ALKALINE PRETREATMENT DAN PROSES SIMULTAN SAKARIFIKASI – FERMENTASI UNTUK PRODUKSI ETANOL DARI TANDAN KOSONG KELAPA SAWIT

  

ALKALINE PRETREATMENT DAN PROSES SIMULTAN

SAKARIFIKASI

• – FERMENTASI UNTUK PRODUKSI

ETANOL DARI TANDAN KOSONG KELAPA SAWIT

  

Kristina, Evi Retno Sari, Novia*

  Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sriwijaya Jln. Raya Palembang Prabumulih Km. 32 Inderalaya Ogan Ilir (OI) 30662

  Em

  

Abstrak

  Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS) merupakan limbah pertanian yang memiliki kandungan lignoselulosa yang cukup tinggi. TKKS ini belum dimanfaatkan secara maksimal. Metode yang digunakan untuk mendegradasi kandungan lignin pada TKKS adalah alkaline pretreatment. Lalu dilanjutkan dengan proses simultan sakarifikasi-fermentasi menggunakan enzim selulase dan ragi saccharomyses cerevisiae. Setelah itu larutan etanol didistilasi pada suhu 78 °C. Kadar etanol tertinggi yang dihasilkan sebesar 4,37% dengan konsentrasi NaOH 3% dan waktu tinggal pretreatment 90 menit.

  Kata kunci: Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS), hidrolisis enzimatik, fermentasi, etanol.

  

Abstract

  Palm fruit empty bunch (PFEB) was the waste which has not been utilize optimally. Meanwhile, PFEB has a fairly high content of lignocelluloses. The method used to degrade lignin is by using the variety of dilute NaOH and the residence time of pretreatment. Furthermore it was continued by SSF process with enzyme cellulase and yeast of saccharomyses cerevisiae. Then, ethanol was destilated in 78°C. The highest concentration of ethanol obtained was 4.37% with 3% of NaOH and the residence time of pretreatment at 90 minutes.

  Keywords: Palm fruit empty bunch (PFEB), enzymatic hydrolysis, fermentation, ethanol 1.

  mampu memproduksi bahan bakar nabati, seperti

   PENDAHULUAN biodiesel atau bioetanol dari bahan lignoselulosa.

  Indonesia merupakan negara agraris yang Ketika hasil-hasil pertanian dan perkebunan memiliki beragam kekayaan alam terbarukan dipanen, bahan lignoselulosa akan tertinggal yang sangat berpotensi menghasilkan bioenergi. sebagai limbah pertanian yang biasanya kurang Bahan bakar nabati seperti bioetanol, masih termanfaatkan. Walaupun demikian, akan tetapi dibuat dari bahan berpati dan bergula yang lignoselulosa tersebut dapat digunakan sebagai merupakan bahan pangan. Hal ini akan bahan baku produksi bahan bakar nabati. berdampak buruk bagi penyediaan bahan pangan Tandan kosong kelapa sawit merupakan yang dibutuhkan masyarakat. Jika bahan bakar limbah yang dapat dikonversi menjadi bioetanol nabati (BBN) terus menerus dibuat dari bahan sebagai sumber energi alternatif. Tandan kosong pangan, maka akan terjadi persaingan antara kelapa sawit masing-masing mengandung 40- penyediaan pangan dan energi. 50% selulosa dan 24-40% hemiselulosa (Saha,

  Untuk menghindari persaingan tersebut, 2003; Sun, 2002). Salah satu bahan bakar nabati telah dikembangkan teknologi bahan bakar yang dapat dihasilkan dari lignoselulosa adalah nabati generasi kedua. Teknologi bahan bakar bioetanol generasi kedua. Tingginya kadar nabati generasi kedua adalah teknologi yang selulosa pada polisakarida tersebut dapat dihidrolisis menjadi gula sederhana dan Teknologi Pretreatment Biomassa selanjutnya difermentasi menjadi etanol. Lignoselulosa Proses pretreatment biomassa dapat dibedakan

  Tandan kosong kelapa sawit merupakan limbah berlignoselulosa yang belum

  1. Pretreatment secara Biologi termanfaatkan secara optimal. Selama ini

  2. Pretreatment secara Fisika pemanfaatan tandan kosong hanya sebagai bahan bakar boiler, kompos dan juga sebagai pengeras a.

