Upload
others
View
4
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
PRO
FrLab
karena kebutuhbahan bmenggupertania
dan fermengha
tahap fhidrolissebesarU/ml digula red
200 ml gula rediperoleetanol m Kata ku
1. PE
Disampyang daSalah sa
pertaniaselulosaselulosakimiawdapat d
utama yoleh miglukosa
terbaruk
SEMINAR
ODUKSI E
ansisca Thrboratorium T
I
Penggunaanitu penemuan
han energi dunbakar fosil adunakan limbahan yang menga
Tujuan dari prmentasi. Enzasilkan glukosa
Pada prosesfermentasi. Padsa dilakukan pr 93U/5 gr jeriperoleh dari duksi tertinggi
Fermentasi pada pH 5.5 s
eduksi sebesar eh sebesar 54mencapai yield
unci : jerami p
ENDAHULUAPenggunaan
ping itu, bahanapat diperbaruiatu sumber ene
Salah satu uan yang dapat a adalah jerama; 24,73% hem
wi maupun secaifermentasi leb
Sejauh ini teyaitu enzim selikroorganisme a yang lebih ke
Dari penelitikan yaitu den
NASIONALProgram Stu
ETANOL ENZI
resia, Silvia Teknologi BIndustri Insti
Kampus
*)correspon
bahan bakarn sumber enenia yang semadalah etanol. Sh pertanian yandung selulospenelitian ini a
zim selulase da. s penelitian inida tahap pretrpada suhu 60°Crami padi. Aktienzim komersii sebesar 0.39gglukosa mengsuhu 30°C ser8g/L. Uji kada
4.133% menggd sebesar 0.17m
padi, pretreatm
AN bahan bakar
n bakar berbasi sangat dibutuergi yang potenupaya mencardikonversi me
mi padi (Aderammiselulosa; 9,6ara biologi untbih lanjut untukelah dikenal enlulase (Fengelseperti fungi d
ecil (Nicol et alian ini diharapngan memanfa
L TEKNIK KIudi Teknik K
Surabay
DARI JEIMATIK D
Eka RistikBiokimia Proitut TeknoloITS Sukolil email: lem
nding author
r fosil menimbergi baru yangakin meningkatSalah satu upayang dapat disa adalah jeramadalah menghadigunakan un
i dibagi menjareatment digunC dengan pH 3ifitas enzim seial dari Asperggr gula/gr jeramggunakan Saccrta aerasi mengdar gula reduksgunakan metomol etanol/mol
ment, hidrolisa,
fosil menimbis fosil tidak d
uhkan untuk mnsial menggantri bahan baku enjadi glukosami dkk.,2008). 67% lignin (Atuk menghasilkk menghasilkannzim-enzim yal dan Wegernedan bakteri. Enl, 2006).
pkan dapat dipeaatkan selulos
IMIA SOEBAimia UPN “Vya, 21 Juni 20
D.8-1
ERAMI PADAN FER
asari, Gunaogram Studi Togi Sepuluh No Surabaya
mbutf@yahor : arief_w@
Abstrak
bulkan banyakg dapat dipert. Salah satu saya mencari baikonversi menjmi padi. asilkan etanol
ntuk mendegra
adi 3 tahap, yanakan NaOH d3 dengan konselulase sebesargillus niger. Hmi padi. charomyces ceggunakan inkusi menggunakaode Chesson. l gula reduksi.
fermentasi, Sa
bulkan banyakdapat diperbaru
memenuhi kebuttikan bahan ba
dalam produa. Salah satu al
Jerami padi mAnwar, 2011).kan glukosa. Gn etanol (Martiang dapat mener, 1984). Enzimnzim selulase d
eroleh suatu msa yang jumla
ARDJO BROVeteran” Jawa012
ADI MELARMENTAS
awan HartaTeknik KimNopember S60111 Indon
oo.com @chem-eng.it
k kerugian karbarui sangat sumber energi ahan baku daljadi glukosa.
dari jerami paadasi selulosa
aitu tahap pretdengan konsenentrasi enzim sr 2,00 U/ml se
Hidrolisat yang
erevisiae dilakuubator shaker pan metode DNSedangkan fe
accharomyces c
k kerugian dalui, karena itu tuhan energi d
akar fosil adalauksi bioetanol lternatif limba
merupakan limbJerami padi
Glukosa yang din dkk., 2002).ndegradasi selum selulase merdapat mendegra
metode baru daahnya melimp
TOHARDJOa Timur
ALUI HIDSI
nto, Arief Wmia, Fakultas Surabaya nesia
ts.ac.id
arena tidak dadibutuhkan uyang potensia
lam produksi bSalah satu a
adi melalui hida dari jerami
treatment, tahantrasi 1%, 60°selulase dari Aedangkan xilang dihasilkan m
ukan dalam erpada 100 rpm
NS. Kadar selulermentasi untu
cerevisiae, eta
lam pencemapenemuan sum
dunia yang semah etanol.
