Kombinasi Praperlakuan Asam Perasetat dan Deep Eutectic Solvents pada Residu Ulva lactuca untuk Produksi Bioetanol

Abstract

Residu U. lactuca memiliki kandungan karbohidrat tinggi sehingga berpotensi sebagai sumber bioetanol dengan proses praperlakuan menggunakan DES dan PAA. Penelitian ini bertujuan mengkarakterisasi biomassa residu U. lactuca melalui metode kombinasi praperlakuan DES ChCl:Urea dan PAA pada perlakuan suhu dan waktu yang berbeda berdasarkan sifat fisikokimianya. Proses praperlakuan DES ChChl:Urea 10% dikombinasikan dengan praperlakuan PAA 6%, menggunakan desain faktorial dua tingkat. Kenaikan suhu dan waktu saat praperlakuan mempengaruhi hasil rendemen DES, rendemen DES+PAA, derajat putih, gula pereduksi, dan gugus fungsi. PAA dapat mengoksidasi lignin serta gugus kromoforik pada biomassa sehingga rendemen DES+PAA menurun tetapi derajat putih meningkat. Kandungan gula pereduksi tertinggi diperoleh pada suhu 50 °C selama 1 jam sebesar 3,20 mg/mL, residu yang dihasilkan menunjukkan hemiselulosa dan selulosa amorphous ditandai adanya perubahan pada bilangan gelombang 2919 cm-1, 1626 cm-1, dan 1030 cm-1 sehingga praperlakuan DES dan PAA cukup baik sebagai tahap screening dalam proses biorefinery pada residu U. lactuca sebagai potensi bahan baku bioetanol.

U. lactuca residue has a high carbohydrate content that has the potential as a source of bioethanol by pretreatment process using DES and PAA. This study aims to characterize the biomass of U. lactuca residue through a combination method of DES ChCl:Urea and PAA pretreatment at different temperature and time treatments based on its physicochemical properties. The 10% DES ChCl:Urea pretreatment process was combined with 6% PAA pretreatment, using a two-level factorial design. The increase in temperature and time during pretreatment affected DES yield, DES+PAA yield, whiteness, reducing sugars, and functional groups. PAA can oxidize lignin and chromophoric groups in biomass so that the yield of DES+PAA decreased but the degree of whiteness increased. The highest reducing sugar content was obtained at 50 °C for 1 hour at 3.20 mg/mL, the resulting residue showed amorphous hemicellulose and cellulose marked by changes in wave numbers 2919 cm-1, 1626 cm-1, and 1030 cm-1 so that DES and PAA pretreatment is good enough as a screening stage in the biorefinery process on U. lactuca residue as a potential bioethanol raw material.