PRETREATMENT Saccharum Spontaneum Linn DENGAN … · memberi informasi tentang alternatif metode...

38
PRETREATMENT Saccharum Spontaneum Linn DENGAN METODE HOT COMPRESSED WATER Dosen Pembimbing : Orchidea Rachmaniah, ST, MT Laboratorium Biomass dan Konversi Energi Oleh : Reza Pahlevi 2305 100 012 Cakra Dharma Mendila 2305 100 133

Transcript of PRETREATMENT Saccharum Spontaneum Linn DENGAN … · memberi informasi tentang alternatif metode...

Page 1: PRETREATMENT Saccharum Spontaneum Linn DENGAN … · memberi informasi tentang alternatif metode pretreatment pada lignoselulosa Saccharum spontaneum Linn yaitu Hot Compressed Water

PRETREATMENT Saccharum Spontaneum LinnDENGAN METODE HOT COMPRESSED WATER

Dosen Pembimbing :Orchidea Rachmaniah, ST, MTLaboratorium Biomass dan Konversi Energi

Oleh :

Reza Pahlevi 2305 100 012Cakra Dharma Mendila 2305 100 133

Page 2: PRETREATMENT Saccharum Spontaneum Linn DENGAN … · memberi informasi tentang alternatif metode pretreatment pada lignoselulosa Saccharum spontaneum Linn yaitu Hot Compressed Water

BAB I

PENDAHULUAN

Page 3: PRETREATMENT Saccharum Spontaneum Linn DENGAN … · memberi informasi tentang alternatif metode pretreatment pada lignoselulosa Saccharum spontaneum Linn yaitu Hot Compressed Water

Latar Belakang

Terbatasnyacadangan bahanbakar fosil

Konsumsienergimeningkat

EnergiAlternatif

Potensi limbahbiomassa mengandunglignoselulosa yangtidak bersaing denganbahan pangan

Pemanfaatanbiomassa Saccharumspontaneum Linn

Potensi limbahbiomassa mengandunglignoselulosa yangtidak bersaing denganbahan panganBioetanol

Page 4: PRETREATMENT Saccharum Spontaneum Linn DENGAN … · memberi informasi tentang alternatif metode pretreatment pada lignoselulosa Saccharum spontaneum Linn yaitu Hot Compressed Water

Perumusan MasalahPerumusan Masalah

Limbah lignoselulosa memilikipotensi besar sebagai bahan bakuuntuk produksi bioethanol

Limbah lignoselulosa memilikipotensi besar sebagai bahan bakuuntuk produksi bioethanol

Perumusan MasalahPerumusan Masalah

Hot Compressed Water mampumemaksimalkan kinerja enzimdengan menguraikan ikatan lignin

Hot Compressed Water mampumemaksimalkan kinerja enzimdengan menguraikan ikatan lignin

Page 5: PRETREATMENT Saccharum Spontaneum Linn DENGAN … · memberi informasi tentang alternatif metode pretreatment pada lignoselulosa Saccharum spontaneum Linn yaitu Hot Compressed Water

Batasan MasalahBatasan Masalah

Saccharum spontaneum Linndiperoleh dari daerah Rungkut

yang tumbuh liarSaccharum spontaneum Linn

diperoleh dari daerah Rungkutyang tumbuh liar

Analisa lignin dilakukan dengan metode KappaNumber, hemiselulosa dan -selulosa dilakukandengan menggunakan metode TAPPI Tentative ;

analisa glukosa dilakukan dengan analisa GC (GasChromatography)

Analisa lignin dilakukan dengan metode KappaNumber, hemiselulosa dan -selulosa dilakukandengan menggunakan metode TAPPI Tentative ;

analisa glukosa dilakukan dengan analisa GC (GasChromatography)

Analisa terhadap perubahan struktur dindingsel Saccharum spontaneum Linn dilakukan

dengan analisa Scanning Electron Microscopy(SEM)

Analisa terhadap perubahan struktur dindingsel Saccharum spontaneum Linn dilakukan

dengan analisa Scanning Electron Microscopy(SEM)

Analisa lignin dilakukan dengan metode KappaNumber, hemiselulosa dan -selulosa dilakukandengan menggunakan metode TAPPI Tentative ;

analisa glukosa dilakukan dengan analisa GC (GasChromatography)

Analisa lignin dilakukan dengan metode KappaNumber, hemiselulosa dan -selulosa dilakukandengan menggunakan metode TAPPI Tentative ;

analisa glukosa dilakukan dengan analisa GC (GasChromatography)

Page 6: PRETREATMENT Saccharum Spontaneum Linn DENGAN … · memberi informasi tentang alternatif metode pretreatment pada lignoselulosa Saccharum spontaneum Linn yaitu Hot Compressed Water

Batasan Masalah (lanjutan)Batasan Masalah (lanjutan)

Analisa struktur kristallignoselulosa Saccharumspontaneum Linn dilakukan dengananalisa X-Ray Difraction (XRD)

Analisa struktur kristallignoselulosa Saccharumspontaneum Linn dilakukan dengananalisa X-Ray Difraction (XRD)

Analisa struktur kristallignoselulosa Saccharumspontaneum Linn dilakukan dengananalisa X-Ray Difraction (XRD)

