KESIMPULAN SARAN KESIMPULAN DAN SARAN

60

V. KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 KESIMPULAN

Empulur sagu mengandung karbohidrat sekitar 81.6 terutama pati sebesar 55.86. Komponen serat terbesar dari empulur sagu adalah lignin mencapai 6.86, diikuti oleh hemiselulosa sebesar 4.72 dan selulosa 2.93. Dari jumlah kandungan pati, empulur sagu berpotensi untuk dijadikan sebagai substrat fermentasi, namun lebih kecilnya kandungan serat daripada lignin membuat komponen lignoselulosa pada bahan kurang berpotensi untuk dikonversi menjadi gula sederhana. Perlakuan gelombang mikro dua tahap terbukti mampu menghasilkan fermentable sugar dengan karakteristik yang lebih baik daripada perlakuan pemanasan gelombang mikro satu tahap. Semakin tinggi konsentrasi asam dan semakin lama waktu hidrolisis pada pemanasan gelombang mikro dua tahap, fermentable sugar yang dihasilkan memiliki total gula dan gula pereduksi yang semakin tinggi, sekaligus semakin meningkatkan nilai DE dan memperkecil nilai DP karena proses hidrolisis berjalan lebih sempurna. Memperpanjang waktu hidrolisis pada perlakuan gelombang mikro dua tahap dapat menurunkan jumlah gula yang dihasilkan karena hidrolisis lebih lanjut menyebabkan dekomposisi gula. Kombinasi perlakuan konsentrasi asam, waktu hidrolisis, dan energi yang diterima bahan terbaik adalah pada konsentrasi asam 0.5 M pada power level 30 2` dilanjutkan dengan power level 70 3`. Fermentable sugar yang dihasilkan dari perlakuan ini memiliki DP terkecil yaitu 2.16. Namun, perlakuan hidrolisis dengan menggunakan otoklaf masih memberikan hasil yang lebih baik karena DP mendekati 1. Tingginya kandungan lignin pada empulur sagu dan besarnya ukuran partikel bahan 35 mesh membuat proses hidrolisis dengan pemanasan gelombang mikro dua tahap berjalan tidak sempurna. Berdasarkan hasil fermentasi dapat disimpulkan semakin tinggi pH, maka semakin banyak etanol yang dihasilkan. Kadar etanol yang diperoleh dari substrat pH 3 adalah 0.220, sedangkan kadar etanol hasil fermentasi substrat pH 5 adalah 0.361. Jadi, substrat pH 5 merupakan substrat pH optimal pertumbuhan I. orientalis. Namun, kadar etanol yang dihasilkan menggunakan substrat perlakuan otoklaf lebih tinggi dibandingkan perlakuan gelombang mikro yaitu 1.84, sedangkan kadar etanol perlakuan gelombang mikro hanya berkisar antara 0.220-0.361. Rendahnya kadar etanol yang dihasilkan disebabkan oleh substrat yang menjadi sumber karbon masih dalam bentuk oligosakarida yang sekaligus menunjukkan bahwa I. orientalis hanya mampu mengkonsumsi glukosa untuk pertumbuhan dan pembentukan etanol, selain itu hidrolisis menggunakan asam dapat membentuk produk samping seperti HMF dan furfural yang dapat menghambat proses fermentasi.

