C. Praperlakuan Ultrasonikasi Onggok
2. Fermentasi
Percobaan dengan Saccharomyces cerevisiae dilakukan dengan cara yang sama seperti fermentasi hidrolisat onggok dengan serbuk kulit kayu raru kecuali dalam percobaan ini sebanyak 0,1 gram Saccharomyces cerevisiae dilarutkan ke dalam 10 mL larutan NaCl 0,85 %, lalu campuran diinkubasi terlebih dahulu selama 1 jam.
6. Analisis Kadar Bioetanol dengan Kromatografi Gas
Analisis kadar bioetanol dilakukan dengan metode kromatografi gas yang ada di Laboratorium Afiliasi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Indonesia, menggunakan kromatografi gas GC-2010 AF Shimadzu dengan rincian kondisi analisis seperti dalam Tabel 1.
Tabel 1. Parameter instrumen dan kondisi analisis kromatografi gas. Kromatografi Gas
tipe GC-2010 AF Shimadzu
Injektor Kromatografi Gas Tipe injeksi
Suhu injeksi Gas pembawa
Tekanan gas pembawa Laju alir total
Laju alir di dalam kolom Split ratio Split 200 oC Nitrogen (N2) 200 kPa 67,9 mL/menit 0,91 mL/menit 70
Kolom Kromatografi Gas Tipe Film Panjang HP-20M Carbowax 50 meter 0,20 mm
Diameter dalam Tebal film
Temperatur maksimum Total waktu penahanan
0,10 µm 320 oC 10 menit Detektor kromatografi gas
Tipe Suhu
Laju sampling
Flame Ionization Detector 220 oC
40 mdetik
Sebelum dilakukan analisis kadar bioetanol, terlebih dahulu dibuat larutan standar menggunakan etanol dengan konsentrasi sebesar 0,001; 0,003; 0,005; 0,008; 0,1; 0,2; 0,3; 0,4; 0,5; 0,6; dan 0,8 %. Larutan standar tersebut diinjeksikan sebanyak 1 µL pada kolom kromatografi gas. Selanjutnya luas puncak etanol yang
dihasilkan pada kromatogram dicatat lalu dibuat kurva standar etanol. Persamaan yang diperoleh dari kurva standar digunakan untuk menghitung kadar bioetanol yang dihasilkan dari proses fermentasi.
Bioetanol hasil fermentasi dianalisis dengan cara yang sama seperti kurva standar. Untuk mengetahui kadar bioetanol, luas puncak etanol yang dicatat sebagai kromatogram disubstitusi ke dalam persamaan yang dihasilkan dari kurva standar bioetanol, yang secara umum dinyatakan dengan persamaan:
y = ax + b
V. KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan
Adapun kesimpulan yang diperoleh setelah dilakukannya penelitian adalah sebagai berikut:
1. Metode ultrasonikasi mampu meningkatkan kemudahan onggok untuk dihidrolisis, yang ditunjukkan dengan peningkatan kadar gula reduksi hingga 64 kali kadar gula reduksi yang diperoleh dari hidrolisis sampel tanpa
perlakuan ultrasonikasi.
2. Waktu ultrasonikasi optimum yang diperoleh adalah 3 jam dan waktu hidrolisis optimum yang adalah 2 jam dengan kadar gula reduksi yang dihasilkan sebesar 4,6152 mg/mL.
3. Gula reduksi hasil hidrolisis onggok dapat difermentasi menjadi bioetanol menggunakan Saccharomyces cerevisiae dan serbuk kulit kayu raru. 4. Uji fermentasi terhadap filtrat menghasilkan bioetanol dengan kadar etanol
sebesar 0,12% menggunakan Saccharomyces cerevisiae dan 0,03% menggunakan serbuk kulit kayu raru.
5. Uji fermentasi terhadap sampel utuh menghasilkan bioetanol dengan kadar etanol sebesar 0,265% menggunakan Saccharomyces cerevisiae dan sebesar 0,0065% menggunakan serbuk kulit kayu raru.
B. Saran
Untuk penelitian lebih lanjut disarankan untuk dilakukan hal- hal sebagai berikut:
1. Praperlakuan ultrasonikasi yang dilakukan pada penelitian ini menggunakan alat ultrasonikasi dengan frekuensi yang terbatas. Pada penelitian lebih lanjut disarankan menggunakan frekuensi yang berbeda untuk mempelajari
pengaruh frekuensi.
