Kajian penggandaan skala fermentasi aseton butanol etanol dengan substrat hidralisat tandan kosong kelapa sawit menggunakan Clostridium acetobutylicum BCC 796

Abstract

Penggandaan skala merupakan proses peralihan kegiatan produksi dari skala laboratorium ke skala pilot plant atau industri. Skala produksi tidak dapat digandakan langsung dari skala laboratorium ke skala industri, tetapi memerlukan kajian produksi pada skala pilot plant. Penelitian ini bertujuan untuk menentukan nilai kecepatan agitasi yang optimal pada fermentasi Aseton Butanol Etanol (ABE) dengan subtrat hidrolisat tandan kosong kelapa sawit. Dan menerapkan kondisi-kondisi proses tersebut pada skala pilot plant. Penelitian ini dilakukan dalam tiga tahap. Penyiapan hidrolisat tandan kosong kelapa sawit (TKKS) dilakukan untuk mendapatkan substrat sebagai sumber karbon pada fermentasi ABE. Hidrolisis TKKS dilakukan dengan menggunakan H₂SO₄ 0.3 M, yang sebelumnya diberikan perlakuan delignikasi alkali menggunakan NaOH 0.1 N. Hidro- lisis ini menghasilkan hidrolisat TKKS dengan kadar gula pereduksi total 22 -27 g/l. Penelitian pendahuluan bertujuan untuk mendapatkan nilai kecepatan agitasi yang menghasilkan rendemen ABE tertinggi. Fermentasi ABE dilakukan di dalam bioreaktor baja tahan karat berkapasitas 5 liter, pada suhu 35°C, kadar gula awal hidrolisat TKKS 50 g/l, pH antara 5.8 6.0, menggunakan C. acetobutylicum BCC 796 selama 72 jam, dengan kondisi anaerobik. Tiga taraf kecepatan agitasi yang digunakan adalah 180, 200 dan 220 rpm. Kecepatan agitasi 200 rpm menghasilkan total pelarut tertinggi, yaitu 25.14 g/l yang terdiri dari 18.14 g/l butanol, 5.99 g/l aseton dan 0.64 g/l etanol. Rendemen yang dihasilkan adalah 50.28 persen terhadap kadar gula awal. Perhitungan terhadap nilai parameter kinetika fermentasi dihasilkan nilai laju pertumbuhan mikroba spesifik (µ) 0.146 jam¹, laju penggunaan gula spesifik (σ) 0.396 jam¹, laju pemben- tukan pelarut spesifik (π) 0.251 jam¹, Yp/s 0.631, Yx/s 0.058 dan Yp/x 10.930. ...