Judul: Identifikasi Gen Termoasidofilik Piruvat Dekarboksilase dan Alkohol Dehidrogenase pada Bacillus sp-Pjv serta Optimasi Fermentasi dengan Substrat Gula Lontar
Abstrak: Indonesia merupakan salah satu produsen kelapa sawit terbesar di dunia. Industri ini menghasilkan produk samping berupa Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS) yang mencapai 39.369.200 ton/tahun. Kandungan selulosa pada TKKS sebesar 46.51% sehingga potensial digunakan sebagai bahan baku bioetanol generasi kedua. Biokonversi TKKS menjadi bioetanol terdiri atas perlakuan awal untuk menurunkan kristalitas selulosa dan menghilangkan lignin, hidrolisis selulosa atau sakarifikasi enzimatis untuk menghasilkan gula yang dapat difermentasi dan fermentasi gula menjadi bioetanol. Permasalahan dalam proses konversi biomassa menjadi bioetanol salah satunya adalah belum optimalnya proses dan teknologi konversi. Konversi dengan menggunakan metode sakarifikasi dan fermentasi serentak terkendala oleh perbedaan suhu optimal antara sakarifikasi enzimatis dan fermentasi. Hidrolisis memerlukan suhu termofilik dan pH asam supaya enzim selulase dapat bekerja optimal sedangkan fermentasi berlangsung pada suhu mesofilik. Oleh karena itu diperlukan enzim fermentatif termoasidofilik supaya proses tersebut dapat berlangsung serentak. Piruvat dekarboksilase (PDC) dan alkohol dehidrogenase (ADH) merupakan enzim pada tahap akhir lintas fermentasi. PDC memecah senyawa intermediet piruvat menjadi asetaldehid dan CO2 kemudian ADH mereduksi asetaldehid menjadi etanol. Oleh karena itu, enzim PDC dan ADH menjadi salah satu indikator sifat fermentatif suatu mikroorganisme. Buah Protium javanicum, asal Lombok Timur Indonesia tumbuh pada temperatur cukup tinggi, memiliki rasa masam dan beraroma alkoholik sehingga diduga telah terjadi fermentasi oleh mikroorganisme dalam buah tersebut. Berdasarkan karakteristik itu, besar kemungkinan buah ini memiliki mikroorganisme termoasidofilik pembawa gen pdc dan adh. Penelitian ini bertujuan menyeleksi mikroorganisme termoasidofilik penghasil piruvat dekarboksilase dan alkohol dehidrogenase, menguji kemampuan tiap isolat dalam fermentasi bioetanol dan mengoptimasi faktor fermentasi dari isolat yang paling potensial. Identifikasi gen pembawa pdc dan adh dilakukan dengan mengamplifikasi DNA menggunakan primer spesifik dalam mesin real time PCR. Kemudian, hasil identifikasi tersebut dikonfirmasi dengan melakukan uji fermentasi. Fermentasi dilakukan pada bioshaker suhu 50°C selama 48 jam dengan kecepatan 100 rpm. Komposisi media fermentasi antara lain : 10% gula lontar, 0.1% serbuk pretreatment TKKS, 10% inokulum dengan OD 0.5. Setelah proses perlakuan awal, selulosa seharusnya dipecah menjadi gula monosakarida (glukosa) namun karena ketiadaan enzim tersebut pada media fermentasi, digunakan gula lontar dengan persentase tertentu. Gula lontar merupakan salah satu bahan baku bioetanol generasi pertama dengan kandungan glukosa dan beberapa mineral. Pada proses hidrolisis enzimatis, tidak semua TKKS dikonversi menjadi glukosa sehingga serbuk pretreatment TKKS tetap dimasukkan ke dalam media fermentasi. Kemudian, optimasi fermentasi dengan tujuan mendapatkan kombinasi optimal dari faktor fermentasi dilakukan terhadap isolat yang paling potensial dengan menggunakan metode respon permukaan desain box Behnken dengan dua kali ulangan. Hasil identifikasi gen pdc dan adh menunjukkan bahwa empat isolat dari buah ketimus (BS 1, BS2, BS 4, Bacillus sp-Pjv) memiliki gen pdc dan adh dengan amplifikasi gen adh paling awal oleh Bacillus sp-Pjv (Cq=14.68). Hasil uji fermentasi menunjukkan bahwa isolat Bacillus sp-Pjv menghasilkan etanol lebih tinggi dibandingkan dengan isolat lain. Optimasi fermentasi pada Bacillus sp-Pjv menunjukkan level optimum faktor fermentasi pada : waktu inkubasi 72 jam, 10% inokulum Bacillus sp-Pjv OD439nm 1 dan 10% gula lontar. Pada kombinasi itu, etanol yang dihasilkan sebesar 0.17% atau 1.3413 g/L.
