Transcript EFEKTIVITAS JAMUR Marasmius sp UNTUK MENDEGRADASI LIMBAH PENGOLAHAN AGAR (Gracilaria sp) SEBAGAI BAHAN BAKU BIOETANOL Disajikan Oleh Rudy Kurniadi Dibawah bimbingan : Dr.

EFEKTIVITAS JAMUR Marasmius sp
UNTUK MENDEGRADASI
LIMBAH PENGOLAHAN AGAR (Gracilaria sp)
SEBAGAI BAHAN BAKU BIOETANOL
Disajikan Oleh
Rudy Kurniadi
230110080055
Dibawah bimbingan :
Dr. Ir. Zahidah Hasan M.S
Yeni Mulyani S.Si., M.Si
Program Studi Perikanan
Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan
Universitas Padjadjaran
2012
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Minyak bumi
yang
ketersediaannya
yang terus
berkurang
Peraturan
presiden No. 5
tahun 2005
tentang
kebijakan energi
nasional
Produk alternatif
yang berpeluang
untuk
dikembangkan
adalah bioetanol
dan biodisel
Jamur yang
dapat
diinokulasikan ke
dalam bahan
yang
berlignoselulosa
adalah jamur
Marasmius sp
Pabrik besar
berkapasitas
produksi 80 ton
menghasilkan
limbah sebanyak
56 ton (Ujiani,
2007)
Bioetanol adalah
etanol yang
diproduksi dari
makhluk hidup
dengan bantuan
makhluk hidup
(Luthfi, 2008)
Identifikasi Masalah
Berdasarkan latar belakang tersebut maka
masalah yang dapat diidentifikasi adalah
bagaimana mengelola limbah industi pabrik
agar (Gracilaria sp) untuk digunakan
sebagai bahan baku pembuatan bioetanol.
Tujuan Penelitian
Mengetahui efektivitas dosis inokulum dan
lama waktu fermentasi jamur Marasmius sp
untuk mengelola limbah industi pabrik agar
(Gracilaria sp) sebagai bahan baku
pembuatan bioetanol.
Manfaat Penelitian
1. Pemanfatan limbah industi pabrik agar
(Gracilaria sp) sebagai bahan baku
bioetanol dapat dijadikan salah satu upaya
untuk pengelolaan limbah.
2. Pemanfaatan limbah industi pabrik agar
(Gracilaria sp) untuk bioetanol sebagai
renewable energy dapat dijadikan sebagai
salah satu solusi terhadap kelangkaan
bahan bakar minyak di Indonesia yang
masih mengandalkan bahan baku fosil.
Kerangka Pemikiran
Gracilaria sp merupakan rumput laut
Dimanfaatkan
penghasil
agar-agar, dapat tumbuh dengan
Marasmius sp
lebih baik pada perairan dangkal serta
memiliki intensitas
menjadi cahaya tinggi. Suhu
optimum untuk pertumbuhannya adalah 2028 oC serta dapat hidup pada kisaran
salinitas yang tinggi (Wiratmaja 2011).
Marasmius sp dapat menghasilkan
Enzimatik
enzim selulase yang dapat memecah
Menghasilkan
karena biomassa
yang
ikatan glikosidik (Widjastuti 2007).
mengandung lignoselulosa
Limbah agar-agar dari ganggang merahModel
adalah
dapat digunakan
sebagai untuk
bioproses
yang dilakukan
produk samping pabrik agar-agar yangkonversisumber
glukosa
yang
murah
selulosa
menjadi
bioetanol
jumlahnya sangat melimpah. Lima puluh
enam
dan mudah didapat
untuk
yaitu
menggunakan
model SHF
ton dari 80 ton bahan baku dalam pembuatan
menggantikan
bahan
pati dalam
(separate
hidrolysis and
fermentation)
agar-agar jelly di pabrik terbuang
Kimiawi sebagai
proses
(Graf dan
(Wingren
et al. fermentasi
2003)
limbah karena pabrik hanya memakai
Koehler 2000)
ekstraknya saja. (ujiani 2008)
Hipotesis
Penggunaan Marasmius sp dengan dosis
7,5% lama fermentasi 3 minggu
memberikan rendemen glukosa tertinggi.
METODOLOGI
Waktu dan Tempat
Penelitian
 Waktu
Penelitian telah dilaksanakan pada tanggal 28 Mei s/d 3
September 2012.
 Tempat
• Analisis Proksimat telah dilaksanakan di Laboratorium
Nutrisi Ternak Ruminansia dan Kimia Makanan
Ternak Fakultas Peternakan Universitas Padjadjaran.
• Produksi etanol dari limbah agar (Gracilaria sp) telah
dilaksanakan di Laboratorium Bioteknologi Fakultas
Perikanan dan Ilmu Kelautan, Universitas Padjadjaran
• Analisis kadar etanol telah dilaksanakan di
Laboratorium Kimia Bahan Alam dan Lingkungan,
Jurusan Kimia, Fakultas MIPA, Universitas
Padjadjaran.

