Hidrolisis Eucheuma Cottonii Dengan Enzim K-Karagenase Dalam Menghasilkan Gula Reduksi Untuk Produksi Bioetanol
Abstract
Bioetanol merupakan salah satu sumber bahan bakar terbarukan yang diperoleh
dari proses fermentasi gula dari bahan berkarbohidrat dengan bantuan mikroorganisme.
Bioetanol dapat dibuat dari bahan baku tanaman yang kaya akan pati, serat dan gula. Salah
satu bahan yang potensial sebagai bahan baku bioetanol adalah rumput laut. Proses
pembuatan etanol dengan bahan berselulosa memerlukan beberapa tahapan sebelum
menghasilkan etanol, salah satu tahapannya adalah hidrolisis. Hidrolisis adalah tahapan
untuk mendapatkan gula sederhana sehingga dapat mempermudah kerja dalam proses
fermentasi. Proses hidrolisis yang dilakukan pada penelitian ini adalah hidolisis secara
enzimatis.
Enzim merupakan katalisator sejati yang meningkatkan kecepatan reaksi kimia
spesifik dengan nyata, tanpa enzim, suatu reaksi kimia akan berlangsung amat lambat.
Enzim yang digunakan pada penelitian adalah Enzim karagenase yang mana diperoleh dari
hasil isolasi mikroba laut pada habitat Eucheuma cottonii dan menghasilkan Isolat dengan
potensi aktivitas karagenase yang tinggi. Isolat tersebut adalah isolat IH22. Isolat IH22
merupakan isolat mikroba laut yang berhasil diisolasi oleh laboratorium SBRC, LPPM IPB,
dan merupakan isolat yang terbaik dalam menghasilkan etanol tertingggi yaitu sebesar
0.89% (v/v).
Penelitian ini memiliki tiga tujuan utama diantaranya untuk menentukan waktu
hidrolisis dalam menghasilkan gula reduksi tertinggi oleh enzim karagenase, menentukan
konsentrasi asam H2SO4 3% pada perlakuan awal substrat E.cottonii, dan menganalisa
konsentrasi substrat dan enzim karagenase terbaik dalam menghasilkan gula reduksi dan
etanol tertinggi.
Tahapan penelitian dimulai dari peremajaan isolat mikroba IH22, produksi enzim
karagenase ekstrak kasar dan kemudian dipekatkan dengan pengendapan aseton 80%,
selanjutnya penentuan waktu hidrolisis dan aktivitas enzim karagenase, serta perlakuan
asam. Tahapan dilanjutkan dengan hidrolisis substrat E.cottonii dengan total padatan 6%,
9% dan 12% (b/v) oleh enzim karagenase pada konsentrasi 0%, 2,5%, dan 5% (v/v) yang
kemudian difermentasi selama 6 hari dengan bantuan khamir S.cereviseae.
Berdasarkan penentuan waktu hidrolisis karagenase diperoleh bahwa Aktivitas
enzim karagenase tertinggi diperoleh pada waktu inkubasi 30 - 60 menit, sedangkan gula
reduksi tertinggi diperoleh setelah inkubasi selama 120 menit. Selanjutnya konsentrasi
asam yang tepat untuk substrat 6, 9 dan 12% berturut-turut adalah 0.15, 0.25 dan 0.4%. Hal
ini dikarenakan semakin besarnya konsentrasi substrat mengakibatkan kontak antara asam
dengan substrat semakin kecil, sehingga dibutuhkan asam yang lebih banyak dalam
menguraikan polisakarida galaktosa pada hidrolisat.
Konsentrasi substrat 12% merupakan subsrat yang menghasilkan kadar gula
reduksi dan total gula tertinggi selama proses hidrolisis setelah perlakuan awal asam dan
enzim, dimana semakin tinggi konsentrasi substrat maka semakin besar kadar gula yang
dihasilkan. Sedangkan selama proses fermentasi substrat 9% dengan perlakuan enzim 5%
yang mengandung gula reduksi 1.49% dan total gula 2.75%, merupakan substrat yang
terbaik dalam menghasilkan etanol yaitu sebesar 1.23% (v/v) dan 0.82% (b/v) dengan
efisiensi penggunaan substrat sebesar 55.78% dan efisiensi fermentasi 70.44%.
Collections
- MT - Agriculture Technology [2271]