Perlakuan awal delignifikasi Aspek Teknologi Proses Produksi

39 Gambar 9. Rancangan pertama R1 proses produksi bioetanol dari bahan lignoselulosa

a. Perlakuan awal delignifikasi

Salah satu kesulitan yang dihadapi dalam memanfaatkan lignoselulosa untuk bahan baku bioetanol adalah rendahnya tingkat digestibilitas enzim dalam proses depolimerisasi selulosa hidrolisis. Kesulitan ini disebabkan karena kompleksitas struktur lignoselulosa. Untuk mengatasi kesulitan ini, maka perlu dilakukan perlakuan awal terhadap lignoselulosa. Perlakuan awal akan mengubah struktur rumit lignoselulosa sehingga akan meningkatkan digestibilitas enzim Kim dan Holtzapple 2006. Delignifikasi merupakan proses penghilangan kandungan lignin dari lignoselulosa. Perlakuan awal pada bahan berlignoselulosa akan mengubah struktur rumit lignoselulosa sehingga akan meningkatkan digestibilitas enzim, sehingga akan mempermudah untuk menghidrolisis polisakarida menjadi gula yang lebih sederhana Moiser et al. 2005. Sebelum memasuki proses perlakuan awal, terlebih dahulu bahan baku lignoselulosa berupa batang, tongkol, daun dan klobot dilakukan pengecilan ukuran sampai dengan 40 mesh. Kemudian dilakukan delignifikasi secara biologis dan kimiawi. Delignifikasi kimiawi menggunakan CaOH 2 , sedangkan delignifikasi secara biologis menggunakan kapang pelapuk putih jenis Phanerochaete chrysosporium. Kedua metode delignifikasi tersebut memiliki satu tujuan utama yaitu menghilangkan kandungan lignin pada lignoselulosa. Delignifikasi alkali menggunakan kalsium hidroksida memiliki kelebihan tersendiri, yaitu kemudahan dan keamanan dalam recovery dengan karbondioksida Moiser et al. 2005 serta relatif murah jika dibandingkan dengan basa lain Kaar dan Holtzapple 2000. Selama proses delignifikasi menggunakan CaOH 2, lignin terpisah dari lignoselulosa. Semakin lama proses delignifikasi semakin banyak ikatan-ikatan di dalam lignoselulosa yang terputus. Terdapat tiga pembagian tahap dalam proses delignifikasi alkalim yaitu initial, bulk, dan residual. Dalam tahap initial, terjadi pemutusan ikatan α-O-4 dan β-O-4 pada gugus fenolik, kemudian diikuti dengan pemutusan ikatan β-O-4 pada gugus non-fenolik pada tahap bulk. Apabila delignifikasi terus dilanjutkan sampai tahap residual, maka akan terjadi pemutusan ikatan antar atom C pada lignin dan degradasi karbohidrat Kim dan Holtzapple 2000. 40 Biodelignifikasi atau delignifikasi secara biologis dilakukan dengan menumbuhkan organisme pada media lignoselulosa sehingga terjadi pengurangan lignin dan selulosa. Dalam perlakuan awal secara biologis, kapang pelapuk putih yang dianggap paling efektif. Kapang pelapuk putih jenis Phanerochaete chrysosporium menghasilkan enzim lignoselulolitik yang bertanggung jawab dalam pendegradasian lignin.

b. Sakarifikasi dan fermentasi simultan