adalah mengah pertanian yabah yang mengdapat dihidrol
diperoleh dari . ulosa, diantararupakan enzimadasi selulosa m
alam pengadaaah di alam m
ONO IX
DROLISA
Widjaja *) Teknologi
apat diperbaruuntuk memenual menggantikabioetanol adalaalternatif limba
drolisa enzimai padi sehingg
ap hidrolisa da°C, 8jam. TahAspergillus nignase sebesar 1
memperoleh yie
rlenmeyer flasdan konsentra
losa jerami pauk menghasilk
nol.
aran lingkungamber energi bamakin meningk
gunakan limbang mengandungandung 43,38lisis baik secaproses hidrolis
anya yang palinm yang dihasilk
menjadi molek
an sumber enermelalui konver
A
ui, uhi kan ah ah
tik gga
dan ap
ger 1,8 eld
hk asi adi kan
an. aru kat.
ah ng
8% ara sis
ng kan kul
rgi rsi
enzimatbantuan
dan fermdari bauntuk hsedangkcerevisi
2. ME2.1 PrePretreatpadi semendapbersamadengan aquadeslebih 2 j 2.2 ProSubstramenamtersebutAspergi100 ml rpm selmengammenggu
2.3 HidSetelahdengan TrichodKemudhidrolis
2.4 FerSetelahdengan 2,125 gSetelahsebelumdiambilFermenmelakuetanol m
3. HA3.1 Pre untuk m
SEMINAR
tik menjadi mon yeast Saccha
Tujuan dari mentasi mengg
ahan bakar foshidrolisis adalakan menurut iae mencapai 0
ETODOLOGIetreatment jertment dilakukaepanjang ± 5patkan ukuran a larutan NaOkondensor ref
s. Jerami dipisjam.
oduksi enzim at yang digunak
mbahkan larutant ke dalam auillus niger ke dbuffer sitrat ya
lama 135 menmbil cairan yanunakan DNS.
drolisis jeramh didapatkan j
menimbang derma reesei ddian dipanaskansat dengan met
rmentasi glukoh didapatkan hi
cara menambagram ke dalamh media mencamnya dilakukal dari media. ntasi dilakukanukan pengukuramenggunakan G
ASIL DAN PEetreatment jer
Setelah dilakmengetahui kad
NASIONALProgram Stu
onomer glukosaromyces cerevpenelitian ini gunakan Sacchsil. Dari peneliah 40-50oC daM. Minner d
0.35g/g substra
I ami padi an secara fisik5 mm mengg
100 – 120 meOH 1% pada tefluks, kemudiasahkan menggu
selulase kan untuk prodn garam minerutoklaf. Selanjdalam erlenmeang menganduit selanjutnya ng didalamnya
mi padi erami padi yajerami padi t
dan Aspergillusn dengan suhutode DNS deng
osa drolisat sebanyahkan yeast ex
m hidrolisat. Sapai suhu ruangan aklimatisasi
Selanjutnya n selama 48 jaan kadar gula GC.
EMBAHASANrami padi kukan pretreatmdar selulosa, he
Variabe
Sebelum pretr1%; 60°C; 8
L TEKNIK KIudi Teknik K
Surabay
sa oleh enzim visiae. adalah mengha
haromyces cereitian terdahulu
an di dalam prdan G. Gommat.