3.
Peralatan
Untuk
Penentuan
Glukosa
3.
Bahan
untuk
perhitungan
glukosa
2. Bahan
Peralatan
Untuk
HidrolisisKadar
•1.
dan
rak
Bahanreaksi
untuk
Analisis
• Tabung
Larutan
glukosa
10tabung
gProksimat
/ 100 ml
Wadah
Plastik
•• Hot
plate
Aquades
Talenan
•• Reagensia
Nelson
Corong
kaca
•• H2SO4
72%
Gunting
dan
pisau
Reagensia
Arsenomolibdat
• Timbangan
Ohaus
Alat Detergent
•• Neutral
Solution
oC
Oven
100
• Gelas
piala
4.
Bahan
untuk
fermentasi
alkohol
•1.
Detergent
Solution Proksimat
Peralatan
Analisis
•• Acid
Hammer
mill
Labu
takar
serevisiae
•• Saccaromyces
Aseton
Alat
sentrifugasi
Ayakan
80 mesh
••2.
Grinder
PDA
Bahan yang
Digunakan Untuk Hidrolisis
•• Spektrofotometer
Timbangan
Ohaus
•4.
PDB
3000
gram
limbah
pengolahan
Untuk
Fermentasi
Alkoholagar
•• Peralatan
Gelas
beaker
Cawan
petri
•• Aquades
Cawan petri sp
•• Marasmius
Jarum
ose
Hot
plate
ose
•• Jarum
Kertas
tisue
PDA
Bunsen
••
Filter
2-G-3
PDB
•• Bunsen
Kertas
saring
Erlenmeyer
• Erlenmeyer
oC
•• Aquades
alumunium
foil
Oven
Shaker 100
• Kertas
Shaker
•• Kertas
tisue
Hot
plate
Hot
plate
••• Timbangan
Ohaus
Kertas
saring
• Autoclave
Autoclave
Kertas
alumunium foil
••• Incubator
incubator
Alat dan Bahan Penelitian
Metode Penelitian
Penelitian ini menggunakan metode eksperimen
• Rancangan Acak Lengkap (RAL) pola
faktorial 3x3
• faktor pertama adalah dosis inokulum yaitu
D1=5%, D2=7,5%, D3=10%
• faktor yang kedua adalah lamanya fermentasi
yaitu W1= 2 minggu, W2= 3 minggu, W3= 4
minggu
• setiap perlakuan terdiri atas tiga ulangan
• Menggunakan model percobaan Yijk = µ+αi+βj+(αβ)ij+Eijk
Keterangan :
Yijk = Nilai pengamatan pengaruh bersama dosis inokulum taraf
ke-i dan lama inkubasi ke-j yang terdapat pada ulangan ke-k
µ
= Nilai rataan umum
αi
= Pengaruh aditif dari faktor dosis inokulum taraf ke-i
βj
= Pengaruh dari faktor lama inkubasi ke-j
(αβ)ij= Pengaruh interaksi faktor inokulum taraf ke-i dan lama
inkubasi taraf ke-j
Eijk = Pengaruh galat dari ulangan percobaan ke-k yang
memperoleh kombinasi perlakuan dosis inokulum taraf ke-i dan
lama inkubasi taraf ke-j.
Prosedur Penelitian
Prosedur penelitian yaitu terdiri dari analisis
proksimat dan produksi bioetanol yang
meliputi proses hidrolisis, penentuan kadar
glukosa, fermentasi alkohol, dan penentuan
kadar etanol
Analisis Proksimat
• Analisis proksimat dilakukan untuk
mengetahui kadar lignoselulosa limbah
pengolahan agar yang mengacu pada
metode Van Soest (1982).
Produksi bioetanol
 Hidrolisis
1. Persiapan bahan baku limbah pengolahan agar
2. Persiapan kultur Marasmius sp
3. Tepung limbah pengolahan agar sebanyak 41,75 g
dimasukan ke dalam erlenmeyer
4. Aquades dimasukan sebanyak 150 ml yang telah
dipanaskan sampai suhu 50oC
5. Dosis inokulum Marasmius sp pada kulutr besar dimasukan
sebanyak 5 %, 7,5 % dan 10 % dari jumlah substrat.
6. Kemudian diinkubasi selama 2, 3 dan 4 minggu.
7. Adonan kemudian dimasukan kedalam autoclave hingga
mencapai tekanan 1,4 bar
8. Adonan kemudian ditentukan kadar glukosa
Penentuan kadar glukosa
Penentuan kadar glukosa dilakukan untuk
mengetahui glukosa yang terbentuk setelah
proses hidrolisis. Metode penentuan kadar
glukosa pada penelitian ini menggunakan
metode Nelson-Somogyi (Apriyantono dkk.
