TINJAUAN PUSTAKA
2.5 Zymomonas mobilis
2.5.1 Metode Deteksi dan Isolasi Zymomonas mobilis a. Deteksi
Deteksi Zymomonas mobilis didasarkan pada kemampuan karakteristiknya untuk menghasilkan CO2 dari glukosa dan toleransi etanolnya. Media pendeteksi, yang awalnya diformulasikan di pabrik-pabrik, memiliki komposisi berikut (g/L): 3 g ekstrak malt, 3 g ekstrak ragi, 20 g D-glukosa, 5 g pepton dan 0,02 g actidione; pH diatur ke 4.0. Media tersebut disalurkan ke dalam botol 25 ml dengan tutup ulir yang berisi tabung Durham (20 ml per botol) dan disterilkan. Etanol kemudian ditambahkan ke konsentrasi 3% (v/v). Kehadiran Zymomonas diindikasikan oleh produksi gas yang melimpah setelah inkubasi selama 2-6 hari pada suhu 30oC.
Karena hasil positif palsu dapat terjadi jika lactobacilli atau ragi liar hadir, pewarnaan gram juga dapat direkomendasikan untuk mendeteksi Zymomonas mobilis..
b. Isolasi
Telah dilaporkan bahwa pada tahun 1923 Lindner mengisolasi Zymomonas mobilis dari getah tanaman maguey dan bahwa Shimwell kemudian mengisolasi bakteri yang sama dari bir yang rusak. Sebenarnya, Zymomonas mobilis dapat dengan mudah diisolasi dari nira aren dan anggur aren; namun, menurut pengalaman kami, banyak jenis anggur tidak memungkinkan pertumbuhan Zymomonas mobilis, mungkin karena adanya pengawet (misalnya, kalium metabisulfit (K2S2O5)).
Beberapa protokol untuk isolasi Zymomonas mobilis dapat ditemukan dalam literatur.
2.6 Bioetanol
Bioetanol ataupun biofuel sebagian besar dihasilkan dari sumber daya biomassa karena keunggulan berikut: (1) merupakan sumber daya terbarukan yang dapat dikembangkan secara berkelanjutan di masa depan, (2) memiliki dampak lingkungan yang efektif secara positif sehingga tidak ada pelepasan karbon dioksida bersih dan kandungan sulfur yang sangat rendah, dan (3) memiliki potensi ekonomi yang signifikan asalkan harga bahan bakar fosil meningkat di masa depan. Biofuel adalah bahan bakar cair atau gas yang terbuat dari bahan dan residu tanaman, seperti tanaman pertanian, limbah kota, dan produk samping pertanian dan kehutanan.
Biofuel telah terbukti mengurangi emisi karbon dan membantu meningkatkan keamanan energi. Mereka dapat diklasifikasikan secara luas sebagai biodiesel dan bioetanol, dan dapat dibagi lagi menjadi bahan bakar konvensional atau lanjutan (Gnansounou and Dauriat 2010; Hendriks and Zeeman 2009).
Bioetanol sebagai fokus sumber energi terbarukan, terhadap produksi listrik di berbagai negara di dunia dikarenakan menipisnya cadangan minyak mentah. Brasil dan AS adalah negara-negara terkemuka yang masing-masing berbagi 26,72% dan 56,72% dari produksi etanol global (Baker, 2014). Secara konvensional, etanol sebagian besar dihasilkan dari biji-bijian berpati dan tanaman gula. Namun, ada perdebatan tentang etanol dari biji-bijian makanan terhadap ketahanan pangan.
Secara berurutan, Kim and Dale (2004) melaporkan bahwa 442 miliar liter bioetanol dapat diproduksi dari biomassa lignoselulosa, dan total residu tanaman dan limbah tanaman dapat menghasilkan 491 miliar liter bioetanol. Secara khusus, jerami padi berpotensi menjadi bahan baku yang paling menguntungkan dibandingkan dengan jerami gandum, tongkol jagung, dan ampas tebu dalam hal jumlah biomassa yang tersedia. Daerah yang paling menguntungkan adalah Asia, yang dapat menghasilkan 291GL bioetanol karena ketersediaan biomassa (Kim and Dale, 2004).
Bioethanol telah dianggap sebagai bahan bakar cair yang menjanjikan.
Meskipun kepadatan energi etanol adalah sekitar dua pertiga dari bensin, jumlah campuran etanol oktan tinggi (106-110 vs 91-96 untuk bensin) dan 34,7% oksigen (nol dalam bensin) memberikan beberapa manfaat ketika dicampur dengan bensin (Zabed, 2017). Teknologi produksi bioetanol sangat bervariasi tergantung pada jenis bahan baku. Ragi (Saccharomyces cerevisiae), mikroorganisme fermentasi yang paling umum digunakan dalam industri, tidak dapat secara langsung memfermentasi pati atau selulosa, dan polimer ini perlu dikonversi menjadi monomer gula sederhana sebelum fermentasi. Meskipun langkah terakhir dalam semua teknologi adalah fermentasi monomer gula menjadi etanol, ada perbedaan besar dalam produksi gula dari bahan baku karena komposisi dan struktur yang berbeda. Bahkan dengan upaya penelitian intensif selama beberapa dekade terakhir, sejumlah bahan baku telah terbukti berhasil pada skala komersial. Bahan baku berbasis gula mudah diproses dan terutama memerlukan langkah ekstraksi untuk mendapatkan larutan gula. Bahan baku berbasis pati memerlukan hidrolisis pati menjadi glukosa (dalam satu atau
beberapa langkah), sedangkan biomassa lignoselulosa harus menjalani pretreatment untuk mendapatkan akses ke selulosa diikuti oleh hidrolisis selulosa glukosa (Kumar and Murthy, 2011; Wang, 2012).
Bioetanol yang dapat diproduksi dari fermentasi gula yang diperoleh dari berbagai sumber biomassa. Sumber daya ini dapat diklasifikasikan secara luas menjadi tiga jenis: tanaman gula (tebu, sorgum manis, dll.), Tanaman pati (jagung, gandum, dll.), Dan biomassa selulosa (Tongkol jagung, switchgrass, dll.). Etanol dari gula dan bahan baku pati biasanya disebut sebagai biofuel generasi pertama dan etanol dari biomassa selulosa dikenal sebagai etanol generasi kedua. Selain selulosa, bahan baku selulosa terutama terdiri dari hemiselulosa dan lignin, dan oleh karena itu, sering disebut sebagai biomassa lignoselulosa. Biomassa selulosa, seperti residu pertanian, limbah kehutanan, dan tanaman energi, memberikan keuntungan dengan biaya rendah, ketersediaan berlimpah, dan yang paling penting, adalah sumber non-pangan untuk produksi biofuel. Selain itu, ganggang juga telah diselidiki sebagai bahan baku untuk produksi etanol, yang disebut sebagai biofuel generasi ketiga.
Penggunaan ganggang sebagai bahan baku memberikan keuntungan lebih lanjut dengan mengatasi masalah ketersediaan lahan, kebutuhan input air tawar dan pertanian, dan pasokan yang terbatas. Namun, pengolahan alga untuk bioetanol masih dalam tahap pengembangan awal dan terbatas pada fasilitas skala laboratorium atau pilot. Sekitar 95% dari total etanol diproduksi dari tepung jagung di Amerika Serikat (RFA, 2017).
Indonesia sendiri memiliki persyaratan mutu pada etanol nabati (Bioetanol) yang tercantum pada SNI-3565-2009, yaitu sebagai berikut:
Tabel 2.1 Syarat mutu bioetanol
No Uraian Persyaratan Mutu
Satuan Mutu 1 Mutu 2 Mutu 3
1. Kadar Etanol % Min. 96,3 Min. 96,1 Min. 95,0 2. Bahan yang dapat
dioksidasikan Menit Min. 30 Min. 15 -
3. Minyak fusel mg/L Maks.4 Maks.15 -
4. Aldehid (sebagai
Asetaldehid) mg/L Maks.4 Maks. 10 -
5. Keasaman (sebagai Asam Asetat)
mg/L Maks. 20 Maks. 30 Maks. 60 6. Sisa penguapan
maksimum mg/L Maks. 25 Maks. 25 Maks. 50
7. Metanol mg/L Maks. 10 Maks. 30 Maks.100
(SNI-3565-2009)
BAB III