Pengaruh penambahan Amonium Klorida dan Kalsium Kloridaterhadap produksi Bioetanol dari kulit nanas dengan metode SSF (Simultaneous Saccharification Fermentation)

ABSTRAK

Bioetanol merupakan produk fermentasi yang memiliki banyak manfaat seperti sebagai pelarut, cat, antiseptik, bahan baku pembuatan senyawa lain, desinfektan, dan bahan bakar. Bioetanol dapat berperan sebagai biofuel atau energi terbarukan yang dapat menurunkan tingkat emisi karbon dan pencemaran udara akibat penggunaan bahan bakar fosil. Salah satu bahan baku yang dapat digunakan dalam pembuatan bioetanol adalah lignoselulosa. Limbah kulit buah kaya akan selulosa, hemiselulosa dan memiliki kandungan lignin yang rendah yang dapat digunakan dalam produksi bioetanol. Fermentasi bioetanol menggunakan khamir Saccharomyces cerevisiae. Komposisi nutrisi dan media fermentasi sangat penting untuk pertumbuhan dan metabolisme khamir. Nutrisi yang dapat ditambahkan adalah kalsium dan nitrogen. Unsur nitrogen berperan penting dalam penyusunan asam nukleat, asam amino dan enzim-enzim. Kalsium berperan penting dalam fungsi struktural dan fungsional sel khamir. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh penambahan kalsium serta nitrogen terhadap produksi bioetanol. Penelitian ini merupakan penelitian eksperimental menggunakan RAL (Rancangan Acak Lengkap) dengan variabel bebas penambahan nutrisi berupa kalsium dan nitrogen. Jenis limbah kulit buah yang digunakan adalah kulit buah nanas. Konsentrasi kalsium dan nitrogen yang digunakan adalah 0 (kontrol), 0,4 g, 0,8 g dan 1,2 g. Parameter yang diamati meliputi kadar gula substrat, rendemen, densitas dan kadar etanol. Kadar gula reduksi paling tinggi didapatkan dari perlakuan penambahan NH4Cl 1,2 gram dan CaCl2 0,8 gram yaitu 77,629 ppm. Hasil densitas bioetanol paling rendah adalah 0,9615 g/ml dari perlakuan dengan penambahan NH4Cl 1,2 gram dan CaCl2 0,8 gram. Hasil kadar etanol tertinggi yang diperoleh adalah 30,07% dengan perlakuan penambahan NH4Cl 1,2 gram dan CaCl2 0,8 gram.

مستخلص البحث

الإيثانول الحيوي هو منتج تخمير له فوائد عديدة مثل المذيب والطلاء والمطهر والمواد الخام لصنع مركبات أخرى ومطهر ووقود. يمكن أن يعمل الإيثانول الحيوي كوقود حيوي أو طاقة متجددة يمكن أن تقلل من مستوى انبعاثات الكربون وتلوث الهواء بسبب استخدام الوقود الأحفوري. إحدى المواد الخام التي يمكن استخدامها في صنع الإيثانول الحيوي هي الليجنوسليلوز. نفايات قشور الفاكهة غنية بالسليلوز والهيميسيلولوز وتحتوي على نسبة منخفضة من اللجنين والتي يمكن استخدامها في إنتاج الإيثانول الحيوي. يستخدم تخمير الإيثانول الحيوي خميرة Saccharomyces cerevisiae. يعد تكوين العناصر الغذائية ووسائط التخمير مهمًا جدًا لنمو الخميرة والتمثيل الغذائي. العناصر الغذائية التي يمكن إضافتها هي الكالسيوم والنيتروجين. يلعب عنصر النيتروجين دورًا مهمًا في تحضير الأحماض النووية والأحماض الأمينية والإنزيمات. يلعب الكالسيوم دورًا مهمًا في الوظائف الهيكلية والوظيفية لخلايا الخميرة. الهدف من هذا البحث هو تحديد تأثير إضافة الكالسيوم والنيتروجين على إنتاج البيوإيثانول. هذا البحث عبارة عن دراسة تجريبية باستخدام RAL (التصميم العشوائي الكامل) مع إضافة المتغير المستقل للعناصر الغذائية على شكل كالسيوم ونيتروجين. نوع مخلفات قشر الفاكهة المستخدم هو قشر الأناناس. كانت تركيزات الكالسيوم والنيتروجين المستخدمة هي 0 (التحكم)، 0.4 جم، 0.8 جم و1.2 جم. تشمل المعلمات التي تمت ملاحظتها محتوى سكر الركيزة والإنتاج والكثافة ومحتوى الإيثانول. تم الحصول على أعلى محتوى سكر مختزل من معاملة إضافة 1.2 جرام من NH4Cl و 0.8 جرام من CaCl2 أي 77.629 جزء في المليون. وكانت أقل نتيجة لكثافة الإيثانول الحيوي هي 0.9615 جم/مل من المعاملة مع إضافة 1.2 جرام من NH4Cl و0.8 جرام من CaCl2. أعلى محتوى إيثانول تم الحصول عليه كان 30.07% مع إضافة 1.2 جرام NH4Cl و 0.8 جرام CaCl2.

ABSTRACT

Bioethanol is a fermentation product that has many benefits, such as a solvent, paint, antiseptic, raw material for making other compounds, disinfectant and fuel. Bioethanol can act as a biofuel or renewable energy which can reduce the level of carbon emissions and air pollution due to the use of fossil fuels. One of the raw materials that can be used in making bioethanol is lignocellulose. Fruit peel waste is rich in cellulose, hemicellulose and has a low lignin content which can be used in bioethanol production. Bioethanol fermentation using the yeast Saccharomyces cerevisiae. The composition of nutrients and fermentation media is very important for yeast growth and metabolism. Nutrients that can be added are calcium and nitrogen. The element nitrogen plays an important role in the preparation of nucleic acids, amino acids and enzymes. Calcium plays an important role in the structural and functional functions of yeast cells. The aim of this research is to determine the effect of adding calcium and nitrogen on bioethanol production. This research is an experimental study using RAL (Completely Randomized Design) with the independent variable adding nutrients in the form of calcium and nitrogen. The type of fruit peel waste used is pineapple peel. The calcium and nitrogen concentrations used were 0 (control), 0.4 g, 0.8 g and 1.2 g. The parameters observed include substrate sugar content, yield, density and ethanol content. The highest reducing sugar content was obtained from the treatment of adding 1.2 grams of NH4Cl and 0.8 grams of CaCl2, namely 77.629 ppm. The lowest bioethanol density result was 0.9615 g/ml from treatment with the addition of 1.2 grams of NH4Cl and 0.8 grams of CaCl2. The highest ethanol content obtained was 30.07% with the addition of 1.2 grams of NH4Cl and 0.8 grams of CaCl2.