5.2 SARAN

Untuk penelitian selanjutnya disarankan untuk: 1. Melakukan pengecilan ukuran empulur sagu untuk pemerataan energi panas gelombang mikro dan kontak dengan katalis asam yang lebih sempurna dalam proses hidrolisis 2. Melakukan proses detoksifikasi terhadap fermentable sugar yang diperoleh dari bahan baku dan proses hidrolisis yang berpotensi menghasilkan senyawa inhibitor tinggi 3. Melakukan pemilihan mikroba yang tidak hanya tahan pada kondisi asam tinggi, tetapi juga mampu mengkonsumsi gula selain glukosa dan gula kompleks agar diperoleh rendemen etanol yang lebih tinggi. 61 DAFTAR PUSTAKA Ameur LA, Trystram G and Birloues AI. 2006. Accumulation of 5-hydroxymethyl-2-furfural in cookies during the baking process: Validation of an extraction method. J Food Chem 98: 790-796. Anonim. 2008. Struktur pati. http:isroi.wordpress.com20100224gambar-model-lignoselulosa. [8 Pebruari 2011]. ______. 2010. Tepung aren. http:umum.kompasiana.com20090208melongok-pembuatan- tepungpati-aren. [8 Pebruari 2011]. ______. 2010. Konversi daya oven microwave. http:ile-maurice.tripod.comconversion.htm. AOAC. 1999. Official Methods of Analysis of Assosiation of Analytical Chemist. New York: AOAC, Inc. [24 Juni 2011]. Apriyantono A, Dedi F, Puspitasari NL, Sedarnawati, Budiyanto S. 1989. Analisis Pangan. Bogor: Pusat Antar Universitas, Institut Pertanian Bogor. Bonciu C, Cristiana T, Gabriela B. 2010. Yeast isolation and selection for bioethanol production from inulin hydrolysates. Innovative Romanian Food Biotechnol 25 6 :1-38. Boyles D. 1984. Bio energy-Technology, Thermodynamics, and Cost. West Sussex: Ellis Horwood Limited. Campbell I dan Priest FG. 1996. Brewing Microbiology. Second Edition. New York: Aspen Publishers Inc. Choi CH dan AP Mathews. 1996. Two-step acid hidrolysis process kinetics in the saccharification of low-grade biomassa: I. Experimental studies on the formation and degradation of sugars. J Biores Technol 58: 101-106. Copson DA. 1975. Microwave Heating. Second Edition. The AVI Publishing Company, Inc. Connecticut. Corsaro U, Chiacchio V, Pistara and Romeo G. 2004. Microwave assisted chemistry of carbohydrates. J Organic Chem 8: 511–538. Derosya V. 2010. Sakarifikasi empulur sagu Metroxylon sagu dengan konsorsium enzim amilolitik dan holoselulolitik untuk produksi bioetanol [skripsi]. Bogor: Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Dubois M, Gilles KA, Hamilton JK, Rebers PA, dan Smith F. 1956. Colorimetric method for determination of sugar and related substances. J Anal Chem 28 3: 350-356. Dwiko M. 2010. Pengaruh gelombang mikro pada hidrolisis asam empulur sagu untuk produksi bioetanol [skripsi]. Bogor: Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Eskin NAM, Anderson HM, dan Townsend RJ. 1971. Biochemistry of Food. London: Academic Press. Fardiaz S. 1988. Fisiologi Fermentasi. Bogor: Pusat Antar Universitas, Institut Pertanian Bogor. 62 Fennema OR. 1985. Food Chemistry. New York: Aspen Publishers Inc. Fengel D dan Wegener G. 1984. Kimia Kayu, Reaksi Ultrastruktur. Terjemahan S. Hardjono. Yogyakarta: Gajah Mada University Press. Flach M. 1979. The Sago Palm: Domestication exploitation and product. Paper presented at the FAO sponsored expert consultation on the sago palm and it product, Jakarta. Frazier WC dan Westhoff DC. 1978. Food Microbiology. New York: Tata Mc.Graw-Hill Publ.Co.Ltd. Fujii S, Kishihara S, Komoto M. 1986. Studies on improvement of sago starch quality. Proceeding. 3 rd International Sago Symposium: 186-192. Gong LF. 1981. Conversion of hemicellulose carbohydrates. J Biochem Eng 20: 93-118. Govindaswamy S, Vane LM. 2007. Kinetics of growth and ethanol production on different carbon substrates using genetically engineered xylose-fermenting yeast. J Biores Technol 98: 677- 685. Griffin VK dan Brooks JR. 1989. Production and size distribution of rice maltodextrins hydrolyzed from milled rice flour using heat-stable alpha-amylase. J Food Sci 54:190-191. Harijadi W. 1993. Ilmu Kimia Analitik Dasar. Jakarta: Gramedia. Haryanto B dan Pangloli P. 1992. Potensi Pemanfaatan Sagu. Yogyakarta: Kanisius. Hermiati, Mangunwidjaja D, Sunarti TC, Suparno O, dan Prasetya B. 2010. Pemanfaatan biomassa lignoselulosa ampas tebu untuk produksi bioetanol. J Litbang Pertanian 29 4: 121-130. Iranmahboob J, Nadim F, Monemi S. 2002. Optimizing acid-hydrolysis: a critical step for production of ethanol from mixed wood chips. Biomass and Bioenergy 22: 401–404. Jamil A, Shafique U, Rehman R, Salman M, Dar A, Anzano JM, Ashraf U, Ashraf S. 2010. Microwave chemistry: Effect of ions on dielectric heating in microwave ovens. J of Chem 6:1-29. Kadam KL, Forrest LH, and Jacobson WA. 2000. Rice straw as lignocellulosic resource collection, processing, transportation, and environmental aspects. J Biomass Bioenergy 8: 369-389. Karim A, Tie PL, Manan DMA, Zaidul ISM. 2008. Starch from the Sago Metroxylon sagu palm tree properties, prospects, and challenges as a new industrial source for food and other uses. Comprehensive reviews in Food Sci and Food Safety 7: 1-14. Karimi K, Emtiazi G, Taherzadeh M. 2006. Ethanol production from dilute-acid pretreated rice straw by simultaneous saccharification and fermentation with Mucorindicus, Rhizopus oryzae, and Saccharomyces cerevisiae. J of Enzyme and Microbial Technol 40: 138-144. Koroskenyi B dan Charty SP. 2002. Microwave-assisted solvent-free or aqueous-based synthesis of biodegradable polymers. J Polym and the Environ 10: 93–104. Kosaric H, Wieczorec A, Cosentino GP, Magee RJ, Presonil JE. 1983. Ethanol Fermentation. Di dalam H. Dellweg ed. Biotechnology Volume III. Weinheim: Verlag Cheme. Kunlan L, Lixin X, Jun P, Guoying C, Zuwei X. 2001. Salt-assisted acid hydrolysis of starch to D- glucose under microwave irradiation. Carbohydrate research 331: 9-12. 63 Kuntz L. 1997. Making the most of maltodextrins. www. foodproductdesign.com. Lehninger AL. 1982. Dasar-Dasar Biokimia Jilid 1. Suhartono MT, penerjemah. Jakarta: Erlangga. [12 Juli 2011]. Miller GL. 1959. Use of dinitrosalicylic acid reagent for determinationof reducing sugar. J Anal Chem 31: 426-428. Modig T, Liden G dan Taherzadeh J. 2002. Inhibition effects of furfural on alcohol dehydrogenase, aldehyde dehydrogenase and pyruvate dehydrogenase. J Biochem 363: 769-776. Mosier N. 2005. Features of promising technologies for pretreatment of lignocellulosic biomass. J Biores Technol 96: 673–686. Mussatto SI dan Roberto IC. 2004. Alternatives for detoxification of dilute-acid lignocellulosic hydrolyzates for use in fermentative process: a review. Biores Technol 93: 1-10. Nicolic S, Mojovic L, Rakin M, Pejin D. 2008. A microwave-assisted liquefaction as a pretreatment for the bioethanol by the simultaneous sacharification and fermentation of corn meal. J Chem Industry and Chem Eng Quart 14 4: 231-234. Nigam JN. 2001. Ethanol production from wheat straw hemicellulose hydrolysate by Pichia stipitis. J Biotechnol 87: 17–27. Oura E. 1983. Reaction Product of Yeast Fermentation. Di dalam H. Dellweg ed. Biotechnology Volume III. New York: Academic Press. Ozawa T dan Arai Y. 1986. Phenolic substances from sago palm pith. Proceeding. 3 rd International Sago Symposium: 197-200. Palmqvist E dan Hahn-Hagerdal. 2000. Fermentation of lignocellulosic hydrolysates. II: inhibitors and mechanism of inhibition. J Biores Technol 74: 17-24. Parajo H. 1998. Biotechnological production of xylitol. Part 3: Operation in culture media made from lignocellulose hydrolysates. J Biores Technol 66: 25–40. Paturau JM. 1969. By Product of The Cane Sugar Industry: An Introduction to their Industrial Utilization. Amsterdam: Elsevier Scientific Publ Co. Prescott SC dan Dunn CG. 1981. Industrial Microbiology. New York: MC Graw-Hill Book Co Ltd. Purwadi R. 2006. Continuous detoxification of dilute-acid hydrolyzates by CaOH 2 . 