  Secara Mekanik jalan di perkebunan kelapa sawit. Padahal tandan b.

  Penghancuran Bahan kosong kelapa sawit berpotensi untuk

  3. Pretreatment Secara Kimia dikembangkan menjadi barang yang lebih a.

  Alkali Pretreatment berguna, salah satunya menjadi bahan baku b.

  Acid Pretreatment bioetanol. Hal ini karena tandan kosong kelapa c.

  Ozonolysis sawit banyak mengandung selulosa yang dapat d.

  Organosolv dihirolisis menjadi glukosa kemudian e.

  Ionic LiquidsPretreatment ( ILS ) difermentasi menjadi bioetanol. Kandungan

  4.Pretreatment Secara Fisika-Kimia selulosa yang cukup tinggi yaitu sebesar 40-50% a. Steam Explosion:SO (Steam Explosion)

  2

  (Saha, 2003; Sun, 2002) menjadikan kelapa sawit

  b. Liquid Hot Water sebagai prioritas untuk dimanfaatkan sebagai c. Ammonia Fiber Explosion ( AFEX ) bahan baku pembuatan bioetanol.

  d. Wet Oxidation

  e. Microwave Pretreatment

  f. Ultrasound Pretreatment

  g. CO explosion

  2 Alkaline Pretreatment

  Alkali pretreatment dapat meningkatkan efektifitas enzim pada proses enzimatik hidrolisis. Kandungan lignin pada biomassa akan mengalami proses penguraian dengan proses NaOH pretreatment, tetapi tidak terjadi pada kandungan selulosanya. Alkali pretreatment dapat miningkatkan kandungan selulosa dan efektif untuk menghilangkan lignin.

  Gambar 1. Tandan Kosong Kelapa Sawit

  Tabel 1. Komponen Tandan Kosong

  Kelapa Sawit Komponen % Berat

  Selulosa

  86 Hemiselulosa

  8.5 Lignin

  3.5 Sumber: (Astima et al.,2002)

  Pretreatment Bahan Baku

  Dalam teknologi biokonversi, pretreatment biomassa lignoselulosa dilakukan untuk

  Simultan Sakarifikasi dan Fermentasi (SSF)

  mendapatkan hasil yang tinggi. Pretreatment ini dilakukan agar lignoselulosa lebih mudah untuk Gambar 2. Skema pretreatment dari konversi dibuka sehingga polimer polisakarida dapat biomassa (Hsu, dkk, 2009) dipecah menjadi monomer gula. encer (1%) dan NaOH

  4

  6 Viskositas (cP ) 1,17

  70

  F )

  o

  9 Titik Nyala (

  C (cal/gr) 7092,9

  o

  8 Panas pembakaran pada 25

  7 Panas penguapan (cal/gr ) 200,6

  23,1

  o

  5 Tegangan Permukaan (dyne/cm )

  4 Indeks Bias 1,36143

  3 Densitas ( gr/mL ) 0,7893

  C ) 78,32

  o

  2 Titik Didih (

  1 Titik Beku -114,1

  No Properti Nilai

  10 Panas Spesifik (cal/gr

  C) 0,579

  2 Glukosa Etanol Karbondioksida

  16 Dapat terbakar ya

  2 SO

  pembuatan etanol dari tandan kosong kelapa sawit. Metode yang digunakan untuk mendegradasi lignin adalah pretreatment menggunakan H

  Daru melakukan penelitian tentang

  pembuatan etanol dari hasil press tandan kelapa sawit menggunakan metode hidrolisa enzimatik dan fermentasi. Hari hasil penelitiannya tersebut dapat disimpulkan bahwa PKC berpotensi baik sebagai raw material produksi bioetanol.