2. Serbuk kulit kayu raru yang digunakan dalam percobaan fermentasi pada penelitian ini berpotensi menghasilkan etanol meskipun dengan kadar yang kecil. Pada penelitian lebih lanjut disarankan untuk mengisolasi bakteri dalam serbuk kulit kayu raru yang mampu menghasilkan etanol dengan kadar yang tinggi.
DAFTAR PUSTAKA
Anozie, A. N. and A. F. Aderibigbe. 2011. Optimization Studies of Cassava Starch Hydrolysis using Response Surface Method. New Clues in Sciences, 1: 37-43.
Antony, S. Raja., D. S. Robinson Smart., and C. Lindon Robert Lee. 2011.
Biodiesel Production from Jatropha Oil and its Characterization. Research Journal of Chemical Sciences, 1(1): 81-87.
Badan Pusat Statistika (BPS) Provinsi Lampung. 2012. Lampung Dalam Angka 2011. http://www.lampung.bps.go.id, diakses pada 7 Desember 2012. Bak, J. S., Ko. J. K., Han Y. H. 2009. Improved Enzymatic Hydrolysis Yield of
Rice Straw Using Electron Beam Irradiation Pretreatment. Bioresource Technology, 100: 1285-1290.
Bemiller, J. N. and Whistler R. 2009. Starch: Chemistry and Technology. New York: Academic Press Incorporated.
Baskar ,G., C. Muthukumaran., and S. Renganathan. 2008. Optimization of Enzymatic Hydrolysis of Manihot Esculenta Root Starch by Immobilized α-Amylase Using Response Surface Methodology. International Journal of Chemical and Biological Engineering, 1: 155-159.
Brandon, S. K., Eiteman M. A., Patel K. 2008. Hydrolysis of Tifton 85 bermudagrass in a pressurizea batch hot water reactor. Journal of the Chemical Technology and Biotechnology, 83: 505-512.
Bulan, R. 2004. Esterifikasi Patchouli Alkohol Hasil Isolasi Dari Minyak Daun Nilam (Patchouli Oil). http://www.library.usu.ac.id/modules.php.pdf diakses pada 6 April 2013.
Chantara, Sirichaiarpornchai., Apanee Luengnaruemitchai., and Samai Jai-In. 2012. Biodiesel Production from Palm Oil using Heterogeneous Base Catalyst. International Journal of Chemical and Biological Engineering, 6: 230-235.
De, Bari I., Nanna F., and G. Braccio. 2007. SO2-catalyzed Steam Fractionation of Aspen Chips for Bioethahnol Production: Optimization of The Catalyst Impregnation. Indian Engineering Chemical Resource, 46: 7711-7720. El-Tayeb, T. S., A. A. Abdelhafez., Al H. S., and E. M. Ramadan. 2012. Effect of
Acid Hydrolysis and Fungal Biotreatment on Agro-Industrial Wastes for Obtainment of Free Sugars for Bioethanol Production. Brazilian Journal Microbiology, 43(4): 1523-1535.
Fadel, M. 2000. Alcohol Production from Potato Industry Starchy Waste. Egyptian Journal Microbiology, 35: 273-287.
Garcia, Aparicio M. P., Ballesteros I., Gonzalez A., Jose Miguel O., Mercedes Ballesteros., and M. Jose Negro. 2006. Effect of Inhibitors Released During Steam-Explosion Pretreatment of Barley Straw on Enzymatic Hydrolysis. Applied Biochemistry and Biotechnology, 129(132): 278-288. Gervais, P. 2008. Water Relations in Solid State Fermentation. In: A. Pandey, C.
R. Soccol, & C. Larroche (Eds). Current Developments in Solid-state Fermentation. Asiatechnology Publisher Incorporated.
Gervásio, P. da Silva., Elza F. de Araújo., Daison O. Silva., and Walter V.
Guimarães. 2005. Ethanolic Fermentation of Sucrose, Sugarcane Juice and Molasses by Escherichia Coli Strain Ko11 and Klebsiella Oxytoca Strain P2. Brazilian Journal of Microbiology, 36: 395-404.