Produk inhibitor yang terbentukdiidentifikasi dengan ada tidaknyasenyawa HMF, furfural, dan senyawaturunan phenol yang dianalisasecara kualitatif

Produk inhibitor yang terbentukdiidentifikasi dengan ada tidaknyasenyawa HMF, furfural, dan senyawaturunan phenol yang dianalisasecara kualitatif

Page 7: PRETREATMENT Saccharum Spontaneum Linn DENGAN … · memberi informasi tentang alternatif metode pretreatment pada lignoselulosa Saccharum spontaneum Linn yaitu Hot Compressed Water

Tujuan PenelitianTujuan Penelitian

mengetahui pengaruhpenambahan larutan

buffer dan waktu reaksipada proses pretreatmentHot Compressed Waterterhadap kerusakan

struktural sel Saccharumspontaneum Linn, kadarglukosa yang dihasilkan

dan ada/tidaknyakandungan inhibitor

mengetahui pengaruhpenambahan larutan

buffer dan waktu reaksipada proses pretreatmentHot Compressed Waterterhadap kerusakan

struktural sel Saccharumspontaneum Linn, kadarglukosa yang dihasilkan

dan ada/tidaknyakandungan inhibitor

Page 8: PRETREATMENT Saccharum Spontaneum Linn DENGAN … · memberi informasi tentang alternatif metode pretreatment pada lignoselulosa Saccharum spontaneum Linn yaitu Hot Compressed Water

memberi informasi tentangalternatif metode

pretreatment padalignoselulosa Saccharum

spontaneum Linn yaitu HotCompressed Water untuk

memecah ikatan lignin

memberi informasi tentangalternatif metode

pretreatment padalignoselulosa Saccharum

spontaneum Linn yaitu HotCompressed Water untuk

memecah ikatan lignin

Manfaat Penelitian

memberi informasi tentangalternatif metode

pretreatment padalignoselulosa Saccharum

spontaneum Linn yaitu HotCompressed Water untuk

memecah ikatan lignin

memberi informasi tentangalternatif metode

pretreatment padalignoselulosa Saccharum

spontaneum Linn yaitu HotCompressed Water untuk

memecah ikatan lignin

Page 9: PRETREATMENT Saccharum Spontaneum Linn DENGAN … · memberi informasi tentang alternatif metode pretreatment pada lignoselulosa Saccharum spontaneum Linn yaitu Hot Compressed Water

BAB IITINJAUAN PUSTAKATINJAUAN PUSTAKA

Page 10: PRETREATMENT Saccharum Spontaneum Linn DENGAN … · memberi informasi tentang alternatif metode pretreatment pada lignoselulosa Saccharum spontaneum Linn yaitu Hot Compressed Water

mengurangi penggunaan bahanbakar fosil dan mengurangi

polusi lingkungan

mengurangi penggunaan bahanbakar fosil dan mengurangi

polusi lingkungan

Bioetanol

produksi bioetanoldiperlukan luas

tanah, dan lahanpertanian yang

cukup besar

produksi bioetanoldiperlukan luas

tanah, dan lahanpertanian yang

cukup besar

produksi bioetanoldiperlukan luas

tanah, dan lahanpertanian yang

cukup besar

produksi bioetanoldiperlukan luas

tanah, dan lahanpertanian yang

cukup besar

pemenuhan energialternatif dengan

menggunakanbahan baku pangan

akan sulitditerapkan

pemenuhan energialternatif dengan

menggunakanbahan baku pangan

akan sulitditerapkan

Permasalahan yang timbulPermasalahan yang timbul

Page 11: PRETREATMENT Saccharum Spontaneum Linn DENGAN … · memberi informasi tentang alternatif metode pretreatment pada lignoselulosa Saccharum spontaneum Linn yaitu Hot Compressed Water

1. Pretreatment1. Pretreatment

2. Hidrolisa2. Hidrolisa

Tahapan proses pembentukan bioetanol darilignoselulosa :

Tahapan proses pembentukan bioetanol darilignoselulosa :

1. Pretreatment1. Pretreatment

3. Fermentasi3. Fermentasi

4. Pemurnian produk4. Pemurnian produk

Page 12: PRETREATMENT Saccharum Spontaneum Linn DENGAN … · memberi informasi tentang alternatif metode pretreatment pada lignoselulosa Saccharum spontaneum Linn yaitu Hot Compressed Water

Bahan baku yang dapat digunakan untukproduksi bioetanol diantaranya:

Bahan baku yang mengandung sukrosamisal : sorghum, tebu, dll

Bahan baku yang mengandung karbohidratmisal : padi, jagung, gandum

Bahan baku yang mengandung selulosamisal : Saccharum spontaneum Linn, bagasse,

dll

Bahan baku yang mengandung sukrosamisal : sorghum, tebu, dll

Bahan baku yang mengandung karbohidratmisal : padi, jagung, gandum

Bahan baku yang mengandung selulosamisal : Saccharum spontaneum Linn, bagasse,

dll

Bahan baku yang mengandung sukrosamisal : sorghum, tebu, dll

Bahan baku yang mengandung karbohidratmisal : padi, jagung, gandum

Bahan baku yang mengandung selulosamisal : Saccharum spontaneum Linn, bagasse,

dll

Bahan baku yang mengandung sukrosamisal : sorghum, tebu, dll

Bahan baku yang mengandung karbohidratmisal : padi, jagung, gandum

Bahan baku yang mengandung selulosamisal : Saccharum spontaneum Linn, bagasse,

dll

Page 13: PRETREATMENT Saccharum Spontaneum Linn DENGAN … · memberi informasi tentang alternatif metode pretreatment pada lignoselulosa Saccharum spontaneum Linn yaitu Hot Compressed Water

LignoselulosaLignoselulosa

~ Memiliki potensi besar sebagaibahan baku bioetanol~ Menghasilkan yield bioetanolyang tinggi, murah, kebutuhanenergi yang rendah, serta dampakterhadap lingkungan yang kecil

~ Memiliki potensi besar sebagaibahan baku bioetanol~ Menghasilkan yield bioetanolyang tinggi, murah, kebutuhanenergi yang rendah, serta dampakterhadap lingkungan yang kecil

~ Memiliki potensi besar sebagaibahan baku bioetanol~ Menghasilkan yield bioetanolyang tinggi, murah, kebutuhanenergi yang rendah, serta dampakterhadap lingkungan yang kecil

~ Memiliki potensi besar sebagaibahan baku bioetanol~ Menghasilkan yield bioetanolyang tinggi, murah, kebutuhanenergi yang rendah, serta dampakterhadap lingkungan yang kecil

Page 14: PRETREATMENT Saccharum Spontaneum Linn DENGAN … · memberi informasi tentang alternatif metode pretreatment pada lignoselulosa Saccharum spontaneum Linn yaitu Hot Compressed Water

Mekanisme Hot Compressed Water

(Hsu et al., 1980, dalam Mosier and Wyman, 2004)

Page 15: PRETREATMENT Saccharum Spontaneum Linn DENGAN … · memberi informasi tentang alternatif metode pretreatment pada lignoselulosa Saccharum spontaneum Linn yaitu Hot Compressed Water

Pre-treatment

Tujuannya adalah untukmemecah ikatan lignin danmenguraikan struktur kristalselulosa sehingga membuatselulosa lebih mudah diaksesoleh enzim untuk mengkonversipolimer karbohidrat menjadi gulayang dapat difermentasikan

Tujuannya adalah untukmemecah ikatan lignin danmenguraikan struktur kristalselulosa sehingga membuatselulosa lebih mudah diaksesoleh enzim untuk mengkonversipolimer karbohidrat menjadi gulayang dapat difermentasikan

Page 16: PRETREATMENT Saccharum Spontaneum Linn DENGAN … · memberi informasi tentang alternatif metode pretreatment pada lignoselulosa Saccharum spontaneum Linn yaitu Hot Compressed Water

Penelitian PendahuluanPeneliti dari Universitas Purdue, Darthmouth, USDA danAVENTINEBahan baku yang digunakan serat dan tongkol jagung dengansolid/liquid ratio sebesar 0,15-0,2, suhu 160-200oC dan holding time10-30 menit.Hasil : fermentable sugar dengan yield mencapai 90% dengan produkinhibitor minimal.

Peneliti dari Universitas Purdue, Darthmouth, USDA danAVENTINEBahan baku yang digunakan serat dan tongkol jagung dengansolid/liquid ratio sebesar 0,15-0,2, suhu 160-200oC dan holding time10-30 menit.Hasil : fermentable sugar dengan yield mencapai 90% dengan produkinhibitor minimal.

Peneliti dari Universitas Purdue, Darthmouth, USDA danAVENTINEBahan baku yang digunakan serat dan tongkol jagung dengansolid/liquid ratio sebesar 0,15-0,2, suhu 160-200oC dan holding time10-30 menit.Hasil : fermentable sugar dengan yield mencapai 90% dengan produkinhibitor minimal.

Liu dan Wymann, 2005Bahan baku yang digunakan tongkol jagung, suhu 200oC dengansistem partial flow; dengan produk yield xylosa sebesar 84-89 %, yieldglukosa sebesar 90-92 % dan meremove lignin hingga 40-45 %.

Liu dan Wymann, 2005Bahan baku yang digunakan tongkol jagung, suhu 200oC dengansistem partial flow; dengan produk yield xylosa sebesar 84-89 %, yieldglukosa sebesar 90-92 % dan meremove lignin hingga 40-45 %.

Page 17: PRETREATMENT Saccharum Spontaneum Linn DENGAN … · memberi informasi tentang alternatif metode pretreatment pada lignoselulosa Saccharum spontaneum Linn yaitu Hot Compressed Water

Laser, et. al, 2002Bahan baku yang digunakan bagasse, suhu170-230oC dan lama reaksi1-46 menit, reaksi dengan suhu antara 200-230oC relatif akanmenghasilkan produk samping yang bersifat inhibitor sedangkan padasuhu 170-190 oc, produk samping yang dihasilkan sangat minimsehingga tidak menghambat proses selajutnya.

