1 Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS) merupakan limbah padat terbesar dari pabrik minyak CPO. Komponen utama TKKS adalah lignin, selulosa, dan hemiselulosa yang umum disebut lignoselulosa. Kandungan lignin yang tinggi pada TKKS menyebabkan kendala dalam pemanfaatan selulosa murni bagi industri yang berbahan baku selulosa. Produksi glucose dari TKKS melalui cara konvensional mebutuhkan biaya yang tinggi. Oleh sebab itu penelitian ini bertujuan untuk mengkonversi TKKS menjadi glucose dengan menggunakan kombinasi fungi Tricodherma harzianum (TH) dan Phanerochaete chrysosporium (PC) pada proses degradasi lignin, kemudian dilanjutkan proses degradasi cellulose dan hemicellulose yang menggunakan penambahan fungi Aspergillus niger (AN) dan Tricodherma viride (TV). Metode penelitian ini menggunakan 2 tahap utama yaitu fungal treatment 1 dan fungal treatment 2. Bahan baku yang digunakan adalah TKKS, sedangkan jamur yang digunakan adalah jamur Phanaerochaete chrysosporium, Tricodherma harzianum, Aspergillus niger dan Tricodherma viride. Proses fungal treatment dilakukan pada suhu 37 o C dan pH 4 – 6 disertai dengan pengadukan sebesar 50 rpm. Dari hasil penelitian yang telah dilakukan didapatkan proses fungal treatment terbaik terdapat pada fungal treatment 2 dengan ratio PC:TH = 2:1, dengan penurunan lignin sebesar 84,72%, penurunan hemiselulosa sebesar 16,209%, penurunan selulosa sebesar 13,328% dan kenaikan glukosa sebesar 119,95%. Kata Kunci— Aspergillus niger, Phanaerocaete chrysosporium, Tandan Kosong Kelapa Sawit, Tricodherma harzianum, Tricodherma viride. I. PENDAHULUAN K elapa sawit (Elaeis guineensis) merupakan salah satu komoditas perkebunan andalan bagi perekonomian Indonesia. Kualitas dan tingkat produksi Crude Palm Oil (CPO) yang tinggi merupakan keunggulan dari komiditas ini. Data Ditjen Perkebunan menyebutkan pada tahun 2005 luas perkebunan kelapa sawit di Indonesia mencapai 5.358.423 hektar dengan total produksi minyak hingga 10.683.756 ton (Ditjenbun, 2008). Dalam proses produksi CPO dihasilkan banyak limbah yang masih belum dimanfaatkan secara maksimal sehingga berpotensi mencemari lingkungan. Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS) merupakan limbah padat terbesar dari pabrik minyak CPO. Komponen utama TKKS adalah lignin, selulosa, dan hemiselulosa yang umum disebut lignoselulosa (Darnoko, 1992). Kandungan lignin yang tinggi pada TKKS dan bagas tebu menyebabkan kendala dalam pemanfaatan selulosa murni bagi industri yang berbahan baku selulosa seperti industri pulp dan kertas ataupun industri pembuatan papan serat. Salah satu cara untuk mengatasi masalah ini menggunakan mikroorganisme dalam rangka biodelignifikasi. Mikroorganisme yang berperan penting dalam biodelignifikasi adalah Fungi Pelapuk Putih (FPP) dari kelas Basidiomycetes. Kemampuan FPP melakukan biodelignifikasi disebabkan oleh enzim ligninolitik ekstraselular yang dihasilkannya (Kirk & Chang 1990). Enzim ligninolitik ekstraselular tersebut adalah lakase, lignin peroksidase (LiP), dan mangan peroksidase (MnP) (Gold & Alic 1993). Produksi enzim ligninolitik dari limbah lignoselulosa mempunyai arti penting karena selain dapat mengatasi masalah limbah organik lignoselulosa, juga dapat memberi nilai tambah dari limbah tersebut. TKKS mengandung Hemiselulosa sebanyak 28 persen. Dari 28 persen tersebut mengandung xilosa sebanyak 33 persen (Kwei Nam-Law, 