Bahan dan Metode PRODUKSI GULA PEREDUKSI MELALUI REKAYASA PROSES PRA PERLAKUAN BAMBU BETUNG

enzim hanya mengkonversi sedikit jumlah holoselulosa menjadi gula pereduksi, seperti yang diindikasikan oleh nisbah hidrolisis Gambar 5.1. Pra-perlakuan jamur dianggap menyebabkan penurunan kadar lignin dari bahan berlignoselulosa Zhang et al. 2007, namun pada penelitian ini hidrolisis enzimatis dari bambu setelah pra-perlakuan tidak berhasil menghasilkan rendemen gula pereduksi yang tinggi. Rendemen gula pereduksi tertinggi pada hidrolisis enzimatis dengan enzim selulase 20 FPUg hanya 2.69 atau 3.37 dari rendemen gula pereduksi teoritis dari bambu awal. Gambar 5.1 Rendemen gula pereduksi dan nisbah hidrolisis bambu setelah pra-perlakuan pada hidrolisis enzimatis Pada aplikasi hidrolisis asam-gelombang mikro dengan dan tanpa karbon aktif Gambar 5.2A dan B menunjukkan bahwa peningkatan intensitas iradiasi gelombang mikro memperbaiki rendemen gula pereduksi baik pada inokulum 5 dan 10. Rendemen gula pereduksi dari hidrolisis asam-gelombang mikro meningkat 9.7 kali dibandingkan dengan kontrol. Rendemen gula pereduksi serbuk bambu betung dengan inokulum 5 lebih tinggi daripada inokulum 10. Meskipun indeks kristalinitas bahan pada inokulum 5 lebih tinggi daripada inokulum 10 Tabel 5.1, namun kehilangan sebagian bagian amorf lignin dan hemiselulosa dari matrik lignoselulosa yang terjadi lebih banyak. Peningkatan indeks kristalinitas dikarenakan kehilangan bagian amorf ini berkontribusi dalam meningkatkan indeks kristalinitas selulosa. Lebih jauh, dalam penentuan indeks kristalinitas bahan, sampel hasil pra-perlakuan dalam kondisi basah sehingga perlu dikeringkan. Oleh karena itu, pengeringan pada sampel setelah pra-perlakuan memungkinkan efek hornifikasi melalui pembentukan ikatan hidrogen yang permanen. Metode penyiapan sampel penentuan indeks kristalinitas bahan ini dapat juga mempengaruhi peningkatan indeks kristalinitasnya. 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 10 Fpu 20 fpu 10 fpu 20 fpu 10 fpu 20 fpu Kontrol 5 inokulum 10 inokulum R e n d e m e n Gu la p e re d u ksi d an n isb ah h id ro li si s Konsentrasi inokulum bambu pra-perlakuan bambu awal Nisbah hidrolisis Tabel 5.1. Peningkatan CI bahan dan kehilangan komponen kimia setelah perlakuan jamur Pra-perlakuan CI bahan 1 Peningkatan CI terhadap kontrol Kehilangan berat Lignin 2 Hemi selulosa 2 Total Kontrol 30.43 Inokulum 5 38.39 26.16 24.27±2.3 10.92±6.16 35.19 Inokulum 10 30.83 1.32 9.78±4.3 16.83±1.3 26.61 Keterangan : 1. Tabel 2.2 2. Tabel 2.6 Tanpa kehadiran karbon aktif, peningkatan konsentrasi asam dalam hidrolisis asam-gelombang mikro menurunkan rendemen gula pereduksi sangat tajam. Semakin kerasnya kondisi hidrolisis memungkinkan pembentukan produk degradasi sekunder dalam proses hidrolisis. Kehilangan lignin karena perlakuan asam pada selulosa dilaporkan meningkatkan indeks kristalinitas bahan, sehingga menurunkan penetrasi agen penghidrolisis dan menurunkan rendemen gula pereduksi Pu et al. 2013. Hasil yang sejalan dengan penelitian ini dilaporkan oleh Hermiati et al. 2012b menggunakan onggok dengan iradiasi gelombang mikro selama 12-15 menit dikarenakan oleh dekomposisi glukosa menjadi berat molekul yang lebih rendah seperti HMF. Perbaikan rendemen gula pereduksi juga ditemukan setelah hidrolisis asam-gelombang mikro dengan konsentrasi asam 2.5 selama 12.5 menit baik pada inokulum 5 dan 10. Pra-perlakuan dengan inokulum 5 selama 12.5 menit dengan konsentrasi asam 1 menunjukan rendemen gula pereduksi yang tertinggi 17.06 bambu awal atau 18.24 bambu hasil pra-perlakuan dan rendemen ini meningkat 6.74 kali dibandingkan dengan rendemen gula pereduksi dari hidrolisis enzimatis menggunakan enzim selulase 20 FPUg. Dalam kondisi ini, holoselulosa yang dapat dikonversi menjadi glukosa sebesar 21.86 Gambar 5.3. Secara teoritis, konversi gula pereduksi dari bambu dengan nisbah hidrolisis 100 dapat memproduksi 71.45g gula pereduksi100g bambu awal, oleh karena itu pada pra-perlakuan ini rendemen gula pereduksi yang dapat dicapai sebesar 22.75 dari rendemen gula pereduksi teoritis dari bambu awal.