PRODUKSI GULA REDUKSI DARI BAGASSE TEBU MELALUI HIDROLISIS ENZIMATIK MENGGUNAKAN CRUDE ENZYME SELULASE DAN XYLANASE

dokumen-dokumen yang mirip
PENGGUNAAN PRETREATMENT BASA PADA DEGRADASI ENZIMATIK AMPAS TEBU UNTUK PRODUKSI ETANOL

PRODUKSI GULA REDUKSI DARI BAGASSE TEBU MELALUI HIDROLISIS ENZIMATIK MENGGUNAKAN CRUDE ENZYME SELULASE DAN XILANASE

STUDI BAHAN BAKU BERLIGNOSELULOSA DARI LIMBAH PERTANIAN UNTUK PRODUKSI GULA XILOSA MURAH DIIKUTI PROSES FERMENTASI MENGHASILKAN ETANOL

LATAR BELAKANG. Bahan bakar Fosil - Persediannya menipis - Tidak ramah lingkungan. Indonesia

PENGEMBANGAN TEKNOLOGI PRODUKSI BIOETANOL GENERASI 2 MELALUI PEMANFAATAN SELULOSA DAN HEMISELULOSA DALAM JERAMI PADI

BAB I PENDAHULUAN. Advisory (FAR), mengungkapkan bahwa Indonesia adalah penyumbang

BAB I PENDAHULUAN. samping itu, tingkat pencemaran udara dari gas buangan hasil pembakaran bahan

HASIL DAN PEMBAHASAN

APPENDIKS A PROSEDUR KERJA DAN ANALISA

PRODUKSI XILOSA DARI JERAMI PADI OLEH ENZIM XILANASE

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

II. TINJAUAN PUSTAKA

PENGGUNAAN PRETREATMENT BASA PADA PROSES DEGRADASI ENZIMATIK AMPAS TEBU UNTUK PRODUKSI ETANOL

BAB I PENDAHULUAN. Energi (M BOE) Gambar 1.1 Pertumbuhan Konsumsi Energi [25]

BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang

BAB I PENDAHULUAN. dalam berbagai industri seperti makanan, minuman, kosmetik, kimia dan

BAB I PENDAHULUAN. Segala penciptaan Allah SWT dan fenomena alam yang terjadi pasti terdapat

HASIL DAN PEMBAHASAN

BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Ervi Afifah, 2014 Produksi Gula Hidrolisat Dari Serbuk Jerami Padi Oleh Beberapa Fungi Selulolitik

I. PENDAHULUAN. menurun. Penurunan produksi BBM ini akibat bahan bakunya yaitu minyak

TINJAUAN PUSTAKA. Biogas merupakan gas yang mudah terbakar (flammable), dihasilkan dari

Teknik Bioenergi Dosen Pengampu: Dewi Maya Maharani. STP, M.Sc

Peralatan dan Metoda

Disusun Oleh: Diyanti Rizki Rahayu Puspita Ardani Ir. Nuniek Hendriani, M.T. Dr. Ir. Sri Rachmania Juliastuti, M.Eng

BAB I PENDAHULUAN. Kebutuhan akan energi semakin meningkat dengan peningkatan jumlah

BAB I PENDAHULUAN. Bioetanol merupakan salah satu alternatif energi pengganti minyak bumi

1.3 TUJUAN PENELITIAN

I. PENDAHULUAN. yang tidak dapat diperbaharui) disebabkan oleh pertambahan penduduk dan

BAB I PENDAHULUAN. Universitas Sumatera Utara

I. PENDAHULUAN. Limbah industri gula tebu terdiri dari bagas (ampas tebu), molases, dan blotong.

Optimasi Produksi Enzim Selulase untuk Hidrolisis Jerami Padi

I. PENDAHULUAN. 1.1.Latar Belakang dan Masalah. Kebutuhan energi makin lama makin meningkat. Peningkatan kebutuhan

I. PENDAHULUAN. Saat ini persediaan Bahan Bakar Minyak (BBM) di Indonesia semakin

D.8-1. Abstrak. menggunakan limbah. padi sehingga menghasilkan glukosa. dari jerami. sebesar. Disamping itu, bahan. selulosa

