Produksi Bioetanol Berbahan Baku Rebung Melalui Rekayasa Bioreaktor Respiratif-Fermentatif Sinambung

Abstract

Bioetanol adalah produk metabolisme primer yang diproduksi dari biomassa oleh mikroorganisme. Bioetanol dapat berperan sebagai bahan bakar untuk menggantikan penggunaan bahan bakar yang bersumber dari fosil. Rebung merupakan sumber lignoselulosa yang dapat digunakan sebagai substrat bioetanol. Rebung memiliki kandungan lignin relatif rendah dibandingkan dengan lignoselulosa lain dan juga memiliki kandungan protein yang tinggi. Penelitian ini bertujuan untuk mengkarakterisasi rebung bambu ampel (Bambusa vulgaris), membandingkan produksi bioetanol dari rebung (B. vulgaris) menggunakan teknik SSF konvensional dan terekayasa, dan memproduksi bioetanol menggunakan metode rekayasa sinambung bioreaktor dua tahap aerasi penuh-tanpa aerasi. Produksi bioetanol dari rebung menggunakan metode simultaneous saccharification and fermentation (SSF) dengan menggunakan Trichoderma reesei untuk hidrolisis dan Saccharomyces cerevisiae untuk fermentasi. Untuk kondisi teknik respiratif (dengan aerasi)-fermentatif (tanpa aerasi) dengan rekayasa aerasi pada kultur sinambung dengan volume 100 mL.

Hasil analisis proksimat menunjukkan bahwa rebung mengandung protein sebesar 25,51 ± 0,46% dan serat sebesar 18,89 ± 0,37%. Selain itu, kadar selulosa, hemiselulosa, dan lignin masing-masing terukur sebesar 28,40 ± 0,49%, 31,28 ± 0,23%, dan 3,77 ± 0,40%. Hasil penelitian menunjukkan bahwa teknik SSF konvensional menghasilkan etanol pada konsentrasi 3,42 ± 0,02 g/L, dengan nilai Yp/s sebesar 0,37 ± 0,01 g/g. Setelah penerapan rekayasa aerasi melalui metode SSF terekayasa, konsentrasi etanol meningkat menjadi 4,50 ± 0,01 g L?¹, dengan nilai Yp/s sebesar 0,50 ± 0,02 g/g. Nilai laju pembentukan etanol dan Yp/s pada metode SSF terekayasa juga lebih tinggi, yaitu 0,06 ± 0,00 g/L/jam dan 0,50 ± 0,02 g/g dibandingkan dengan SSF konvensional sebesar 0,05 ± 0,00 g/L/jam dan 0,37 ± 0,02 g/g. Peningkatan rendemen etanol dari metode SSF terekayasa sebesar 1,35 ± 0,05 kali lipat dibandingkan dengan metode SSF konvensional. Untuk produksi bioetanol pada kultur sinambung pada semua variasi laju alir menunjukkan konsentrasi selulosa rendah, glukosa rendah, dan tidak terdeteksinya etanol.