Perez, et. al, 2008Bahan baku yang digunakan batang gandum, suhu 188oC,dengan solid/liquid ratio 1/10 berat biomassa per volumelama reaksi 40 menit. Diperoleh : produk berupa yield recoveryHemicellulose Derived Sugar (HDS) sebesar 43,6%.

Perez, et. al, 2008Bahan baku yang digunakan batang gandum, suhu 188oC,dengan solid/liquid ratio 1/10 berat biomassa per volumelama reaksi 40 menit. Diperoleh : produk berupa yield recoveryHemicellulose Derived Sugar (HDS) sebesar 43,6%.

Febriyanti, L., Lazuardi, K., 2009Bahan baku yang digunakan adalah bagasse dengan metode HotCompressed Water, dengan variabel 50oC 1 bar, dan 110oC 3 bar danpenambahan serta tanpa penambahan larutan buffer. Diperoleh hasil:Semakin besar suhu dan tekanan maka makin besar pula kerusakanstruktur sel bagasse, Kadar monosakarida, yaitu antara 7,7715 –215,4825 g/L, dan yield berkisar antara 0,3886 – 10,7741 gr

Page 18: PRETREATMENT Saccharum Spontaneum Linn DENGAN … · memberi informasi tentang alternatif metode pretreatment pada lignoselulosa Saccharum spontaneum Linn yaitu Hot Compressed Water

BAB III

METODOLOGIMETODOLOGI

Page 19: PRETREATMENT Saccharum Spontaneum Linn DENGAN … · memberi informasi tentang alternatif metode pretreatment pada lignoselulosa Saccharum spontaneum Linn yaitu Hot Compressed Water

KONDISI OPERASI

Kondisi operasi yang digunakan adalah T = 200oC, P = 20bar

Bahan baku Saccharum Spontaneum Linn sebesar ±0,9 grdengan rasio berat bahan/berat air = 0,05.

VARIABEL

Waktu operasi (10 menit, 20 menit, dan 30 menit, 45 menit,60 menit).

Penambahan larutan Buffer dan tanpa penambahan larutanBuffer

VARIABEL

Waktu operasi (10 menit, 20 menit, dan 30 menit, 45 menit,60 menit).

Penambahan larutan Buffer dan tanpa penambahan larutanBuffer

Kondisi operasi yang digunakan adalah T = 200oC, P = 20bar

Bahan baku Saccharum Spontaneum Linn sebesar ±0,9 grdengan rasio berat bahan/berat air = 0,05.

Page 20: PRETREATMENT Saccharum Spontaneum Linn DENGAN … · memberi informasi tentang alternatif metode pretreatment pada lignoselulosa Saccharum spontaneum Linn yaitu Hot Compressed Water

• Saccharum spontaneum Linn

• aquadest

• H2SO4

• Glukosa standart

• Buffer phosphate

• FeCl3• NaHCO3

• HCl

• K2Cr2O7

• KI

• Na2S2O3

• Natrium Karbonat

• N2

• -naphtol

• indikator pati

• Ferrous Ammonium Sulfat

Bahan yang Digunakan

• Saccharum spontaneum Linn

• aquadest

• H2SO4

• Glukosa standart

• Buffer phosphate

• FeCl3• NaHCO3

• HCl

• K2Cr2O7

• KI

• Na2S2O3

• Natrium Karbonat

• N2

• -naphtol

• indikator pati

• Ferrous Ammonium Sulfat

Page 21: PRETREATMENT Saccharum Spontaneum Linn DENGAN … · memberi informasi tentang alternatif metode pretreatment pada lignoselulosa Saccharum spontaneum Linn yaitu Hot Compressed Water

DIAGRAM ALIR

Daun

(dipotong-potong 1 cm)

Batang

(dipotong-potong 1 cm)

Bahan Saccharum spontaneum Linn

Daun

(dipotong-potong 1 cm)

Batang

(dipotong-potong 1 cm)

Analisa bahan baku

(kadar -selulosa, hemiselulosa, lignin, dananalisa Scanning Electron Miscroscope)

A

Page 22: PRETREATMENT Saccharum Spontaneum Linn DENGAN … · memberi informasi tentang alternatif metode pretreatment pada lignoselulosa Saccharum spontaneum Linn yaitu Hot Compressed Water

A

Proses Hot Compressed Water (200oC & 20 bar)

Mencampurkan ± 0,9gr Saccharum spontaneum Linn dan air denganperbandingan berat bahan /berat air = 0,05 dengan variabel:

waktu hidrolisa (10, 20, 30, 45, & 60 min) kondisi larutan: a. dengan penambahan buffer dan

b. tanpa penambahan buffer

Penyaringan

Residu

Analisa kandungan - selulosa,hemiselulosa, dan lignin.

Analisa ikatan antar molekul dengananalisa FTIR.

