Optimasi Degradasi Lignoselulosa Pada Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS) Menggunakan Fungi Phanerochaete chrysosporium dengan Penambahan Microbiochar dan Variasi Waktu Inkubasi

Fadia, Fitri Dwi and Irnia Nurika, STP., MP., Ph.D and Hendrix Yulis Setyawan, STP, M.Si, Ph.D (2023) Optimasi Degradasi Lignoselulosa Pada Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS) Menggunakan Fungi Phanerochaete chrysosporium dengan Penambahan Microbiochar dan Variasi Waktu Inkubasi. Sarjana thesis, Universitas Brawijaya.

Abstract

Kelapa sawit termasuk ke dalam komoditas yang berperan penting dalam perekonomian Indonesia. Produksi kelapa sawit di Indonesia setiap tahunnya mengalami peningkatan yang signifikan ditandai dengan peningkatan produksinya. Produksi kelapa sawit mengalami peningkatan peningkatan dari 2015 hingga 2019 yaitu sebesar 31,07 juta ton menjadi 48,42 juta ton. Pemanfaatan terbesar komoditas kelapa sawit yaitu diolah menjadi crude palm oil (CPO). Pengolahan crude palm oil (CPO) ini menghasilkan limbah berupa Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS). Berdasarkan jumlahnya yang cukup besar yaitu sekitar 126.317,54 ton per tahunnya, maka limbah TKKS ini memiliki potensi yang cukup besar untuk dimanfaatkan menjadi suatu bioproduk. TKKS mengandung selulosa 40,52%, hemiselulosa 33,72%, dan lignin 22,90%. Proses pengolahan yang benar maka akan menghasilkan bioproduk yang bernilai ekonomi tinggi. Proses dapat dilakukan melalui pretreatment untuk mendegradasi lignoselulosa menjadi komponen yang lebih sederhana. Pada penelitian ini dilakukan proses degradasi menggunakan fungi P. chrysosporium dengan adanya penambahan microbiochar dan variasi waktu inkubasi untuk menghasilkan kondisi degradasi optimum. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis pengaruh penambahan konsentrasi microbiochar dan variasi waktu inkubasi kondisi optimal pada proses degradasi lignoselulosa pada biomassa TKKS oleh fungi P. chrysosporium sebagai agen degradasi lignoselulosa. Metode yang digunakan adalah Response Surface Method (RSM) dengan faktor perlakukan konsentrasi microbiochar dengan batas bawah 10%(b/b) dan batas atas 50%(b/b). Faktor waktu inkubasi menggunakan batas bawah 7 hari dan batas atas 35 hari, serta terdapat 6 respon berupa respon TGR (mg/g), TSP (mg/g), susut berat (%), hemiselulosa (%), selulosa (%), dan lignin (%). Penelitian ini dilakukan dengan 1 ulangan dan akan dilakukan optimasi terhadap hasil dari respon yang didapatkan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa penambahan microbiochar pada rentang 10- 50%(b/b) memberikan pengaruh terhadap peningkatan TGR, susut berat, kadar hemiselulosa, dan selulosa, sedangkan faktor lama waktu inkubasi memberikan pengaruh berupa penurunan TSP dan residu kadar lignin dibandingkan dengan kontrol yang digunakan. Nilai TGR tertinggi sebesar 12,18 mg/g dengan konsentrasi microbiochar 30% dan waktu inkubasi 40,80 hari. Respon TSP tertinggi 0,065 mg/g dengan konsentrasi microbiochar sebesar 30% dan waktu inkubasi 21 hari. Respon susut berat tertinggi 36,04% dengan konsentrasi microbiochar sebesar 30% dan waktu inkubasi 21 hari. Respon lignoselulosa residu terendah yaitu hemiselulosa sebesar 5,56% dengan konsentrasi microbiochar 30% dan waktu inkubasi 21 hari, selulosa seebsar 13,12% dengan konsentrasi microbiochar 30% dan waktu inkubasi 1,2 hari, dan lignin sebesar 11,20% dengan konsentrasi microbiochar 30% dan waktu inkubasi 40,80 hari. Solusi optimasi yang didapatkan dari penelitian ini, yaitu menggunakan konsentrasi microbiochar sebesar 36,75% dan waktu inkubasi selama 35.

English Abstract

Palm oil is a commodity that plays an important role in the Indonesian economy. Palm oil production in Indonesia has increased significantly every year, marked by an increase in production. Palm oil production has increased from 2015 to 2019, which is 31.07 million tons to 48.42 million tons. The largest utilization of palm oil commodities is processed into crude palm oil (CPO). The processing of crude palm oil (CPO) produces waste in the form of Empty Palm Oil Bunches (TKKS). Based on the large amount, which is around 126,317.54 tons per year, this TKKS waste has considerable potential to be utilized into a bioproduct. TKKS contains 40.52% cellulose, 33.72% hemicellulose, and 22.90% lignin. The correct processing process will produce bioproducts with high economic value. The process can be done through pretreatment to degrade lignocellulose into simpler components. In this study, the degradation process was carried out using the P. chrysosporium fungus with the addition of microbiochar and variations in incubation time to produce optimum degradation conditions. This study aims to analyze the effect of the addition of microbiochar concentration and variation of incubation time on optimal conditions in the process of degradation of lignocellulose in TKKS biomass by the fungus P. chrysosporium as a lignocellulose degradation agent. The method used is Response Surface Method (RSM) with the treatment factor of microbiochar concentration with a lower limit of 10% (w/w) and an upper limit of 50% (w/w). The incubation time factor uses a lower limit of 7 days and an upper limit of 35 days, and there are 6 responses in the form of TGR (mg/g), TSP (mg/g), weight loss (%), hemicellulose (%), cellulose (%), and lignin (%). This research was conducted with 1 replication and optimization will be carried out on the results of the responses obtained. The results showed that the addition of microbiochar in the range of 10-50% (w/w) influenced the increase in TGR, weight loss, hemicellulose, and cellulose, while the incubation time factor influenced the decrease in TSP and residual lignin content compared to the control used. The highest TGR value was 12,18 mg/g with 30% microbiochar concentration and 40.80 days incubation time. The highest TSP response was 0.065 mg/g with 30% microbiochar concentration and 21 days incubation time. The highest weight loss response was 36,04% with 30% microbiochar concentration and 21 days incubation time. The lowest residual lignocellulose response was hemicellulose of 5,56% with 30% microbiochar concentration and 21 days incubation time, cellulose of 13,12% with 30% microbiochar concentration and 1.2 days incubation time, and lignin of 11,20% with 30% microbiochar concentration and 40,80 days incubation time. The optimization solution obtained from this research is to use a microbiochar concentration of 36,75% and an incubation time of 35 days.

Item Type:	Thesis (Sarjana)
Identification Number:	052310
Uncontrolled Keywords:	Degradasi Lignoselulosa, Microbiochar, P. chrysosporium, Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS), Waktu Inkubasi-Empty Palm Oil Fruit Bunch (EFBs), Incubation Time, Lignocellulose Degradation, Microbiochar, P. chrysosporium
Divisions:	Fakultas Teknologi Pertanian > Teknologi Industri Pertanian
Depositing User:	Unnamed user with email y13w@ub.ac.id
Date Deposited:	17 Jan 2024 08:05
Last Modified:	17 Jan 2024 08:05
URI:	http://repository.ub.ac.id/id/eprint/211635

Text (DALAM MASA EMBARGO) Fitri Dwi Fadia.pdf Restricted to Registered users only until 31 December 2025. Download (2MB)

Actions (login required)

View Item