Program Studi S - 1 Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri - UPN “Veteran” Jatim
II.7 Landasan Teori
Selulosa dari kulit cokelat dapat diubah menjadi bioethanol dengan proses hidrolisis asam dengan kadar tertentu. Proses hidrolisa selulosa harus
dilakukan dengan asam pekat agar dapat menghasilkan glukosa Fieser.1963.
selulosa
Hidrolisis
Gula
Fermentasi
Alkohol
Selulosa adalah polimer β-glukosa dengan ikatan β-1, 4 diantara
satuan glukosanya. Selulosa berfungsi sebagai bahan struktur dalam jaringan tumbuhan dalam bentuk campuran polimer homolog dan biasanya
disertai polosakarida lain dan lignin dalam jumlah yang beragam. Molekul selulosa memanjang dan kaku, meskipun dalam larutan. Gugus hidroksil
yang menonjol dari rantai dapat membentuk ikatan hidrogen dengan mudah, mengakibatkan kekristalan dalam batas tertentu. Derajat
kekristalan yang tinggi menyebabkan modulus kekenyalan sangat meningkat dan daya regang serat selulosa menjadi lebih besar dan
mengakibatkan makanan yang mengangung selulosa lebih liat John,1997. Selulosa yang merupakan polisakarida terbanyak di bumi
dapat diubah menjadi glukosa dengan cara hidrolisis asam Groggins,1985.
Gambar 2.1. Rumus Bangun Selulosa
II.7.1 Hidrolisis Asam
Hidrolisis adalah reaksi organik dan anorganik yang mana terdapat pengaruh air terhadap komposisi ganda XY, menghasilkan hydrogen
dengan komposisi Y dan komposisi X dengan hidroksil, dengan reaksi sebagai berikut
XY + H
2
O HY + XOH
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Program Studi S - 1 Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri - UPN “Veteran” Jatim
Hidrolisis asam adalah hidrolisis dengan mengunakan asam yang dapat mengubah polisakarida pati, selulosa menjadi gula. Dalam hidrolisis
asam biasanya digunakan asam chlorida HCl atau asam sulfat H
2
SO
4
dengan kadar tertentu. Hidrolisis ini biasanya dilakukan dalam tangki khusus yang terbuat dari baja tahan karat atau tembaga yang dihubungkan
dengan pipa saluran pemanas dan pipa saluran udara untuk mengatur
tekanan dalam udara Soebijanto, 1986. Selulosa dari limbah kulit coklat dapat diubah menjadi ethanol dengan
proses hidrolisis asam dengan kadar tertentu. Proses hidrolisis selulosa harus dilakukan dengan asam pekat agar dapat menglhasilkan glukosa
Fieser, 1963. Proses hidrolisis ini dipengaruhi oleh beberapa faktor, diantaranya :
1. pH derajat keasaman
pH mempengaruhi proses hidrolisis sehingga dapat dihasilkan hidrolisis yang sesuai dengan yang diinginkan, pH yang baik untuk proses hidrolisis
adalah 2,3 Soebijanto,1986. 2.
Suhu Suhu juga mempengaruhi proses kecepatan reaksi hidrolisis, suhu yang
baik untuk hidrolisis selulosa adalah sekitar 21
o
C 3.
Konsentrasi Konsentrasi mempengaruhi laju reaksi hidrolisis, untuk hidrolisis asam
digunakan konsentrasi HCl pekat atau H
2
SO
4
pekat Groggins,1985. Dalam proses ini selulosa dalam limbah kulit cokelat diubah menjadi
glukosa dengan reaksi sebagai berikut: C
6
H
10
O
5 n
+ n H
2
O C
6
H
12
O
6
selulosa glukosa
II.7.2 Pertumbuhan Mikroorganisme
Pertumbuhan sel merupakan puncak aktivitas fisiologik yang saling mempengaruhi secara beraturan. Proses pertumbuhan ini sangat
kompleks mencakup pemasukan nutrient dasar dari lingkungan ke dalam sel, konversi bahan-bahan nutrient menjadi energi dan berbagai
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Program Studi S - 1 Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri - UPN “Veteran” Jatim
konstituent sel yang vital serta perkembangbiakkan. Pertumbuhan mikroorganisme dapat ditandai dengan peningkatan jumlah dan masa sel,
sedangkan kecepatan petumbuhan tergantung pada lingkungan fisik dan kimianya.
Pertumbuhan mikroorganisme dapat digambarkan sebagai kurva berikut :
Gambar 1. kurva Pertumbuhan Kultur Jasad Renik Keterangan Gambar :
a. Fase Adaptasi
Fase ini adalah waktu penyesuaian suatu mikroorgnisme yang dipindahkan ke media lain yang berbeda dari media asalnya. Lamanya
fase ini dipengaruhi oleh beberapa faktor, diantaranya : 1.
Medium dan lingkungan pertumbuhan Jika nutrient yang tersedia dan kondisi lingkungan yang baru sangat
berbeda dengan sebelumnya, diperlukan waktu penyesuaian untuk mensintesa enzim – enzim yang dibutuhkan untuk metabolisme.
2. Jumlah inokulum
Jumlah awal sel yang semakin tinggi akan mempercepat fase adaptasi. b.
Fase Pertumbuhan Awal Setelah mengalami fase adaptasi, sel mulai membelah dengan kecepatan
yang masih rendah karena baru selesai tahap penyesuaian diri.
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Program Studi S - 1 Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri - UPN “Veteran” Jatim
c. Fase Pertumbuhan Logaritmik
Sel jasad renik membelah dengan cepat dan konstan, dimana pertumbuhan sangat dipengaruhi oleh medium tempat tumbuhnya,
seperti pH, kandungan nutrient, suhu dan kelembabab udara. Pada fase ini sel membutuhkan energi lebih benyak dari fase lainnya dan juga
paling sensitive terhadap keadan lingkungan. d.
Fase Pertumbuhan lambat Pada fase ini pertumbuhan populasi jasad renik diperlambat karena
beberapa sebab : 1.Zat nutrisi didalam medium sudah sangat berkurang.
2.adanya hasil – hasil metabolisme yang mungkin beracun atau dapat menghambat pertumbuhan jasad renik.
e. Fase Pertumbuhan Statis tetap
Pada fase ini, jumlah populasi sel tetap, karena jumlah sel yang mati sama dengan jumlah sel yang tumbuh. Ukuran sel menjadi lebih kecil,
karena sel terus membelah sementara nutrisi yang ada semakin berkurang. Pada fase ini sel memjadi lebih tahan terhadap keadaan
akstrim seperti panas, dingin, radiasi, dan bahan kimi. f.
Fase Menuju Kematian dan Fase Kematian Pada fase ini sebagian populasi jasad renik mulai mengalami kematian
karena beberapa sebab, yaitu : 1. Nutrient didalam medium sudah habis
2. Energi cadangan didalam sel habis Jumlah sel yang mati akan semakin banyak, dan kecepatan kematian
dipengaruhi oleh kondisi nutrient, lingkungan dan jenis jasad renik.
11.7.3 Fermentasi
Kategori