  Corvero melakukan penelitian tentang

  pembuatan bioetanol dari jerami gandum dengan variabel : laju alir ozon, moisture dan ukuran partikel biomassa. Metode penelitian yang digunakan adalah ozonolysis pretreatment. Hasil penelitian mereka menunjunkkan bahwa waktu ozonolysis yang baik diatas 2,5 jam. Hal ini dikarenakan, pada waktu tersebut Acid insoluble lignin(AIL) menurun sedangkan acid soluble lignin meningkat.

  Garcia melakukan penelitian tentang

  Sumber : Kirk-Othmer, 1967 Penelitian Terdahulu

  15 Kelarutan dalam air Larut sempurna

  11 Termal Kondukstivitas pada 20

  14 Dicampur dengan Natrium berekai

  13 Wujud pada suhu kamar Cair

  12 Nilai Oktan 106-111

  C/cm) 0,00170

  o

  )(

  2

  C J/(sec)(cm

  o

  Tabel 2. Sifat Fisika Etanol

  5 OH + 2CO

• – faktor yang mempengaruhi fermentasi adalah (Muljono, 2002): a.

  Destilasi atau penyulingan adalah suatu metode pemisahan larutan berdasarkan perbedaan titik didih. Destilasi dilakukan untuk memisahkan etanol dari beer (sebagian besar adalah air dan etanol). Titik didih etanol murni adalah 78

  (C

  Bioetanol

  C akan mengakibatkan sebagian besar etanol menguap.

  2 H

  )n

  3C

  o

  C (kondisi standar). Dengan memanaskan larutan pada suhu rentang 78-90

  o

  C sedangkan air adalah 100

  o

  Distilasi

  Bioetanol adalah etanol yang berasal dari makhluk hidup, dalam hal ini adalah bahan nabati. Bioetanol adalah bahan bakar alternatif yang diolah dari tumbuhan, dimana memiliki keunggulan mampu menurunkan emisi CO2 hingga 18 %. Bioetanol ini dibuat melalui proses hidrolisis dan fermentasi. Bahan baku etanol bisa berasal dari bahan berpati, bahan bergula dan bahan berselulosa.

  Pengaruh pH e. Kadar Gula

  Suhu c. Oksigen d.

  Ragi b.

  konversi menjadi etanol sangat tinggi, metabolismenya sudah diketahui, metabolit utama berupa etanol, karbondioksida, dan air dan sedikit menghasilkan metabolit lainnya. Faktor

  Saccharomyces cereviseae karena memiliki daya

  Fermentasi adalah suatu proses perubahan kimia pada substrat organik, baik karbohidrat, protein, lemak atau lainnya melalui kegiatan enzim atau mikroba spesifik. Khamir yang sangat potensial untuk fermentasi etanol adalah

  Dalam SSF, enzim selulase mengkonversi polimer karbohidrat ke gula yang dapat difermentasi. SSF menghasilkan yield bioetanol membutuhkan jumlah enzim yang lebih rendah karena adanya inhibisi produk akhir dari selulobiosa dan glukosa yang terbentuk selama hidrolisis enzim yang kemudian dilanjutkan dengan fementasi oleh yeast.

  6 H

  12 O

  6

  2C

  Etanol banyak digunakan sebagai pelarut berbagai bahan-bahan kimia yang ditujukan untuk konsumsi dan kegunaan manusia. Mekanisme pembentukan bioetanol dari tandan kosong kelapa sawit (Risvank, 2008):

• C

  6 H

  5 H

  2 C

  5 OH + 5CO

  2 H

  5C

  5

  10 O

  3C

  10 O

  6

  12 O

  6 H

  5

  10 O

  5 H

  5

  Mikroba yang digunakan adalah Aspergillus niger. Pembenihan dilakukan pada media PDA (Potato Dextrose Agar) secara zig- zag dengan menggunakan kawat inokulasi di dalam cawan petri secara aseptik. Mikroba diinkubasi pada suhu ± 30°C selama 120 jam.

