Senin, 27 Desember 2010

JURNAL: Produksi Etanol dari Onggok Menggunakan Ekstrak Kasar Enzim Alfa amilase, Glukoamilase dan Saccharomyces cerevisiae

ABSTRAK: Bioetanol merupakan salah satu bahan bakar alternatif pencampur premium, selain dapat menghemat penggunaan bahan bakar, bioetanol juga dapat mengurangi pencemaran udara. Bahan baku bioetanol ini, dapat berupa biomassa yang mengandung gula, pati atau selulosa. Onggok merupakan produk samping dari industri pengolahan tepung tapioka yang masih mengandung banyak pati (60-70%) sehingga berpotensi sebagai bahan baku bioetanol. 

Penelitian ini bertujuan untuk memanfaatkan onggok pada pembuatan bioetanol dengan menggunakan ekstrak kasar enzim alfa amilase dan glukoamilase dari Aspergillus niger, Aspergillus oryzae, Rhizopus oryzae dalam proses sakarifikasi dan fermentasi alkohol oleh Saccharomyces cerevisiae. Optimasi medium untuk produksi ekstrak kasar enzim bertujuan untuk menentukan medium optimum dalam menghasilkan ekstrak kasar enzim dengan aktivitas alfa amilase dan glukoamilase optimum. Komposisi medium yang digunakan dalam memproduksi ekstrak kasar enzim adalah dedak padi, onggok dan medium basal dengan perbandingan (1) 100% dedak padi, (2) 100% dedak padi bermedium basal, (3)100% onggok bermedium basal,dan (4) 90% dedak padi dengan 10% dedak bermedium basal. Aktivitas ekstrak kasar enzim alfa amilase tertinggi berturut-turut dihasilkan dari medium dedak padi bermedium basal yaitu pada hari ke-2 oleh A.oryzae sebesar 385,14 U/mL dan A.niger dengan aktivitas 373,14 U/ml dan yang tertinggi ketiga oleh R.oryzae sebesar 363,45 U/ml pada medium 90% dedak padi dengan 10% onggok bermedium basal pada hari ke-5. Penggunaan medium dengan komposisi 90% dedak padi : 10% onggok bermedium basal dengan komposisi medium 100% dedak bermedium basal dalam menghasilkan ekstrak kasar enzim alfa amilase tidak berbeda secara signifikan (p<0,05), sedangkan dalam penggunaan A.niger dan A.oryzae menunjukkan aktivitas alfa amilase yang tidak berbeda secara signifikan (p<0,05). Aktivitas glukoamilase tertinggi diperoleh dari R.oryzae pada hari ke-3 sebesar 479,02 U/mL dengan komposisi medium 90% dedak padi : 10% onggok medium basal, disusul oleh glukoamilase A.niger pada hari ke-10 pada medium onggok medium basal sebesar 230,79 U/ml dan ketiga tertinggi oleh A.oryzae dengan aktivitas glukoamilase sebesar 222,65 U/ml pada hari ke-9 dengan medium onggok 100% dan bermedium basal. 

Dalam produksi ekstrak kasar enzim glukoamilase komposisi ke-empat medium optimasi saling berbeda secara signifikan (p<0,05). sedangkan penggunaan A.niger, A.oryzae, dan R.oryzae menghasilkan aktivitas glukoamilase yang saling berbeda secara signifikan (p<0,05). Tahap selanjutnya dilakukan optimasi sakarifikasi pada substrat onggok dengan menggunakan ekstrak kasar enzim yang memiliki aktivitas alfa amilase tertinggi yaitu dari A oryzae dan aktivitas glukoamilase tertinggi dari R.oryzae. Optimasi sakarifikasi ini dilakukan untuk menentukan lama sakarifikasi optimum yang dapat menghasilkan pengurangan pati tertinggi oleh alfa amilase dan menghasilkan gula pereduksi tertinggi oleh glukoamilase. Dari hasil optimasi sakarifikasi, ekstrak kasar alfa amilase A.oryzae optimum pada jam ke-27 dengan hasil pengurangan substrat pati 11,4%, sedangkan dengan ekstrak kasar enzim glukoamilase R.oryzae pada jam ke-15 menghasilkan gula pereduksi sebesar 21,58 mg/mL dengan efisiensi sakarifikasi 6,47 %, dan ketika glukoamilase R.oryzae digunakan pada jam ke-27 setelah alfa amilase A.oryzae, pada jam ke-36 dihasilkan gula pereduksi sebesar 139,20 mg/mL dengan efisiensi sakarifikasi 41,77 %. Tahap berikutnya adalah fermentasi padat alkohol gula hasil hidolisis onggok dengan Saccharomyces cerevisiae selama 5 hari. Etanol tertinggi didapat pada hari ke-4 sebesar 7,89% v/v dengan laju 6,6 % v/v/hari. Pada tahap ini 87,5% gula pereduksi terkonversi menjadi etanol.

Kata kunci: Aspergillus niger, Aspergillus oryzae, Rhizopus oryzae, Saccharomyces cerevisiae, pati, onggok, alfa amilase, glukoamilase, etanol, fermentasi padat

Tidak ada komentar:

Poskan Komentar