📚 Eksplorasi & Komparasi Topik Dokumen
Pencarian topik
Hasil Dokumen
Ditemukan: 3 dokumenOPTIMASI EKSPRESI GEN PENGKODE ENDOGLUKANASE REKOMBINAN PADA SISTEM RAGI PICHIA PASTORIS
Endoglukanase merupakan enzim yang berperan dalam pemecahan selulosa, komponen utama dinding sel tumbuhan yang melimpah pada biomassa alam. Enzim ini memiliki peran krusial dalam industri kertas, tekstil, pengolahan limbah, dan bioenergi. Namun, produksi endoglukanase secara alami masih terbatas, sehingga pengembangan metode produksi efektif melalui pendekatan bioteknologi sangat diperlukan. Penelitian ini bertujuan untuk mengekspresikan gen endoglukanase rekombinan menggunakan sistem ragi Pichia pastoris dan mengoptimasi kondisi produksi endoglukanase. Tahapan penelitian meliputi seleksi koloni transforman P. pastoris, induksi ekspresi gen menggunakan variasi konsentrasi metanol 1?3% (v/v) selama 5 hari inkubasi pada kepadatan awal sel OD1 dan OD5. Kuantifikasi protein selanjutnya ditentukan dengan metode Bradford. Aktivitas dilakukan dengan menentukan jumlah gula pereduksi hasil hidrolisis substrat carboxymethyl cellulose (CMC) 1% (b/v) menggunakan metode DNS. Analisis terhadap elektroforegram poliakrilamid SDS-PAGE mengonfirmasi keberhasilan sekresi protein rekombinan dalam sel P. pastoris dengan munculnya pita spesifik berukuran 38 kDa. Pada kelompok OD1, aktivitas spesifik tertinggi diperoleh dari perlakuan metanol 2,5% (v/v) sebesar 8,8 ± 1,2 U/mg, sedangkan pada kelompok OD5 aktivitas spesifik enzim optimal (9,2 ± 0,7 U/mg) diperoleh pada perlakuan metanol 2% (v/v). Oleh karena itu, pengujian fungsional menunjukkan bahwa puncak nilai aktivitas spesifik tertinggi dicapai pada hari ke-2 inkubasi untuk kedua variasi kerapatan sel walaupun pertumbuhan sel ragi paling optimal pada hari ke-4. Sejalan dengan hal tersebut, validasi statistik menggunakan Pareto Plot menegaskan bahwa faktor hari (waktu inkubasi) dan OD (kerapatan awal sel) merupakan dua parameter utama yang memberikan kontribusi paling dominan (Magnitude of Effect) dalam mengontrol fluktuasi aktivitas spesifik enzim endoglukanase rekombinan
OPTIMASI REAKSI HIDROGENASI PARSIAL BIODIESEL BERKATALIS AGNI-23 MENGGUNAKAN RESPONS SURFACE METHODOLOGY
Peningkatan penggunaan energi secara global dan masalah keterbatasan cadangan bahan bakar fosil serta pemanasan global telah mendorong upaya untuk menemukan sumber energi yang lebih ramah lingkungan sebagai alternatif yang berkelanjutan; salah satunya adalah biodiesel yang dianggap sebagai opsi pengganti bahan bakar fosil yang lebih ramah lingkungan. Namun demikian, salah satu kelemahan utama dari biodiesel adalah nilai kestabilan oksidasinya yang rendah. Nilai kestabilan oksidasi yang rendah mengindikasikan bahwa biodiesel rentan teroksidasi dan bisa menjadi senyawa korosif yang berpotensi merusak tangki bahan bakar dan mesin kendaraan. Penurunan stabilitas oksidasi biodiesel umumnya disebabkan oleh keberadaan ester metil asam lemak tak jenuh ganda seperti ester metil linoleat dan ester metil linolenat sebagai penyebab utamanya. Di sisi lain, pengaruh positif pada biodiesel dapat ditemukan dari ester metil tak jenuh tunggal seperti ester metil oleat, terutama dalam kaitannya dengan sifat aliran dingin. Oleh karenanya, perlu dicari cara untuk mengubah ester metil asam lemak tak jenuh ganda menjadi ester metil asam lemak tunggal. Salah satu cara untuk mengurangi kadar ester metil asam lemak tak jenuh ganda dalam biodiesel adalah dengan proses hidrogenasi. Namun, proses hidrogenasi pada umumnya memerlukan gas hidrogen. Jika proses hidrogenasi dengan gas hidrogen diterapkan pada skala besar, maka muncul masalah baru terkait faktor keamanan penyimpanan hidrogen. Selain itu, pada dasarnya pabrik biodiesel tidak menghasilkan hidrogen sehingga penggunaan hidrogen dapat meningkatkan biaya operasi. Di sisi lain, seiring dengan peningkatan produksi biodiesel maka jumlah gliserol akan meningkat. Dengan demikian, diperlukan cara baru untuk memanfaatkan gliserol. Hidrogenasi parsial biodiesel dengan menggunakan gliserol sebagai agen pendonor hidrogen menawarkan solusi yang menarik. Pada proses tersebut, gliserol sebagai produk samping dari proses produksi biodiesel digunakan sebagai agen pendonor hidrogen. Gliserol yang kehilangan satu atom hidrogen pada gugus hidroksil sekunder akan berubah menjadi dihidroksiaseton yang nilai jualnya 40 kali lipat lebih tinggi dibandingkan gliserol. Di sisi lain, hidrogen yang terlepas dari gliserol digunakan untuk menghidrogenasi ester metil asam lemak tak jenuh ganda menjadi ester metil asam lemak tak jenuh tunggal. Berdasarkan hal tersebut, proses hidrogenasi parsial biodiesel dengan menggunakan gliserol sebagai agen pendonor hidrogen dapat menyelesaikan masalah