Optimasi Fermentasi Bioetanol dari Bagas Tebu oleh Flocculent Saccharomyces cerevisiae NRRL Y-265 (Kajian Konsentrasi Inokulum, Konsentrasi Urea, dan Lama Fermentasi).

Ratnawati, Lia (2013) Optimasi Fermentasi Bioetanol dari Bagas Tebu oleh Flocculent Saccharomyces cerevisiae NRRL Y-265 (Kajian Konsentrasi Inokulum, Konsentrasi Urea, dan Lama Fermentasi). Sarjana thesis, Universitas Brawijaya.

Abstract

Meningkatnya kebutuhan akan energi tidak diimbangi dengan ketersediaan energi yang sebagian besar berasal dari sumber daya alam yang tidak dapat diperbarui seperti minyak bumi dan batu bara. Oleh karena itu, pencarian sumber energi alternatif dari bahan yang dapat diperbarui seperti tanaman perlu dilakukan salah satunya bioetanol dari lignoselulosa. Bioetanol dari lignoselulosa memiliki efek positif bagi lingkungan seperti rendahnya emisi karbondioksida, murah, ketersediaannya melimpah serta mengurangi kekhawatiran akan persaingan dengan penggunaan tanaman pangan. Bagas tebu merupakan bahan lignoselulosa yang mempunyai tiga komponen utama yaitu lignin 22%, selulosa 30% dan hemiselulosa 23%. Bagas tebu banyak dijumpai di negara tropis seperti Indonesia. Produksinya sekitar 32% dari tebu yang digiling atau sekitar 10.5 juta ton/tahun. Sekitar 60% dari produksi bagas tersebut digunakan sebagai bahan bakar dan sisanya sebesar 40% bagas hanya terbuang sebagai limbah sehingga berpotensi sebagai bahan baku bioetanol. Flocculent Saccharomyces cerevisiae NRRL Y-265 digunakan sebagai inokulum karena kemampuannya membentuk flok atau gumpalan sel yang mengendap secara cepat dalam medium pertumbuhan. Penggunaan flocculent S. cerevisiae NRRL Y-265 pada produksi etanol akan efektif serta meniadakan biaya pemisahan sel dari medium fermentasi. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menentukan konsentrasi inokulum, konsentrasi urea dan lama fermentasi optimum pada proses fermentasi dari bagas tebu oleh flocculent saccharomyces cerevisiae NRRL Y-265. Optimasi menggunakan Response Surface Methodology (RSM) dengan Central Composite Design (CCD). Variabel dalam penelitian ini adalah konsentrasi inokulum (X1, % v/v), konsentrasi urea (X2, % b/v) dan lama fermnetasi (X3, jam) sebagai variabel bebas dan etanol (Y, %) sebagai variabel respon. Data yang diperoleh dari RSM dianalisis menggunan Analysis of Variance (ANOVA) dan persamaan second order polynomial. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kondisi fermentasi optimum adalah konsentrasi inokulum 15% (v/v), konsentrasi urea 0.2% (b/v) dan lama fermentasi 48 jam dengan kadar etanol yang dihasilkan 1.609% (v/v). Persamaan polinomial yang diperoleh Y= 0.21 + 0.022X1 + 1.194X2 + 0.0457X3 + 0.07075X1X2 + 0.0001229X1X3 -0.008646X2X3 - 0.00153X12 - 4.396X22 - 0.000461X32. hasil penelitian (1.609% (v/v)) menunjukkan hasil yang tidak berbeda jauh dengan hasil prediksi etanol dengan software (1.614% (v/v)). Hal ini mengindikasikan keakuratan metode Response Surface Methodology (RSM) sehingga dapat digunakan untuk mengoptimasi kondisi fermentasi etanol dari bagas tebu. Yield etanol yang diperoleh adalah 0.49 g etanol/g glukosa sedangkan efisiensi fermentasinya adalah 96.3%

English Abstract

increasing of energy requirement not fulfilled because decreasing of fossil fuel resources. This is reason of searching alternative energy from renewable material. Bioethanol is most developed of alternative energy resource. Bioethanol from lignocellulosic materials has positive environmental effects such as low net carbon dioxide emissions, cheap, available in large quantities and reduces potential conflict with land use for food production. Sugarcane bagasse as a lignocellulosic materials contains cellulose (30%), hemicellulose (23%) and lignin (22%). Sugarcane bagasse is most abundant lignocellulosic material in tropical countries like Indonesia. Sugarcane bagasse can be produced about 32% of sugarcane were crushed or approximately 10.5 million tons/year. About 60% of that production is enough to satisfy energy requirements of sugar industries and remaining 40% is usually stockpiled. Flocculent Saccharomyces cerevisiae NRRL Y-265 as inoculum because ability of flocculation between cells to facilitate process of cell separation and will be reduce costs for purification of ethanol. purpose of this experiment is determined optimum conditions of inoculum concentration, urea concentration and fermentation time in ethanol fermentation by flocculent saccharomyces cerevisiae NRRL Y-265. Optimization using Response Surface Methodology (RSM) with Central Composite Design (CCD). Optimized process variables were namely inoculum concentration (X1, % v/v), urea concentration (X2, % w/v) and fermentation time (X3, h) as independent variables and ethanol (Y, %) as response variable. Data obtained from RSM on ethanol production were subjected to Analysis of Variance (ANOVA) and analyzed using second order polynomial equation. From this experiment result, best optimum conditions of process parameters were 15% (v/v) of inoculum concentration, 0.2% (w/v) of urea concentration and fermentation time 48 h. optimum ethanol concentration of 1.609% (v/v) was determined. second order polynomial Y= 0.21 + 0.022X1 + 1.194X2 + 0.0457X3 + 0.07075X1X2 + 0.0001229X1X3 -0.008646X2X3 - 0.00153X12 - 4.396X22 - 0.000461X32. experiment value (1.609% (v/v)) agreed very well with predicted ones (1.614% (v/v)), indicating suitability of model employed and success of Response Surface Methodology (RSM) in optimizing condition ethanol production from sugarcane bagasse. ethanol yield was calculated 0.49 g ethanol/g glucose and efficiency of fermentation is 96.3%.

Item Type:	Thesis (Sarjana)
Identification Number:	TES/660.284 49/RAT/o/041400543
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:	14 May 2014 07:54
Last Modified:	24 Jun 2022 08:47
URI:	http://repository.ub.ac.id/id/eprint/160085

Text LIA RATNAWATI.pdf Download (5MB)

Actions (login required)

View Item