Kajian Hidrolisa Sabut Sawit Menggunakan Selulase Kasar dari Neurospora sitophila

K A J I A N HlDROLlSA SABUT S A W I T MENGGUNAKAN

SELULASE KASAR DARl

_{Neurospora sitophila}

Oleh

CARMILA

SINTA ULI

SIHOMBING

F 27. 0120

1 9 9 4

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR

Carmila Sinta Uli Sihombing. F 27.0120. Kajian Hidrolisa Sabut Sawit Menggunakan Selulase Kasar dari Neurospora sitophila. Di bawah bimbingan Illah Sailah dan Tun tedja

Irawadi

.

RINGKASAN

Sabut dan tandan lcosong dari kelapa sawit (Elaeis

guineensis) adalah limbah dari industri minyak sawit.

Salah satu upaya pemanfaatan limbah sabut dan tandan

kelapa sawit adalah memanfaatkannya menjadi media pertum-

buhan kapang selulolitik untuk produksi selulase, selan-

jutnya selulase yang dihasilkan dapat digunakan untulc

menghidrolisis bahan berselulosa menjadi gula sederhana.

Tujuan penelitian ini adalah mengkaji kondisi hidro-

lisis sabut kelapa sawit menggunakan selulase kasar yang

dilakukan pada reaktor dengan pengaduk impeler turbine.

Penelitian ini dilakukan dengan 3 tingkat ukuran

partikel sabut sawit (20, 30, dan 40 mesh) dan 3 tingkat

agitasi/pengadukan (100, 125, dan 150 rpm)

.

Hidrolisis

dilakukan dengan penambahan selulase kasar beraktivitas 5

Filter Paper Unit (FPU)/g substrat pada suhu 38'~ selama

10 jam dengan pengambilan sampel tiap 2 jam. Analisa

hasil hidrolisis yang dilakukan adalah kadar gula pereduk-

si (mg/g substrat)

.

Selulase kasar yang digunakan untuk hidrolisis,

diproduksi dengan menumbuhkan kapang Neurospora sitophila

s a b u t d a n t a n d a n k o s o n g s a w i t ( 1 : l ) y a n g b e r u k u r a n p a r t i k e l 2 0 mesh. I n k u b a s i d i l a k u k a n s e l a m a 1 3 h a r i p a d a k o n t r o l s u h u 2 s 0 c .

H a s i l p e n e l i t i a n m e m p e r l i h a t k a n bahwa u k u r a n p a r t i k e l s a b u t s a w i t d a n k e c e p a t a n p e n g a d u k a n y a n g m e m b e r i k a n k o n v e r s i t e r b a i k a d a l a h 4 0 mesh d a n 1 0 0 rpm d e n g a n w a k t u h i d r o l i s i s s e l a m a 4 j a m , d e n q a n h a s i l g u l a p e r e d u k s i

KAJIAN HIDROLISA SABUT SAWIT MENGGUNAKAN

SELULASE KASAR

, .

DARI

Ncurospora sitopltila.

O l e h

CARMILA SINTA ULI SIHOMBING

F 27.0120

S K R I P S I

s e b a g a i s a l a h s a t u s y a r a t u n t u k m e m p e r o l e h g e l a r

SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN

p a d a J u r u s a n T e k n o l o g i I n d u s t r i P e r t a n i a n ,

F a k u l t a s T e k n o l o g i P e r t a n i a n , I n s t i t u t P e r t a n i a n B o g o r

1 9 9 4

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR

INSTITUT PERTANIAN BOGOR FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

KAJIAN HIDROLISA SABUT SAWIT MENGGUNAKAN

SELULASE KASAR DARI N e m o s p r a sitophila

S K R I P S I

Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar

SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN

pada Jurusan Telcnologi Industri Pertanian Fakultas Teknologi Pertanian

Institut Pertanian Bogor

Oleh

CARMILA SINTA U L I SIHOMBING

F 27.0120

Dilahirkan di Medan pada tanggal 16 September 1971

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan ke hadirat Tuhan Yang

Maha Esa karena dengan rahmatNya skripsi ini dapat disele-

saikan.

Penulis mengucaplcan terima kasih yang sebesar-besar-

nya kepada :

1. Dr. Ir. Illah Sailah, MS dan Dr. Ir. Tun Tedja Irawadi,

MS., selaku dosen pembimbing yang telah mengarahkan,

membimbing, dan memberikan bantuan fasilitas selama

penelitian,

2. Laboratorium Kimia Terpadu IPB beserta seluruh karyawan

yang telah membantu pelaksanaan penelitian.

Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari

kesempurnaan. Namun penulis tetap berharap dapat berman-

faat bagi yang memerlulcan. Penulis sangat mengharapkan

kritilc dan saran yang bersifat membangun untuk penyempur-

naan skripsi ini.

Bogor, Desember 1994

iii

DAFTAR IS1

Halaman

KATA PENGANTAR

. . .

iii

DAFTAR IS1

. . .

iv

DAFTAR TABEL

. . .

vi

DAFTAR GAMBAR

. . .

vii

DAFTAR LAMPIRAN

. . .

viii

I

.

PENDAHULUAN

. . .

1

I1

.

TINJAUAN PUSTAKA

. . .

3

A

.

SABUT DAN TANDAN KELAPA SAWIT SEBAGAI SUMBER LIGNOSELULOSA

. . .

3

1

.

Sabut dan Tandan Kelapa Sawit

. . .

4

2

.

Bahan Lignoselulosa

. . .

5

a

.

Selulosa

. . .

5

b

.

Hemiselulosa

. . .

7

c . Lignin

. . .

7

B

.

INOKULAN Neurospora sitophila

. . .

8

C

.

PERANAN SELULASE DALAM HIDROLISIS SUBSTRAT

.

9 D

.

FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI HIDROLISA . . 11

E

.

PENGADUKAN PADA REAKTOR ENZIM

. . .

14

I11

.

BAHAN DAN METODA

. . .

17

A

.

BAHAN DAN ALAT

. . .

17

1

.

Substrat

. . .

17

2

.

Mikroorganisme

. . .

17

3 . Bahan Kimia

. . .

17

4

.

Peralatan

. . .

18

1

.

Persiapan Bahan Baku

. . .

20

2

.

Persiapan Mikroorganisme

. . .

20

3

.

Pemakaian Inokulan pada Media Produksi Enzim . . . 20

4

.

Ekstraksi Enzim

. . .

21

5

.

Hidrolisis Menggunakan Selulase Kasar

. . .

23

C . TEMPAT DAN WAKTU PENELITIAN

. . .

23

IV

.

HASIL DAN PEMBAHASAN

. . .

25

A . KOMPOSISI SABUT DAN TANDAN KELAPA SAWIT

. . . .

25

B

.

PRODUKSI DAN PENGUKURAN AKTIVITAS SELULASE KASAR

. . .

28

C

.

PENGARUH UKURAN PARTIKEL

. . .

32

D

.

PENGARUH PENGADUKAN

. . .

37

E

.

PENGARUH WAKTU HIDROLISIS . . . 42

V

.

KESIMPULAN DAN SARAN

. . .

46

A

.

KESIMPULAN

. . .

46

B . SARAN

. . .

47

DAFTAR PUSTAKA

. . .

48

DAFTAR TABEL

Halaman

T a b e l 1. A n a l i s a kimia s a b u t d a n t a n d a n k e l a p a s a w i t ( p e r s e n bahan k e r i n g )

. . .

4

T a b e l 2 . Kandungan m i n e r a l s a b u t dan t a n d a n s a w i t

..

4

[image:10.568.83.517.150.709.2]

DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar

1. Buah kelapa sawit saat dipanen

. . .

4

2. Ikatan hidrogen yang membentuk struktur

selulosa . . . 6

3. Rumus bangun selulosa

. . .

6

4 . Skema mekanisme hidrolisis enzimatis

pada selulosa

. . .

10

5. Pola aliran radial dan axial . . . 16

6. Reaktor terkontrol type Mini Jarfermentor

M-100

. . .

18

7. Konfigurasi reaktor enzim yang digunakan 19

8. Inkubator untuk produksi enzim

. . .

19

9. Diagram alir produksi enzim selulase

kasar

. . .

22 10. Diagram alir hidrolisis enzimatis sabut

sawit menggunakan enzim kasar selulase

dari Neurospora sitophila

. . .

2 4

11. Neurospora sitophila berumur 3 hari

. . .

30

12. Produksi enzim pada erlenmeyer umur 13

hari

. . .

3 0

13 . Histogram gula pereduksi ulcuran partilcel

20 mesh . . . 34

14. Histogram gula pereduksi ukuran partikel

30 mesh

. . .

3 5

15. Histogram gula pereduksi ukuran partikel

40 mesh

. . .

3 5

16. Histogram gula pereduksi pada kecepatan