2010). Dari data tersebut dapat disimpulkan bahwa limbah TKKS memilki potensi yang besar jika dimanfaatkan untuk industri glucose. Potensi ini ditunjang dengan fakta bahwa glucose memiliki manfaat di berbagai bidang industri seperti makanan, obat-obatan, alkohol, aseton – butanol atau biopolimer dan sudah dipakai secara luas di hampir seluruh negara di dunia, seperti Eropa, Amerika, serta Asia, sehingga glucose mempunyai peluang besar untuk komoditi ekspor yang unggul. (Darnoko, 1992) Produksi glucose dari TKKS melalui cara konvensional memang memerlukan biaya yang cukup tinggi karena selain diperlukan energi yang tinggi juga bahan baku utamanya adalah cellulose murni, serta glucose yang dihasilkan pun masih memerlukan proses pemurnian untuk memenuhi standar pada industri obat dan makanan yang menyebabkan meningkatnya biaya produksi . Maka diperlukan proses bioteknologi dengan memanfaatkan mikroorganisme untuk mengganti proses produksi kimia yang diharapkan lebih ekonomis. Oleh sebab itu penelitian ini bertujuan untuk mengkonversi TKKS menjadi glucose dengan menggunakan kombinasi fungi Tricodherma harzianum dan Phanerochaete chrysosporium PENURUNAN KADAR LIGNIN DARI TANDAN KOSONG KELAPA SAWIT (TKKS) DAN PEMECAHAN MATERIAL SELULOSA UNTUK PEMBENTUKAN GLUKOSA DENGAN PROSES FUNGAL TREATMENT Aldino J.G 1 , Fanandy K 1 , S.R. Juliastuti *1 ,Nuniek H 1 , Sumarno 1 *1) Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS), Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya, 60111 Indonesia Phone : 031-5940374, Fax : 031-5999282 * Email : [email protected]
6
Embed
PENURUNAN KADAR LIGNIN DARI TANDAN KOSONG … · kertas ataupun industri pembuatan papan serat. Salah satu cara ... dilakukan analisa kadar selulosa, hemiselulosa, lignin, dan glukosa
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
1
Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS) merupakan limbah
padat terbesar dari pabrik minyak CPO. Komponen utama
TKKS adalah lignin, selulosa, dan hemiselulosa yang umum
disebut lignoselulosa. Kandungan lignin yang tinggi pada TKKS
menyebabkan kendala dalam pemanfaatan selulosa murni bagi
industri yang berbahan baku selulosa. Produksi glucose dari
TKKS melalui cara konvensional mebutuhkan biaya yang tinggi.
Oleh sebab itu penelitian ini bertujuan untuk mengkonversi
TKKS menjadi glucose dengan menggunakan kombinasi fungi
Tricodherma harzianum (TH) dan Phanerochaete chrysosporium
(PC) pada proses degradasi lignin, kemudian dilanjutkan proses
degradasi cellulose dan hemicellulose yang menggunakan
penambahan fungi Aspergillus niger (AN) dan Tricodherma viride
(TV). Metode penelitian ini menggunakan 2 tahap utama yaitu
fungal treatment 1 dan fungal treatment 2. Bahan baku yang
digunakan adalah TKKS, sedangkan jamur yang digunakan
adalah jamur Phanaerochaete chrysosporium, Tricodherma
harzianum, Aspergillus niger dan Tricodherma viride. Proses
fungal treatment dilakukan pada suhu 37 oC dan pH 4 – 6 disertai
dengan pengadukan sebesar 50 rpm. Dari hasil penelitian yang
telah dilakukan didapatkan proses fungal treatment terbaik
terdapat pada fungal treatment 2 dengan ratio PC:TH = 2:1,
dengan penurunan lignin sebesar 84,72%, penurunan
hemiselulosa sebesar 16,209%, penurunan selulosa sebesar
13,328% dan kenaikan glukosa sebesar 119,95%.
Kata Kunci— Aspergillus niger, Phanaerocaete chrysosporium,
Tandan Kosong Kelapa Sawit, Tricodherma
harzianum, Tricodherma viride.