Filtrat/Hidrolisat

Analisa kandungan glukosa ada/tidaknya Hidroxy MetilFurfural, furfural, dan senyawaturunan phenol

Proses Hot Compressed Water (200oC & 20 bar)

Mencampurkan ± 0,9gr Saccharum spontaneum Linn dan air denganperbandingan berat bahan /berat air = 0,05 dengan variabel:

waktu hidrolisa (10, 20, 30, 45, & 60 min) kondisi larutan: a. dengan penambahan buffer dan

b. tanpa penambahan buffer

Page 23: PRETREATMENT Saccharum Spontaneum Linn DENGAN … · memberi informasi tentang alternatif metode pretreatment pada lignoselulosa Saccharum spontaneum Linn yaitu Hot Compressed Water

Skema Alat

TemperatureControl

12

3

4

9

10

1. Valve pengeluaran gas2. Pengukur tekanan3. Motor pengaduk4. Sensor suhu5. Isolator6. Pemanas7. Pengaduk8. Tabung gas N2

9. Valve N2

10.Regulator= 30 mm

GasN2

4

5

6

8

10

1. Valve pengeluaran gas2. Pengukur tekanan3. Motor pengaduk4. Sensor suhu5. Isolator6. Pemanas7. Pengaduk8. Tabung gas N2

9. Valve N2

10.Regulator7

Page 24: PRETREATMENT Saccharum Spontaneum Linn DENGAN … · memberi informasi tentang alternatif metode pretreatment pada lignoselulosa Saccharum spontaneum Linn yaitu Hot Compressed Water

BAB IV

HASIL PENELITIANDAN PEMBAHASANHASIL PENELITIANDAN PEMBAHASAN

Page 25: PRETREATMENT Saccharum Spontaneum Linn DENGAN … · memberi informasi tentang alternatif metode pretreatment pada lignoselulosa Saccharum spontaneum Linn yaitu Hot Compressed Water

Sacc

haru

msp

onta

neum

Linn

Sacc

haru

msp

onta

neum

Linn

Page 26: PRETREATMENT Saccharum Spontaneum Linn DENGAN … · memberi informasi tentang alternatif metode pretreatment pada lignoselulosa Saccharum spontaneum Linn yaitu Hot Compressed Water

Hasil Identifikasi TanamanHasil Identifikasi Tanaman

Hasil identifikasi tanaman yang dilakukan padaKebun Raya Purwodadi :Divisio : SpermatophytaSub Divisio : AngiospermaeKelas : MonocotyledoneaeOrdo/Bangsa : GlumifloraeFamily/Suku : GramineaeMarga : SaccharumJenis : Saccharum spontaneum Linn

Hasil identifikasi tanaman yang dilakukan padaKebun Raya Purwodadi :Divisio : SpermatophytaSub Divisio : AngiospermaeKelas : MonocotyledoneaeOrdo/Bangsa : GlumifloraeFamily/Suku : GramineaeMarga : SaccharumJenis : Saccharum spontaneum Linn

Page 27: PRETREATMENT Saccharum Spontaneum Linn DENGAN … · memberi informasi tentang alternatif metode pretreatment pada lignoselulosa Saccharum spontaneum Linn yaitu Hot Compressed Water

Gambar 4.2 Hasil analisa penampang melintang daun menggunakan SEM daun: (A) segar (B) kering.

A B

A B

Gambar 4.3 Hasil analisa SEM daun (tampak atas): (A) segar (B) kering.

Struktur permukaan dinding sel dari lignoselulosa pada kondisi segardan kering, gambar diambil pada posisi tampak atas dan posisimelintang dari lignoselulosa. Setelah diamati tidak ditemukan adanyaperbedaan yang mencolok.

Page 28: PRETREATMENT Saccharum Spontaneum Linn DENGAN … · memberi informasi tentang alternatif metode pretreatment pada lignoselulosa Saccharum spontaneum Linn yaitu Hot Compressed Water

Batang DaunSellulosa(%berat)

Hemiselulosa(%berat)

Lignin(%berat)

Sellulosa(%berat)

Hemiselulosa(%berat)

Lignin(%berat)

1 44,8347 28,4960 17,52755 41,1813 31,7840 14,8820

2 44,3780 28,8613 17,79022 41,3640 30,5053 17,7902

3 45,5653 28,3133 17,26876 41,0900 30,9620 15,1050

Tabel 4.1 Analisa %-selulosa, hemiselulosa dan lignin terhadap bahan fresh

Tabel 4.2 indeks kekristalan pada bahan sampel

rata - rata 44,9260 28,5569 17,52884 41,2118 31,0838 15,9257

bahan baku Iam I002 % CrIB

daun 666 1694 60,68

batang 893 2674 66,6

Page 29: PRETREATMENT Saccharum Spontaneum Linn DENGAN … · memberi informasi tentang alternatif metode pretreatment pada lignoselulosa Saccharum spontaneum Linn yaitu Hot Compressed Water

25

30

35

40

45

50

0 10 20 30 40 50 60

% b

erat

waktu operasi (menit)

Selulosa Batang/NBf

Selulosa Batang/Bf

Selulosa Daun/NBf

Selulosa Batang/Bf

Gambar 4.4 Kandungan selulosa di tiap sampel untuk tiap variabel pretreatment

20

22

24

26

28

30

32

0 10 20 30 40 50 60

% b

erat

waktu operasi (menit)

Hemiselulosa Batang/NBf

Hemiselulosa Batang/Bf

Hemiselulosa Daun/NBf

Hemiselulosa Daun/Bf

Gambar 4.5 Kandungan hemiselulosa di tiap sampel untuk tiap variabel pretreatment

Page 30: PRETREATMENT Saccharum Spontaneum Linn DENGAN … · memberi informasi tentang alternatif metode pretreatment pada lignoselulosa Saccharum spontaneum Linn yaitu Hot Compressed Water

4

6

8

10

12

14

16

18

20

0 10 20 30 40 50 60

% b

erat Lignin Batang/NBf

Lignin batang/Bf

Lignin Daun/NBf

Lignin Daun/Bf

waktu operasi (menit)

Gambar 4.6 Kandungan lignin di tiap sampel untuk tiap variabel pretreatment

» Meningkatnya waktu akan menyebabkan kadar lignin dalamresidu semakin berkurang.