ka dan kimia. gunakan pemoesh. Pretreatmeemperatur 60an dicuci dengaunakan penyar
duksi enzim yaral sebanyak 2jutnya mengineyer lalu mengung 0,1 % Twee
mensentrifugea terdapat enzi
ang telah diprersebut sebanys niger sesuai pu 60oC dan pHgan panjang ge
yak 200 ml darxtract 0,4 %, MSelanjutnya megan, melakuki Saccharomycmenginokulas
am dan pengamreduksi dan ju
N
ment, jerami paemiselulosa dan
Tabel I : H el hemreatment 8 jam
IMIA SOEBAimia UPN “Vya, 21 Juni 20
D.8-2
selulase diikut
asilkan etanol evisiae yang beu yang ditulis roduksi etanol ma yield prod
Pretreatment fotong kertas kent secara kimoC selama 8 jan air kran samring kain kemu
aitu jerami pad25 ml ke dalamnokulasi masinginkubasikannyen 80 kemudia
e dengan kecepim selulase. K
retreatment seyak 5 gram keperbandingan d3. Selanjutnya
elombang 540n
ri proses hidrolMgSO4.7H2O 0ensterilisasi mkan fermentasi ces cerevisiaeikan 20mL b
mbilan sampel umlah sel den
adi tersebut dian lignin yang d
Hasil analisa mKa
miselulosa 31.498 36.228
ARDJO BROVeteran” Jawa012
ti fermentasi g
dari jerami paermanfaat sebaGolias menyemenghasilkan
duksi etanol m
fisika dilakukakemudian me
mia dilakukan dam dalam lab
mpai netral danudian dikeringk
di ukuran 100-1m erlenmeyer kng – masing jya selama 7 haan mengocok dpatan 10000 rpemudian meng
elanjutnya dilaemudian menadan konsentrasa menganalisa knm setiap selan
lisis selanjutny,17 gram, (NHedia fermentasdengan volumdengan volum
biakan tersebudilakukan sel
ngan mengguna
analisa dengan dapat digambaretode Chessonadar (%)selulosa 47.627 54.133
TOHARDJOa Timur
glukosa menja
adi melalui hidagai energi alteebutkan bahwa
n yield sebesarmenggunakan
an dengan pemenggiling jeramdengan pemanabu erlenmeyer n terakhir dicukan pada 100oC
120 mesh sebankemudian menamur Trichodari. Selanjutnydengan orbital spm selama 30 ghitung aktifita
akukan proses ambahkan enzsi enzim yang tkonsentrasi gu
ng waktu 3 jam
ya dilakukam pH4)2SO4 0,85 gr
si tersebut ke me media sebeme cairan sebeut ke dalam 1lang waktu 24akan metode D
menggunakanrkan pada tabe
n
lignin 15.275 9.4289
ONO IX
di etanol deng
drolisa enzimaternatif penggana suhu optimur 0.3g/g substr
Saccharomyc
motongan jerammi padi hingasan jerami payang dilengka
uci menggunakC selama kuran
nyak 5 gram dnsterilisasi mederma reesei da Menambahkshaker pada 1menit kemudi
as enzim deng
hidrolisis yaizim selulase datelah ditentuka
ula reduksi dalasekali.
proses fermentaram dan KH2PO
dalam autoklasar 200mL yanesar 20mL yan180mL substr jam. KemudiDNS serta kad
n metode chessel sebagai berik
gan
tik nti um rat, ces
mi gga adi api kan ng
dan dia dan kan 75 ian gan
itu ari an. am
asi O4 af. ng ng
rat. ian dar
on kut
Dari pejam didkondisi 3.2 Pro enzim saktifitasenzim. Mengujgelomb
xilanase 3.3 Hid S
standajerammenduntukkonse
Berdasacampurmenggudiperolelama sedari Asseimban
3.4 FerSe
Hidrolidengan pH 3. didapatcerevisimenunjterjadi kterbentuyang di
SEMINAR
enelitian terdahdapatkan kons yang sama pa
oduksi enzim sSetelah men
selulase ini adas enzim selulaSetelah membji keaktifan enz
bang 540 nm. Dari hasil p
e sebesar 1,8 I
drolisis jeramiSebelum mengar glukosa unt
mi padi hasil prdegradasi lignink mencapai selentrasi gula red
Gambar 1 :
arkan grafik dran crude enzunakan enzim eh yield sebesemakin meningspergillus nigeng untuk mend
rmentasi glukoetelah melakuksat yang digunkonsentrasi NKondisi ferme
tkan konsentraiae didapatkanukkan adanyakarena adanyauknya etanol. isertai dengan p
NASIONALProgram Stu
hulu didapatkansentrasi glukosda pretreatmen
selulase dapatkan enzimalah dengan carse maka harus
buat kurva stanzim dapat dilak
engukuran didIU/mL. Hasil i
i padi ghidrolisis jeratuk menganaliretreatment den sehingga melulosa. Hidrolduksi pada sela
Konsentrasi gudi atas mempzim dan enz
selulase komar 0,39gr gula
gkat dengan koer memiliki kdegradasi selulo
osa kan hidrolisis, mnakan untuk p
NaOH 1% padaentasi yang disi gula reduksn hasil yield
a penurunan gua konsumsi gulSedangkan papenambahan ju
L TEKNIK KIudi Teknik K
Surabay
n hasil bahwa sa tertinggi pant.
