044). Study of Oil Water Ratio and

Concentration of Resting Cells of Bacterial Isolates SBJ8 on Activity Testing

Biodesulfurization Dibenzothiophene in Oil Model Tetradecane. Supervised

by Ir. Ida Bagus Wayan Gunam, MP., Ph.D. and Prof. Dr. Ir. G.P. Ganda

Putra, M.P.

ABSTRACT

This study aims to determined the best ratio of oil / water and

concentration of resting cells and time course pattern resting cells of bacteria

isolate SBJ8 to be known the biodesulfurization capability in two-phase media

using media Mineral salt sulfur free-tetradecane (MSSF – TD). Oil/water ratio

used in this study are 1:1, 1:2, and 1:4 in combination with cell concentration by

OD660 10, 20, and 30. The research was conducted using 200 mg · l–1

dibenzothiophene as a source of sulfur dissolved in tetradecane as a model of

petroleum (oil phase). Isolates were incubated for 24 hour at 37°C and the residue

of dibenzothiophene analyzed by gas cromathography mass selective (GC – MS).

Testing the degradation of resting cells is accomplished by two replications. The

results showed that the ratio of oil water 1:4 and cell concentration OD660 30

shows the results of the highest degradation of 84.84% and the time course for 24

hours resting cells show degradation rate dibenzothiophene up to 81.84%.

Keywords : Biodesulfurization, Dibenzothiophene, Tetradecane, Resting Cell

iv

RINGKASAN

Energi merupakan salah satu sumber daya yang sangat penting dan sangat

dibutuhkan pada era modern seperti sekarang ini. Berbagai aktivitas manusia saat

ini sangat bergantung terhadap ketersediaan sumber daya energi. Hingga saat ini,

sumber energi yang digunakan sebagian besar diperoleh dari minyak bumi

(Hidayati, 2013).

Penggunaan energi minyak bumi yang digunakan pada sektor

perindustrian dapat menimbulkan dampak negatif pada lingkungan. Senyawa SO

dan SO3 yang dihasilkan dari hasil pembakaran yang tidak sempurna adalah salah

satu faktor utama penyebab polusi udara dan penyebab utama hujan asam (Kabe

et al., 1992). Bahan bakar yang berasal dari fosil mengandung berbagai macam

senyawa heterosiklik, yang terdapat dalam bentuk dibenzotiofena dan

benzotiofena. Dibenzotiofena (DBT) merupakan senyawa sulfur organik yang

khas dalam bahan bakar fosil yang mendominasi bahan bakar fosil sebesar 70%

(Pikoli et al., 2013).

Untuk menghilangkan senyawa sulfur yang berasal dari bahan bakar fosil

dilakukan proses hidrodesulfurisasi. Proses hidrodesulfurisasi memiliki beberapa

kelemahan seperti biaya yang mahal, energi yang tinggi dan senyawa sulfur

aromatik sangat sulit dihilangkan dengan proses ini (Park et al., 2003). Metode

lain yang dapat digunakan untuk menghilangkan senyawa sulfur aromatik pada

bahan bakar fosil adalah metode biodesulfurisasi. Biodesulfurisasi adalah suatu

metode untuk menurunkan senyawa sulfur dengan memanfaatkan

mikroorganisme. Keuntungan utama biodesulfurisasi dibandingkan dengan

v

hidrodesulfurisasi adalah proses ini tidak memerlukan raksi yang tinggi, biaya

relatif lebih murah, dan lebih hemat energi (Sohrabi et al., 2012).

Pada penelitian Issassam et al. (2015) sebelumnya telah melakukan isolasi

bakteri pendegradasi sulfur yang diambil dari tanah tercemar minyak bumi selama

bertahun-tahun di daerah Samboja, Kutai, Kalimantan Timur. Penelitian

sebelumnya telah menemukan bakteri isolat SBJ8 yang mampu mendegradasi 200

mg · l–1 dibenzotiofena dalam tetradekana pada suhu pertumbuhan 37oC, pH media

awal 7 dan sumber karbon glukosa dengan taraf degradasi tertinggi sebesar

80,83% dari berbagai isolat lain yang mampu mendegradasi dibenzotiofena. Dari

sekian banyak penelitian sebelumnya telah diketahui beberapa strain bakteri

mampu mendegradasi kandungan dibenzotiofena (DBT). Beberapa strain tersebut

adalah Gordona sp. (Rhee et al.,1998), Desulfovibrio sp. (Kim et al., 1991),

Pseudomonas sp. (Guobin et al., 2005), Bacillus sp. (Hosseini et al., 2006),

Sphingomonas sp. (Gunam et al., 2006), Rhodococcus sp. (Izumi et al., 1994) dan

masih banyak lagi strain bakteri lainnya.