1989 dalam Putra 2011)
 Fermentasi alkohol
• Persiapan kultur Saccharomyces cerevisiae
• Kemudian ditambahkan 2% inokulum (10 ml)
ragi Saccharomyces cerevisiae pada kultur
besar ke dalam adonan yang difermentasi pada
suhu 30oC selama 96 jam
Penentuan kadar etanol
Proses pemurnian bertujuan untuk
memisahkan alkohol dan air dengan cara
destilasi. Proses pemurnian bioetanol pada
penelitian ini menggunakan prosedur yang
dilakukan oleh Soerawidjaja dkk. (2007)
dalam Putra (2011)
Analisis Data
Penelitian ini menggunakan metode
eksperimen Rancangan Acak Lengkap
(RAL) pola faktorial 3x3. Pengaruh
perlakuan yang diberikan dapat diketahui
dengan menggunakan uji-F pada taraf 5 %.
Apabila terdapat perbedaan yang signifikan,
maka pengujian dilanjutkan dengan uji jarak
berganda Duncan antara perlakuan (Duncan
New Multiple Range Test), sesuai dengan
Steel dan Torries (1995)
HASIL DAN PEMBAHASAN
Kadar
Lignoselulosa
Limbah
Pengolahan
Agar
Kadar Glukosa
Kadar Etanol
Kadar lignoselulosa yang diperoleh
Kadar Selulosa Berbagai Jenis Rumput Laut
Jenis alga
Selulosa (%)
No
Presentasi (%)
Komponen
Alga Merah
Gelidium amansii.
16,8
1
Lignin
3.05
Marocco
Gelidium amansii, joju
23
2
Selulosa
17.04
Eucheuma cottoni
7,1
Gracilaria
sp
19,732.15 17,04*
3
Hemiselulosa
Alga Hijau
Codium fragile
10,9
Alga Coklat
Undaria pinattinda
2,4
Kadar selulosa ini (sebesar 17,04 %) cukup tinggi bila dibandingkan
Laminaria
japonica
dengan rumput laut jenis
yang lain
(Kim at al. 2008),6,7
menjadikan limbah
ini
berpotensi
sebagai
baku2011
bioetanol.
Kim
dkk, 2008
dalam bahan
Wiratmaja,
* adalah data primer
Kadar
Lignoselulosa
Limbah
Pengolahan
Agar
Kadar Glukosa
Kadar Etanol
Jumlah glukosa yang dihasilkan dari hasil hirolisis tidak selalu dapat
Kadar etanol yang dianalisis berasal dari hasil hidrolisis pada dosis
merepresentasikan besarnya kadar etanol yang diperoleh dari proses
inokulum 7,5 % dan 10 % selama 3 minggu dan kemudian difermentasi
fermentasi alkohol.
menggunakan Saccharomyces cerevisiae dengan dosis inokulum 2 %
dan lama fermentasi 6 hari.
Hal ini dapat dijelaskan karena pengaruh beberapa faktor, diantaranya
No. Kode Sampel
Kadar Etanol (%)
Rata-rata
adalah performa dari agen fermentasi alkohol dan ketidak khususan
1 produk
D2W2
(1)yang dihasilkan
0,8019
akhir
(Stanbury and Whitaker 2003).
2
D2W2 (2)
0,6201
0,6871
Saccharomyces cerevisiae tidak hanya merubah glukosa menjadi
3 etanol
D2W2
(3) produk akhir.
0,6394
sebagai
Produk lain yang dihasilkan yaitu berupa
Bioetanol
Fermentasi
Saccharomyces
Hasil
asam
asetat,
asam
levulinat,
dan
gliserol
(Iriani
dkk.
2009)
4
D3W2 (1)
0,5135
Alkohol
Hidrolisis
5
6
cerevisiae
D3W2 (2)
0,4309
0,4581
D3W2 (3)Kadar etanol tertinggi
< 0,43 pada penelitian ini 0,6871 %
Ket : (1),(2),(3) adalah ulangan perlakuan
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
Limbah pengolahan Gracilaria sp berpotensi
sebagai bahan baku bioetanol karena
memiliki kandungan selulosa 17,04 %. Hasil
pengujian memperlihatkan bahwa dosis 10
% dengan lama waktu fermentasi 3 minggu
merupakan kombinasi terbaik untuk
menghasilkan kadar glukosa tertinggi yaitu
sebesar 0,072 mg/mL, dan kadar etanol
0,4581 %.
Saran
• Dosis inokulum jamur Marasmius sp
ditingkatkan pada kisaran 10 % sampai
dengan 25 %,
• Pada tahap persiapan inokulum perlu
ditentukan kepadatan / jumlah sel dan umur
inokulum,
• Perlu dilakukan penelitian lanjutan pada
fermentasi alkohol dengan penambahan
dosis inokulum pada rentang 2 % sampai
dengan 10 %.
Terima Kasih