Ernes, Atmiral (2013) Optimasi Fermentasi Bagas Tebu oleh Zymomonas mobilis CP4 dalam Pembuatan Etanol (Kajian Konsentrasi Inokulum, Konsentrasi Urea dan Lama Fermentasi). Magister thesis, Universitas Brawijaya.
Abstract
Penggunaan etanol untuk berbagai keperluan semakin meningkat. Sumber bahan bakar minyak dunia yang terus mengalami penurunan dan masalah yang ditimbulkan dari penggunaan bahan bakar minyak seperti polusi dan global warming, disatu sisi, menjadi fokus utama peneliti di seluruh dunia untuk menemukan sumber energi yang baru, bersih dan murah. Bioetanol adalah salah satu energi alternatif yang paling banyak dikembangkan saat ini. Bioetanol dapat diproduksi dari konversi karbohidrat yang terkandung pada produk pertanian dengan bantuan mikroorganisme. Pengembangan dari generasi kedua bioetanol diproduksi dari bahan berlignoselulosa yang dapat menjaga ketersediaan bahan baku etanol tanpa terjadi kompetisi pangan atau pengolahan lahan pertanian. Bagas tebu merupakan bahan baku potensial untuk produksi bioetanol di Indonesia yang mengandung selulosa, hemiselulosa dan lignin masing-masing 30%, 23% dan 22%. Produksi etanol dari bagas tebu dilakukan melalui multi-step yang meliputi proses pretreatment, hidrolisis enzimatis, dan fermentasi. Pada penelitian ini, fermentasi dilakukan dengan menggunakan strain bakteri Zymomonas mobilis CP4, sebagai pengganti yeast, yang menawarkan yield etanol mendekati teori. Tujuan dari penelitian ini adalah melakukan optimasi konsentrasi inokulum, konsentrasi urea dan lama fermentasi untuk mendapatkan etanol yang optimum oleh Zymomonas mobilis CP4. Optimasi dilakukan dengan menggunakan Response Surface Methodology (RSM) Central Composite experimental Design (CCD) dengan tiga faktor perlakuan yaitu konsentrasi inokulum (X1, % v/v), konsentrasi urea (X2, % b/v) dan lama fermentasi (X3, Jam) yang merupakan variabel bebas dan konsentrasi etanol (Yi, % v/v) yang merupakan variabel respon. Desain ini memiliki 20 rancangan penelitian dan pengulangan pada titik tengahnya. Data yang didapatkan dari RSM dianalisis menggunakan Analysis of Variance (ANOVA). Hasil penelitian menunjukkan bahwa kondisi fermentasi optimum diperoleh pada konsentrasi inokulum 15% (v/v), konsentrasi urea 0.3% (b/v) dan lama fermentasi 45 jam dengan kadar etanol 1.213% (v/v). Persamaan polinomial yang diperoleh Y = 0.49892 – 0.077713X1 – 2.08438X2 + 0.073187X3 + 0.11695X1X2 + 0.000274333X1X3 + 0.00861667X2X3 + 0.000831489X12 – 0.25650X22 – 0.000857178X32 dengan X1 = konsentrasi inokulum (%v/v), X2 = konsentrasi urea (%b/v), dan X3 = lama fermentasi (jam). Hasil prediksi etanol dari software (1.257% (v/v)) menunjukkan hasil yang tidak berbeda jauh dengan hasil penelitian (1.213% (v/v)). Hal ini mengindikasikan keakuratan metode Response Surface Methodology (RSM) sehingga dapat digunakan untuk optimasi kondisi fermentasi etanol dari bagas tebu.
English Abstract
utilization of ethanol from various purposes has increased. Also, decreasing of world oil resources in one hand and problems resulted from utilization of oil such as pollution and global warming, in o r hand, finding of new, clean, and cheap energy resources became one of highest priorities among researchers worldwide. Bioethanol is one of alternative energy that to be most development at this time. Bioethanol can be produced from microbial conversion of carbohydrates present in agricultural products. development of second generation bioethanol made from lignocellulosic biomass can increase sustainability of feedstock production without competing with food production or cultivation of farmland. Sugarcane bagasse represents an attractive feedstock for bioethanol production in Indonesia which contains cellulose, hemicellulose and lignin, 30%, 23% and 22%, respectively. Ethanol production from sugarcane bagasse was done by multi-step consist of pretreatment, enzimatic hydrolysis and ethanol fermentation. In this study, fermentation was done by utilizing strains of Zymomonas mobilis CP4, in place of traditional yeasts, have been proposed due ir ethanol yields being close to oretical. present study is aimed to optimized fermentation parameters such as inoculum concentration, urea concentration and fermentation time to produced optimum ethanol concentration by Zymomonas mobilis CP4. This study used Response Surface Methodology (RSM) Central Composite experimental Design (CCD) with three independent variabel: inoculum concentration (X1, % v/v), urea concentration (X2, % w/v) and fermentation time (X3, h). respon was ethanol concentration (Yi, % v/v). design contains 20 experiment trials with a full factorial design and replications of central point. Data obtained from RSM on ethanol production were subjected to Analysis of Variance (ANOVA). This experiment showed that best conditions for ethanol production were 15% (v/v) of inoculum concentration, 0.3% (w/v) of urea concentration and fermentation time for 45 h that achieving 1.213% (v/v) ethanol. second order polinomial was Y = 0.49892 – 0.077713X1 – 2.08438X2 + 0.073187X3 + 0.11695X1X2 + 0.000274333X1X3 + 0.00861667X2X3 + 0.000831489X12 – 0.25650X22 – 0.000857178X32, which coefficients of independent variables inoculum concentration (X1), urea concentration (X2), and fermentation time (X3). experiment value (1.213% (v/v)) agreed very well with predicted ones (1.257% (v/v)), indicating suitability of model employed and success of Response Surface Methodology (RSM) in optimizing condition of ethanol production from sugarcane bagasse.
| Item Type: | Thesis (Magister) |
|---|---|
| Identification Number: | TES/660.284 49/ERN/o/041400542 |
| Subjects: | 600 Technology (Applied sciences) > 660 Chemical engineering and related technologies > 660.2 General topics in chemical engineering |
| Divisions: | S2/S3 > Magister Teknologi Hasil Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian |
| Depositing User: | Budi Wahyono Wahyono |
| Date Deposited: | 13 May 2014 15:24 |
| Last Modified: | 13 May 2014 15:24 |
| URI: | http://repository.ub.ac.id/id/eprint/160084 |
Actions (login required)
 |
View Item |