Biodesulfurisasi dengan menggunakan growing sel merupakan tahapan

awal untuk mempelajari pertumbuhan dan aktivitas biodesulfurisasi isolat pada

dua fase media pertumbuhan yang memiliki sumber karbon dan berbagai macam

nutrien untuk pertumbuhan sel. Sedangkan resting sel merupakan tahap lanjutan

dari growing sel, pada tahap ini bertujuan untuk mempelajari kemampuan sel

dalam memanfaatkan sumber sulfur pada minyak tanpa menggunakan nutrien

pada media. Berdasarkan penelitian Gunam et al. (2013) telah dilakukan

percobaan tentang resting sel untuk mengetahui pengaruh dari rasio fase

minyak/air terhadap aktivitas biodesulfurisasinya. Pada penelitian tersebut

vi

diketahui bahwa rasio fase minyak air 1:4 dengan absorbansi OD660 sebesar 25

menggunakan strain bakteri Sphingomonas subartica T7b memiliki tingkat

degradasi terbaik. Penelitian tersebut menggunakan model minyak tetradekana

dengan substrat dibenzotiofena. Tujuan dilakukannya resting sel pada penelitian

ini adalah untuk mengetahui perbandingan rasio minyak/air dan konsentrasi sel

terbaik terhadap kemampuan biodesulfurisasi dan pola time course resting sel

isolat bakteri SBJ8 pada pengujian aktivitas biodesulfurisasi dibenzotiofena dalam

model minyak tetradekana.

Kultur stok isolat bakteri SBJ8 diremajakan kembali pada medium

tumbuh 5 ml MSSF-CA selama 96 jam pada suhu ruang menggunakan shaker

dengan kecepatan gojog 150 rpm. Lalu akan diinokulasikan lagi pada volume

yang lebih besar yaitu 150 ml MSSF-CA selama 96 jam dengan suhu ruangan

menggunakan shaker dengan kecepatan gojog 150 rpm. Setelah itu suspensi sel

disentrifugasi dengan kecepatan 5000 rpm selama 20 menit pada suhu 4ºC untuk

memisahkan sel dengan medium cair. Sel murni ditetapkan menjadi OD 30

(OD660nm) sehingga dapat digunakan sebagai kultur kerja.

Biodesulfurisasi dengan resting sel dilakukan dengan menambahkan 1 ml

model minyak tetradekana yang mengandung 200 mg · l–1 DBT dan penambahan

suspensi sel isolat dengan rasio fase minyak/fase air 1:4, 1:2 dan 1:1 dengan

optical density pada panjang gelombang 660 nm (OD660) yang telah ditetapkan

menjadi OD 30 (OD660nm). Untuk percobaan tentang pengaruh konsentrasi sel

terhadap aktivitas resting sel divariasikan konsentrasi selnya dimulai dari OD

(optical density) 30, 20, dan 10. Kemudian diinkubasi pada suhu 37oC dengan

menggunakan waterbath shaker dengan kecepatan 150 rpm yang dilakukan

vii

selama 24 jam. Setelah proses biodesulfurisasi selama 24 jam dilakukan

sentrifugasi dan fase minyak dapat dipisahkan dari fase air. Fase minyak dianalisis

dengan menggunakan GC detektor MS untuk mengetahui residu DBT dan

derivatnya. Fase air dianalisis tingkat keasamannya dengan pH meter (Gunam et

al., 2006).

Hasil penelitian menunjukan bahwa perbandingan rasio minyak/air 1:4

dengan kombinasi konsentrasi (OD660) 30 resting sel isolat bakteri SBJ8 memiliki

aktivitas biodesulfurisasi terbaik dengan kemampuan degradasi tertinggi sebesar

84,84% dan time course resting sel isolat bakteri SBJ8 mampu untuk

mendegradasi dibenzotiofena dalam jangka waktu 24 jam dengan tingkat

degradasi tertinggi sebesar 81,84%.

viii

KAJIAN RASIO MINYAK AIR DAN KONSENTRASI RESTING SEL

ISOLAT BAKTERI SBJ8 PADA PENGUJIAN AKTIVITAS

BIODESULFURISASI DIBENZOTIOFENA DALAM MODEL MINYAK

TETRADEKANA

Oleh:

I GEDE KRISNA PUTRA PRATAMA

1111205044

Skripsi ini telah mendapat persetujuan pembimbing

Menyetujui,

Pembimbing I

Ir. Ida Bagus Wayan Gunam, MP., Ph.D.

NIP. 19630424 198903 1 003

Pembimbing II

Prof. Dr. Ir. G.P. Ganda Putra, M.P.

NIP. 19620930 198803 1 001

Mengesahkan,

Dekan Fakultas Teknologi Pertanian

Universitas Udayana

Dr. Ir. I Dewa Gede Mayun Permana, MS.

NIP. 19591107 198603 1 004

Tanggal lulus...................................

ix

RIWAYAT HIDUP

I Gede Krisna Putra Pratama dilahirkan di Desa Beraban, Kecamatan

Kediri, Kabupaten Tabanan, Bali pada 11 Mei 1993. Penulis merupakan anak

pertama dari dua bersaudara pasangan Ir. I Putu Eka Putra Wijaya dan Ni Nyoman

Suwiteri.

Penulis mulai menempuh pendidikan di SD Negeri 1 Beraban tahun

1999 dan lulus pada tahun 2005. Penulis melanjutkan pendidikan di SMP Negeri

1 Kediri tahun 2005 dan lulus pada tahun 2008. Tahun 2008 penulis melanjutkan

pendidikan ke SMA Negeri 5 Denpasar dan lulus pada tahun 2011. Pada tahun

2011 Penulis diterima di perguruan tinggi melalui jalur PMDK dan tercatat

sebagai mahasiswa Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Udayana.

Selama tercatat sebagai mahasiswa FTP, penulis aktif di keorganisasian

baik dalam lingkungan fakultas dan universitas. Penulis aktif dibeberapa kegiatan

kemahasiswaan seperti kepanitiaan dan lain sebagainya di lingkungan kampus

Universitas Udayana.

x

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kehadapan Tuhan Yang Maha Esa atas

segala Rahmat dan karunia-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi

yang berjudul “Kajian Rasio Minyak Air dan Konsentrasi Resting Sel Isolat

Bakteri SBJ8 pada Pengujian Aktivitas Biodesulfurisasi Dibenzotiofena

dalam Model Minyak Tetradekana” dengan baik. Skripsi ini disusun

berdasarkan hasil penelitian dan diajukan sebagai salah satu syarat untuk meraih

gelar Sarjana Teknologi Pertanian di Fakultas Teknologi Pertanian Universitas

Udayana.

Skripsi ini dapat diselesaikan dengan baik oleh penulis atas bantuan,

dukungan dan bimbingan dari berbagai pihak. Oleh karena itu dalam kesempatan

ini penulis ingin mengucapkan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada :

1. Bapak Ir. Ida Bagus Wayan Gunam, MP., Ph.D., sebagai dosen

pembimbing I dan Bapak Prof. Dr. Ir. G.P. Ganda Putra, M.P., sebagai

pembimbing II yang telah banyak membantu, membimbing dan

mengarahkan selama pelaksanaan penelitian dan penyusunan skripsi.

2. Bapak Dr. Ir. Dewa Gede Mayun Permana, MS., selaku Dekan Fakultas

Teknologi Pertanian Universitas Udayana.

3. Ibu Ir. Amna Hartiati, MP., selaku Ketua Jurusan Teknologi Industri

Pertanian di Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Udayana.

4. Segenap staf dosen dan pegawai Fakultas Teknologi Pertanian Universitas

Udayana.

xi

5. Segenap teknisi Laboratorium Mikrobiologi Pangan, Laboratorium

Bioindustiri Fakultas Teknologi Pertanian, dan Laboratorium Forensik

Polda Bali atas bimbingan, kemudahan dan petunjuk selama penelitian

hingga penyusuan skripsi ini selesai.

