I. PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Etanol adalah
advertisement
I. 1.1. PENDAHULUAN Latar Belakang Etanol adalah salah satu turunan dari senyawa hidroksil atau gugus OH, dengan rumus kimia C2H5OH. Etanol adalah suatu cairan transparan, mudah terbakar, tidak berwarna, mudah menguap, dapat bercampur dengan air, eter, dan kloroform, yang diperoleh melalui fermentasi karbohidrat dari ragi yang disebut juga dengan etil alkohol (Bender, 1982). Etanol digunakan pada berbagai produk meliputi campuran bahan bakar, produk minuman, penambah rasa, industri farmasi, dan bahan-bahan kimia. Etanol merupakan salah satu sumber energi alternatif yang dapat dijadikan sebagai energi alternatif dari bahan bakar nabati (BBN)(Jeon, 2007). Etanoldapat diperoleh dari berbagai sumber bahan substrat yang mengandung karbohidrat. Karbohidrat tersebut dapat berupa sukrosa, glukosa, dan fruktosa. Bahan-bahan tersebut dapat diperoleh dari jerami padi yang merupakan bahan lignoselulosa yang ketersediaannya melimpah, murah, dan ada secara terus menerus (Yoswathana et al., 2010). Jerami padi memiliki kandungan lignosellulosa yang cukup tinggi dan dapat didegradasi menjadi bentuk yang lebih sederhana menjadi glukosa, sebagai sumber pembentuk etanol. Penggunaan bahan lignoselulosa sebagai substrat untuk produksi etanol perlu adanya perlakuan pendahuluan (pretreatmen). Hal ini dikarenakan jerami padi memiliki struktur lignin yang tebal. Metode yang sering digunakan untuk proses pretreatment adalah penggunaan basa Ca(OH)2 disertai suhu 85ºC yang bertujuan untuk memecah struktur lignin, tidak terbentuk senyawa inhibitor bagi aktivitas mikrobia, dan menyebabkan material selulosa lebih mudah berinteraksi untuk proses hidrolisis enzimatis. Proses hidrolisis dari bahan-bahan yang mengandung lignoselulosa seperti jerami padi dapat dilakukan dengan cara hidrolisis biologis, hidrolisis kimiawi dan hidrolisis enzimatis. Salah satunya hidrolisis enzimatis, dengan keunggulannya dapat meningkatkan hidrolisis selulosa mendekati 100% dan tidak menghasilkan inhibitor (Marais, 2008). Jamur merupakan sumber utama enzim selulase dan hemiselulase. Trichoderma reesei telah lama dianggap sebagai jamur pemecah ikatan kristalin selulosa yang paling produktif dan kuat (Balat et al., 2008). Jamur ini memiliki kemampuan T.reeseimampu memecah menghasilkan selulosa menjadi endoglukanase monomer-monomernya. sampai 80% tetapi β- glukosidasenya rendah dari yang dibutuhkan untuk menghidrolisis selulosa sampai menjadi glukosa, sehingga produk utama hidrolisisnya bukan glukosa melainkan selobiosa yang merupakan inhibitor kuat terhadap endoglukanase dan eksoglukanase. Persoalan ini dapat diatasi dengan menambahkan β-glukosidase untuk mempercepat konversi selobiosa menjadi glukosa sehingga dapat memproduksi selulase dengan cara mengkombinasikan mikroorganisme yang kemampuan memproduksi endoglukanase dan eksoglukanasenya seperti Trichoderma reesei dengan mikroorganisme yang kemampuan memproduksi βglukosidasenya kuat seperti Aspergillus niger. Penelitian ini mengkombinasikan T.reeseidan A.niger dengan berbagai perbandingan untuk digunakan pada proses hidrolisis enzimatis. Crude enzyme yang dihasilkan oleh T.reesei dan A.niger dapat melarutkan produk, adanya senyawa pengotor, endapan yang terlarut juga dapat mengganggu pengukuran aktivitas enzim, sehingga perlu dilakukan pemisahan dengan cara ekstraksi melalui sentrifugasi.Hal ini sering digunakan dalam tahap awal pemurnian enzim. Sentrifugasi akan menghasilkan supernatan yang jernih, endapan yang terikat kuat pada dasar tabungsehingga dapat meningkatkan aktivitas enzim (Headon, 1994). Oleh karena itu penelitian ini dilakukan dengan perlakuan sentrifugasi dan non sentrifugasi untuk mengetahui pengaruhterhadap aktivitas enzim dan gula reduksi yang dihasilkan. Pada proses fermentasi, mikrobia seperti Saccharomycescerevisiaedimanfaatkan untuk mengubah gula menjadi etanol. Khamir uniseluler ini bersifatnonpatogenik dan nontoksik, sehingga sejakdahulu banyak digunakan dalam berbagai prosesfermentasi seperti pada asamlaktat, dan alkohol (Thontowi et al. 2007). Salah satu jenis fermentasi yang umum digunakan oleh S. cerevisiae adalah submerged fermentation yang merupakan tipe fermentasi dengan menggunakan air dalam jumlah banyak dan dicampur dengan substrat yang tidak larut dalam air. Submerged fermentation digunakan pada kuantitas yang lebih besar daripada liquid state fermentation (Smits, 1988). 1.2. Rumusan Masalah 1. Bagaimana pengaruh perlakuan sentrifugasi dan non sentrifugasi pada crude enzymeTrichoderma reesei Pk1J2 dan Aspergillus niger FNCC 6114 terhadap aktivitas enzim dan gula reduksi yang dihasilkan ? 2. Bagaimana pengaruh perbandingan kombinasi aktivitas enzim A.niger dan T.reesei terhadap glukosa yang dihasilkan dari proses hidrolisis enzimatik dengan parameter gula reduksi tertinggi? 3. Bagaimana pengaruh lama inkubasi terhadap produksi etanol dengan menggunakan Sacharomyces cerevisae FNCC 3012? 1.2.Tujuan Penelitian Tujuan penelitian ini adalah: 1. Mengetahui pengaruh perlakuan sentrifugasi dan non sentrifugasi pada Trichoderma reeseiPk1J2dan Aspergillus niger FNCC6114 terhadap aktivitas enzim. 2. Mengetahui rasio perbandingan aktivitas enzim yang berasal dari Aspergillus nigerFNCC 6114 dan Trichoderma reeseiPk1J2terhadap glukosa yang dihasilkan dari proses hidrolisis enzimatik dengan parameter gula reduksi tertinggi. 3. Mengetahui pengaruh lama inkubasi terhadap produksi etanol dengan menggunakan yeast Sacharomyces cerevisiae FNCC 3012. 1.3.Manfaat Manfaat yang memberikan salah alternatif yang relatif aman dan ramah lingkungan melalui proses enzimatik dengan mengembangkan potensikombinasi jamur untuk menghasilkan gula reduksi untuk memproduksi etanol.