Khoridha, Ludfi Anindita. 2006. Pengaruh Waktu Fermentasi dan Dosis Ragi Terhadap Kadar Alkohol pada Ampas Umbi Ketela Pohon (Manihot utilissima Pohl). Skripsi. Jurusan Pendidikan Biologi Fakultas Keguruan Dan Ilmu Pendidikan. Surakarta: Universitas Muhammadiyah Surakarta. Kusmiati dan Agustini N. W. S. 2010. Pemanfaatan Limbah Onggok untuk
Produksi Asam Sitrat Dengan Penambahan Mineral Fe Dan Mg Pada Substrat Menggunakan Kapang Trichoderma Sp DAN Aspergillus Niger. Seminar Nasional Biologi, 856-466.
Leaes, Eloisa X., Eduardo Zimmermann., Matheus Souza., Adriana P. Ramon., Ethiane T. Mezadri., Valéria Dal Prá., Lisiane M. Terra., and Marcio A. Mazutti. 2013. Ultrasound-Assisted Enzymatic Hydrolysis of Cassava Waste to Obtain Fermentable Sugars. Biosystems Engineering, 115(1): 1-6. Leplus, A. 2003. Biofuel Energy from Coconut in the Pacific Islands. Thesis.
Netherlands: Wageningen University.
Lin, Yan and Tanaka Shuzo. 2006. Ethanol Fermentation from Biomass Resources: Current State and Prospects. Applied Microbiology and Biotechnology, 69: 627–642.
Lone M. A., Wani M. R., Bhat N. A., Sheikh S. A., and Reshi M. A. 2012. Evaluation of Cellulase Enzyme Secreted by Some Common and Stirring Rhizosphere Fungi of Juglans Regia L. by DNS Method. Journal of Enzyme Research, 3(1): 18-22.
Ma, H., Liu W. W., and Chen X. 2009. Enhanced Enzymatic Saccharification of Rice Straw by Microwave Pretreatment. Bioresource Technology, 100: 1279-1284.
Manikandan K. and Viruthagiri T. 2009. Simultaneous Saccharification and Fermentation of Wheat Bran Flour into Ethanol using Coculture of Amylolytic Aspergillus Niger and Thermotolerant Kluyveromyces Marxianus. Front. Chemical Engineering China, 3: 240–249.
Manrique, I. and Roca W. 2007. Potential of Sweetpotato (Ipomoea batatas) Biodiversity as a Functional Food in tthe Tropics. Workshop “Functional Foods and Medicinal Products Developments from Amazonian Crops”. Eulaff-Embrapa Workshop. Rio de Janeiro: Brazil.
Mathews, van Holde and Ahern. 2000. Biochemistry, 3rd edition. Benjamin/Cummings: San Fransisco, 278-310.
Mishra, Mohit S., Chandrashekhar B., Tanushree Chatterje., and Kanwal Singh. 2011. Production Of Bio-Ethanol From Jatropha Oilseed Cakes Via Dilute Acid Hydrolysis And Fermentation By Saccharomyces Cerevisiae.
International Journal of Biotechnology Applied, 3(1): 41-47.
Mojović, Ljiljana., Dušanka Pejin., Olgica Grujić., Siniša Markov., Jelena Pejin.,
Marica Rakin., Maja Vukašinović., Svetlana Nikolić., and Dragiša Savić. 2009. Progress In The Production Of Bioethanol On Starch-Based
Feedstocks. Chemical Industry & Chemical Engineering Quarterly, 15(4): 211-226.
Mosier, N. S., Hendrickson R., Brewer M., Nancy Ho., Sedlak Miroslav., Dreshel Richard., Welch Gary., Dien S. Bruce., Aden Andy., and Ladisch R. Michael. 2005a. Industrial scale-up of pH-controlled liquid hot water pretreatment of corn fiber for fuel ethanol production. Applied Biochemistry and Biotechnology, 125: 77-97.
Najafpour G., Younesi H., and Ku Syahidah. 2004. Ethanol Fermentation in An Immobilized Cell Reactor using Saccharomyces cerevisiae. Bioresource Technology, 92: 251-260.
Nicolić, Svetlana., Mojovic Ljiljana., Rakin Marica., Pejin Dušanka., and Pejin
Jelena. 2010. Ultrasound-assisted Production of Bioethanol by Simultaneous Saccharification and Fermentation of Corn Meal. Food Chemistry, 122: 216-222.
Nitayavardhana, S., Rakshit S. K., Grewell D., Pometto III. A. L., van Leeuwen J., and Khanal. 2008. Ultrasound Pretreatment of Cassava Chip Slurry to Enhance Sugar Release for Subsequent Ethanol Production. Biotechnol Bioengineering, 101: 487-496.