» Berkurangnya kadar lignin dalam residu diikuti denganberkurangnya kadar hemiselulosa.

» Kadar selulosa dalam residu tidak mengalami penurunan yangsignifikan.

Page 31: PRETREATMENT Saccharum Spontaneum Linn DENGAN … · memberi informasi tentang alternatif metode pretreatment pada lignoselulosa Saccharum spontaneum Linn yaitu Hot Compressed Water

Tabel 4.3 Perhitungan %-removal selulosa, hemiselulosa dan lignin setelah pretreatment 60 menituntuk daun Saccharum spontaneum Linn.

kandungan dalam residu %-removalnon buffer buffer non buffer buffer

selulose 43,27 42,13 - -hemiselulose 28,89 29,19 7,06 6,09lignin 10,65 8,17 33,13 48,70

kandungan dalam residu %-removalnon buffer buffer non buffer buffer

selulose 44,35 44,29 1,28 1,42hemiselulose 25,57 25,56 10,46 10,49lignin 13,47 13,63 23,16 22,24

Tabel 4.4 Perhitungan %-removal selulosa, hemiselulosa dan lignin setelah pretreatment 60 menituntuk batang Saccharum spontaneum Linn.

Page 32: PRETREATMENT Saccharum Spontaneum Linn DENGAN … · memberi informasi tentang alternatif metode pretreatment pada lignoselulosa Saccharum spontaneum Linn yaitu Hot Compressed Water

0,00000%

0,00500%

0,01000%

0,01500%

0,02000%

0,02500%

0,03000%

0,03500%

0 10 20 30 40 50 60

Kand

unga

n gl

ukos

a

0 10 20 30 40 50 60

Waktu (menit)

Daun/Non-buffer Daun/Buffer Batang/Non-buffer Batang/buffer

Gambar 4.1 kandungan glukosa pada tiap sampel untuk tiap variabel pretreatment

» kadar glukosa yang tertinggi pada daun buffer terdapat pada variabel waktu30 menit, sedangkan pada batang kadar glukosa tertinggi pada kondisibuffer 45 menit.

» Semakin lama waktu operasi, maka semakin lama pula waktu kontak antarahemiselulosa dengan air, sehingga makin banyak hemiselulosa yangterhidrolisa menjadi glukosa

Page 33: PRETREATMENT Saccharum Spontaneum Linn DENGAN … · memberi informasi tentang alternatif metode pretreatment pada lignoselulosa Saccharum spontaneum Linn yaitu Hot Compressed Water

Batang

Non buffer

t (menit) HMF Furfural Phenol Monosakarida10 - - - +20 - - - +30 - - - +45 - - - +60 - - - +

Buffer

10 - - - +20 - - - +30 - - - +45 - - - +60 - - - +10 - - - +20 - - - +

Tabel 4.1 Hasil analisa kualitatif pada sampel

Daun

Non buffer20 - - - +30 - - - +45 - - - +60 - - - +

Buffer

10 - - - +20 - - - +30 - - - +45 - - - +60 - - - +

» Analisa kualitatif terhadap inhibitor (furfural, HMF, phenol) menunjukkan hasil yangnegatif, yang menunjukkan bahwa proses ini efektif untuk proses selanjutnya karenatidak menghasilkan senyawa inhibitor.

» Analisa kualitatif terhadap monosakarida menunjukkan hasil yang positif, yang berartibahwa pada proses pretreatment ini terjadi proses hidrolisa yang menghasilkan gulamonosakarida.

Page 34: PRETREATMENT Saccharum Spontaneum Linn DENGAN … · memberi informasi tentang alternatif metode pretreatment pada lignoselulosa Saccharum spontaneum Linn yaitu Hot Compressed Water

BAB V

KESIMPULAN

Page 35: PRETREATMENT Saccharum Spontaneum Linn DENGAN … · memberi informasi tentang alternatif metode pretreatment pada lignoselulosa Saccharum spontaneum Linn yaitu Hot Compressed Water

Kesimpulan yang diperoleh dari hasil penelitian terhadapmaterial Saccharum spontaneum Linn denganmenggunakan metode Hot Compressed Water (dengankondisi : tekanan 20 bar dan suhu 200oC) adalah sebagaiberikut :

Proses Hot Compressed Water menyebabkanberkurangnya kandungan hemiselulosa dan lignin padaSaccharum spontaneum Linn.

Kenaikan waktu operasi memperbesar %removal dariSaccharum spontaneum Linn.