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

I. PENDAHULUAN. Kebutuhan Bahan Bakar Minyak (BBM) saat ini meningkat. Pada tahun

PENDAHULUAN Latar Belakang

I. PENDAHULUAN. Bioetanol merupakan suatu bentuk energi alternatif, karena dapat. mengurangi ketergantungan terhadap Bahan Bakar Minyak dan sekaligus

Pengaruh Hidrolisa Asam pada Produksi Bioethanol dari Onggok (Limbah Padat Tepung Tapioka) Oleh :

PENGARUH VARIASI ph DALAM PROSES FERMENTASI BAGAS TEBU MENJADI GAS HIDROGEN MENGGUNAKAN ENTEROBACTER AEROGENES

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Hidrolisis Ampas Tebu Secara Enzimatis Menggunakan Trichoderma reesei

Jurnal Keteknikan Pertanian Tropis dan Biosistem Vol. 2 No. 3, Oktober 2014,

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang.

1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

1.1 LATAR BELAKANG MASALAH

III. METODOLOGI PENELITIAN. Penelitian ini dilaksanakan dari bulan Maret sampai bulan Agustus 2013 di

TINJAUAN PUSTAKA. Bioetanol merupakan etanol yang dihasilkan dari fermentasi glukosa yang

BAB 1V HASIL DAN PEMBAHASAN. Berdasarkan hasil uji Somogyi-Nelson pada substrat kulit buah kakao

BAB I PENDAHULUAN. dikarenakan sudah tidak layak jual atau busuk (Sudradjat, 2006).

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

KARBOHIDRAT DALAM BAHAN MAKANAN

I. PENDAHULUAN. Provinsi Lampung merupakan salah satu sentra produksi pisang nasional.

RINA ANDAYANI. Laboratorium Pengolahan Limbah Industri

Uji Kualitatif Karbohidrat dan Hidrolisis Pati Non Enzimatis

PENURUNAN KADAR LIGNIN DARI TANDAN KOSONG KELAPA SAWIT (TKKS) DAN PEMECAHAN MATERIAL SELULOSA UNTUK PEMBENTUKAN GLUKOSA DENGAN PROSES FUNGAL TREATMENT

1. PENDAHULUAN. kelapa sawit terbesar di dunia. Luas perkebunan sawit di Indonesia dari tahun ke

PEROLEHAN GLUKOSA DENGAN HIDROLISIS ENZIMATIS DARI AMPAS TEBU MENGGUNAKAN TRICHODERMA VIRIDE DAN ASPERGILUS NIGER SEBAGAI BAHAN BAKU BIOETANOL

III. METODE PENELITIAN. Penelitian dilaksanakan pada Desember 2014 Mei 2015 di. Laboratorium Mikrobiologi FMIPA Universitas Lampung.

BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN. selulosa dan lignin yang terdapat pada dinding sel tumbuhan. Oleh karena

Tinjauan Pustaka. Tabel II.1 Parameter Ciri Softwood dan Hardwood (Soerawidjaja, 2005)

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

BAB I. PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang

BAB I PENDAHULUAN. tidak ramah lingkungan dalam bidang industri (Falch, 1991).

5/7/2015. Selulosa. Hemiselulosa (%) Lignin (%) (%) Serat kapas Btg kayu Bagase Jerami , ,8

7 HIDROLISIS ENZIMATIS DAN ASAM-GELOMBANG MIKRO BAMBU BETUNG SETELAH KOMBINASI PRA-PERLAKUAN SECARA BIOLOGIS- GELOMBANG MIKRO

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

KARBOHIDRAT. Karbohidrat berasal dari kata karbon (C) dan hidrat atau air (H 2 O). Rumus umum karborhidrat dikenal : (CH 2 O)n

III. HASIL DAN PEMBAHASAN

BAB III METODE PENELITIAN. A. Waktu dan Tempat Penelitian. Penelitian dilaksanakan pada bulan Maret-November 2012 di

BAB 5. HASIL DAN PEMBAHASAN. 1. Data pengukuran kompos limbah pertanian (basah) dan sampah kota. Jerami Padi 10 3,94 60,60. Kulit Pisang 10 2,12 78,80

II. TINJAUAN PUSTAKA. banyak jumlahnya. Menurut Basse (2000) jumlah kulit pisang adalah 1/3 dari

II. TINJAUAN PUSTAKA. ketersediaannya di Indonesia. Berdasarkan data Badan Pusat Statistik (2014),

LAPORAN PRAKTIKUM BIOKIMIA HIDROLISIS AMILUM (PATI)

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

TINJAUAN PUSTAKA. Onggok merupakan limbah dari industri tapioka yang berbentuk padatan yang

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

PEMBUATAN BIOETANOL DARI RUMPUT GAJAH

dilakukan lisis sel untuk memperoleh enzimnya. Kerja enzim ekstraseluler yaitu memecah atau mengurai molekul-molekul kompleks menjadi molekul yang

PENGARUH PERLAKUAN AWAL BIOMASA JERAMI PADI UNTUK MERECOVERI GULA REDUKSI DENGAN METODE HIDROLISA SECARA ENZIMATIS. Harunsyah dan Ridwan

BIOETHANOL. Kelompok 12. Isma Jayanti Lilis Julianti Chika Meirina Kusuma W Fajar Maydian Seto

KARBOHIDRAT. Sulistyani, M.Si

II. TINJAUAN PUSTAKA. Xilan atau disebut juga hemiselulosa merupakan karbohidrat yang

PRODUKSI GULA REDUKSI DARI SABUT KELAPA MENGGUNAKAN KOMBINASI TEKNOLOGI AIR SUBKRITIS (DENGAN GAS PENEKAN N2) DAN HIDROLISIS ENZIMATIK

BAB I PENDAHULUAN. mempunyai mata pencaharian sebagai petani. Salah satu contoh sektor

BAB I PENDAHULUAN. I.1.Latar Belakang

II. TINJAUAN PUSTAKA. Buah kakao (Gambar 1) umumnya terdiri dari 73,63% bagian kulit (pod

II. TINJAUAN PUSTAKA

KADAR GLUKOSA DAN BIOETANOL PADA FERMENTASI TEPUNG KETELA POHON (Manihot utilissima Pohl) DENGAN DOSIS RAGI DAN WAKTU FERMENTASI YANG BERBEDA

III. METODOLOGI PENELITIAN. Penelitian ini dilaksanakan dari bulan Juli sampai bulan September 2010 di

ABSTRAK. Kata kunci : ampas padat brem, hidrolisis, H 2 SO 4, gula cair

III METODOLOGI PENELITIAN. Nangka yang didapatkan dari Pasar Induk Caringin Kota Bandung dan biakan

Kodri*, Bambang Dwi Argo, Rini Yulianingsih

PENGARUH PERLAKUAN AWAL BIOMASA JERAMI PADI UNTUK MERECOVERI GULA REDUKSI DENGAN METODE HIDROLISA SECARA ENZIMATIS. Harunsyah 1*, Ridwan 2 ABSTRAK

Lampiran 1. Tatacara analisis kimia limbah tanaman jagung. Kadar Air (%) = (W1-W2) x 100% W1. Kadar Abu (%) = (C-A) x 100% B

Utilization of Microwave Pretreatment Process Degradation of Lignin in Pulp Sugarcane (Bagasse) in Bioethanol Production

BAB I. PENDAHULUAN. bahan bakar fosil. Kebutuhan energi nasional ditopang minyak bumi sekitar 51,66%,

BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN. blender, ukuran partikel yang digunakan adalah ±40 mesh, atau 0,4 mm.

BAHAN DAN METODE. Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Analisis Hasil Pertanian,

BAB 1 PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

Transkripsi:

PRODUKSI GULA REDUKSI DARI BAGASSE TEBU MELALUI HIDROLISIS ENZIMATIK MENGGUNAKAN CRUDE ENZYME SELULASE DAN XYLANASE Penyusun: Charlin Inova Sitasari (2310 100 076) Yunus Imam Prasetyo (2310 100 092) Dosen Pembimbing: Prof. Dr. Ir. Arief Widjaja, M.Eng Laboratorium Teknologi Biokimia Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri Institut Teknologi Sepuluh Nopember

Pendahuluan 2

Latar Belakang Alternatif Pemanfaatan Bagasse Tebu Menggunakan CRUDE ENZYME SELULASE DAN XILANASE Komposisi BAGASSE TEBU : 45% selulosa, 26% hemiselulosa, 20%lignin, 9% impurities Jumlah Limbah Pertanian Berlignoselulosa Meningkat Produksi GULA REDUKSI 3

Rumusan Masalah 1. Bagasse tebu mengandung 45 % selulosa dan 26% hemiselulosa yang belum dimanfaatkan menjadi gula reduksi. 2. Harga enzim murni yang mahal sehingga diperlukan penggunaan crude enzim dari selulase dan xilanase dalam menghasilkan gula reduksi. 3. Enzim selulase dan xilanase perlu disinergikan untuk menghasilkan gula reduksi yang lebih banyak. 4

Tujuan Penelitian 1. Menghasilkan crude enzyme selulase dan xilanase 2. Mempelajari pengaruh jenis dan komposisi campuran enzim pada hidrolisis enzimatik bagasse tebu untuk mendapatkan gula reduksi yang optimum. 3. Mendapatkan perbandingan konversi/yield antara enzim murni dengan crude enzim selulase dan xilanase dalam menghasilkan gula reduksi. 5

Tinjauan Pustaka 6

Gula Reduksi Gula yang mempunyai kemampuan untuk mereduksi. Hal ini dikarenakan adanya gugus aldehid atau keton bebas. Contoh gula yang termasuk gula reduksi adalah glukosa, manosa, fruktosa, laktosa dan maltosa. 7

Bagasse Tebu Ampas tebu (bagasse) merupakan limbah padat dan berserat yang berasal dari proses penggilingan batang tebu (Saccharum oficinarum) setelah diambil niranya pada industri gula. Bagasse tebu mengandung 45% selulosa, 26% hemiselulosa (92% xylose), 20% lignin, 2,1% ash, dan komponen lain (garam). (Boussarsar, 2009) 8

Lignin Lignin merupakan polimer amorf penyusun kayu dengan berat molekul yang besar dan memiliki struktur yang kompleks yang terdapat pada dinding sel tumbuhan. 9

Proses Pretreatment Bahan Berlignoselulosa Untuk menghancurkan ikatan lignin sehingga komponen hemiselulosa ataupun selulosa lebih mudah untuk didegradasi dan diperoleh proses hidrolisis enzimatik yang optimal PRETREATMENT MEKANIK seperti penggilingan (milling) & penghancuran PRETREATMENT KIMIAWI yaitu penghancuran ikatan lignin dengan menggunakan larutan NaOH encer (Douglas dan George, 1988) 10

Selulosa Selulosa merupakan polimer glukosa linier hidrofilik yang dihubungkan oleh ikatan glioksida. Selulosa berfungsi sebagai penguat pada batang tumbuhan. (Lee, 1992) 11

Hemiselulosa Hemiselulosa merupakan heteropolisakarida yang merupakan gabungan dari polimer dengan rantai relatif lebih pendek dan bercabang, terdiri dari monomer xylosa, arabinosa, glukosa, manosa dan galaktosa dengan struktur amorf. (Bailey dan Ollis, 1986) 12

Enzim Selulase Enzim selulase adalah enzim yang dapat mendegradasi selulosa (polisakarida dari bentukan glukosa). Umumnya selulase mendegradasi selulosa yang memiliki rantai yang lebih pendek dari komponen kayu (selulosa, hemiselulosa, lignin, ekstraktif dan mineral). Enzim Selulase Glucose 13

Degradasi Selulosa 15

Substrat untuk Produksi Enzim Selulase Enzim selulase dapat diproduksi dari berbagai jenis karbohidrat, yakni: 1. Bahan murni seperti laktosa 2. Bahan sereal seperti tepung kedelei, tepung jagung, tepung gandum, limbah pertanian seperti bagas, pohon jagung, jerami gandum atau jerami padi. Muthuvelayudham dan Viruthagiri (2006) melaporkan bahwa T. reesei QM 9414 tumbuh baik pada glukosa, xilosa, laktosa, selulosa, bagas tebu dan jerami padi. 16

Enzim Xylanase Enzim xilanase merupakan biokatalis reaksi hidrolisis xylan (hemiselulosa) menjadi gula pereduksi. Enzim xilanase dapat dihasilkan oleh sejumlah mikroorganisme seperti: A. niger, Bacillus, Cryptococcus, Penicillium, Aureo-basidium, Fusarium, Rhizomucor, Humicola. Jenis jamur yang berpotensi menghasilkan enzim xilanase yaitu jamur Trichoderma ressei. 17

Degradasi Hemiselulosa Xilanase OH OH O OH OH Hemiselulosa Xilosa 19

Penelitian Terdahulu Peneliti Objective Variabel Hasil Koullas D. P., dkk (1992) B.O. Aderemi dkk. (2008) Lutfiana dan Winda (2011) Mempelajari efek dari delignifikasi basa pada sakarifikasi jerami pandum dengan enzim selulase Menghasilkan glukosa dari jerami padi dengan memanfaatkan A. Niger yang diisolasi dari biji jagung Hidrolisis jerami padi secara enzimatik dengan pretreatment basa untuk produksi hidrogen Konsentrasi NaOH: 0%, 2%, 4%, 6%, 8%, 10% Suhu: 45-50 C ph: 4,5-5 Konsentrasi NaOH: 1%, 2%, 4% Suhu hidrolisa: 60 C dan 80 C ph hidrolisis: 3 dan 5,5 Kadar selulosa tertinggi pada konsentrasi NaOH 4% dengan kadar selulosa 44,6% Peningkatan yield glukosa 87% Konsentrasi optimal NaOH adalah 4% Suhu dan ph optimum adalah 60 C dan 3 dengan hasil konsentrasi gula tertinggi adalah 10,898 gr/l 18

Penelitian Terdahulu Peneliti Objective Variabel Hasil Mufnaiti Prihartini (2012) Nadiem Anwar (2012) Produksi hidrogen dari jerami padi melalui hidrolisis enzimatik dan fermentasi Produksi hidrogen dari jerami padi secara fermentasi anaerobik nonfotosintesis melalui hidrolisis enzimatik Enzim: campuran enzim murni (T/A=2/1), enzim murni T.reseei, enzim murni A.niger, crude enzim T.reseei dan campuran crude enzim (T/A=2/1) Enzim: enzim murni, enzim kasar T.reseei dan A.niger, enzim kasar (T/A=2/1; T/A=1/1; T/A=1/2) Enzim murni yang menghasilkan yield gula reduksi paling tinggi sebesar 0,2 Proses hidrolisis terbaik menggunakan enzim kasar dengan rasio T/A=2/1, dengan konsentrasi gula reduksi tertinggi 8,7 g/l 19

Metodologi Penelitian 20

Metodologi Penelitian Sugarcane Bagasse Trichoderma reesei Aspergillus niger Mechanical Pretreatment 100-120 mesh Chesson Analysis Produce crude enzyme with wheat bran substrate Produce crude enzyme with rice straw substrate Chemical Pretreatment (NaOH 1%) Crude enzyme xylanase Enzyme activity test Crude enzyme cellulase Chesson Analysis Enzymatic hydrolysis Reducing sugar Sugar concentration test: DNS (reducing sugar) HPLC (glucose, xylose,etc.) 21

Kondisi Operasi Penelitian Pretreatment 1. Ukuran partikel bagasse tebu 100-120 mesh 2. Temperatur 80 o C 3. Waktu 8 jam Produksi Enzim 1. Ukuran partikel bahan baku 100-120 mesh 2. Jenis strain T. reesei dan A. niger 3. Temperatur 32 o C 4. ph 5,5 5. Waktu inkubasi 8 hari 22

Kondisi Operasi Penelitian 1. Ukuran partikel bagasse tebu 100-120 mesh 2. Temperatur 60 o C 3. ph 3 4. Waktu hidrolisa 48 jam 5. Rasio enzim/bagasse tebu 93 U/5 gr bagasse tebu 23

Variabel Penelitian Komposisi enzim Crude enzim selulase dari jerami padi (2T : 1A) Crude enzim xilanase dari dedak gandum Campuran crude enzim selulase dan xilanase (2:1) Enzim murni selulase dan xilanase dari T. reseei 24

Rangkaian Peralatan 7 4 5 3 6 4 2 1 Keterangan Gambar : 1. Hot plate stirrer 2. Water bath 3. Labu alas bulat yang dilengkapi magnetik stirer 4. Termometer 5. Kondensor reflux 6. Aliran air masuk 7. Aliran air keluar 1 2 3 Keterangan Gambar : 1. Hot plate stirrer 2. Water bath 3. Erlenmeyer yang dilengkapi magnetik stirer 4. Termometer Gambar Alat Pretreatment Gambar Alat Hidrolisis 25