Oyeleke, S. B., Dauda B. E. N., Oyewole O. A., Okoliegbe I. N., and Ojebode T. 2012. Production of Bioethanol From Cassava and Sweet Potato Peels. Advances in Environmental Biology, 6(1): 241-245.
Pan, X., Xie D., and Kang K. Y. 2007. Effect of Organosolv Ethanol Pretreatment Variables on Physical Characteristics of Hybrid Poplar Substrates. Applied Biochemistry and Biotechnology, 136(140): 367-377.
Pandey, A., Carlos R. Soccol, Poonam N., Vanete T., Soccol Luciana P. S. V., and Radjiskumar M. 2000. Biotechological Potential of Agro-Industrial Residues II: Cassava Baggase. Bioresource Techology, 74: 81-87. Pasaribu, Gunawan dan Titiek Setyawati. 2011. Aktivitas Antioksidan dan
Toksisitas Ekstrak Kulit Kayu Raru (Cotylelobium sp.) = Antioxidant andToxicity Activity of Raru (Cotylelobium sp.) Stem Bark. Pusat Penelitian dan Pengembangan Keteknikan Kehutanan dan Pengolahan Hasil Hutan: Bogor. Jurnal Penelitian Hasil Hutan, 29(4): 322-330. Patist, A. and Bates D. 2008. Ultrasonic Innovations In The Food Industry: from
The Laboratory to Commercial Production. Innovative Food Science and Energing Technologies, 9(2): 147-154.
Perez J. A., Gonzalez A., and Oliva J. M. 2007. Effect of Process Variables on Liquid Hot Water Pretreatment of Wheat Straw for Bioconversion to Fuel-Ethanol In A Batch Reactor. Journal Chemical Technology Biotechnology, 82: 929-938.
Pimentel, David and Tad W. Patzek. 2005. Ethanol Production Using Corn, Switchgrass, and Wood; Biodiesel Production Using Soybean and Sunflower. Natural Resources Research, 14(1): 65-76.
Purba, E. 2001. Hidrolisi Pati Ubi Kayu (Manihot esculenta) dan Pati Ubi jalar (Ipomea batatas) Menjadi Glukosa secara Cold Process dengan Enzim Acid Fungal Amilase dan Glukoamilase. Skripsi. Bandar Lampung: Universitas Lampung.
Rachmawati, Dewi. 2004. Uji Kemampuan Fermentasi Star Haploid
(Saccharomyces serevisie) Hasil Rekayasa pada Cairan Buah Belimbing Manis (Averhoa carambola). Skripsi. FKIP Biologi. Surakarta: UMS. Sadasivam and Manickam. 2008. Biochemical Methods, Third Edition, Published
Sanders, B. Edward., Alan I. Goldsmith., and Jeffrey I. Seeman. 2003. A Model that Distinguishes the Pyrolysis of D-glucose, D-fructose, and Sucrose from that cellulose. Application to Understanding of Cigarette Smoke Formation. Journal of Analytical and Applied Pyrolysis, 66: 29-50. Sathya, G. Geetha and A. Navaneetha Gopalakrishnan. 2011. Bioethanol
Production from Paper Fibre Residue Using Diluted Alkali Hydrolysis and the Fermentation Process. E-Journal of Chemistry, 8(4); 1951-1957. Saunders, Jessica., Marta Izydorczyk., and David B. Levin. 2011. Limitations and
Challenges for Wheat-Based Bioethanol Production, Economic Effects of Biofuel Production. Intechnology: Croatia, 429-452.
Shapouri, H., Duffield J., and Wang M. 2002. The Energy Balance of Corn Ethanol: An Update. United States Department of Agriculture: Office of Energy Policy and New Uses. Agricultural Economic Report, 814.
Sholikhah, Siti Mar’atus. 2010. Kajian Kadar Etanol Dan Asam Asetat dalam
Cairan Nira Siwalan (Borassus Flabellifer Linn) Menggunakan Metode Kromatografi Gas (GC). Skripsi. Universitas Islam Negeri (UIN) Maulana Malik Ibrahim Malang.
Sidiras, D., and Koukios E. 2004. Simulation of Acid-catalyzed Organosolv Fractionation of Wheat Straw. Bioresource Technology, 94: 91-98. Solomon, B. O., Aderibigbe A. F., Anozie A. N., and Betiku E. 2006. Effects of
Processing Conditions on Hydrolysis of Cassava Starch. Ife Journal of Science, 8(2): 115-126.
