Delignifikasi Sekam Padi oleh Jamur Pelapuk Putih untuk Produksi Bioetanol dengan Teknik Amobilisasi Sel Zymomonas mobilis

Abstract

Sekam padi mengandung 33.71% karbohidrat kasar (lignoselulosa), bahan ini banyak tersedia di bumi untuk produksi biofuels dan produk bernilai lainnya. Limbah sekam padi tersusun atas polimer karbohidrat, selulosa dan hemiselulosa, dan polimer aromatik, lignin. Salah satu metode untuk delignifikasi sekam padi adalah dengan menggunakan jamur pelapuk putih. Jamur pelapuk putih yang digunakan pada penelitian ini adalah Trametes versicolor dan Phanerochaete chrysosporium. Tujuan penelitian ini adalah delignifikasi sekam padi dengan menggunakan jamur pelapuk putih dan pemanfaatan sekam padi tersebut sebagai sumber karbon untuk produksi bioetanol oleh Z. mobilis. Metode yang digunakan adalah persiapan biomassa dan mikroba, uji kandungan kimia sekam padi, uji enzim ligninase, delignifikasi sekam padi oleh Trametes versicolor, dan produksi bioetanol. Hasil penelitian menunjukkan bahwa jamur T. versicolor dan P. chrysosporium memiliki enzim ligninase. Kadar lignin yang terdapat pada total biomassa sekam padi sebesar 23.61%, setelah delignifikasi menggunakan jamur T. versicolor menjadi 16.20%. Pengurangan lignin yang terjadi sebesar 7.41% dari total biomassa sekam padi (waktu inkubasi 20 hari). Jika dihitung berdasarkan total lignin, persentase pengurangan lignin sebesar 31.38%. Proses delignifikasi pun menyebabkan penurunan kadar holoselulosa, selulosa, dan zat ekstraktif, serta kenaikan kadar hemiselulosa. Jamur T. versicolor dapat mendegradasi lignin sekam padi dengan baik pada suhu ruang dan waktu inkubasi 20 hari. Kadar etanol yang dihasilkan selama 5 hari fermentasi tanpa teknik amobilisasi sel Zymomonas mobilis pada jam ke-0, 24, 48, 72, 96, dan 120, berturut-turut sebesar 0, 1.62 g/L, 4.12 g/L, 5.19 g/L, 13.3 g/L, dan 18.39 g/L dengan peningkatan kadar etanol yang cukup tinggi dari hari ke hari. Hasil fermentasi selama 5 hari dengan teknik amobilisasi sel Z. mobilis pada jam ke-0, 24, 48, 72, 96, dan 120, berturut-turut sebesar 0, 5.51 g/L, 11.14 g/L, 21.47 g/L, 21.85 g/L, dan 24.18 g/L. Produksi bioetanol dengan menggunakan teknik amobilisasi sel bakteri Z. mobilis menghasilkan etanol yang lebih tinggi dengan rata-rata peningkatan sebesar 8.3% dibandingkan dengan produksi bioetanol tanpa amobilisasi sel bakteri Z. mobilis.