6. Penyandang dana dari Dikti yang diketuai oleh Bapak Ir. Ida Bagus

Wayan Gunam, MP., Ph.D., dalam penelitian Hibah Kompetensi (Hikom)

yang telah memberikan dana untuk kelancaran penelitian.

7. Ayah, ibu, adik, dan seluruh keluarga tercinta yang telah memberikan

motivasi, dukungan dan doa kepada penulis selama masa kuliah, penelitian

dan penyusunan skripsi.

8. Seluruh teman-teman TIP Angkatan 2010, 2011, 2012 yang tidak bisa

disebutkan satu persatu. Teman-teman di grup BDS; Bimby Issasam, Putu

Setiabudi, Hendra Prasetya, Muhammad Iqbal, Surya Adnyana, Wisma P.,

Mayun dan Yoga Seluruh teman-teman FTP Angkatan 2011 terima kasih

telah banyak membantu dan memberikan kesan tak terlupakan bagi penulis

selama masa perkuliahan, pratikum, penelitian dan hingga akhir skripsi ini

Semoga Tuhan Yang Maha Esa, Ida Sang Hyang Widhi Wasa.

membalas semua budi baik ini dengan balasan yang lebih baik. Penulis

menyadari bahwa laporan skripsi ini masih belum sempurna, oleh karena

itu kritik dan saran yang bersifat membangun sangat diharapkan. Akhir

kata semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi semua pihak.

Bukit Jimbaran, Desember 2016

Penulis

xii

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN PERSYARATAN . ............................................................................ i

ABSTRAK . ............................................................................................................ ii

ABSTRACT . .......................................................................................................... iii

RINGKASAN . ....................................................................................................... iv

HALAMAN PENGESAHAN . ............................................................................... viii

RIWAYAT HIDUP . ............................................................................................... ix

KATA PENGANTAR . .......................................................................................... x

DAFTAR ISI .......................................................................................................... xii

DAFTAR TABEL .................................................................................................. xv

DAFTAR GAMBAR ............................................................................................. xvi

DAFTAR LAMPIRAN .......................................................................................... xvii

I. PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang ............................................................................................. 1

1.2. Rumusan Masalah ........................................................................................ 4

1.3. Hipotesis ...................................................................................................... 4

1.4. Tujuan Penelitian ......................................................................................... 5

1.5. Manfaat Penelitian ....................................................................................... 5

II. TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Senyawa Sulfur dalam Minyak Bumi ....................................................... 6

2.2. Dampak dari Emisi Sulfur ......................................................................... 6

2.2.1. Dampak emisi sulfur pada lingkungan ..................................................... 7

2.2.2. Dampak emisi sulfur pada kesehatan ........................................................ 7

2.3. Dibenzotiofena ........................................................................................... 8

xiii

2.4. Metode Pengurangan Senyawa Sulfur (dibenzotiofena) pada Minyak

Bumi ............................................................................................................... 9

2.4.1. Hidrodesulfurisasi ...................................................................................... 9

2.4.2. Biodesulfurisasi.......................................................................................... 11

2.5. Isolat SBJ8 .................................................................................................... 13

2.6. Biodesulfurisasi dengan Resting Sel .............................................................. 14

III. METODE PENELITIAN

3.1. Tempat dan Waktu Penelitian ..................................................................... 15

3.2. Alat dan Bahan Penelitian .......................................................................... 15

3.2.1. Alat ........................................................................................................... 15

3.2.2. Bahan ....................................................................................................... 15

3.3. Pelaksanaan Penelitian ............................................................................... 16

3.3.1. Pembuatan media pertumbuhan ............................................................... 17

3.3.2. Peremajaan dan perbanyakan kultur ........................................................ 17

3.3.3. Preparasi resting sel ................................................................................. 17

3.3.4. Biodesulfurisasi dengan resting sel ........................................................ 18

3.3.5. Penentuan time course resting sel ............................................................ 18

3.4. Variabel yang Diamati ................................................................................ 19

3.4.1. Pengukuran derajat keasaman (pH) .......................................................... 20

3.4.2. Pengukuran kadar residu dibenzotiofena ................................................. 20

3.5. Analisis Data ............................................................................................... 21

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Biodesulfurisasi dengan Resting Sel .......................................................... 22

