1.6 Novelty Penelitian
1. Informasi terkait metode pra-perlakuan alternatif kombinasi pra-perlakuan biologis-gelombang mikro terhadap bambu betung untuk memperbaiki
ketercernaan bahan dalam proses hidrolisis enzimatik dan asam-gelombang mikro.
2. Informasi peranan pra-perlakuan biologis, gelombang mikro, dan kombinasi pra-perlakuan biologis-gelombang mikro terhadap perubahan karakteristik
bambu betung berupa penurunan kadar lignin dan hemiselulosa, peningkatan porositas serat, kerusakan serat, perubahan indeks kristalinitas bahan dan
struktur selulosa alomorf.
3. Informasi peranan penambahan karbon aktif dalam hidrolisis asam-gelombang mikro untuk menurunkan kadar senyawa coklat.
1.7 Kerangka Pemikiran
Secara keseluruhan penelitian ini dimaksudkan untuk mengkaji potensi pemanfaatan bambu untuk memproduksi gula sebagai produk antara
menggunakan pendekatan kombinasi pra-perlakuan yang relatif ramah lingkungan yaitu biologis dan gelombang mikro. Pada tahap awal dilakukan karakterisasi
bambu sebelum pra-perlakuan, dilanjutkan dengan proses pra-perlakuan. Penelitian ini dibatasi terhadap 3 kelompok pra-perlakuan yaitu pra-perlakuan
tunggal gelombang mikro dan biologis sebagai pembanding dan pra-perlakuan kombinasi biologis-gelombang mikro. Kondisi pra-perlakuan kombinasi ini
dimaksudkan untuk mengkaji perbedaan ketercernaan selulosa terhadap proses hidrolisis. Berdasarkan perlakuan masing-masing pra-perlakuan diperoleh kondisi
terpilih berdasarkan perubahan karakteristik bambu setelah pra-perlakuan. Kondisi terpilih ini sebagai dasar untuk perlakuan pada hidrolisis enzimatis dan
gelombang mikro dengan medium asam dengan atau tanpa karbon aktif sebagai adsorben terhadap senyawa inhibitor. Karakteristik hasil hidrolisis juga dilakukan
untuk memilih kondisi terbaik dari proses hidrolisis yang dilakukan. Diagram alir kerangka pemikiran penelitian disajikan pada Gambar 1.1.
Latar Belakang
Bambu potensial dimanfaatkan -Pemanfaatannya luas
-1 luas hutan dunia Kant 2010
-Fotosintesa efisien C
4
-Produktivitas tertinggi 20-40 tonhatahun Khan 2010
-Produksi selulosa tinggi -Cepat dan mudah diproduksi
Scurlock et al. 2000; Gratani et al. 2008
-Delignifikasi TV
pada biopulping bambu lebih baik
dibandingkan PO dan PC Fatriasari et al. 2011; Falah
et al.2011 Metode umum pra-
perlakuan: -kimia asam, alkali,
green solvent -biologis
-fisik-kimia
steam explotion,
afex, gelombang
mikro- kimia
-fisik Metode
umum hidrolisis:
-asam -enzimatis
Permasalahan Struktur
lignoselulosa sebagai
penghalang aksesibilitas enzim
- Lignin -Struktur
kristalin selulosa
Pra-perlakuan kimia: tidak ramah lingkungan
Pra-perlakuan fisik-kimia: konsumsi energi tinggi,
tidak ramah lingkungan Pra-perlakuan
biologis: lama waktunya
Proses asam : -Tidak
ramah lingkungan
-Senyawa penghalang Proses enzimatis
-mahal -lama
-rendemen
gula rendah
Pemecahan Masalah
-Pemanfaatan biomassa
bambu sebagai bahan baku gula
-Pemilihan metode pra- perlakuan dan hidolisis
yang tepat Rekayasa
proses pra-
perlakuan :
kombinasi pra-perlakuan
biologis dan
gelombang mikro
relatif ramah lingkungan untuk mendegradasi lignin
dan hemiselulosa Rekayasa
proses hidrolisis
-iradiasi gelombang mikro medium asam
-karbon aktif untuk adsorbsi penghalang
dan meningkatkan rendemen gula
Tujuan dan hasil yang
diharapkan -Informasi karakteristik
bahan awal
dan setelah pra-perlakuan
-Konsentrasi dan
rendemen gula hasil hidrolisis,
senyawa coklat
-Disain kombinasi proses pra-perlakuan
-Kondisi terpilih
pra- perlakuan
-Informasi perubahan
karakteristik spesifik
hasil pra-perlakuan lignin dan selulosa
-Informasi pengaruh karbon aktif dalam
memperbaiki proses hidrolisis
-Disain proses
hidrolisis terbaik Bahan
Pretreatment Hidrolisis
Gambar 1.1 Kerangka pemikiran penelitian