Kadar monosakarida (glukosa) terbesar terdapat padadaun, dengan kondisi operasi 30 menit, denganpenambahan larutan buffer.

Proses pretreatment Hot Compressed Water yangdilakukan tidak menghasilkan HMF, furfural dansenyawa turunan phenol.

Kesimpulan yang diperoleh dari hasil penelitian terhadapmaterial Saccharum spontaneum Linn denganmenggunakan metode Hot Compressed Water (dengankondisi : tekanan 20 bar dan suhu 200oC) adalah sebagaiberikut :

Proses Hot Compressed Water menyebabkanberkurangnya kandungan hemiselulosa dan lignin padaSaccharum spontaneum Linn.

Kenaikan waktu operasi memperbesar %removal dariSaccharum spontaneum Linn.

Kadar monosakarida (glukosa) terbesar terdapat padadaun, dengan kondisi operasi 30 menit, denganpenambahan larutan buffer.

Proses pretreatment Hot Compressed Water yangdilakukan tidak menghasilkan HMF, furfural dansenyawa turunan phenol.

Page 36: PRETREATMENT Saccharum Spontaneum Linn DENGAN … · memberi informasi tentang alternatif metode pretreatment pada lignoselulosa Saccharum spontaneum Linn yaitu Hot Compressed Water

American Society for Testing and Materials, 1981. Annual Book of ASTM Standard part 22Wood:Adhesive.

Anonim, 2008. The potential impacts of biofuels on biodiversity. Convention on biological diversity.UNEP, UNESCO, bonn, germany.

Anonim, 2007. New and emerging issues relating to the conservation and sustainable use ofbiodiversity. Biodiversity and liquid biofuel production. Convention on biological diversity. UNEP,UNESCO, paris, france.

Auterhoff, Harry., Kovar Karl-Artur., 1987. Identifikasi Obat. Penerbit ITB, BandungBaig, M.N., Zetzl, C., Brunner, G., 2006, Conversion of Extracted Rice Bran & Isolation of Pure

BioEthanol by means of Supercritical Fluid Technology, Universitat Hamburg, Hamburg.Balat, M., balat H., Oz C., 2008. Progress in bioethanol processing. Progress in Energy and Combustion

Science.Bobleter, Ortwin., 1994, Hydrolthermal Degradation of Polymer Derived from Plants, Polymer Sciences

19 : 797 - 841.del Campo, I., Alegria, I., Zazpe, m., Echeverria, M., Echeverria, I., 2006. Diluted acid hydrolysis

pretreatment of agri-food wastes for bioethanol production. Industrial Crops and Products 24: 214 –221.

Gray, Kevin, A., Zhao, L., 2006, Bioethanol, www.sciencedirect.com.Iranmahboob, J., Nadim, F., Monemi, S., 2002. Optimizing acid-hydrlysis: a critical step for production

of ethanol from mixed wood chips. Biomass and Bioenergy 22: 401 – 404.

Daftar Pustaka

American Society for Testing and Materials, 1981. Annual Book of ASTM Standard part 22Wood:Adhesive.

Anonim, 2008. The potential impacts of biofuels on biodiversity. Convention on biological diversity.UNEP, UNESCO, bonn, germany.

Anonim, 2007. New and emerging issues relating to the conservation and sustainable use ofbiodiversity. Biodiversity and liquid biofuel production. Convention on biological diversity. UNEP,UNESCO, paris, france.

Auterhoff, Harry., Kovar Karl-Artur., 1987. Identifikasi Obat. Penerbit ITB, BandungBaig, M.N., Zetzl, C., Brunner, G., 2006, Conversion of Extracted Rice Bran & Isolation of Pure

BioEthanol by means of Supercritical Fluid Technology, Universitat Hamburg, Hamburg.Balat, M., balat H., Oz C., 2008. Progress in bioethanol processing. Progress in Energy and Combustion

Science.Bobleter, Ortwin., 1994, Hydrolthermal Degradation of Polymer Derived from Plants, Polymer Sciences

19 : 797 - 841.del Campo, I., Alegria, I., Zazpe, m., Echeverria, M., Echeverria, I., 2006. Diluted acid hydrolysis

pretreatment of agri-food wastes for bioethanol production. Industrial Crops and Products 24: 214 –221.

Gray, Kevin, A., Zhao, L., 2006, Bioethanol, www.sciencedirect.com.Iranmahboob, J., Nadim, F., Monemi, S., 2002. Optimizing acid-hydrlysis: a critical step for production

of ethanol from mixed wood chips. Biomass and Bioenergy 22: 401 – 404.

Page 37: PRETREATMENT Saccharum Spontaneum Linn DENGAN … · memberi informasi tentang alternatif metode pretreatment pada lignoselulosa Saccharum spontaneum Linn yaitu Hot Compressed Water

Lavarack, B.P., Griffin, G.J., Rodman, D., 2002. The acid hydrolysis of sugarcane bagasse hemicellulose to producexylose, arabinose, glucose and other products. Biomass Bioenerg. 23, 367-380.

Lee, DoKyoung., Owens, V.N., Boe, Arvid., Jerenyama, Peter., 2007. Composition of Herbaceous BiomassFeedstocks, Sun Grant Initiative, South Dakota State University.