m, maka prosera mengukur a membuat kurv
ndar glukosa, mkukan dengan
dapatkan aktivini diperoleh d
ami padi, yangsa konsentrasi
engan NaOH 1empermudah dlisis dilakukan ang waktu 3 jam
ula reduksi oleerlihatkan gulzim komersial
mersial dari Asa/gr jerami padondisi yang stabkomposisi endoosa dalam jera
maka selanjutnproses fermenta suhu 60oC seipakai adalah i awal sebesar
d etanol sebesula reduksi yanla oleh mikrooada gambar 3 umlah sel.
IMIA SOEBAimia UPN “Vya, 21 Juni 20
D.8-3
pada kondisi Nada hidrolisat,
es selanjutnya aktifitas enzim va standar glukmaka langkah metode DNS d
itas enzim sedari enzim murn
g harus dilakui glukosa dari 1% selama 8 jdalam melakuk
pada kondisi m sekali, kemu
h berbagai jenila reduksi yanl. Hasil yanspergillus nigedi. Dari hasil abil. Hal ini meoglukanase, ekmi padi, diban
nya adalah meltasi adalah hielama 8 jam de
pH 5,5 dan r 8gr/L dan hasar 0,17mol ng seiring denorganisme yanmenunjukkan
ARDJO BROVeteran” Jawa012
NaOH 1% mensehingga pad
adalah pengujselulase yang kosa yang diguselanjutnya addan mengukur
elulase sebesarni dari Aspergi
ukan terlebih dhasil hidrolisijam. Perlunya kan degradasi pH 3 dan suh
udian dibuat gra
is enzim pada hng dihasilkan ng baik untuker yang mencanalisa, gula reenunjukkan bahksoglukanase
ndingkan denga
lakukan fermenidrolisat dari jengan kondisi suhu 30°C. D
asil fermentasi etanol/mol gu
ngan penambahg menyebabkaadanya penur
TOHARDJOa Timur
nggunakan suha penelitian in
jian enzim seldihasilkan. Sebunakan untuk m
dalah menguji kabsorbansinya
r 2,0 IU/mL dillus niger.
dahulu adalah is. Jerami yang
dilakukan prejerami padi s
hu 60°C. Setelafik hidrolisis
hidrolisis jerampada hidrolis
k hidrolisis pcapai 13,02g/Leduksi yang dihhwa campuran dan β-glukosi
an crude enzim
ntasi hidrolisatjerami padi hahidrolisis pada
Dari pengukuramenggunakan
ula reduksi. Phan konsentrasan penurunan grunan konsentr
ONO IX
hu 60oC selamani menggunak
lulase. Pengujibelum mengukmenguji aktifitkeaktifan enzim
a dengan panjan
dan untuk enzi
membuat kurg dipakai adaletreatment untusecara enzimatlah mendapatksebagai beriku
mi padi sis menggunakada jerami p
L selama 42 jhasilkan semakenzim komers
idase yang lebm.
t yang diperoleasil pretreatmea suhu 60oC dan gula redukn SaccharomycPada gambar si etanol. Hal igula reduksi drasi gula reduk
a 8 kan
ian kur tas m. ng
im
rva lah uk tik
kan ut
kan adi am kin sial bih
eh. ent dan ksi, ces
2 ini
dan ksi
4. KE1. 2. 3. 4. 5.
6. 7.
DA1.
2. 3.
4.
5.
6.
7.
SEMINAR
Gam
Gamb
ESIMPULAN Suhu optimaKonsentrasi Waktu optimAktifitas enzEnzim selulajerami padi mKondisi optimYield etanol
AFTAR PUSTAderemi, B.
by ABalat, M, BaCommittee o
GreInst
Delgenes J.Pon emob225
Fengel, D dUniGawLign511
Jeffries, W,bioc
NASIONALProgram Stu
mbar 2 : Konse
bar 3 : Konsent
al pretreatmentoptimal NaOH
mal pretreatmenzim selulase daase komersial Amenjadi glukosmal untuk hidrhasil fermenta
TAKA O, Abu E, Hig
Aspergillus nigalat Havva, Oz on Science, Engeenhouse warmtituteof MediciP., Moletta R, Nethanol fermenbilis, Pichia st.