  Peralatan Penelitian

  6) Spatula

  5) Cawan Petri

  4) Labu Takar 1000 ml

  3) Gelas Ukur 10 ml, 50 ml

  2) Erlemeyer 250 ml, 500 ml

  1) Beaker Gelas 50, 100, 250, 500 ml

  Kalium Iodida 20 %

  8) Kawat Ose

  0,1 N 17)

  3

  2 O

  2 S

  Na

  Luff Schoorl 16)

  BSA (Bovine Serum Albumin) 15)

  7) Bunsen

  9) pH Meter / Kertas pH 10)

  Aquadest 13)

  Labu bundar 20)

  A. Pembenihan Inokulasi

  Prosedur Penelitian Pembuatan Enzim Selulase

  Hot plate

  Buret Digital 23)

  Piknometer 5 ml 22)

  Peralatan Destilasi 21)

  Batu didih 19)

  Rotary Shaker 11)

  Oven 18)

  Blender 17)

  Neraca Analitik 16)

  Pipet ukur 5 ml, 10 ml 15)

  Pipet Tetes 14)

  Corong Gelas 13)

  Autoclave 12)

  Acetone 14)

  25 % 12)

  (4%). Setelah itu dilakukan hidrolisis enzimatik menggunakan enzim selulase dan difermentasi dengan yeast saccharomyses cerevisiae. etanol yang dihasilkan semakin tinggi sampai waktu fermentasi tertentu (waktu optimum) dan setelah waktu optimum terlewati kadar etanol yang dihasilkan menurun. Kadar bioetanol tertinggi yang dihasilkan sebesar 13,89%, pada hari fermentasi ke-5 menggunakan enzim sebanyak 9 ml.

  Destilasi 5. Analisa produk

  4

  (NH

  3) sukrosa 12,5 % 4)

  2) PDA (Potato Dextrose Agar)

  1) Enzim Selulase berasal dari fungi

  Bahan dan Peralatan Penelitian Bahan-Bahan Penelitian

  3. Proses SSF 4.

  2 SO

  2. Pretreatment atau delignifikasi dengan alkali pretreatment ( NaOH )

  Pretreatment secara mekanik dengan megubah ukuran biomassa

  Prosses konversi lignoselulosa tandan kosong kelapa sawit menjadi bioetanol terjadi melalui tahap

  Penelitian ini dilakukan di Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sriwijaya. Metode yang digunakan adalah eksperimental, dilakukan untuk mengetahui sejauh mana tandan kosong kelapa sawit (TKKS) dapat menghasilkan alkohol (etanol) melalui proses Alkali Pretreatment dan SSF.

  2. METODOLOGI

  penelitian tentang pengaruh konsentrasi asam dan basa pada proses delignifikasi terhadap kadar etanol yang dihasilkan dari tandan kosong kelapa sawit. Dalam penelitian ini digunakan variasi konsentrasi asam 1%, 2%, 3%, 4% dan 5% sedangkan untuk variasi konsentrasi basanya adalah 2%, 4%, 6%, 8% dan 10%. Proses hidrolisis enzimatik dilakukan dengan menggunakan enzim selulase sebanyak 10 ml yang kemudian dilanjutkan dengan proses fermentasi selama 5 hari dengan menggunakan yeast saccharomyses cerevisiae . Larutan bioetanol kemudian dipisahkan dari residu untuk dilanjutkan ke proses distilasi. Dari hasil penelitian di peroleh bahwa kondisi penelitian terbaik didapat pada saat konsentrasi asam 4% dan konsentrasi basa 10 % dengan kadar etanol 22,82 %. Hal ini menunjukkan bahwa semakin tinggi konsentrasi asam dan konsentrasi basa maka semakin besar kadar etanol yang dihasilkan. Namun setelah melewati konsentrasi asam 4 %, kadar etanol yang dihasilkan semakin menurun.

  Ikhsan dan Zamzami melakukan

  )

  4

  4

  8) MgSO

  2 SO

  11) H

  10) NaOH

  9) Yeast Saccromyces Cerevisiae

  2 O

  .7H

  4

  7) Urea

  0,25 % 5)

  5 OH 96 %

  2 H

  C

  0,2 % 6)

  4

  2 PO

  KH

• – tahap berikut, yaitu : 1.