Mosier, N., Wyman, C., Dale, B., Elander, R., Lee, Y.Y., Holtzapple, M., Ladisch, M., 2005. Features ofpromising technologies for pretreatment of lignocellulosic biomass. Bioresource Technol. 96, 673-686.

Mosier.N, Wyman.C., 2005, Features of Promising Technologies for Pretreatment of LignocellulosicBiomass, Bioresource Technology 96 : 673 - 686.

Palmqvist, E., Hahn-Hägerdal, B., 2000. Review paper. Fermentation of lignocellulosic hydrolysates. II:inhibitors and mechanisms of inhibition. Bioresource Technology 74, 25-33.

Perez, J., Ballesteros, I., 2008, Optimising Liquid Hot Water Pretreatment Conditions to Enhance SugarRecovery from Wheat Straw for Fuel-Ethanol Production, Fuel 87 : 3640 – 3647

Rohman, Abdul., Sumantri., 2007. Analisis Makanan. Gajah Mada University Press, YogyakartaReith, J., H., Ueil, D., 2002, Co-Production of Bioethanol, Electricity & Heat from Biomass Residues,

Netherlands.Sierra, Roccio, Smith, Aaron., Granda, Cesar., Holtzapple, M.T., 2008, Producing Fuels and Chemicals

From Lignocellulosic Biomass, SEB : Biofuels News Section, Texas University.Sendellius, J., 2005, Steam Pretreatment Optimation for Sugarcane Bagasse in Bioethanol Production,

Lund Institute of Technology, Sweden.Sun, Y., Cheng, J., 2002. Hydrolysis of lignocellulosic materials for ethanol production: a review. Bioresource

Technol. 83, 1-11.Taherzadeh, Karimi, K., 2008, Pretreatment of Lignocellulosic Wastes to Improve Ethanol and Biogas

production : A Review, International Journal of Molecular Sciences 9 : 1621 - 1651.Zeng, Meijuan., Moiser, N.S., Huang, Chia-Ping., Sherman, D.M., Ladisch, M.R., 2007. Miscroscopic

Examination of Changes of Plant Cell Structure in Corn Stover Due to Hot Water Pretreatment andEnzymatic Hydrolisis, Biotechnology and Bioengineering 97: 265-278

Lavarack, B.P., Griffin, G.J., Rodman, D., 2002. The acid hydrolysis of sugarcane bagasse hemicellulose to producexylose, arabinose, glucose and other products. Biomass Bioenerg. 23, 367-380.

Lee, DoKyoung., Owens, V.N., Boe, Arvid., Jerenyama, Peter., 2007. Composition of Herbaceous BiomassFeedstocks, Sun Grant Initiative, South Dakota State University.

Mosier, N., Wyman, C., Dale, B., Elander, R., Lee, Y.Y., Holtzapple, M., Ladisch, M., 2005. Features ofpromising technologies for pretreatment of lignocellulosic biomass. Bioresource Technol. 96, 673-686.

Mosier.N, Wyman.C., 2005, Features of Promising Technologies for Pretreatment of LignocellulosicBiomass, Bioresource Technology 96 : 673 - 686.

Palmqvist, E., Hahn-Hägerdal, B., 2000. Review paper. Fermentation of lignocellulosic hydrolysates. II:inhibitors and mechanisms of inhibition. Bioresource Technology 74, 25-33.

Perez, J., Ballesteros, I., 2008, Optimising Liquid Hot Water Pretreatment Conditions to Enhance SugarRecovery from Wheat Straw for Fuel-Ethanol Production, Fuel 87 : 3640 – 3647

Rohman, Abdul., Sumantri., 2007. Analisis Makanan. Gajah Mada University Press, YogyakartaReith, J., H., Ueil, D., 2002, Co-Production of Bioethanol, Electricity & Heat from Biomass Residues,

Netherlands.Sierra, Roccio, Smith, Aaron., Granda, Cesar., Holtzapple, M.T., 2008, Producing Fuels and Chemicals

From Lignocellulosic Biomass, SEB : Biofuels News Section, Texas University.Sendellius, J., 2005, Steam Pretreatment Optimation for Sugarcane Bagasse in Bioethanol Production,

Lund Institute of Technology, Sweden.Sun, Y., Cheng, J., 2002. Hydrolysis of lignocellulosic materials for ethanol production: a review. Bioresource

Technol. 83, 1-11.Taherzadeh, Karimi, K., 2008, Pretreatment of Lignocellulosic Wastes to Improve Ethanol and Biogas

production : A Review, International Journal of Molecular Sciences 9 : 1621 - 1651.Zeng, Meijuan., Moiser, N.S., Huang, Chia-Ping., Sherman, D.M., Ladisch, M.R., 2007. Miscroscopic

Examination of Changes of Plant Cell Structure in Corn Stover Due to Hot Water Pretreatment andEnzymatic Hydrolisis, Biotechnology and Bioengineering 97: 265-278

Page 38: PRETREATMENT Saccharum Spontaneum Linn DENGAN … · memberi informasi tentang alternatif metode pretreatment pada lignoselulosa Saccharum spontaneum Linn yaitu Hot Compressed Water

Terima Kasih