I. PENDAHULUAN
Kelapa sawit (Elaeis guineensis) merupakan salah
satu komoditas perkebunan andalan bagi perekonomian
Indonesia. Kualitas dan tingkat produksi Crude Palm
Oil (CPO) yang tinggi merupakan keunggulan dari
komiditas ini. Data Ditjen Perkebunan menyebutkan
pada tahun 2005 luas perkebunan kelapa sawit di
Indonesia mencapai 5.358.423 hektar dengan total
produksi minyak hingga 10.683.756 ton (Ditjenbun,
2008). Dalam proses produksi CPO dihasilkan banyak
limbah yang masih belum dimanfaatkan secara
maksimal sehingga berpotensi mencemari lingkungan.
Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS) merupakan
limbah padat terbesar dari pabrik minyak CPO.
Komponen utama TKKS adalah lignin, selulosa, dan
hemiselulosa yang umum disebut lignoselulosa
(Darnoko, 1992). Kandungan lignin yang tinggi pada TKKS dan bagas tebu
menyebabkan kendala dalam pemanfaatan selulosa murni bagi
industri yang berbahan baku selulosa seperti industri pulp dan
kertas ataupun industri pembuatan papan serat. Salah satu cara
untuk mengatasi masalah ini menggunakan mikroorganisme
dalam rangka biodelignifikasi. Mikroorganisme yang berperan
penting dalam biodelignifikasi adalah Fungi Pelapuk Putih
(FPP) dari kelas Basidiomycetes. Kemampuan FPP melakukan
biodelignifikasi disebabkan oleh enzim ligninolitik
ekstraselular yang dihasilkannya (Kirk & Chang 1990). Enzim
ligninolitik ekstraselular tersebut adalah lakase, lignin
peroksidase (LiP), dan mangan peroksidase (MnP) (Gold &
Alic 1993). Produksi enzim ligninolitik dari limbah
lignoselulosa mempunyai arti penting karena selain dapat
mengatasi masalah limbah organik lignoselulosa, juga dapat
memberi nilai tambah dari limbah tersebut.
TKKS mengandung Hemiselulosa sebanyak 28 persen. Dari
28 persen tersebut mengandung xilosa sebanyak 33 persen
(Kwei Nam-Law, 2010). Dari data tersebut dapat
disimpulkan bahwa limbah TKKS memilki potensi yang besar
jika dimanfaatkan untuk industri glucose. Potensi ini ditunjang
dengan fakta bahwa glucose memiliki manfaat di berbagai
bidang industri seperti makanan, obat-obatan, alkohol, aseton
– butanol atau biopolimer dan sudah dipakai secara luas di
hampir seluruh negara di dunia, seperti Eropa, Amerika, serta
Asia, sehingga glucose mempunyai peluang besar untuk
komoditi ekspor yang unggul. (Darnoko, 1992)
Produksi glucose dari TKKS melalui cara konvensional
memang memerlukan biaya yang cukup tinggi karena selain
diperlukan energi yang tinggi juga bahan baku utamanya
adalah cellulose murni, serta glucose yang dihasilkan pun
masih memerlukan proses pemurnian untuk memenuhi standar
pada industri obat dan makanan yang menyebabkan
meningkatnya biaya produksi . Maka diperlukan proses
bioteknologi dengan memanfaatkan mikroorganisme untuk
mengganti proses produksi kimia yang diharapkan lebih
ekonomis.
Oleh sebab itu penelitian ini bertujuan untuk mengkonversi
TKKS menjadi glucose dengan menggunakan kombinasi fungi
Tricodherma harzianum dan Phanerochaete chrysosporium
PENURUNAN KADAR LIGNIN DARI TANDAN KOSONG
KELAPA SAWIT (TKKS) DAN PEMECAHAN MATERIAL
SELULOSA UNTUK PEMBENTUKAN GLUKOSA DENGAN
PROSES FUNGAL TREATMENT Aldino J.G
1, Fanandy K
1, S.R. Juliastuti
*1,Nuniek H
1, Sumarno
1
*1) Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS),