Analisis Suspended Solid APHA, 2005 Prosedur Pretreatment Biomassa Onggok

17

3.5 Analisis Suspended Solid APHA, 2005

Berat awal kertas saring ditimbang dengan neraca analitik lalu letakkan kertas saring di atas corong penyaring vakum. Sampel dituang ke atas kertas saring yang telah diletakkan di atas corong penyaring vakum. Kertas saring diambil dan dimasukkan dalam oven selama 2 jam pada suhu 105 o C. Selesai dioven, simpan sementara dalam desikator selama 10 menit. Ambil kertas saring dari desikator kemudian ditimbang kembali sebagai berat akhir menggunakan neraca analitik. SS dapat dihitung sebagai berikut : Perumusan : SS = Berat akhir – Berat awal g x 100 Berat contoh uji g

3.6 Kadar Ligniselulosa

3.6.1 Kadar Lignin AOAC, 1999

Sampel sebanyak 1 g ditimbang dalam labu erlenmeyer 250 ml kemudian ditambahkan H 2 SO 4 20 ml 72. Selanjutnya didiamkan selama 2 jam dan dikocok perlahan-lahan. Sampel kemudian ditambahkan aquades sebanyak 250 ml, dipanaskan dalam waterbath pada suhu 100 o C selama 3 jam. Selanjutnya dilakukan penyaringan dengan menggunakan kertas saring yang telah diketahui bobotnya A. Erlenmeyer dan corong dibilas dengan aquades sebanyak 3 kali. Kertas saring beserta residu diovenkan pada suhu 105 o C selama 1-2 jam atau pada suhu 50 o C selama 24 jam. Kertas saring didinginkan dan ditimbang bobotnya B. Kertas saring dengan residu diabukan dengan muffle furnance pada suhu 600 C selama 3-4 jam. Kemudian didinginkan dan ditimbang C. Perumusan : Kadar Lignin = B-A-C x 100 Bobot contoh Keterangan: B = bobot kertas saring dan residu setelah dioven g A = bobot kertas saring g C = bobot abu g

3.6.2 Kadar Hemiselulosa Van Soest, 1963

Sampel sebanyak A g dimasukkan ke dalam gelas piala berukuran 500 ml serta ditambahkan dengan larutan NDS. Larutan NDS Neutral Detergent Solid terdiri dari bahan kimia sebagai berikut: aquades 1 l; Natrium sulfat 30 g; EDTA 18,81 g; Natrium borat 10 H 2 O 6,81 g; di-Na-HPO 4 anhidrat 4,5 g dan 2-etoksi etanol murni 10 ml. Selanjutnya menimbang filter glass G-3 B. Sampel yang telah ditambahkan larutan NDS disaring dengan bantuan pompa vakum, dibilas dengan air panas dan aseton. Hasil penyaringan tersebut dikeringkan dalam oven 105 o C, setelah itu dimasukkan dalam desikator selama 1 jam, kemudian dilakukan penimbangan terakhir C. Perumusan : NDF = C-B x 100 A Keterangan: A = bobot sampel g B = bobot filter glass g C = bobot filter glass dan sampel setelah dioven 18 Kemudian dilanjutkan dengan menimbang sampel sebanyak A g dimasukkan ke dalam gelas piala serta ditambahkan dengan 50 ml larutan ADS Acid Detergent Solid. Larutan ADS terdiri dari: H 2 SO 4 ; CTAB cethyle trimethyl ammonium bromide. Sampel yang telah ditambahkan larutan tersebut dipanaskan selama satu jam diatas penangas listrik. Penyaringan dilakukan dengan bantuan pompa vakum yang juga menggunakan filter glass yang ditimbang B. Pencucian dilakukan dengan aseton dan air panas. Kemudian dilakukan pengeringan dan memasukkan hasil penyaringan tersebut ke dalam oven. Setelah itu dimasukkan lagi ke dalam desikator untuk melakukan pendinginan dan ditimbang C. Perumusan : ADF = C-B x 100 A Kadar Hemiselulosa = NDF - ADF Keterangan: A = bobot sampel g B = bobot filter glass g C = bobot filter glass dan sampel setelah dioven

3.6.3 Kadar Selulosa Van Soest, 1963

Residu ADF C yang berada di dalam filter glass diletakkan di atas nampan yang berisi air setinggi kira-kira 1 cm. Kemudian ditambahkan H 2 SO 4 72 setinggi ¾ bagian filter glass dan dibiarkan selama 3 jam sambil diaduk-aduk. Penyaringan dilakukan dengan bantuan pompa vakum dengan juga menggunakan filter glass. Pencucian dilakukan dengan aseton dan air panas. Kemudian dilakukan pengeringan dan memasukkan hasil penyaringan tersebut ke dalam oven. Setelah itu dimasukkan lagi ke dalam desikator untuk melakukan pendinginan dan ditimbang D. Perumusan : Kadar Selulosa = D-C x 100 A Keterangan: A = bobot sampel g D = bobot filter glass dan residu ADF setelah dioven g C = bobot filter glass dan residu ADF awal g

3.7 Prosedur Pretreatment Biomassa Onggok

Proses pretreatment menggunakan mikroorganisme dilakukan dengan menambahkan konsentrasi inokulum cair sebanyak 5 g 100 g TS, 7.5 g 100 g TS, dan 10 g 100 g TS terhadap waktu yang dibutuhkan dari jam ke-0 hingga ke-16 dengan sampling setiap empat jam sekali untuk dianalisis SS dan COD terlarut. Bobot basah substrat ditingkatkan menjadi 85 kadar air dari kadar air awal onggok kering sebesar 7. Hal tersebut dilakukan agar onggok memiliki homegenitas yang lebih tinggi sehingga dapat melarutkan bahan organik hasil degradasi. Selain itu campuran inokulum cair tersebut membutuhkan kelembaban tinggi untuk tumbuh optimal. Dengan kata lain, perlakuan pretreatment ini menggunakan metode kultivasi terendam. Masing-masing perlakuan diulang sebanyak tiga kali sehingga diperoleh 45 sampel percobaan setiap kombinasi konsentrasi terhadap waktu. Pretreatment ini dilakukan di dalam gelas piala berukuran 50 ml. Sebelum dimasukan onggok sebanyak 0.5 gram, gelas piala tersebut ditimbang pada neraca analitik sehingga diperoleh bobot awal gelas piala kosong. Onggok kemudian dimasukan lalu ditambahkan campuran inokulum cair sesuai konsentrasi. Banyaknya inokulum yang ditambahkan pada setiap konsentrasi sebanyak 0.5 gram onggok dapat dilihat pada lampiran 2. Onggok yang sudah ditambahkan inokulum diberi label sebagai identitas sampel sesuai perlakuan. 19 Sampel dianalisis sesuai waktu sampling setiap empat jam sekali lalu ditimbang untuk mengetahui bobot onggok setelah pretreatment kemudian dipindahkan dan diencerkan dengan akuades pada labu ukur 250 ml. Setelah itu disaring menggunakan pompa vakum dengan kertas saring Whatman 41 yang telah diketahui bobot awalnya. Filtrat hasil penyaringan diambil sebanyak 1 ml untuk dianalisis COD terlarut sedangkan ampasnya atau onggok yang masih tertinggal pada kertas saring diambil untuk analisis SS. Perlakuan tersebut nantinya akan dibandingkan dengan kontrol, yaitu pretreatment onggok dengan menggunakan air saja tanpa penambahan kultur mikroba atau bahan apapun. Perlakuan untuk kontrol hanya dilakukan satu kali dengan prosedur yang sama namun yang membedakan adalah pengenceran setelah pretreatment dilakukan pada labu ukur 100 ml. Nilai hasil pengukuran COD terlarut sampel akan dibandingkan dengan kontrol. Larutan analisis COD yang digunakan, distandarisasi dengan nilai