4.2. Time Course Resting Sel Isolat Bakteri SBJ8 ............................................ 26

xiv

V. KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan ................................................................................................ 26

5.2. Saran ........................................................................................................... 29

DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................. 30

LAMPIRAN ............................................................................................................ 34

xv

DAFTAR TABEL

No. Judul Halaman

1. Rata-rata pH setelah inkubasi resting sel selama 24 jam pada

konsentrasi DBT 200 mg · l–1 dalam tetradekana menggunakan isolat

bakteri SBJ8 pada konsentrasi dan rasio yang berbeda .............................. 22

2. Rata-rata residu DBT (mg · l–1) setelah inkubasi resting sel selama 24

jam pada DBT 200 mg · l–1 dalam tetradekana menggunakan isolat

bakteri SBJ8 pada konsentrasi dan rasio yang berbeda ............................... 23

3. Rata-rata tingkat degradasi (%) resting sel selama 24 jam pada DBT

konsentrasi 200 mg · l–1 dalam tetradekana menggunakan isolat bakteri

SBJ8 pada konsentrasi dan rasio yang berbeda ........................................... 23

xvi

DAFTAR GAMBAR

No. Judul Halaman

1. Struktur kimia dibenzotiofena (Monticello, 2000) ......................................... 9

2. Reaksi hidrodesulfurisasi benzotiofena (Marcelis, 2002) ............................... 11

3. Reaksi hidrodesulfurisasi dibenzotiofena (Marcelis, 2002) ............................ 11

4. Desulfurisasi DBT melalui jalur 4S (Rhee et al., 1998) ................................. 13

5. Diagram alir pengujian aktivitas dan time course resting sel ......................... 16

6. Grafik rata-rata pH, residu DBT, dan tingkat degradasi DBT resting sel pada

rasio minyak air 1:4, 1:2, dan 1:1 dengan konsentrasi sel OD660 30 ............... 25

7. Grafik rata-rata pH, residu DBT, dan tingkat degradasi DBT resting sel pada

rasio minyak air 1:4, 1:2, dan 1:1 dengan konsentrasi sel OD660 20 ............... 26

8. Grafik rata-rata pH, residu DBT, dan tingkat degradasi DBT resting sel pada

rasio minyak air 1:4, 1:2, dan 1:1 dengan konsentrasi sel OD660 10 ............... 26

9. Time course resting sel selama 24 jam pada konsentrasi DBT 200 mg·l–1

dalam tetradekana menggunakan isolat SBJ8 pada rasio minyak air 1:4 dan

konsentrasi sel (OD660 30) ............................................................................... 27

xvii

DAFTAR LAMPIRAN

No. Judul Halaman

1. Tahap preparasi dan biodesulfurisasi dengan resting sel

isolat bakteri SBJ8 ........................................................................................ 34

2. Biodesulfurisasi resting sel isolat bakteri SBJ8 ............................................. 35

3. Time course resting isolat bakteri SBJ8 ......................................................... 36

4. Tabel luas area standar dibenzotiofena dan grafik persamaan linier ............. 37

5. Tabel data hasil pengamatan biodesulfurisasi dengan resting sel isolat

bakteri SBJ8 setelah inkubasi pada waterbath shaker selama 24 jam .......... 38

6. Tabel data hasil pengamatan time course resting sel isolat bakteri SBJ8

dengan kombinasi rasio minyak air 1:4 dengan konsentrasi sel (OD660 30)

yang dicek setiap 4 jam .................................................................................. 39

7. Contoh kromatogram hasil pengamatan standar DBT 200 mg · l–1 ............. 40

8. Kromatogram hasil pengamatan aktivitas biodesulfurisasi resting sel pada

rasio minyak air 1:4 dengan kombinasi konsentrasi sel (OD660 30) ............. 41

1

I. PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Energi merupakan salah satu sumber daya yang sangat penting dan sangat

dibutuhkan pada era modern seperti sekarang ini. Dalam era modern, energi sudah

tidak dapat dipisahkan dari kehidupan sehari-hari. Berbagai aktivitas manusia saat

ini sangat bergantung terhadap ketersediaan sumber daya energi. Beberapa contoh

penggunaan energi digunakan untuk keperluan di sektor transportasi dan

perindustrian. Kebutuhan sumber daya energi di sektor transportasi dan

perindustrian ini terus mengalami peningkatan tiap tahunnya. Hingga saat ini,

sumber energi yang digunakan sebagian besar diperoleh dari minyak bumi

(Hidayati, 2013).

