Tujuan Penelitian Tujuan Umum

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