COD larutan KHP Kalium Hidrogen Phthalate untuk mengoreksi ketepatan larutan yang digunakan, yaitu KHP 250 mgl, KHP 500 mgl, dan KHP 1000 mgl. Pada pengujian standar ini didapatkan larutan KHP 250 mgl secara teroritis, sebesar 239 mgl hasil pengukuran, kemudian larutan KHP 500 mgl diperoleh 611 mgl, dan larutan KHP 1000 mgl didapatkan sebesar 986 mgl. Penentuan perlakuan yang terbaik antara konsentrasi dan waktu selama pretreatment menggunakan metode percobaan Rancangan Acak Lengkap Kuadrat Tengah seperti pada lampiran 3. Rancangan percobaan yang diterapkan pada penelitian ini adalah rancangan percobaan acak lengkap RAL dua faktor. RAL didefinisikan sebagai rancangan dengan beberapa perlakuan yang disusun secara random untuk seluruh unit percobaan. Kelebihan penggunaan RAL ini, yaitu mudah dalam menyusun rancangannya, analisis statistik yang dilakukan terhadap bahan yang memiliki bobot awal yang sama, dan banyaknya unit percobaan untuk tiap perlakuan tidak harus sama. Penggunaan rancangan faktorial RAL dalam penelitian ini disebabkan karena satuan percobaan yang digunakan homogen atau tidak ada faktor lain yang mempengaruhi respon diluar faktor yang diteliti. Keragaman respon hanya disebabkan oleh perlakuan dan galat kesalahan dalam pengamatan atau pencatatan data. Pada penelitian ini terdapat dua faktor perlakuan yakni waktu pretreatment dan konsentrasi inokulum dalam satu rancangan. Tujuan analisis ini adalah untuk menentukan apakah dari masing- masing perlakuan berpengaruh nyata atau tidak terhadap parameter yang diamati. Apabila perlakuan berpengaruh nyata terhadap parameter yang diamati, maka dilanjutkan dengan uji banding, yakni uji Duncan. Uji duncan memiliki nilai pembanding sebanyak p-1 atau tergantung banyaknya perlakuan. Artiny, apabila perlakuan berjumlah 10, maka nilai pembandingnya sebanyak 9. Uji duncan ini lebih teliti dan dapat digunakan untuk membandingkan pengaruh perlakuan dengan jumlah perlakuan yang besar. Model matematis rancangan percobaan penelitian yang digunakan adalah sebagai berikut : Y ij = µ + A i + B j + AB ij + ε ij Dimana : Y ij : Respon pada perlakuan Waktu ke-i, Konsentrasi NaOH ke-j µ : Rataan Umum A i : Pengaruh Waktu ke-i 0 jam, 4 jam, 8 jam, 12 jam, 16 jam B j : Pengaruh Konsentrasi Inokulum ke-j 5 g 100 g TS, 7.5 g 100 gr TS, dan 10 g 100 gr TS AB ij : Pengaruh Interaksi Waktu ke-i dan Konsentrasi inokulum ke-j ε ij : Pengaruh galat percobaan yang berasal dari faktor perlakuan A taraf ke- i dan perlakuan B taraf ke- j 20 Hipotesis : Pengaruh utama faktor A H0 : α 1 = … = α a = 0 Faktor A tidak berpengaruh H1 : paling sedikit ada satu i dimana α i ≠ 0 Faktor A berpengaruh Pengaruh utama faktor B H0 : β 1 = … = β b = 0 Faktor B tidak berpengaruh H1 : paling sedikit ada satu j dimana β j ≠ 0 Faktor B berpengaruh Pengaruh sederhana interaksi faktor A dan faktor B H0 : αβ 11 = αβ 12 = … = αβ ab = 0 Interaksi Faktor A dan B tidak berpengaruh H1 : paling sedikit ada sepasang i,j dimana αβ ij ≠ 0 Interaksi Faktor A dan B berpengaruh 21 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Karakteristik Onggok Sebelum Pretreatment