Srinorakutara, T., Lerdluk Kaewvimol., and La-aied Saengow. 2006. Approach of Cassava Waste Pretreatments for Fuel Ethanol Production in Thailand . Journal Scientific and Research, 31(1).
Subekti, Hendro. 2006. Produksi Etanol dari Hidrolisat Fraksi Selulosa Tongkol Jagung oleh Saccharomyces cerevisiae. Skripsi. Bogor: Institut Pertanian Bogor.
Sun, Y., and Cheng J. J. 2002. Hydrolysis of Lignocellulosic Materials for Ethanol Production: A Review. Bioresource Technology, 83: 1-11.
Taherzadeh, M. J., and Karimi K. 2008. Pretreatment of Lignocellulosic Wastes to Improve Ethanol and Biogas Production: A review. International Journal Mol Science, 9: 1621-1651.
Tatik, Kristyaningsih. 2008. Kadar Glukosa dan Bioetanol pada Fermentasi Umbi Ketela Pohon (Manihot utilissima pohl) Dengan Penambahan H2S04. Skripsi Jurusan Biologi Fakultas Keguruan Dan Ilmu Pendidikan. Surakarta: UMS.
Trisnawati, Evi. 2008. Pengaruh Ultrasonikasi Terhadap Hidrolisis Pati dan Onggok serta Kaitannya dengan Fermentasi Menggunakan Kulit Kayu Tanaman Raru. Skripsi. Bandar Lampung: Universitas Lampung. Ubalua, A. O. 2007. Cassava Wastes: Treatment Options and Value Addition
Alternatives. African Journal of Biotechnology, 6(18): 2065-2073.
Walker, G. 2011. Fuel Alcohol: Current Production and Future Challenges (125th Anniversary Review). Journal of the Institute of Brewing, 117: 3-22. Weil, J. R., Brewer M., and Hendrickson R. 1998. Continuous pH Monitoring
During Pretreatment of Yellow Poplar Wood Sawdust by Pressure Cooking in Water. Applied Biochemistry and Biotechnology, 70(72): 99-111.
Woiciechowski, A. L., Nitsche Saul., Pandey Ashok., and Soccol C. R. 2002. Acid and Enzymatic Hydrolysis to Recover Reducing Sugar from Cassava Baggase: An Economic Study. Brazilian Archieves of Biology and
Technology, An International Journal, 45(3): 393-400.
Wongsorn, C., Kangsadan T., Kongruang S., Burapatana V., and Pripanapong P. 2010. Ultrasonic Pretreatment Enchanced the Enzymatic Hydrolysis of Rice Straw. International Conference Chemistry and Chemical
Engineering (ICCCE), 20-23.
Yang, C. P., Shen Z. Q., and Yu G. C. 2008. Effect and Aftereffect of Gamma Radiation Pretreatment on Enzymatic Hydrolysis of Wheat Straw. Bioresource Technology, 99: 6240-6245.
Yu, Z. S. and Zhang H. X. 2004 Ethanol Fermentation of Acid-Hydrolyzed Cellulosic Pyrolysate with Saccharomyces Cerevisiae. Bioresource Technology, 93:199-204.
Zamora, L L., Calderón José Amir González., Vázquez Evangelina Trujillo., and Reynoso Eusebio Bolaños. 2010. Optimization of Ethanol Production Process from Cassava Starch by Surface Response. Journal of the Mexican Chemical Society, 54(4): 198-203.
Zhang, Kun and Hong Feng. 2010. Fermentation Potentials of Zymomonas mobilis and Its Application in Ethanol Production from Low-Cost Raw Sweet Potato. African Journal of Biotechnology, 9(37): 6122-6128. Zhang, W., Liang M., and Lu C. 2007. Morphological and structural development
of hardwood cellulose during mechanochemical pretreatment in solid state through pan milling. Cellulose, 14: 447-456.
Zhao, X. B., Wang L., and Liu D. H. 2008. Peracetic Acid Pretreatment of Sugarcane Bagasse for Enzymatic Hydrolysis: A Continued Work. Journal Chemical Technology Biotechnology, 83: 950-956.
Zheng, Y., Zhang R. H., and Pan Z. 2007. Evalution of Different Biomass Materials as Feedstock for Fermentable Sugar Production. Applied Biochemistry and Biotechnology, 136(140): 423-435.