Pengaruh konsentrasi asam pada proses hidrolisis dan waktu fermentasi terhadap pembuatan bioetanol dari Gracilaria verrucosa

INDONESIA:

Gracilaria verrucosa merupakan spesies rumput laut eurihalin yang paling banyak dibudidaya di tambak oleh mayoritas petani di Indonesia. Gracilaria verrucosa mengandung lignoselulosa yang dapat berpotensi sebagai bahan baku pembuatan bioetanol dengan melalui tahapan hidrolisis menggunakan katalis asam. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh konsentrasi katalis asam dan waktu fermentasi yang dapat menghasilkan kadar etanol tertinggi.
Gracilaria verrucosa didelignifikasi dengan metode NaOH-sonikasi, hasil daripada proses delignifikasi kemudian dihidrolisis menggunakan HCl dengan variasi konsentrasi 0,5M; 1M; 1,5M dan 2M. Hasil gula reduksi tertinggi berdasarkan analisis menggunakan spektrofotometer UV-Vis kemudian difermentasi menggunakan yeast Saccharomyces cerevisiae dengan variasi waktu 0 jam, 24 jam, 48 jam, 72 jam, 96 jam, dan 120 jam untuk menghasilkan bioetanol. Selanjutnya, bioetanol yang dihasilkan dimurnikan dengan destilasi dan dianalisis secara kuantitatif berdasarkan berat jenis. Data yang diperoleh dianalisis menggunakan Two Way Anova dan dilanjutkan dengan uji Beda Nyata Jujur (BNJ) jika terdapat pengaruh yang signifikan. Bioetanol yang memiliki kadar tertinggi dikarakterisasi menggunakan spektrofotometer KG-SM.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa adanya kandungan selulosa yang terdapat pada rumput laut Gracilaria verrucosa setelah proses delignifikasi sebesar 10,7% dapat dilanjutkan untuk hidrolisis. Konsentrasi asam yang menghasilkan glukosa tertinggi yaitu HCl 1 M dengan kadar 383,6 ppm yang. Kadar bioetanol tertinggi dihasilkan dari lama waktu fermentasi 96 jam sebesar 8,85% yang menunjukkan adanya pengaruh yang berbeda nyata antara lama waktu fermentasi dengan kadar etanol yang dihasilkan. Karakterisasi produk bioetanol muncul dua puncak pada waktu rentesi yang berbeda. Senyawa dominan etanol muncul pada waktu retensi 1,374 menit.

ENGLISH:

Gracilaria verrucosa is the most widely cultivated euryhaline seaweed species in ponds by the majority of farmers in Indonesia. Gracilaria verrucosa contains lignocellulose which can potentially be used as raw material for bioethanol production by going through the hydrolysis step using an acid catalyst. The purpose of this study was to determine the effect of acid catalyst concentration and fermentation time to produce the highest ethanol content.
Gracilaria verrucosa delignified by NaOH-sonication method, the result of the delignification process was then hydrolyzed using HCl with a concentration variation of 0.5M; 1 M; 1.5M and 2M. The highest reducing sugar yields based on analysis using UV-Vis spectrophotometer then fermented using yeast Saccharomyces cerevisiae with time variations of 0 hours, 24 hours, 48 hours, 72 hours, 96 hours, and 120 hours to produce bioethanol. Furthermore, the resulting bioethanol is purified by distillation and analyzed quantitatively based on specific gravity. The data obtained were analyzed using Two Way Anova and continued with the Honest Significant Difference (HSD) test if there was a significant effect. Bioethanol with the highest concentration was characterized using a GC-MS spectrophotometer.
The results showed that the presence of cellulose content in seaweed Gracilaria verrucosa after the delignification process of 10.7% can be continued for hydrolysis. The concentration of acid that produces the highest glucose is HCl 1 M with a concentration of 383.6 ppm. The highest bioethanol content was produced from the 96 hour fermentation time of 8.85% which showed a significantly different effect between the fermentation time and the resulting ethanol content. The characterization of bioethanol products showed two peaks at different retention times. The dominant compound of ethanol appeared at a retention time of 1,374 minutes.

ARABIC:

غراسيلاريا فيروكوسا هو نوع من الأعشاب البحرية التي يمكن أن تعيش في البحر وفي المياه معتدلة الملوحة. غراسيلاريا فيروكوسا تحتوي على مادة ليجنو سليلوز يمكن استخدامها كمواد خام لتصنيع الإيثانول الحيوي من خلال المرور بخطوة التحلل المائي باستخدام محفز حمضي. الغرض من هذه الدراسة هو تحديد تأثير تركيز الحفاز الحمضي ووقت التخمير لإنتاج أعلى محتوى من الإيثانول.
غراسيلاريا فيروكوسا تم إزالة اللجنين بواسطة طريقة صوتنة هيدروكسيد الصوديوم ، ثم تم تحلل نتيجة عملية إزالة اللجنين باستخدام حمض الهيدروكلوريك مع اختلاف تركيز قدره٥,٠ م ؛ ١ م ؛ ٥,١ م و, ٢ م. أعلى إنتاجية سكر مخفضة بناءً على التحليل باستخدام مقياس الطيف الضوئي UV-Vis ثم تخميرها باستخدام خميرة Saccharomyces cerevisiae مع تغيرات زمنية تبلغ ٠ ساعة و ٤٢ ساعة و ٨٤ ساعة و ٢٧ ساعة و ٦٩ ساعة و ٠٢١ ساعة لإنتاج الإيثانول الحيوي. علاوة على ذلك ، تمت تنقية الإيثانول الحيوي الناتج عن طريق التقطير وتحليله كميًا على أساس الثقل النوعي. تم تحليل البيانات التي تم الحصول عليها باستخدام Two Way Anova واستمرت باختبار الاختلاف الكبير الصادق (BNJ) إذا كان هناك تأثير كبير. تم تمييز الإيثانول الحيوي ذو التركيز الأعلى باستخدام مقياس الطيف الضوئي KG-SM.
أظهرت النتائج وجود محتوى السليلوز في الطحالب البحرية غراسيلاريا فيروكوسا بعد عملية إزالة اللجنين بنسبة ٧,٠١٪ يمكن أن تستمر في التحلل المائي. تركيز الحمض الذي ينتج أعلى نسبة جلوكوز هوHCL ١ م بتركيز ٦,٣٨٣ جزء في المليون. تم إنتاج أعلى محتوى من الإيثانول الحيوي من وقت التخمير البالغ ٦٩ ساعة والبالغ ٥٨,٨٪ والذي أظهر تأثيرًا مختلفًا بشكل كبير بين وقت التخمير ومحتوى الإيثانول الناتج. أظهر توصيف منتجات الإيثانول الحيوي ذروتين في أوقات الاحتفاظ المختلفة. ظهر المركب السائد للإيثانول في وقت احتجاز قدره ٤٧٣,١ دقيقة.