dan Wegerner, iversity Press, Ywande, P.V dnocellulosic W – 519. Grigoriev, Vconverting and
L TEKNIK KIudi Teknik K
Surabay
entrasi etanol d Sacch
trasi gula redukSacch
t yang didapatkH yang didapatknt adalah 8 jamari Aspergillus A. niger yang sa dibandingkarolisa adalah paasi sebesar 0,17
ghina B. K, (20ger” African JoCahide, (2008gineering, and
ming”, Nationaline, National ANavarro J.M., (ntation of gluctipitis and Can
G. (1984), “Yogyakarta, hadan Kamat, M
Waste Fermenta
V, Laplaza, Md Xylose-Ferme
IMIA SOEBAimia UPN “Vya, 21 Juni 20
D.8-4
dan gula reduksharomyces cere
ksi dan jumlahharomyces cere
kan adalah 60°Ckan adalah 1%
m niger sebesar 2dihasilkan pad
an dengan crudada suhu 60 oC7 mol etanol/m
008), “ The kinournal of Biote8), “ Progress in
Public Policy,l Academy of
Academy press,(1996), “ Effecose and xylose
ndida shehatae
“Kayu: Kimia,al. 30-34, 155-M.Y., (1999), ation and its A
M, (2007), “enting Yeast P
ARDJO BROVeteran” Jawa012
si hasil fermenevisiae
h sel hasil fermeevisiae
C
2,0 U/ml da percobaan i
de enzim. C dan pH 3. mol gula reduks
netics of glucosechnology, 7, 1n bioethanol pr, (1991), “PolicSciences, Nati, Washington Dct of lignosellule by Saccharoe “, Enzyme M
Ultrastruktur,176. “Production
Application”, J.
Genome sequPichia stipitis”,
TOHARDJOa Timur
ntasi mengguna
entasi menggu
ini lebih efekti
i.
se production f1745-1752. rocessing”, 34,cy Implicationsonal Academy
DC. losic degradatimyces cerevice
Microbial Tech
, Reaksi-reaks
of Aspergillu. of Applied M
uence of the 25, 319-326.
ONO IX
akan
unakan
if mendegrada
from rice straw
, 551 – 573. s of y of Engineerin
ion product eae, Zymomon
hnology 19: 22
si”, Gajah Ma
us Xylanase bMicrobiology, 8
lignocellulose
asi
w
ng,
nas 20-
ada
by 87,
es-
8.
9.
10.
11.
12
13.
SEMINAR
Martin C, Gsuga– 28
Miller, G.L.,Ana
. Nakamura, chryJapa
. Nigam, J.N.,stip
. SubramaniyaMol
. Taniguchi, MGluSac
NASIONALProgram Stu
Galbe M, Wahlarcane bagasse82. , (1959), “Use alytical ChemisY. dan Sawaysosporium Iman., 30, 1- 6. , (2001), “ Ethitis”, Journal oan, S. dan Prelecular biology
M., Tohma, T.,ucose and Xylocharomyces ce
L TEKNIK KIudi Teknik K
Surabay
lbom F.C, (20e using recomb
of Dinitrosalicstry, 31, 426-4ada, T., (199mmobilized on
hanol productioof Technology ema, P., (2002y, Sunggyu, L., Itaya, T. and
ose by Co-Cultuerevisiae”, Jour
IMIA SOEBAimia UPN “Vya, 21 Juni 20
D.8-5
002), “Ethanol binant xylose-u
cylic Acid Rea28.
97), “Lignin n Polyurethan
on from wheat87: 17-27. ), “Biotechnol, Speight, J.G.,Fujii, M., (19
ure of Pichia srnal of Fermen
ARDJO BROVeteran” Jawa012
production froutilising Sacch
agent for Deter
Peroxidase Pne Foam”, Jou
t straw hemice
logy of Microb, dan Loyalka,
997), ”Ethanol stipitis and a Rntation and Bio
TOHARDJOa Timur
om enzymaticharomyces cere
rmination of R
Production by urnal Chemich
elluloses hydro
bial XylanasesS.K., (2007). Production fro
Respiratory-Defoengineering, 8
ONO IX
hydrolysates evisiae”, 31, 2
Reducing Sugar
Phanerochaehal Engineerin
olysate by Pich
s: Enzymology
om a Mixture ficient Mutant 83, 364-370.
of 74
r”,
ete ng
hia
y”,
of of