B. Penyiapan Inokulum

  5. Setelah itu ditambahkan Saccaromyces Cerevisiae sebanyak 4 gram diaduk pada 150 rpm sampai homogen. Fermentasi dimulai dengan adanya penambahan yeast ini.

  7. Media diinkubasi pada suhu ±30

  C dengan waktu fermentasi 96 jam.

  1. 100 ml media cair (media cair ini terdiri dari sukrosa 12,5%, (NH

  C selama 1,5

  o

  8. Larutan tersebut didistilasi pada suhu 80

  7. Selanjutnya larutan hasil SSF dipisahkan dari bubur TKKS.

  Alkaline Pretreatment (NaOH)

  1. Menimbang 30 gram TKKS, memasukkan kedalam 5 buah erlemeyer 500 ml.

  %, 2,5 %, 3 % dan menutup rapat erlenmeyer dengan gabus.

  3. Lalu dipanaskan dengan suhu 121 oC dengan waktu 30 menit. Kemudian mencuci fase solidnya dengan air beberapa kali.

  4. Langkah 2 dan 3 diulangi dengan variasi waktu untuk 45 menit, 60 menit, 75 menit, dan 90 menit.

  SSF

  1. Hidrolisis dan fermentasi dilakukan pada erlenmeyer dengan pengisian biomassa sebanyak 30 gram hasil pretreatment dengan menambahkan aquadest 100 ml dan mengatur pH. Kemudian dipanaskan dalam autoclave pada suhu 121

C. Produksi Enzim selulase dalam media cair padat

  o C selama 15 menit.

  2. Bubur TKKS dibiarkan menjadi dingin.

  3. Kemudian ditambahkan enzim sebanyak 10 mL untuk proses hidrolisis dan ditutup rapat.

  4. Selanjutnya erlenmeyer diletakkan pada rotary shaker dengan kecepatan 170 rpm selama 24 jam.

  o

  6. Suspensi spora aspergillus niger ditambahkan sebanyak 10 ml pada media tersebut.

  6. Erlenmeyer ditutup dengan penutup yang dilengkapi dengan selang karet yang ujung selang dimasukkan ke dalam air agar tidak terjadi kontak dengan udara. Sakarifikasi dan fermentasi dilanjutkan selama 5 hari.

  4. Biakan Aspergillus niger dari media PDA diambil dengan menggunakan kawat ose lalu dicelupkan beberapa saat pada media cair hingga tampak keruh. Pekerjaan ini dilakukan di ruang aseptik.

  4

  )

  2 SO

  4

  0,25 %, KH

  2 PO

  4

  2. pH media cair diatur dengan HCl hingga pH 3.

  3. Ujung kawat ose dicelupkan ke dalam etanol 96 % lalu dipanaskan pada api bunsen sampai berwana merah.

  5. Media cair ditutup dengan kapas dan diletakkan pada rotary shaker selama 48 jam dengan kecepatan 130 rpm.

  5. Media yang telah disterilkan kemudian didinginkan.

  1. TKKS dicacah dan dikeringkan kemudian dihaluskan.

  2. Menimbang 20 gram TKKS dimasukkan ke dalam beaker glass 250 ml dan menambahkan nutrisi urea 0,03 gr, MgSO

  4

  .7H

  2 O, 0,005 gr, KH

  2 PO

  4 0,0023 gr.

  3. 80 ml aquadest ditambahkan dalam media tersebut 4. pH diatur hingga pH 5 lalu media disterilkan di dalam autoclave pada suhu 120 ºC selama

  15 menit.

D. Pengambilan Enzim

• – 2 jam sampai etanol tidak menetes lagi.