Keyword: piruvat dekarboksilase, alkohol dehidrogenase, termoasidofilik, Bacillus sp-Pjv, metode respon permukaan

Judul: Produksi Bioetanol dari Limbah Tanaman Jagung Melalui Sakarifikasi dan Fermentasi Simultan Menggunakan Biakan Zymomonas mobilis dan Pichia stipitis
Abstrak: Bioethanol is renewable energy can produce from fermentation of sugar (Anuj et al., 2007). Bioethanol can be given from material that has lignocellulose. Indonesia has a pottential raw material that can be renewable. In Indonesia this material is plenitude and have a high componnent cellulose inside. The use of harvest stover has advantages there are not have competitive with food, price is cheap, and that material is so much in Indonesia (Rachamniah et al., 2009). Usually, cornstover only can be used to fuel (dirrect), feedstock, and most of not use and only be waste. This waste have a component such as cellulose 36.81%, hemicellulose 27.01%, lignin 15.07% and ash 6.04%. (Anonim, 2009). Use of Lignococellulotic only a part of cellulose, whreas 27.01% ingredients of cornstover is hemicellulose can be used to ethanol production. Use of hemicellulose hoped can increase concentration of ethanol. Hydrolysis process and fermentation will be effective and efficient if done continiusly without long time break or use simultaneous saccharification and fermentation process (SSF). In tis process use enzym cellulase, xylanase, β-glucosidase added for produce glucose and xylose. Microorganism that can used for produce ethanol such as Zymomonas mobilis and Pichia stipitis. Zymomonas mobilis can produce ethanol (5-10%) and productivity (2,5 times) higher than Saccharomyces cereviseae (Zhang et al., 1995 and Dien et al., 2003). Pichia stipitis can use pentose that can not use by Saccharomyces cererviseae and Pichia stipitis. The objectives of this research are to determine productivity of saccharification and fermentation process with measuring fermentation parameters, such as producing biomass, changing of pH, using of reduction sugar, using of total sugar, producing ethanol, the correlation of substrate consumption to the product or biomass, biomass to the product and efficiency for each microorganism. In this research, pretreatment process there are delignification, hydrothermal I and hydrothermal II. Delignification using 0,073 g/g cornstover. Condition temperature of delignification that is 74,6oC as long as 2 hour (Hakim, 2010). Condition temperature of hydrothermal I that is 121oC as long as 1 hour. Condition temperature of hydrothermal II that is 180oC as long as 20 minute. After that, cornstover that has pretreatment 6,67% (dw/v) mix with liquor substrate. Liquor substrate consist of liquor from pretreatment and buffer sitrate phosphate pH 5 with comparison 1:1. After that, hydrolysis enzym process done with added cellulase 7 IU/g cellulose and xylanse 3 IU/g hemicellulose. Condition temperature of hydrolysis enzym that is 50oC as long as 24 hour. After process hydrolysis enzim finished, simultaneous saccharification and fermentation done with the temperature condition that is 32oC, added nutrient fermentation that is urea (24%) has many 0,167% (v/v) (Thomsen et al., 2008). Hydrolysis enzym process done with added cellulase 7 IU/g cellulose, xylanse 3 IU/g hemicellulose, and β-glucosidase added has many 1 IU/g cellulose. The starter added that is 10% (v/v) (Samsuri et al., 2007). Starter that use from microorganism Zymomonas mobilis, mix of microorganism Zymomonas mobilis and Pichia stipitis and Pichia stipitis As long as simultaneous saccharification and fermentation going on, measuring done such as biomass, pH, reduction sugar and total sugar analysis.
Keyword: 

Judul: Hamiltonian formulation for linear waves motion in two layers fluid
Abstrak: The surface wave could be considered as a wave that separates two fluids, namely water and air. Based on this assumption, it is introduced the interfacial wave, a wave between two layers of fluid with different density. The formulation of interfacial waves motion begins with deriving the base equation of irrotational ideal fluid. Furthermore, according to irrotational fluid assumption, the base equation can be stated in velocity potential. In this derivation, the fluids domain is assumed to be restricted by rigid lid boundary conditions, both at the upper and lower limit. Therefore, the interfacial waves motion can be explained in a hamiltonian formulation. In the hamiltonian formulation, total energy is defined as the sum of kinetic and potential energy. The hamiltonian system is obtained from reduction of kinetic energy by using the Dirichlet Neumann Operator. The resulted kinetic energy equation is nonlinear. Therefore, this form is linearized by first part of the Taylor expansion. This linearization gives a dispersion relation of linear wave. Based on this dispersion relation, the phase speed of the linear wave depends on the density ratio of the two layers fluid.
Keyword: