Pengaruh jenis tepung, konsentrasi urea, dan pitching rate pada sintesis bioetanol menggunakan metode sakarifikasi dan fermentasi simultan dalam kondisi very-high gravity

Abstract

Minyak bumi memiliki peran penting dalam kehidupan manusia, salah satunya sebagai bahan dasar BBM. Penggunaan minyak bumi yang sangat besar serta sifatnya yang tidak dapat diperbaharui menyebabkan cadangan minyak bumi mengalami penurunan tiap tahunnya. Permasalahan ini menjadi salah satu dasar pemikiran dalam membuat bahan bakar alternatif yang dapat diperbaharui, salah satunya ialah bioetanol. Tujuan dari penelitian ini adalah mengetahui pengaruh jenis tepung sebagai bahan baku, konsentrasi urea sebagai sumber nitrogen, dan pitching rate Saccharomyces cerevisiae yang diinokulasi (jumlah sel/ml) dalam proses Sakarifikasi dan Fermentasi Simultan- Very High Gravity (SFS-VHG) terhadap konsentrasi bioetanol yang diperoleh. Manfaat dari penelitian ini adalah memberikan informasi bagi masyarakat mengenai potensi tepung tapioka dan tepung sagu sebagai bahan dasar bioetanol, serta memberikan informasi bagi ilmuwan dan masyarakat mengenai pengembangan produksi bioetanol dengan metode SFS-VHG berbahan dasar tepung tapioka dan tepung sagu. Metode yang dilakukan dalam penelitian adalah Very-High Gravity dengan Sakarifikasi dan Fermentasi Simultan (SFS-VHG). Proses SFS dilakukan dengan memasukkan enzim glukoamilase dan ragi dalam satu reaktor batch dengan metode very high gravity, dimana konsentrasi tepung tapioka yang digunakan sebanyak 38,65%-b/v dan tepung sagu 39,29%-b/v. Pada tahap likuifikasi, tepung dilarutkan dalam air RO, kemudian enzim a-amilase ditambahkan dan dipanaskan kembali pada suhu 90°C dengan pengadukan selama 4 jam. Suspensi didinginkan sampai 30°C. Pada proses VHG-SFS, nutrient berupa urea, enzim glukoamilase, dan starter dimasukkan secara simultan ke dalam suspensi, kemudian di shaker selama 3 hari pada 30°C dengan kecepatan pengadukan 110 rpm. Variasi yang dilakukan pada penelitian ini adalah pilihan rate sebanyak 107 dan 108 sel/ml; konsentrasi urea sebesar 6 dan 12 mM; dan jenis tepung tapioka dan sagu. Analisis yang dilakukan meliputi analisis jumlah mikroba menggunakan haemocytometer, serta analisis kadar glukosa dan etanol menggunakan instrument High Performance Liquid Chromatography (HPLC). Hasil penelitian menunjukkan bahwa pada proses sintesis bioetanol menggunakan metode SFS-VHG dengan penggunaan tepung tapioka menghasilkan konsentrasi etanol lebih besar dibandingkan tepung sagu. Selain itu, penggunaan konsentrasi urea 6 mM dan pitching rate 1 QR menghasilkan konsentrasi etanol lebih besar dibandingkan penggunaan konsentrasi urea 12 mM dan pitching rate 10⁷ Proses SFS-VHG dengan menggunakan tepung tapioka pada penggunaan urea 6 rn.M dan pitching rate 10⁸ sel/ml menghasilkan konsentrasi etanol akhir dan yield tertinggi secara berturut-turut sebesar 4,11% (b/v) dan 9,6% (b/b)