Pramesti, Vincentia Adventy Dea and Irnia Nurika,, STP, MP, PhD and Dr. Dodyk Pranowo,, STP, M.Si (2023) Pengaruh Pre-treatment Kimia (Choline Chloride) dan Biologi (Ammonium Sulfat dan Bakteri Paenibacillus sp.) Terhadap Degradasi Tandan Kosong Kelapa Sawit. Sarjana thesis, Universitas Brawijaya.
Abstract
Indonesia merupakan salah satu negara penghasil kelapa sawit terbesar di dunia. Tingginya tingkat produksi kelapa sawit di Indonesia ini, secara tidak langsung berpengaruh signifikan terhadap limbah yang dihasilkan. Limbah TKKS ini merupakan jenis limbah dengan kandungan lignoselulosa yang tinggi, sehingga sangat berpotensi untuk dijadikan sebagai bahan baku pembuatan bioproduk. Namun permasalahannya, dalam pembuatan bioproduk tersebut dibutuhkan adanya pre-treatment karena terdapat ikatan lignin pada lignoselulosa yang sulit terurai. Perlakuan kombinasi antara pre-treatment kimia menggunakan Choline Chloride (ChCl) dengan pre-treatment biologi menggunakan bakteri Paenibacillus sp. merupakan salah satu solusi terbaik untuk menurunkan kadar lignin dari lignoselulosa secara ramah lingkungan. Prinsip kerja dari larutan ChCl sendiri yaitu, melakukan pengikatan antara Cl- dengan kelompok hidroksil pada lignin, yang dapat membuat ikatan lignin menjadi terputus. Sedangkan prinsip kerja dari pre-treatment biologi yaitu dengan menggunakan enzim yang dihasilkan oleh bakteri Paenibacillus sp. berupa enzim lignolitik. Selain itu, diduga pula dengan penambahan sumber nitrogen seperti ammonium sulfat ((NH4)2SO4), mampu meningkatkan produksi enzim lignolitik dan kemampuan bakteri dalam mendegradasi biomassa lignoselulosa. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh penggunaan Choline Chloride (ChCl) pada pre-treatment kimia dan bakteri Paenibacillus sp. dengan nutrient ammonium sulfat pada pre-treatment biologi terhadap degradasi TKKS. Metode yang digunakan dalam penelitian ini berupa Rancangan Acak Kelompok 2 faktor. Faktor pertama (A) yaitu perlakuan penambahan ChCl sebagai Pre-treatment kimia, dengan konsentrasi 10%; 15%; dan 20%. Faktor kedua (B) yaitu perlakuan penambahan ammonium sulfat dengan konsentrasi 0,5%; 0,75%; dan 1% sebagai sumber nitrogen bagi bakteri Paenibacillus sp. Masing-masing perlakuan akan dilakukan 3 kali pengulangan dengan waktu inkubasi 7 hari. Adapun pengujian yang dilakukan berupa uji kadar air, lignoselulosa, susut berat, Total Soluble Phenol (TSP), Total Gula Reduksi (TGR) dan pH. Proses analisis data dilakukan melalui uji Analysis of Variance (ANOVA) dan uji Duncan’s Multiple Range Test (DMRT). Berdasarkan analisis ANOVA, setiap perlakuan yang digunakan ini memiliki pengaruh nyata (< 0,05). Hasil pengujian penambahan Choline Chloride (ChCl) pada pre-treatment kimia, diketahui perlakuan terbaik didapatkan pada konsentrasi ChCl 15%. Hasil pengujian pH, TSP, TGR, susut berat, lignin, hemiselulosa, dan selulosa yang diperoleh pada konsentrasi tersebut yaitu 7,51; 0,016 mg/g; 6,321 mg/g; 22,05%; 13,40%; 5,74%; dan 67,86%. Hal ini dipengaruhi oleh waktu pemanasan yang cukup, dan sifat dari ChCl. Pada pre-treatment biologi, perlakuan terbaik terdapat pada perlakuan penambahan konsentrasi 0,5%, dengan hasil pengujian pH, TSP, TGR, susut berat, lignin, hemiselulosa, dan selulosa yang diperoleh yaitu 7,09; 0,018 mg/g; 4,870 mg/g; 23,05%; 11,85%; 4,87%; 68,82%. Hal ini dapat terjadi karena Paenibacillus sp. mengeluarkan enzim lignolitik untuk melakukan degradasi lignin. Berdasarkan perlakuan kombinasi, didapatkan perlakuan terbaik yaitu perlakuan TKKS + ChCl 10% + ammonium sulfat 0,5%. %. Hasil pengujian pH, TSP, TGR, susut berat, lignin, hemiselulosa, dan selulosa yang diperoleh pada konsentrasi tersebut yaitu 7,04; 0,027 mg/g; 8,775 mg/g; 24,48%; 11,23%; 3,44%; 69,27%. Perlakuan kombinasi ini merupakan perlakuan terbaik dari keseluruhan perlakuan yang dilakukan.
