Perbandingan Hidrolisis Enzimatik Bahan Jerami Padi dengan Metode Perlakuan Menggunakan Autoclave dan Microwave
DOI:
https://doi.org/10.24843/JITPA/2017.v02.i01.p01Keywords:
Jerami, delignifikasi, hidrolisis, microwave dan glukosaAbstract
Enzim selulase yang dihasilkan oleh Trichoderma reesei dan Aspergillus niger memiliki aktivitas yang berbeda. Hidrolisis enzimatik menggunakan enzim selulase tersebut secara terpisah akan menghasilkan glukosa yang sedikit, namun ketika kedua enzim sellulase tersebut dikombinasikan maka akan menghasilkan glukosa yang lebih banyak. Hasil glukosa tidak hanya dipengaruhi oleh aktivitas enzim, namun juga volume dari glukosa yang di hidrolisis. Pada bahan lignoselulosa, delignifikasi sangat berpengaruh terhadap volume glukosa yang dihasilkan. Proses hidrolisis dilakukan dengan dua tahap, yaitu pretreatment dan hidrolisis itu sendiri. Tahap pertama adalah pretreatment bubuk jerami padi dengan menggunakan autoclave, dan pretreatment bubuk jerami padi dengan menggunakan microwave. Tahap kedua adalah tahap hidrolisis dengan 2 variabe perlakuan, pertama adalah perbandingan kadar enzim selulase dari Trichoderma reesei dan Aspergillus niger sebanyak 1:0, 0:1, 1:1, 1:2, 1:3, 2:1 dan 3:1 (unit/unit), yang kedua adalah waktu hidrolisis itu sendiri, observasi dilakukan setiap 8 jam sekali selama 72 jam. Dari hasil penelitian yang dilakukan, diperoleh hasil glukosa tertinggi adalah 277 mg/ml dengan menggunakan bubuk jerami padi yang telah di delignifikasi menggunakan microwave selama 48 jam dengan perpaduan enzim selulase dari Trichoderma reesei dan Aspergillus niger sebanyak 3:1 dengan aktivitas
enzim sebesar 2,630 IU/ml
References
Aderemi, B.O., E. Abu, B. K. Highina. 2008. The Kinetics of Glucose Production from Rice Straw by Aspergillus niger. African Journal of Biotechnology Vol. 7 (11), pp. 1745-1752.
Ahamed, A. P. dan Vermette, 2008. Culture- based Strategies to Enhance Cellulase Enzyme Production from Trichoderma reesei RUT-C30 in Bioreactor Culture Conditions. Biochemical Engineering Journal, 40, 399-407.
Dewi, H.. 2002. Hidrolisis Limbah Hasil Pertanian Secara Enzimatik. Akta Agrosia Vol. 5, No. 2, pp. 67 – 71.
El-Zaher, Fatma, H., A. and Fadel, M. (2010) Production of Bioethanol via Enzymatic Saccharification of Rice Straw by Cellulase Produced by Trichoderma reesei under Solid State Fermentation. New York Science Journal, 3, 72-78.
Fajar Rahmawati D.P., Bambang D.A., dan Rini Yulianingsih. 2013 Pemanfaatan Iradiasi Gelombang Mikro Untuk Memaksimalkan Proses Pretreatment Degradasi Lignin Jerami Padi (Pada Produksi Bioetanol). Jurnal Bioproses Komoditas Tropis. Vol. 1 No. 1. Pp. 13-20.
Foody, B., J. S. Tolan and J. D. Bernstein. 1999. Pretreatment Process for Conversion of Cellulose to Fuel Ethanol. U.S. Pat. No. 6.090.595.
Fridia, T. 1989. Pengaruh Cara Delignifikasi Terhadap Sakarifikasi Limbah Lignoselulosik. Skripsi. Fateta IPB. Bogor. Ingram, L.O. and J.B. Doran. 1995. Conversion of cellulosic materials to ethanol. FEMS Microbiology Reviews 16:235-241.
Juhasz, T., K. Kozma, Z. Szengyel, and K. Reczey. 2003. Production of βGlucosidase in Mixed Culture of Aspergillus niger BKMF 1305 and Trichoderma reesei RUT C30. Food Technology Biotechnology. 41 (1), pp. 49–53.
Khairani, R. 2007. Tanaman jagung sebagai bahan bio-fuel. http://www.macklintmip-unpad.net/Bio-fuel/Jagung/Pati.pdf. Tanggal akses 15 April 2017.
Surendro,H. 2006. Biofuel. DJLPE, Jakarta. Martins, L.F., D. Kolling, M. Camassola, A.J.P.
Dillon, and L.P. Ramos. 2008. Comparison of Penicillium echinulatum and Trichoderma reesei Cellulases in Relation to Their Activity against Various Cellulosic Substrates. Bioresource Technology, 99, 1417–1424.
Muthuvelayudham, R. dan T. Viruthagiri, 2006. Fermentative Production and Kinetics of Cellulase Protein on Trichoderma reesei Using Sugarcane Bagasse and Rice Straw. African Journal of Biotechnology Vol. 5 (20), 16 October, pp. 1873-1881.
Parameswaran Binod, Karri Satyanagalakshmi, Raveendran Sindhu, Kanakambaran Usha Janu, Rajeev K. Sukumaran dan Ashok Pandey. 2012. Short duration microwave assisted pretreatment enhances the enzymatic saccharification and fermentable sugar yield from sugarcane bagasse. Elsevier. Renewable Energy 37. pp.109-116.
Q. Xiang, Y.Y. Lee, P.O. Pettersson, R.W. Torget. 2003. Heterogeneous Aspects of Acid Hydrolysis of α- Cellulose. Applied Biochemistry and Biotechnology, pp. 105– 108.
Raghavendra, R., G.S. Havnnavar, and Geeta. 2007. Pretreatment of Agroresidues for Release of Maximum Reducing Sugar. Karnataka J. Agric. Sci., 20 (4), pp. 771-
772.
Rokhmah, I. 2011. Pengaruh Pretreatment (Delignifikasi) Bertekanan terhadap Kandungan Bubuk Jerami Padi Giling pada Produksi Bioetanol. Skripsi. Jurusan Keteknikan Pertanian, Universitas Brawijaya - Malang.
Sabiham S. and B. Mulyanto. 2005. Biomass Utilization in Indonesia: Integration of Traditional and Modern Principles of Organic Matter Management. Paper is presented in APECATC Workshop on Biomass Utilization held in Tokyo and Tsukuba Japan, pp. 19 – 21.
Sri Winarsih, 2016. Pengaruh konsentrasi NaOH dan lama pemaparan microwave terhadap kandungan selulosa, hemiselulosa dan lignin tongkol jagung. Universitas Muhammadiyah Malang Research Report. Malang.
T. de Vrije, G.G. de Haas, G.B. Tan, E.R.P. Keijsers, and P.A.M. Claassen. 2002. Pretreatment of Miscanthus for hydrogen production by Thermotoga elfii. International Journal of Hydrogen Energy, Vol. 27, pp. 1381 – 1390.
