Pembuatan Bioetanol dari Limbah Serabut Buah Sawit Menggunakan Enzim Selulase dari Aspergilus niger dan Saccharomyces cerevisae

Pembuatan Bioetanol dari Limbah Serabut Buah Sawit Menggunakan Enzim Selulase dari Aspergilus niger dan Saccharomyces cerevisae

UNIVERSITAS RIAUNAMA : MICHAEL HUTAPEANIM: 13071141411Latar Belakang6,5 jt10 jt15 jtIndustri Pengolahan Sawit

Gambar Buah SawitJenis Limbah Industri SawitTujuan Penelitian 1. Memproduksi enzim selulase dari Aspergilus niger menggunakan substrat pulp dari serabut buah sawit. 2. Memproduksi bioetanol dari limbah serabut buah sawit menggunakan enzim selulase dari Aspergilus niger dan Saccharomyces cerevisiae dengan sistem fermentasi padat. 3. Mempelajari sistem fermentasi padat dalam memproduksi enzim selulase menggunakan Aspergilus niger. 4. Mempelajari variabel proses dan produk bioetanol yang optimum. Limbah serabut biasanya dimanfaatkan sebagaiumpan pembakaran unggun,pakan ternak,pupuk kompos,dibuang atau ditimbun di dalam tanah saja

Limbah terbesarBelum optimal dalam pemanfaatanPermasalahanNo.PARAMETERHASIL UJI (%)Sabut Sawit1.Kadar Lignin31.92.Kadar Selulosa 34.33.Kadar Hemiselulosa27.2 [Ahmad, dkk., 2012]Komponen kimia limbah sawitfosfor (P), kalsium (Ca), magnesium (Mg), karbon (C),SelulosaHemiselulosa

prosesSaccharomyces cerevisiae merupakan khamir sejati tergolong eukariotik (memiliki membran inti).Saccharomyces cerevisiae berasal dari kata Saccharo artinya gula dan myces artinya makan sedangkan cerevisiae artinya berkembang biak yang secara keseluruhan berarti ragi hidup dan berkembang biak dengan memakan gula. Mikroba ini dapat digunakan untuk konversi gula menjadi etanol dengan kemampuan konversi yang baik , tahan terhadap pH rendah, dan tahan terhadap temperatur tinggi.Saccharomyces cerevisiae

BioetanolBioetanol adalah etanol yang dibuat dari komponen pati, maupun selulosa. Etanol (etil alkohol) merupakan senyawa organik golongan alkohol primer yang berwujud cair dalam suhu kamar, tidak berwarna, mudah menguap, mudah terbakar, mudah larut dalam air, dan tembus cahaya. (Etanol (CH2O5OH) berasal dari proses fermentasi karbohidrat menggunakan mikrobia, karena pembuatannya melibatkan proses biologis, maka produk etanol yang dihasilkan diberi nama bioetanol .

Target LuaranMendapatkan hasil enzim selulase yang optimum dari substrat pulp serabut buah sawit.

Mendapatkan produk bioetanol yang optimum dari limbah serabut buah sawit menggunakan enzim selulase dari Aspergilus niger dan Saccharomyces cerevisiae dengan sistem fermentasi cair.

Mendapatkan variabel yang tepat untuk produksi bioetanol.Metode Penelitian Penjemuran bahanPersiapan dan analisa bahan bakuProses prahidrolisis I ( delignifikasi I & II )Proses BleachingProses Fermentasi padatAktivasi EnzimProses prahidrolisis II ( delignifikasi I & II )Proses HidrolisisProses Fermentasi CairDestilasiAnalisa kadar bioetanolProsedur PenelitianEnzim SelulaseBioetanolSerabut dicuci terlebih dahulu untuk menghilangkan pengotor berupa pasir, debu dan sisa cangkang lalu dijemur selama 4 hari agar menghilangkan kadar air 10%.Penjemuran bahanBahan baku (serabut sawit) dilakukan pengecilan ukuran menggunakan blender lalu diayak dengan ukuran 40 mesh. Proses ini dilakukan untuk memudahkan proses pada saat prahidrolisis sehingga lignin yang ingin dihilangkan lebih banyak.Persiapan dan analisa bahan bakuProses prahidrolisis I ( delignifikasi I & II )Proses delignifikasi I menggunakan NaOH 1 M ditambah 50 gram bahan baku (rasio 1:10), selama 1,5 jam dengan suhu 100oC. Hasilnya dicuci dengan akuades hangat kurang lebih 3 L, dan diperas untuk memisahkan lignin yang ditandai dengan warna kecoklatan. Pencucian dihentikan apabila warna air pencucian sudah netral (bening).Proses delignifikasi tahap II bertujuan untuk lebih mengurangi kadar lignin yang masih ada dari sisa bahan sebanyak 400 gram dengan menggunakan NaOH 0,5 M dan volume 320 ml (nisbah 1:8) selama 30 menit Proses Bleaching Bleaching dilakukan untuk mengurangi sisa lignin yang masih ada dengan menggunakan H2O2 2%, dengan perbandingan pulp dan pelarut H202 2% nisbah 1:5 dimasak selama 1 jam dengan suhu 60 oC. Setelah selesai proses bleaching, pulp kemudian dikeringkan dengan kadar air kurang lebih 10%. Pulp yang diperoleh setelah dikeringkan sebanyak 48,824 gram.Proses Fermentasi padat Sterilisasi alat menggunakan autoclave selama 15 menit Membuat inokulum 200 ml (KH2PO4 0,0046; Urea 0,04; MgSO4 0,01 dan Glukosa 0,2 gram), lalu diinokulasi selama 16 jam Mengembangbiakan jamur sebanyak 20ml dari volume inokulum Fermentasi padat dengan variabel pH 4;,4,5; 5 dan 3 , 4 hari Aktivasi enzim Didapat enzim selulase optimum ( ph 4,5 dalam waktu 3 hari )Proses prahidrolisis II ( delignifikasi I & II ) dan Hidrolisis Menghilangkan lignin dalam bahan baku (delignifikasi I dan II) Proses menghilangkan sisa lignin (bleaching) Pengeringan hasil bahan Menghidrolisis pulp dengan enzim selulaseProses Fermentasi Cair Sterilisasi alat menggunakan autoclave 15 menit Persiapan inokulum (KH2PO4 0,085gr ; MgSO4 0,085 gr; dan urea 0,085 gram ) Persiapan medium substrat 85 ml Fermentasi selama 4 hari (shaker 110 rpm, suhu 26 C, pH 4,5 )Destilasi dan analisa kadar bioetanol Dilakukan destilasi sebanyak 100 ml pada suhu 80 C selama 1,5 jam dan diperoleh destilat 93 ml. Hasil yang diperoleh diukur kadar etanol menggunakan alkoholmeter, dan diperoleh hasilnya 4,838 % . Kesimpulan Penelitian ini dilakukan secara paralel dalam waktu 5 bulan. Kemajuan pelaksanaan telah sampai pada hasil yang diinginkan yaitu memproduksi enzim selulase dan bioetanol.Enzim yang paling optimum pada kondisi pH 4,5 dan fermentasi selama 3 hariBioetanol yang diperoleh yaitu 4,5 v/v atau 4,838 %.