Identifikasi Gugus Gula Pereduksi Mikroalga Arthrospira platensis Hasil Hidrolisis dengan Bantuan Gelombang Mikro

Sholeh Ma'mun

Abstract


Menipisnya sumber bahan bakar fosil dan meningkatnya emisi karbon dioksida (CO2) telah mendorong kegiatan penelitian untuk menemukan sumber-sumber energi terbarukan. Bioetanol merupakan sumber energi yang ramah lingkungan dan memiliki prospek yang menjanjikan untuk mengurangi ketergantungan pada gasolin. Bioetanol dihasilkan dari proses fermentasi monosakarida. Bioetanol generasi pertama dan kedua berasal dari tanaman pangan, limbah pertanian, dan limbah perkebunan, sedangkan generasi ketiga dihasilkan dari mikroalga. Arthrospira platensis merupakan salah satu jenis mikroalga dengan kandungan karbohidrat yang tinggi. Penelitian ini bertujuan untuk menentukan kandungan gugus gula pereduksi yang merupakan monosakarida hasil hidrolisis dengan bantuan gelombang mikro. Sebanyak 10 g serbuk mikroalga ditambahkan ke dalam 100 mL larutan 0,3 M H2SO4. Proses hidrolisis dijalankan dalam sebuah reaktor microwave pada suhu 100 °C selama 90 menit. Selanjutnya hidrolisat yang diperoleh difermentasi dengan ragi Saccharomyces cerevisiae secara anaerob di dalam shaking water bath. Uji HPLC dilakukan untuk mengidentifikasi gugus-gugus gula pereduksi dalam hidrolisat, sedangkan uji GC dilakukan untuk menentukan konsentrasi bioetanol yang dihasilkan dari proses fermentasi. Sementara itu, kandungan padatan biochar sisa hidrolisis dianalisis menggunakan FTIR. Dari hasil pengujian HPLC diperoleh konsentrasi glukosa sebelum fermentasi sebesar 11,963 g/L dan setelah fermentasi sebesar 0,546 g/L atau sebanyak 95% glukosa terkonversi menjadi etanol. Selanjutnya hasil distilasi dari fermentasi hidrolisat diuji dengan GC dan diperoleh kadar etanol sebesar 0,39%.

Keywords


Arthrospira platensis; bioetanol; gelombang mikro; hidrolisat; mikroalga

Full Text:

PDF

References


Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi, "Indonesia Darurat Energi", https://www.bppt.go.id/teknologi-informasi-energi-dan-material/3296-bppt-indonesia-darurat-energi, diakses tanggal 10 Agustus 2020.

Beigbeder, J. B., Dantas, J. M. M., and Lavoie, J. M. 2021. Optimization of Yeast, Sugar and Nutrient Concentrations for High Ethanol Production Rate Using Industrial Sugar Beet Molasses and Response Surface Methodology. Ferment. 7 (86), 1 – 16.

Bera, A. K., Sedlak, M., Khan, A., and Ho, N. W. Y. 2010. Establishment of L-arabinose Fermentation in Glucose/xylose Co-fermenting Recombinant Saccharomyces cerevisiae 424A(LNH-ST) by Genetic Engineering. Appl. Microbiol. Biotechnol. 87, 1803 – 1811.

Candra, K. P., Ismail, K., Marwati, Murdianto, W., and Yuliani. 2019. Optimization Method for the Bioethanol Production from Giant Cassava (Manihot esculenta var. Gajah) Originated from East Kalimantan. Indones. J. Chem., 19 (1), 176 – 182.

Dasan, Y. K., Lam, M. K., Yusup, S., Lim, J. W., and Lee, K. T. 2019. Life Cycle Evaluation of Microalgae Biofuels Production: Effect of Cultivation System on Energy, Carbon Emission and Cost Balance Analysis. Sci. Total Environ. 688, 112 – 128.

Febrina, R. V., Nasution, R. S., dan Arfi, F. 2020. Pengaruh Variasi Massa Ragi Saccharomyces cerevisiae terhadap Kadar Bioetanol Berbahan Dasar Limbah Kulit Kopi Arabika (Coffea Arabica L). AMINA, 2 (1), 19 – 25.

Jayus, J., Noorvita, I. V., dan Nurhayati, N. 2016. Produksi Bioetanol oleh Saccharomyces cerevisiae FNCC 3210 pada Media Molases dengan Kecepatan Agitasi dan Aerasi yang Berbeda. Jurnal Agroteknologi, 10 (2), 184 – 192.

Khodijah, S. dan Abtokhi, A. 2015. Analisis Pengaruh Variasi Persentase Ragi (Saccharomyces cerevisiae) dan Waktu pada Proses Fermentasi dalam Pemanfaatan Duckweed (Lemna minor) sebagai Bioetanol. Jurnal Neutrino, 7 (2), 71 – 76.

Kontan.co.id., "BPH Migas Dorong Penggunaan LNG sebagai Bahan Bakar Kereta Api", https://industri.kontan.co.id/news/bph-migas-dorong-penggunaan-lng-sebagai-bahan-bakar-kereta-api, diakses tanggal 07 Agustus 2020

Mayers, J. J., Vaiciulyte, S., Malmhäll-Bah, E., Alcaide-Sancho, J., Ewald, S., Godhe, A., Albers, E. 2018. Identifying a Marine Microalgae with High Carbohydrate Productivities under Stress and Potential for Efficient Flocculation. Algal Res. 31, 430 – 442.

Rijal, M., Rumbaru, A., dan Mahulauw, A. 2019. Pengaruh Konsentrasi Saccharomyces cerevisiae terhadap Produksi Bioetanol Berbahan Dasar Batang Jagung. Biologi Sel, 8 (1), 59 – 70.

Sadatshojaei, E., Wood, D. A., and Mowla, D. 2020. Third Generation of Biofuels Exploiting Microalgae - Sustainable Green Chemical Processes and their Allied Applications, Springer, pp. 575 – 588.

Skoog, D. A., Holler, F. J., and Crouch, S. C. 2018, Principle of Instrumental Analysis, 7th ed., Cengage Learning, Boston, USA.

Thangavelu, S. K., Rajkumar, T., Pandi, D. K., Ahmed, A. S., and Ani, F.N. 2019. Microwave Assisted Acid Hydrolysis for Bioethanol Fuel Production from Sago Pith Waste. Waste Manage. 86, 80 – 86.

Yu, K. L., Chen, W. H., Sheen, H. K., Chang, J. S., Lin, C. S., Ong, H. C., and Ling, T. C. 2020. Bioethanol Production from Acid Pretreated Microalgal Hydrolysate using Microwave-assisted Heating Wet Torrefaction. Fuel 279, 118435.




DOI: http://dx.doi.org/10.31000/jt.v13i1.10826

Article Metrics

Abstract - 176 PDF - 152

Refbacks

  • There are currently no refbacks.


License URL: https://scholar.google.co.id/citations?user=RJRfBN0AAAAJ&hl=id&authuser=2