Tesis

KINETIKA REAKSI DEGRADASI LIGNIN MELALUI DEGRADASI HEMISELULOSA OLEH ENZIM XYLANASE

DARI ASPERGILLUS NIGER

Nama mahasiswa : Astin Nrp : 2304.201.004 Pembimbing : Dr.Ir.Soeprijanto,M.sc Nip : 131 651 251

ABSTRAK

Proses bleaching dengan menggunakan senyawa khlorin mendapat banyak sorotan karena limbah yang dihasilkan sangat berbahaya bagi lingkungan. Penelitian untuk mencari alternatif pengganti dengan menggunakan enzim xylanase dari Aspergillus niger telah banyak dilakukan. Tetapi kinetika reaksi enzim xylanase belum banyak dipelajari, padahal data-data ini sangat diperlukan dalam mendisain reaktor yang akan digunakan dalam proses bleaching. Tujuan dari penelitian ini adalah mempelajari kinetika reaksi degradasi lignin melalui degradasi hemiselulosa oleh enzim xylanase dari Aspergillus niger.

Penelitian ini dimulai dengan tahap I yaitu mendapatkan enzim xylanase dari Aspergillus niger dengan fermentasi media padat menggunakan substrat dedak gandum. Hasil penelitian yangi diperoleh adalah enzim xylanase dengan aktifitas 3.44 IU/ml, pada perbandingan substrat dengan medium fermentasi 1 :1.5 dengan konsentrasi inducer xylan 4 g/L. Tahap II yaitu mempelajari kinetika reaksi degradasi hemiselulosa oleh enzim xylanase yang dilakukan dengan menggunakan reaktor batch. Hasil penelitian diperoleh parameter kinetika yaitu Km = 0.2167 g/ml, Vm = 0.0037 g/ml.jam dengan R2 = 0.9809 untuk enzim xylanase sebanyak 60 ml, dan untuk enzim xylanase 90 ml. diperoleh nilai Km = 0.2667 g/ml, Vm = 0.0051 g/ml.jam dengan R2 = 0.934. Tahap III yaitu mempelajari kinetika reaksi degradasi lignin melalui degradasi hemiselulosa tanpa menggunakan senyawa klor. Dari hasil penelitian diperoleh parameter kinetika yaitu Km = 0.0572 g/ml, Vm = 0.0017 g/ml.jam dengan R2 = 0.975 untuk prebleaching dengan 60 ml enzim xylanase dan Km = 0.0500 g/ml, Vm = 0.0018 g/ml.jam dengan R2 = 0.9926 untuk prebleaching dengan 90 ml enzim xylanase.Tahap IV mempelajari kinetika reaksi degradasi lignin melalui degradasi hemiselulosa dengan menggunakan tambahan senyawa klor. Dari hasil penelitian diperoleh masing-masing parameter kinetika yaitu nilai Km = 0.1112 g/ml , Vm = 0.0020 g/ml.jam dengan R2 = 0.9973 untuk prebleaching dengan 60 ml enzim xylanase dan Km = 0.1228 g/ml, Vm = 0.0033 g/ml.jam dengan R2 = 0.7661 untuk prebleaching dengan 90 ml enzim xylanase.

Kata Kunci : Aspergillus niger, degradasi hemiselulosa, degradasi lignin, enzim xylanase, kinetika reaksi

Lab Biokimia ii

Tesis

KINETIC REACTION OF LIGNIN DEGRADATION THROUGH HEMICELLULOSE DEGRADATION BY THE USE OF XYLANASE

ENZYME FROM ASPERGILLUSS NIGER

By :

Name : ASTIN Reg. Number : 2304.201.004 Supervisor : Dr. Ir. Soeprijanto, Msc Nip : 131 651 251

ABSTRACT

Bleaching process using chlorine combination has been in the focus because the waste is very dangerous for the environment. Some research has been done to find alternative substitute by the use of xylanase enzyme from Aspergilluss Niger. Unfortunately there have not many studies about kinetic reaction of xylanase enzyme; in fact this data is needed for designing reactor used in bleaching process.

This research aims at studying kinetic reaction of lignin degradation through hemi cellulose degradation by the use of xylanase enzyme from Aspergilluss Niger. In the first stage, xylanase enzyme from Aspergilluss Niger was obtained and this was done through solid media fermentation using wheat rice bran. The result indicates that with fermentation medium of 1 : 1.5 and xylan inducer concentration of 4 g/L, xylanase enzyme with activity of 3.44 IU/ml, is obtained then the kinetic reaction of hemi cellulose degradation done by xynalase enzyme was studied. This was conducted by using batch reactor. The result indicates kinetic parameters of Km = 0.2167 g/ml, Vm = 0.0037 g/ml/hour with R2 = 0.9809 for 60 ml xylanase enzyme and Km = 0.2667g/ml, Vm = 0.0051 g/ml/hour with R2 = 0.934 for 90 ml of xylanase enzyme. Finally, kinetic reaction of lignin degradation hemicelluloses degradation without chlorine combination was studied. The result indicates kinetic parameters of Km = 0.0572 g/ml, Vm = 0.0017 g/ml/hour with R2 = 0,9926 for pre-bleaching with 60 ml of xylanase enzyme, and Km = 0.0500 g/ml, Vm = 0.0016 g/ml/hour with R2 = 0.9926 for pre bleaching with 90 ml of xylanase enzyme. Keywords : Aspergilluss Niger, hemi cellulose degradation, lignin degradation,

xylanase enzyme, kinetic reaction.

Lab Biokimia ii

Tesis

Lab Biokimia ii