English Abstract
Indonesia is one of the largest palm oil producing countries in the world. The high level of palm oil production in Indonesia indirectly has a significant effect on the waste produced. OPEFB waste is a type of waste with a high lignocellulosic content, so it has the potential to be used as a raw material for making bioproducts. But the problem is, in the manufacture of these bioproducts, pre-treatment is required because there are lignin bonds in lignocellulosic which are difficult to decompose. Combination treatment between chemical pre-treatment using Choline Chloride (ChCl) and biological pre-treatment using Paenibacillus sp. is one of the best solutions to reduce lignin levels from lignocellulosic in an environmentally friendly manner. The working principle of the ChCl solution itself is to bind Cl- with the hydroxyl groups on lignin, which can break the lignin bonds. While the working principle of biological pre-treatment is to use enzymes produced by the bacterium Paenibacillus sp. as lignolytic enzymes. In addition, it is also suspected that the addition of a nitrogen source such as ammonium sulfate ((NH4)2SO4) can increase the production of lignolytic enzymes and the ability of bacteria to degrade lignocellulosic biomass. This study aims to determine the effect of the combined use of Choline Chloride (ChCl) on chemical pretreatment and the bacteria Paenibacillus sp. with nutrient ammonium sulfate in biological pretreatment of OPEFB delignification The method used in this study was a randomized block design with 2 factors. The first factor (A) is the treatment of adding ChCl as a chemical pre-treatment, with a concentration of 10%; 15%; and 20%. The second factor (B) is the addition of ammonium sulfate with a concentration of 0.5%; 0.75%; and 1% as a nitrogen source for Paenibacillus sp. Each treatment will be repeated 3 times with an incubation time of 7 days. The tests carried out included testing for water content, lignocellulose, weight loss, Total Soluble Phenol (TSP), Total Reducing Sugar (TGR) and pH. The data analysis process was carried out through the Analysis of Variance (ANOVA) test and Duncan's Multiple Range Test (DMRT). Based on the ANOVA analysis, each treatment used had a significant effect (<0.05). The results of testing the addition of Choline Chloride (ChCl) in chemical pre-treatment, it is known that the best treatment was obtained at a concentration of 15% ChCl. Test results for pH, TSP, TGR, weight loss, lignin, hemicellulose, and cellulose obtained at these concentrations were 7.51; 0.016mg/g; 6,321 mg/g; 66.14%; 13.40%; 5.74%; and 67.86%. This is influenced by sufficient heating time, and the nature of ChCl. In the biological pre-treatment, the best treatment was found in the addition of a concentration of 0.5%, with the results of testing for pH, TSP, TGR, weight loss, lignin, hemicellulose, and cellulose obtained, namely 7.09; 0.018mg/g; 4,870 mg/g; 69.15%; 11.85%; 4.87%; 68.82%. This can happen because Paenibacillus sp. secrete lignolytic enzymes to degrade lignin. Based on the combination treatment, the best treatment was obtained, namely the EFB treatment + 10% ChCl + 0.5% ammonium sulfate. %. Test results for pH, TSP, TGR, weight loss, lignin, hemicellulose, and cellulose obtained at these concentrations were 7.04; 0.027mg/g; 8.775 mg/g; 73.45%; 11.23%; 3.44%; 69.27%. This combination treatment is the best treatment of all the treatments performed.
| Item Type: | Thesis (Sarjana) |
|---|---|
| Identification Number: | 0523100078 |
| Uncontrolled Keywords: | Ammonium Sulfat, Choline Chloride, Paenibacillus sp., TKKS,Ammonium Sulfate, Choline Chloride, EPOB, Paenibacillus sp., |
| Subjects: | 300 Social sciences > 338 Production > 338.1 Agriculture > 338.16 Production efficiency |
| Divisions: | Fakultas Teknologi Pertanian > Teknologi Industri Pertanian |
| Depositing User: | soegeng sugeng |
| Date Deposited: | 18 Aug 2023 07:42 |
| Last Modified: | 18 Aug 2023 07:42 |
| URI: | http://repository.ub.ac.id/id/eprint/202539 |
![[thumbnail of DALAM MASA EMBARGO]](http://repository.ub.ac.id/style/images/fileicons/text.png) |
Text (DALAM MASA EMBARGO)
Vincentia Adventy Dea Pramesti.pdf Restricted to Registered users only until 31 December 2025. Download (3MB) |
Actions (login required)
 |
View Item |