  3. Biomassa kemudian diperkecil kembali dengan menggunakan blender hingga menjadi ukuran 3-5 mm. .

  2. Kemudian bahan baku dicacah menjadi ukuran yang lebih kecil lalu dioven.

  1. Bahan baku yang telah tersedia dijemur selama beberapa hari.

  Persiapan Bahan Baku

  9. Mengukur destilat etanol yang didapat.

  Analisa Produk Penentuan kadar Etanol

  Untuk menganalisa kadar alkohol (etanol) yang didapat digunakan analisa density. Analisa density ini dilakukan dengan menggunakan alat piknometer, piknometer yang digunakan adalah piknometer 5 ml pada suhu kamar. Prosedur perhitungan density dengan menggunakan piknometer yaitu : 1) Menimbang berat piknometer kosong pada suhu kamar diperoleh a gr. 2) Menimbang berat piknometer yang telah berisi aquadest penuh pada suhu kamar diperoleh b gr. 3) Menghitung volume piknometer dengan menggunakan rumus

  3. Enzim yang diperoleh kemudian disimpan di lemari pendingin dan siap digunakan.

  1. Hasil fermentasi diekstrak dengan aquadest sebanyak 100 ml lalu di letakkan pada rotari shaker 150 rpm selama 1 jam

  2. Cairan hasil fermentasi dipisahkan dengan menggunakan kertas saring.

   ditambahkan 25 ml aquadest masukkan ke

  b a Vol ume piknometer   c ml

  dalam erlenmeyer. . 995797 2) Larutan tersebut dinetralkan sampai pH 7.

  4) Menimbang berat piknometer yang telah diisi penuh dengan zat (etanol) yang akan ditambahkan larutan Pb-asetat, penambahan ditentukan densitynya pada suhu kamar bahan penjernih ini diberikan tetes demi tetes diperoleh d gr. sampai tidak menimbulkan pengeruhan lagi.

  Density 

  4) Kemudian larutan disaring dan filtrat

  Berat piknometer isi zat  Berat piknometer kosong ditampung dalam erlenmeyer.

  Volume piknometer

  Untuk menghilangkan kelebihan Pb,

  d  a ditambahkan Na2CO3 anhidrat secukupnya. Density  c

  Kemudian ditambah aquadest sampai volume tertentu, digoyangkan dan disaring. Dari density yang diperoleh, dapat ditentukan

  5) Mengambil filtrat 10 ml yang telah bebas Pb kadar alkohol (etanol) yang terkandung, dengan dan menambahkan 25 ml larutan Luff schoorl melihat tabel density standar etanol pada suhu ke dalam erlenmeyer. kamar (terlampir). Analisa ini dilakukan terhadap

  6) Selanjutnya dipanasi di atas hot plate sampai hasil fermentasi yang telah di destilasi, gunanya mendidih lalu diangkat dan didinginkan. untuk mengetahui kadar alkohol (etanol) yang

  7) Menambahkan 5 ml larutan KI 20 % dan terdapat dalam hasil fermentasi. menambahkan 5 ml H SO 25 %.

  2

  4 No. Berat Lama Konst. Kadar 8) Menambahkan 3 tetes indikator amilum.

  TKKS waktu NaOH Alkohol 9) Melakukan titrasi dengan larutan Na2S2O3

  (gr) tinggal (%) (% v/v ) 0,1 N sampai berwarna putih susu.