rendahnya nilai kestabilan oksidasi biodiesel serta masalah keberlimpahan gliserol di pasaran. Namun, diperlukan katalis yang tepat agar reaksi tersebut dapat berlangsung sesuai dengan harapan. Penelusuran kandidat-kandidat katalis reaksi hidrogenasi parsial biodiesel menunjukan bahwa katalis AgNi-23 mampu meningkatkan nilai kestabilam oksidasi biodiesel dari 11 jam menjadi >55 jam. Selain itu, reaksi hidrogenasi parsial dengan katalis AgNi-23 mampu menghasilkan dihidroksiaseton dengan kadar 0,425 g/L. Namun, reaksi tersebut perlu dilakukan optimasi agar dapat dihasilkan biodiesel dengan kestabilan oksidasi yang baik serta dihidroksiaseton dengan kadar yang lebih tinggi. Pada penelitian ini, dilakukan optimasi reaksi hidrogenasi parsial berkatalis AgNi- 23. Variabel bebas meliputi waktu reaksi, temperatur reaksi, massa katalis, dan massa trikalsium oktagliseroksida. Variabel terikat meliputi oxidation stability index (OSI), perubahan angka iodium (?IV), perubahan angka peroksida (?PV), serta kadar dihidroksiaseton (DHA) yang terbentuk. Percobaan diawali dengan melakukan variable screening menggunakan percobaan fractional factorial 24-1 untuk mengetahui signifikansi pengaruh tiap variabel terhadap respons/variabel terikat serta mengetahui signifikansi dari ketidaklinearan. Jika ketidaklinearan berpengaruh signifikan maka percobaan dilanjutkan dengan tempuhan lengan bintang (panjang lengan bintang = 2) untuk mengoptimasi respons. Jika ketidaklinearan tidak berpengaruh signifikan, maka percobaan akan dijadikan percobaan full factorial 24. Di sisi lain, untuk memperkirakan galat acak dalam percobaan ini, maka dilakukan 5 tempuhan titik tengah. Data hasil percobaan kemudian diolah menggunakan Minitab Statistical Software (versi 2021). Hasil penelitian menunjukkan bahwa kondisi optimum reaksi hidrogenasi parsial biodiesel menggunakan katalis AgNi-23 diperoleh pada waktu reaksi 4,7 jam, temperatur 250 °C, konsentrasi trikalsium oktagliseroksida sebesar 6,53%, dan konsentrasi katalis sebesar 2,76%. Pada kondisi ini, biodiesel yang dihasilkan menunjukkan penurunan angka iodium sebesar 10,49 g-I?/100 g, penurunan angka peroksida sebesar 18,72 meq/kg, serta peningkatan nilai kestabilan oksidasi hingga 40,95 jam. Selain itu, terbentuk produk samping dihidroksiaseton (DHA) sebesar 0,37 g/L. Setiap variabel reaksi memiliki pengaruh signifikan terhadap respons, baik secara individu maupun interaksi. Model matematis yang dihasilkan mampu memprediksi perubahan kualitas biodiesel dan kadar DHA berdasarkan variasi kondisi operasi, yang dapat menjadi dasar dalam pengembangan proses produksi biodiesel yang lebih efisien dan bernilai tambah.
USULAN METODE PENJADWALAN JOB SHOP DI PT X MENGGUNAKAN ALGORITMA SHIFTING BOTTLENECK YANG MENGAKOMODASI PENJADWALAN ULANG
PT X merupakaan perusahaan yang berfokus pada pembuatan mesin khusus untuk industri otomotif (job shop). Secara umum, penjadwalan PT X dilakukan hanya dengan melihat pekerjaan yang memiliki tenggat waktu terdekat. Namun, metode ini kurang sesuai karena variasi jumlah dan durasi dari semua proses yang diperlukan. Hal ini berisiko menurunkan kualitas layanan PT X di mata pelanggan. Selain itu, penjadwalan secara garis besar juga masih dilakukan manual yang membutuhkan waktu cukup lama. Hal ini juga dilakukan dalam penanganan job baru yang datang, jadwal akan disesuaikan satu per satu secara manual yang bersifat repetitif. Berdasarkan data historis, keberadaan masalah ini didukung oleh fakta bahwa terdapat 37% pekerjaan yang terlambat secara keseluruhan. Dengan demikian, terdapat urgensi untuk mencari model penjadwalan yang dapat membantu PT X menangani job baru. Berdasarkan kebutuhan tersebut, penelitian dimulai dengan meninjau alternatif- alternatif yang memungkinkan untuk diterapkan. Alternatif tersebut meliputi algoritma shifting bottleneck, algoritma particle swarm optimization, algoritma genetika, dan mixed-integer programming (MIP). Kemudian, setiap alternatif dievaluasi untuk mengidentifikasi algoritma yang paling sesuai dengan kebutuhan PT X. Setelah dilakukan perbandingan, dievaluasi bahwa algoritma shifting bottleneck berpotensi sesuai untuk menghadapi masalah PT X. Maka dari itu, algoritma shifting bottleneck ditetapkan sebagai algoritma terpilih untuk diuji secara mendetail dengan data historis PT X. Hasil pengujian algoritma shifting bottleneck berhasil menurukan makespan sebesar 13%, dari yang mulanya 10446.2 jam menjadi 9086.7 jam pada kasus normal. Lebih lanjut, makespan kasus penjadwalan ulang yang mulanya 12163.3 jam juga berkurang hingga 8908.1, berkurang sebesar 27%. Maka dari itu, penjadwalan dengan algoritma usulan yang disesuaikan terbukti memberikan dampak yang positif jika dibandingkan penjadwalan existing PT X.