14
III. METODOLOGI PENELITIAN
A. ALAT DAN BAHAN
1.
Alat
Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini antara lain autoclave, oven, stiring plate, pompa vakum, spektrofotometer, refraktometer, dan peralatan gelas.
2.
Bahan
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini yaitu Eucheuma cottoni dari jenis ganggang merah. Bahan-bahan lain untuk proses pretreatment, hidrolisis, dan fermentasi adalah
H
2
SO
4
, NaOH, enzim komersial Cel 150 dan xilanase, kapur tohor, arang aktif, urea, NPK, buffer sitrat dan media YMGP sebagai starter. Selain itu, digunakan beberapa
bahan kimia untuk analisa seperti pelarut DNS.
B. METODE PENELITIAN
Pelaksanaan metode untuk menghasilkan bioetanol dari makroalga dibagi dalam beberapa kegiatan yaitu persiapan bahan baku, perlakuan awal dengan asam dan basa,
hidrolisis enzimatis, dan proses fermentasi. Namun, penelitian ini fokus pada hidrolisis enzim sehingga akan dilakukan beberapa tahapan yaitu persiapan bahan baku, treatment asam dan
enzim, netralisasi dan detoksifikasi, dan fermentasi.
1. Persiapan Bahan Baku
Persiapan bahan baku rumput laut E.cottonii kering yang dilakukan adalah desalinasi dengan cara perendaman dalam air selama 2 hari dengan dilakukan
penggantian air perendaman tiap harinya, pencucian hingga pengotor-pengotor hilang, pencacahan menggunakan mesin pencacah sampai ukuran ± 0.5-1.5 cm dan pengeringan
dengan cara penjemuran.
2. Hidrolisis Asam
Perlakuan awal dilakukan dengan tujuan untuk melonggarkan dan memutuskan jaringan matriks polisakarida supaya mudah dihidrolisis untuk tahapan selanjutnya.
Perlakuan awal dengan asam dilakukan terhadap rumput laut E.cottonii seberat 15 gram menggunakan H
2
SO
4
dengan konsentrasi asam 2 dan dihidrolisis menggunakan autoclave pada suhu 121
o
C selama 45 menit. Hasil hidrolisis asam disampling dan dianalisis kadar gula pereduksinya. Kemudian dinetralkan dengan NaOH 10.
3. Pemilihan jenis enzim hidrolase
Sebelum hidrolisis enzim, dilakukan pengujian beberapa jenis enzim untuk melihat jenis enzim yang tepat dalam menghidrolisis substrat yang digunakan. Beberapa jenis
enzim tersebut diuji aktivitasnya ke dalam beberapa substrat yaitu CMC, karagenan dan E. cottonii. Karakteristik beberapa jenis enzim baik dalam bentuk tunggal maupun
campuran yang digunakan dapat dilihat pada Tabel 3 berikut ini
15
Tabel 3. Karakteristik beberapa enzim
Enzim Aktivitas
densitas gml
pH T
o
C Dosis
Cellulase complex 1000 BHU2g
1.15 5.0-5.5
45-50 1-5
Enzym complex 100 FBGg
13.700 PGUg 1.19
4.5-6.0 25-55
0.05-0.4 Xylanase
2.500 FXU-Sg 1.09
4.5-6.0 35-55
0.05-0.25 Hemicellulase
45 FBGg 470 FXUg
1.20 5.0-6.5
40-60 0.4-2
β-glukosidase 250 CBUg
1.2 2.5-6.5
45-70 0.2-0.6
Glukoamilase 750 AGUg
1.15 4.5-5.5
60-70 0.01-0.06
Ethol GE 45-50
Enzim pabrik kertas
36.8 Uml 50
Cel 150 1.500.000 Ug
Keterangan: BHU : Biomass Hydrolysis Unit- mengukur aktivitas enzim yang diperlukan untuk
menghidrolisis selulosa yang yang berada pada substrat komplek biomassa pada kondisi standar.
FBG : Fungal Beta Glucanase Unit – 1 FBG adalah jumlah enzim yang akan
menghasilkan karbohidrat pereduksi setara dengan 1 μmol glukosamenit pada
kondisi standar. FXU : Fungal Xylanase Unit
– mengukur aktivitas endoxylanase CBU : Cellobiase Unit
– 1 CBU adalah jumlah enzim yang melepaskan 2 μmol glukosa per menit pada konsidi standar dengan menggunakan substrat selobiosa.
AGU : Amylo Glucosidase Unit – aktivitas amiloglukosidase
4. Hidrolisis Enzim
Kategori