Penggunaan energi minyak bumi yang digunakan pada sektor transportasi

maupun perindustrian tentunya akan menimbulkan dampak negatif pada

lingkungan. Hasil dari pembakaran minyak bumi dapat menjadi polutan pada

udara. Senyawa SO dan SO2 yang dihasilkan dari hasil pembakaran yang tidak

sempurna adalah salah satu faktor utama yang menyebabkan polusi udara di

daerah perkotaan dan juga sebagai penyebab utama hujan asam yang dapat

mengakibatkan kerusakan lahan pertanian, bangunan dan lingkungan secara

keseluruhan (Kabe et al., 1992).

Bahan bakar yang berasal dari fosil mengandung berbagai macam

senyawa organosulfur heterosiklik, yang terdapat dalam bentuk dibenzotiofena

(DBT) dan benzotiofena (BT) (Gunam et al., 2006). Dibenzotiofena (DBT)

merupakan senyawa sulfur organik yang khas dalam bahan bakar fosil. Selain itu,

2

DBT mendominasi komponen sulfur dalam bahan bakar fosil yaitu sebesar

70% (Pikoli et al., 2013). Untuk menghilangkan senyawa sulfur yang berasal dari

bahan bakar fosil dilakukan proses hidrodesulfurisasi. Proses hidrodesulfurisasi

ini memerlukan biaya yang sangat mahal dan memerlukan energi yang tinggi.

Selain itu beberapa senyawa sulfur organik kompleks sangat sulit dihilangkan

dengan proses desulfurisasi ini (Park et al., 2003).

Salah satu metode yang bisa digunakan untuk dapat menghilangkan

senyawa sulfur aromatik dalam bahan bakar fosil adalah biodesulfurisasi.

Biodesulfurisasi adalah suatu metode untuk menurunkan kandungan sulfur

dengan memanfaatkan mikroorganisme. Keuntungan utama biodesulfurisasi

dibandingkan dengan hidrodesulfurisasi adalah proses ini tidak memerlukan

kondisi reaksi yang tinggi seperti misalnya suhu dan tekanan yang tinggi. Proses

ini dapat terjadi pada kondisi tekanan dan suhu normal. Sebagai tambahan

perbandingan antara biodesulfurisasi dan hidrodesulfurisasi adalah biaya yang

lebih hemat dan energi yang diperlukan lebih efisien (Sohrabi et al., 2012).

Pada penelitian sebelumnya telah diketahui beberapa strain bakteri

mampu mendegradasi kandungan dibenzotiofena (DBT). Beberapa strain tersebut

adalah Gordona sp. (Rhee et al.,1998), Desulfovibrio sp. (Kim et al., 1991),

Pseudomonas sp. (Guobin et al., 2005), Bacillus sp. (Hosseini et al., 2006),

Sphingomonas sp. (Gunam et al., 2006), Rhodococcus sp. (Izumi et al., 1994) dan

masih banyak lagi strain bakteri lainnya.

Penelitian yang telah dilakukan dalam proses biodesulfurisasi banyak

menggunakan model minyak tetradekana dengan menggunakan suspensi growing

dan resting sel. Model minyak tetradekana yang mengandung dibenzotiofena telah

3

dapat didesulfurisasi dengan growing dan resting sel oleh Mycobaterium

sp. (Furuya et al., 2003). Biodesulfurisasi dengan menggunakan growing sel

merupakan tahapan awal untuk mempelajari pertumbuhan dan aktivitas degradasi

isolat pada dua fase media pertumbuhan yang memiliki sumber karbon dan

berbagai macam nutrien untuk pertumbuhan sel. Resting sel merupakan tahap

lanjutan dari growing sel, pada tahap ini bertujuan untuk mempelajari kemampuan

sel dalam memanfaatkan sumber sulfur pada minyak tanpa menggunakan nutrien

pada media.