28 th Symposium on Biotechnology for Fuels and Chemicals. April 30 - May 3. Ramalatu FJ. 1981. Distribusi dan potensi produk pati dari batang beberapa jenis sagu Metroxylon sp. di daerah Seram Barat [tesis]. Fakultas Pertanian, Universitas Pattimura. Ratledge C. 1991. Yeast physiology a micro-synopsis. J Bioproc Eng 6:195-203. Renilaili. 2011. Pengaruh vitamin B dan nitrogen dalam peningkatan kandungan protein kulit ubi kayu melalui fermentasi. http:blog.binadarma.ac.idreni?p=22. Ruriani E. 2010. Rekayasa proses produksi bioetanol dari tongkol jagung melalui sakarifikasi dan fermentasi secara simultan [tesis]. Bogor: Program Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor. [15 agustus 2011]. 64 Safitri R, Suroso l, Supitasari NS. 2009. Pengaruh berbagai konsentrasi asam sulfat dan enzim pada hidrolisis tepung empulur sagu Metroxylon sagu rottb., kombinasi hidrolisis kimiawi dan enzimatis terhadap kandungan gula pereduksi. Prosiding. Seminar Nasional Teknik Kimia 2009: 314-321. Sa`id EG. 1987. Bioindustri: Penerapan Teknologi Fermentasi. Jakarta: PT Gramedia Pustaka Utama. Sari FA. 2009. Pengaruh jenis asam pada hidrolisis pati sagu untuk pembuatan etanol [skripsi]. Bogor: Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Seo SH, Rhee CH, Park HD. 2007. Degradation of malic acid by Issatchenkia orientalis KMBL 5774, an acidophilic yeast strain isolated from Korean grape wine pomace. J Microbiol 45:521- 527. Shin HT, Lim YB, Koh JH, Kim JY, Baig SY, dan Lee JH. 2002. Growth of Issatchenkia orientalis in aerobic batch and fed-batch cultures. J Microbiol 40: 82-85. Sun Y dan Cheng J. 2005. Dilute acid pretreatment of straw and bernudagrass for ethanol production. J Biores Technol 96: 1599-1606. Suryana A. 2007. Arah dan strategi pengembangan sagu di Indonesia. Prosiding. Lokakarya pengembangan Sagu di Indonesia, 25-26 Juli 2007, Batam. Swift G. 2002. Environmentally biodegradable water-soluble polymers. J Polym and Envir 42: 85- 89. Taherzadeh MJ dan Karimi K. 2007. Acid-based hydrolysis processes for ethanol from lignocellulosic material: a review, J Biores 23: 472-499. Taylor M dan Atri S. 2005. Development in Microwave Chemistry. Evalueserve, United Kingdom. Underkofler LA dan Hickey RJ. 1954. Industrial Fermentations. New York: Chemical Publishing. USDA. 2005. Metroxylon sagu, Sago palm. Natural resources conservation service. http:plants.usda.gov:8080plantsnameSearch?keywordquery=metroxylon+sagumode=s ciname Van S. 1969. Use of detergent in analysis of fibrous feeds III. Di dalam: ML Dreher ed.2. The Handbook of Dietary Fiber. New York, USA. [15 Maret 2011]. Villa P, Felipe MGA, Rodriguez RCL, Vitolo M, Luis RE, Silva SS, Napoles AI, Mancilha IM. 1998. Influence of phenolic compounds on the bioprocess of xylitol production by Candida guilliermondii. In: Esbes-2 European Symposium On Biochemical Engineering Science, 2. Porto-Portugal, 1998. Warrand J dan Janssen HG. 2006. Controlled production of oligosaccharides from amylose by acid hydrolysis under microwave treatment: Comparison with conventional heating. J Carbohyd Polym 69: 353-362. Winarno FG. 1995. Kimia Pangan dan Gizi. Jakarta: Gramedia Pustaka Utama. Yu ST, Chen P, Suree R, Nuansri and Wang KT. 1996. Effect of microwave irradiation on acid- catalyzed hydrolysis of starch. J Organic Chem 61: 9608–9609. Zamora A. 2005. Carbohydrat chemical structure. http:www.scientificpsychic.Com fitnesscarbohydrates.html. [10 Agustus 2011]. 65 LAMPIRAN 66 Lampiran 1. Prosedur analisis komponen empulur sagu 1. Analisis Proksimat a. Kadar Karbohidrat by difference Kadar karbohidrat bb = 100 - kadar abu + kadar air + kadar protein + kadar lemak + kadar serat

b. Kadar Lemak Metode Soxhlet