  (menit) 10) Melakukan percobaan untuk blanko dengan 1 2,6560

  1 menggunakan 25 ml larutan luff schoorl dan 2 2,8205

  1,5 25 ml aquadest. 3 3,2730

  30

  30 2 11) Perhitungan 4 3,2730 2,5 -Jumlah titrasi blanko dengan Na S O

  2

  2

  3

  5 3,2730 -Jumlah titrasi sampel dengan Na S O

  3

  2

  2

  3

  6 3,3827 -Selisih titrasi (blanko

  1

• – sampel) = Jumlah ml Na S O yang setara dengan 7 1,5 3,4650

  2

  2

  3

  gula reduksi

  8

  30

  45 2 3,4924 9 2,5 3,6843 10 3 3,9037

  3. HASIL DAN PEMBAHASAN

  11 3,5335

  1 12 3,7392 1,5

  Pengaruh Waktu Tinggal Pretreatment

  13 3,8078

  30

  60

  2 Terhadap Kadar Etanol Pada Berbagai 14 3,8352 2,5

  Variasi Konsentrasi NaOH

  15 4,2054

  3 16 3,6706 1 17 1,5 3,7940

  18

  30

  75 2 3,9037 19 2,5 3,9860 20 3 4,3228

  21 1 3,8352 22 3,8626 1,5 23 3,9772

  30

  90

  2 24 3,9860 2,5 25 4,3699

  3 Penentuan Kadar Glukosa Untuk analisa kadar glukosa digunakan Dengan Metode Luff Schoorl.

  Gambar 3. Pengaruh waktu tinggal pretreatment 1) Larutan yang sudah difermentasikan (gula terhadap kadar etanol pada berbagai invert) di ambil sebanyak 10 ml dan variasi konsentrasi NaOH. Konsentrasi NaOH yang ditambahkan pada proses pretreatment bervariasi : 1%, 1.5%, 2%, 2.5%, dan 3%. Gambar 3. menunjukkan pretreatment terhadap kadar etanol pada berbagai variasi konsentrasi NaOH. Dari gambar 3. terlihat bahwa semakin lama waktu tinggal pretreatment, maka kadar etanol yang dihasilkan semakin tinggi. Demikian juga dengan semakin tinggi konsentrasi NaOH, maka kadar etanol juga semakin tinggi. Hal ini disebabkan karena semakin lama waktu tinggal maka menyebabkan senyawa lignin yang terdegradasi lebih banyak. Sehingga selulosa dapat terhidrolisis lebih banyak menjadi glukosa dengan enzim selulosa. Dari gambar di atas dapat disimpulkan bahwa kadar etanol tertinggi yang diperoleh adalah 4, 3699 % pada konsentrasi NaOH 3 % dengan waktu tinggal 90 menit.

  Gambar 4. Hasil Analisa GC untuk beberapa konsentrasi NaOH Dari Hasil analisa GC terlihat perbedaan antara nilai hasil analisa secara piknomter dengan menggunakan GC. Perbedaaan tersebut disebabkan karena dalam analisa piknomter, produk masih menganduk senyawa lain sedangkan dari analisa GC hanya menganalisa etanol murni yang dihasilkan

  Pengaruh Waktu Tinggal Pretreatment Terhadap Kadar Glukosa Pada berbagai Variasi Konsentrasi NaOH

  Pengaruh waktu tinggal pretreatment terhadap kadar glukosa pada berbagai variasi konsentrasi NaOH dapat dilihat pada gambar 5. Massa TKKS yang digunakan 30 gram dan waktu hidrolisis selama 24 jam.

  Gambar 5 Pengaruh waktu tinggal pretreatment terhadap kadar glukosa pada berbagai variasi konsentrasi NaOH. Gambar 5 menunjukkan bahwa kadar glukosa sisa proses SSF semakin menurun. Hal ini menunjukkan bahwa glukosa hasil hidrolisis telah difermentasi menjadi etanol. Sementara itu, selulosa semakin lama semakin berkurang karena terurai menjadi unit glukosa. Kadar gula cenderung menurun disebabkan gula yang terdapat dalam media digunakan sebagai sumber karbon bagi sel khamir untuk mensintesis energi melalui proses fermentasi etanol. Semakin tinggi kadar etanol maka semakin sedikit gula reduksi yang tersisa. Karena, selama proses fermentasi gula diubah menjadi etanol dengan bantuan ragi. Dari gambar di atas dapat disimpulkan bahwa kadar glukosa pada konsentrasi NaOH 3 % dan waktu tinggal 90 menit adalah 0,086 %. Besarnya kadar etanol yang dihasilkan berbanding terbalik dengan sisa gula reduksi. Semakin tinggi kadar etanol maka semakin sedikit gula reduksi yang tersisa. Karena, selama proses fermentasi gula diubah menjadi etanol dengan bantuan ragi.

  Hubungan Antara Kadar Glukosa Dan Kadar Etanol dengan Konsentrasi NaOH

  Gambar 9. Hubungan antara kadar glukosa, kadar etanol dengan konsentrasi Gambar 6. Hubungan antara kadar glukosa,

  NaOH yang ditambahkan pada kadar etanol dengan konsnetrasi waktu tinggal fermentasi 75 menit. NaOH yang ditambahkan pada waktu tinggal pretreatment 30 menit.