Resting sel perlu dilakukan untuk mempelajari perbandingan rasio minyak

air terhadap kemampuan desulfurisasi pada dua fase media organik dan

mengoptimalkan proses desulfurisasi DBT yang terkandung pada model minyak

dalam media sistem dua fase (Mohebali et al., 2006). Namun, perlakuan model

minyak dengan menggunakan resting sel mengalami beberapa keterbatasan seperti

rasio volumetrik yang rendah antara fase minyak dengan fase cair. Pemisahan

produk minyak dari emulsi minyak, air, dan biokatalis menjadi suatu masalah dan

free sel juga sangat sulit untuk dapat digunakan berulang kali (Tang et al., 2012).

Berdasarkan penelitian Gunam et al. (2013) telah diketahui bahwa perbandingan

rasio minyak air 1:4 pada tingkat absorbansi OD660 sebesar 25 dengan

menggunakan strain bakteri Sphingomonas subartica T7b memiliki tingkat

degradasi hampir mencapai 100%.

Pada penelitian ini isolat bakteri yang digunakan adalah isolat bakteri

SBJ8 yang telah diisolasi dari tanah tercemar minyak bumi di Samboja,

Kalimantan Timur. Berdasarkan penelitian Issassam et al. (2016) sebelumnya

telah diketahui bahwa isolat bakteri SBJ8 memiliki tingkat degradasi

4

dibenzotiofena 200 mg · l–1 yang dilarutkan dalam model minyak tetradekana,

isolat ini mampu menurunkan kandungan dibenzotiofena 200 mg · l–1 hingga

berkurang sampai 80,83% selama 96 jam pada suhu inkubasi 37oC dan pH 7

dengan kecepatan shaker 150 rpm (Issassam et al., 2016). Tujuan dilakukannya

resting sel pada penelitian ini adalah untuk mengetahui perbandingan rasio

minyak/air pada dua fase media dalam memanfaatkan sumber sulfur pada minyak

tanpa menggunakan nutrien pada media dan konsentrasi sel terbaik terhadap

kemampuan biodesulfurisasi dan pola time course resting sel isolat bakteri SBJ8

pada pengujian aktivitas biodesulfurisasi dibenzotiofena dalam model minyak

tetradekana.

1.2. Rumusan Masalah

1. Berapakah perbandingan rasio minyak/air dan konsentrasi resting sel isolat

bakteri SBJ8 terbaik terhadap aktivitas biodesulfurisasi dibenzotiofena dalam

model minyak tetradekana ?

2. Bagaimanakah pola time course resting sel isolat bakteri SBJ8 pada pengujian

aktivitas biodesulfurisasi dibenzotiofena dalam model minyak tetradekana ?

1.3. Hipotesis

1. Perbandingan rasio minyak/air dan konsentrasi pada resting sel isolat bakteri

SBJ8 terhadap aktivitas biodesulfurisasi dibenzotiofena dalam model minyak

tetradekana tertentu memiliki tingkat degradasi tertinggi.

2. Time course degradasi resting sel isolat bakteri SBJ8 pada pengujian aktivitas

biodesulfurisasi dibenzotiofena dalam model minyak tetradekana selama

inkubasi memiliki pola tertentu.

5

1.4. Tujuan Penelitian

1. Untuk mendapatkan perbandingan rasio minyak/air dan konsentrasi pada

resting sel isolat bakteri SBJ8 terbaik dalam proses biodesulfurisasi

dibenzotiofena dalam model minyak tetradekana.

2. Untuk mengetahui pola time course resting sel isolat bakteri SBJ8 pada

pengujian aktivitas biodesulfurisasi dibenzotiofena dalam model minyak

tetradekana.

1.5. Manfaat Penelitian

Dari hasil penelitian ini diharapkan dapat memberi informasi secara ilmiah

kepada pembaca bahwa isolat bakteri SBJ8 yang telah diisolasi mampu

mendegradasi DBT menggunakan metode resting sel dengan tingkat kemampuan

degradasi yang optimal pada proses biodesulfurisasi.