Pengaruh Penambahan Karbon aktif terhadap Senyawa Coklat

Selama hidrolisis asam-gelombang mikro, pH hidrolisat menurun setelah bambu diiradiasi gelombang mikro Gambar 6.4. Peningkatan iradiasi gelombang mikro dan konsentrasi asam dari kontrol dalam proses hidrolisis asam-gelombang mikro cenderung menurunkan pH hidrolisat. Hal ini berkaitan dengan kemungkinan proses dekomposisi selama proses hidrolisis untuk membentuk asam organik sebagai produk degradasi karbohidrat. Hasil yang sama dilaporkan oleh Hermiati 2012, dan Khan et al.1979. Lebih lanjut, pembentukan asam format, asam asetat, asam propionik, asam isovaleric, asam isobutyric, asam valeric isoproic, dan asam caproic selama pemanasan dikarenakan oksidasi udara dari senyawa aldehida telah dilaporkan oleh Lorenz dan Johnson 1972. Terdapat sedikit peningkatan nilai pH hidrolisat seiring dengan peningkatan waktu iradiasi dan penambahan karbon aktif yang mungkin berkaitan dengan efek penghambatan dari pembentukan produk samping selama hidrolisis asam- gelombang mikro. Gambar 6.4 pH yang terbentuk selama hidrolisis asam-gelombang mikro tanpa karbon aktif A, dan dengan karbon aktif B

6.4 Simpulan

Peningkatan rendemen gula pereduksi terhadap kontrol yang dihasilkan oleh hidrolisis asam-gelombang mikro 25.81 lebih tinggi 0,5 1 1,5 2 5 7.5 10 12.5 5 7.5 10 12.5 H2SO4 1 H2SO4 5 pH Iradiasi menit Kontrol 5 min 330 W 10 min 330 W 12,5 min 330 W 5 min 770 W 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 5 7.5 10 12.5 5 7.5 10 12.5 H2SO4 1 H2SO4 5 pH Iradiasi menit Kontrol 5 min 330 W 10 min 330 W 12.5 min 330 W 5 min 770 W A B daripada hidrolisis enzimatik 4.24 pada bambu dengan pra-perlakuan gelombang mikro. Konsentrasi asam 1 yang lebih rendah memberikan peningkatan rendemen gula pereduksi yang lebih kecil 6.09 kali dibandingkan dengan konsentrasi asam 5 yang lebih tinggi 6.20 kali. Hidrolisis asam-gelombang mikro selama 10 menit cukup untuk memperoleh rendemen gula pereduksi 24.82 dari bambu awal yang tinggi. Meskipun karbon aktif menurunkan absorbansi senyawa coklat dari hidrolisat yang diidentifikasi sebagai penghambat fermentasi, namun rendemen gula pereduksinya juga menurun. Hal ini berkaitan dengan efek adsorbsi oligomer oleh karbon aktif yang lebih dominan daripada efek peningkatan rendemen gula pereduksi. Dengan mempertimbangkan dampak lingkungan dan rendemen gula pereduksi maka konsentrasi asam 1 lebih baik dipilih untuk menghidrolisis bambu dengan pra-perlakuan gelombang mikro. 7 HIDROLISIS ENZIMATIS DAN ASAM-GELOMBANG MIKRO BAMBU BETUNG SETELAH KOMBINASI PRA-PERLAKUAN SECARA BIOLOGIS- GELOMBANG MIKRO

7.1 Pendahuluan

Aplikasi pra-perlakuan tunggal biologis ataupun gelombang mikro pada proses konversi bambu menjadi monomer gula gula telah dilakukan dalam penelitian sebelumnya bab 5 dan 6. Pengaruh pra-perlakuan kombinasi ini adalah adanya perubahan struktur selulosa dan kehilangan lignin serta disorganisasi morfologi serat. Pra-perlakuan biologis dengan TV selama 30 hari memberikan selektifitas delignifikasi yang lebih baik dibandingkan dengan inkubasi 15 dan 45 hari bab 2. Selain itu pada pra- perlakuan gelombang mikro dalam medium air bab 3, iradiasi selama 5, 10 dan 12.5 menit 330 W serta iradiasi selama 5 menit 770 W memberikan kehilangan berat yang relatif lebih rendah dengan mempertimbangkan kehilangan hemiselulosa dibandingkan dengan kehilangan selulosa, sehingga untuk selanjutnya kondisi pra-perlakuan ini yang dipilih untuk digunakan dalam hidrolisis. Kombinasi pra-perlakuan secara biologis-gelombang mikro merupakan upaya alternatif dalam rangka meningkatkan efisiensi ketercernaan substrat pada proses hidrolisis. Hal ini terkait dengan terjadinya aktivitas delignifikasi polimer lignin oleh jamur pelapuk putih dan lebih efektifnya peningkatan luas permukaan dan porositas substrat pada iradiasi gelombang mikro. Rendemen gula per bambu awal tertinggi dari hidrolisis enzimatis pada pra-perlakuan biologis dan gelombang mikro bambu betung dibawah 5 Gambar 5.1 dan 6.1. Oleh karena itu pengembangan hidrolisis asam untuk mempercepat waktu hidrolisis dan menekan biaya proses perlu dilakukan. Efektifitas hidrolisis asam ini dapat diakselerasikan dengan iradiasi gelombang mikro. Waktu iradiasi gelombang mikro yang singkat dalam melingkupi seluruh substrat bersifat volumetrik mengindari adanya panas yang berlebihan bagian permukaan mendorong peningkatan rendemen gula pereduksinya. Terjadi peningkatan rendemen gula 6-7 kali dalam hidrolisis gelombang mikro dengan asam sulfat 1 dari pra-perlakuan biologis dan gelombang mikro dibandingkan dengan kontrol. Meskipun demikian, dalam hidrolisis asam berpotensi menghasilkan produk degradasi sekunder seperti furfural dan 5- HMF. Oleh karena itu aplikasi karbon aktif sebagai absorber dalam proses hidrolisis asam-gelombang mikro yang diaplikasikan bab 4 dan 5 berhasil menurunkan absorbansi senyawa coklat. Penambahan karbon aktif dalam hidrolisis onggok dalam medium air mampu meningkatkan rendemen glukosa, mencerahkan warna hidrolisat, dan menurunkan kadar HMF dengan suhu pemanasan yang lebih rendah Hermiati et al. 2012a.