  Gambar 10. Hubungan antara kadar glukosa, kadar etanol dengan konsentrasi Gambar 7. Hubungan antara kadar glukosa,

  NaOH yang ditambahkan pada kadar etanol dengan konsentrasi waktu tinggal pretreatment 90

  NaOH yang ditambahkan pada menit. waktu tinggal pretreatment 45 menit.

  Dari kelima gambar di atas terlihat bahwa tampak adanya hubungan antara kadar etanol, kadar glukosa dan konsentrasi NaOH yang ditambahkan yaitu semakin besar konsentrasi NaOH yang digunakan maka semakin besar pula kadar etanol yang diperoleh. Namun berbeda untuk kadar glukosa, semakin besar konsentrasi NaOH yang digunakan, maka kadar glukosa semakin berkurang. Hal ini disebabkan ketika NaOH pada konsentrasi yang semakin tinggi, menyebabkan terurainya kandungan lignoselulosa dalam suatu biomassa sehingga kandungan selulosa semakin lebih mudah untuk diubah menjadi glukosa pada proses SSF. Gambar 8. Hubungan antara kadar glukosa, kadar etanol dengan konsentrasi

  NaOH yang ditambahkan pada waktu tinggal pretreatment 60 menit.

4. KESIMPULAN Hidayat, Rina, dkk. 2009. Pemanfaatan Tandan

  Kosong Kelapa Sawit Menjadi Bioetanol

  Dari penelitian yang dilakukan, dapat diambil sebagai Bahan Bakar Masa Depan yang 1.

  Agustus 2010 dari Kadar etanol tertinggi yang diperoleh adalah

  4,3699 % pada konsentrasi NaOH 3 % 2010/08/15/ pemanfaatan-tandan-kosong- dengan waktu tinggal 90 menit. kelapa-sawit).

  2. Semakin besar konsentrasi NaOH dan semakin lama waktu tinggal pretreatment Institut Pertanian Bogor. 2010. Ampas Perasan maka kadar etanol yang dihasilkan semakin Kelapa Sawit Sebagai Biomassa besar.

  Lignoselulosa . Diakses 13 Agustus 2010 3.

  dari (http:// chemistry. org /2010/08/13/ Semakin besar kadar etanol yang dihasilkan maka semakin kecil sisa gula reduksi. ampas-perasan-kelapa-sawit-sebagai- biomassa-lignoselulosa).

  

DAFTAR PUSTAKA Minarli, Ikhsan.,Zamzami. 2011. Pengaruh

Variabel Konsentrasi Asam dan Basa pada

  Alvira, P, dkk. 2009. Pretreatment technologies Proses Delignifikasi terhadap Kadar

  for an efficient bioethanol production Etanol yang dihasilkan dari Tandan process based on enzymatic hydrolysis . Kosong Kelapa Sawit (TKKS) . Universitas

  Diakses tanggal 26 Maret 2010 dari Sriwijaya: Indralaya. pretreatment of lignocellulosic biomass for efficient hydrolysis and biofuel production .

  Diakses tanggal 25 Maret 2010 dari Balat, Mustafa, dkk. 2007. Progress in

  November 2009dari Prawita, Dewi. 2010. Mengolah Limbah Sawit Menjadi Bioetanol dan Kompos . Diakses tanggal

  13 Agustus 2010 dari Corvero, Jose Maria dkk. 2009. Enzimatic

  hydrolysis and fermentation of palm kernel limbah- sawit- menjadi- press cake for production of bioethanol . bioetanol-dan-kompos.html).

  Diakses tanggal

  23 Februari2010dari Yogamina, Daru.HW., Melinda,FA. 2011. Pembuatan Bioetanol dari Tandan Kosong

  Kelapa Sawit menggunakan Metode Hidrolisis Enzimatik dan Fermentasi .

  Universitas Sriwijaya: Palembang.