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.