Potensi Bioekstraksi Lignin dari Biomassa Batang Tembakau (Nicotiana tabacum L.), Core, dan Serat Kenaf (Hibiscus cannabinus L.) Menggunakan Konsorsium Bakteri Selulolitik dan Hemiselulolitik

Rahman, Satria Abiyyu and Farida Rahayu,, S.Si., M.P., Ph.D and La Choviya Hawa,, S.TP., M.P., Ph.D (2021) Potensi Bioekstraksi Lignin dari Biomassa Batang Tembakau (Nicotiana tabacum L.), Core, dan Serat Kenaf (Hibiscus cannabinus L.) Menggunakan Konsorsium Bakteri Selulolitik dan Hemiselulolitik. Sarjana thesis, Universitas Brawijaya.

Abstract

Biomassa merupakan produk hasil proses fotosintesis pada tanaman yang terdiri dari tiga komposisi utama yaitu selulosa, hemiselulosa, dan lignin. Produksi biomassa di Indonesia sangat melimpah diantaranya biomassa batang tembakau (Nicotiana tabacum L.), core, dan serat kenaf (Hibiscus cannabinus L.) varietas Karangploso 15 (KR 15) dengan adanya hal tersebut dapat berpeluang besar untuk diambil dan dimanfaatkan salah satunya adalah lignin. Pemanfaatan lignin saat ini meluas ke beberapa industri pangan dan nonpangan untuk proses dispersi dan emulsi, perekat, pewarna, dan penggunaan khusus lainnya. Terdapat banyak cara untuk mengekstraksi lignin, secara umum terbagi menjadi dua yaitu secara kimia dan biologi (bioekstraksi). Penelitian bertujuan untuk melihat potensi bioekstraksi lignin menggunakan inokulum konsorsium bakteri selulolitik dan hemiselulolitik pada jenis biomassa batang tembakau, core kenaf, dan serat kenaf dengan variasi konsentrasi inokulum konsorsium bakteri (0,1%; 0,3%; dan 0,5% v/v). Kemudian dibandingkan hasilnya dengan ekstraksi lignin secara kimia (metode basa dan klason). Selain itu, dilakukan juga karakterisasi lignin yang dihasilkan setiap metode dan biomassa berdasarkan warna, tekstur, serta uji Spektrofotometer FT-IR (Fourier Transform Infra Red). Hasil penelitian menunjukkan bahwa metode bioekstraksi lignin dengan konsentrasi inokulum konsorsium bakteri sebesar 0,5% menghasilkan potensi kadar lignin tertinggi pada setiap jenis biomassa yang digunakan dengan kadar lignin terbesar pada core kenaf sebesar 0,77%. Pada ekstraksi lignin metode basa kadar lignin tertinggi dari serat kenaf sebesar 27,88% sedangkan pada metode klason kadar lignin tertinggi dari batang tembakau sebesar 17,66%. Selain itu warna lignin yang dihasilkan dari metode bioekstraksi lignin cenderung lebih terang jika dibandingkan ekstraksi metode kimia dan lignin komersial (TCI) dengan tekstur yang tidak menggumpal dan kering. Sedangkan untuk hasil analisis FT-IR menunjukkan bahwa lignin dari metode bioekstraksi lignin memiliki karakteristik serupa dengan lignin komersial (TCI) yang mana mengandung gugus kristalin dan tidak ditemukan adanya gugus amorf. Berdasarkan uji ANOVA pada metode bioekstraksi lignin, jenis biomassa dan konsentrasi inokulum konsorsium bakteri berpengaruh signifikan terhadap kadar lignin sementara hanya konsentrasi inokulum konsorsium bakteri saja yang berpengaruh signifikan terhadap konsumsi biomassa

English Abstract

Biomass or lignocellulose is a product of photosynthesis in plants with three main compositions, namely cellulose, hemicellulose, and lignin. Biomass production in Indonesia is very abundant, including biomass of tobacco stem (Nicotiana tabacum L.), kenaf core, and kenaf fiber (Hibiscus cannabinus L.) Karangploso 15 (KR 15) variety, with this there is a great opportunity to be taken and utilized, one of which is lignin. The use of lignin currently extends to several food and non-food industries for dispersion and emulsion processes, adhesives, dyes, and other special uses. There are many ways to extract lignin, generally divided into chemical and biological (bioextraction). This study aims to determine the potential of lignin bioextraction from biomass of tobacco stem , kenaf core, and kenaf fiber using a consortium of cellulolytic and hemicellulolytic bacteria with various concentrations (0.1%; 0.3%; and 0.5% v/v). Then the results were compared with chemical extraction of lignin (base and klason method). In addition, the characterization of lignin produced by each method and biomass based on color, texture, and FT-IR (Fourier Transform Infra-Red) Spectrophotometer test was also carried out. The results showed that the lignin bioextraction method with a bacterial consortium inoculum concentration of 0.5% produced the highest potential lignin content in each type of biomass used with the most significant lignin content in the kenaf core of 0.77%. In the primary method of lignin extraction, the highest lignin content of kenaf fiber was 27.88%, while in the klason method, the highest lignin content of tobacco stems was 17.66%. In addition, the color of lignin produced from the lignin bioextraction method tends to be lighter than the chemical extraction method and commercial lignin (TCI) with a texture that is not lumpy and dry. Meanwhile, the results of the FT-IR analysis showed that the lignin from the lignin bioextraction method had similar characteristics to commercial lignin (TCI) containing crystalline groups and no amorphous groups were found. Based on the ANOVA test on the lignin bioextraction method, the type of biomass and the concentration of the bacterial consortium had a significant effect on lignin content. In contrast, only the concentration of bacterial inoculum had a significant effect on biomass consumption.

Item Type:	Thesis (Sarjana)
Identification Number:	0521100307
Uncontrolled Keywords:	Bioekstraksi lignin, Konsorsium Bakteri, Metode Basa, Metode Klason,Lignin Bioextraction, Bacterial Consortium, Base Method, Klason Method
Subjects:	600 Technology (Applied sciences) > 630 Agriculture and related technologies
Divisions:	Fakultas Teknologi Pertanian > Keteknikan Pertanian
Depositing User:	Sugeng Moelyono
Date Deposited:	18 Feb 2022 01:41
Last Modified:	14 Oct 2024 08:07
URI:	http://repository.ub.ac.id/id/eprint/189816

Text 175100601111018 - Satria Abiyyu Rahman..pdf Download (5MB)

Actions (login required)

View Item