Tri Widjaja, Setiyo Gunawan, Ali Altway : Pengembangan model matematis produksi etanol secara fermentasi kontinyu dengan teknologi immobilisasi sel Ca-alginat menggunakan zymomonas mobilis termutasi

Prof. Dr. Ir. Tri Widjaja M.Eng.
Setiyo Gunawan S.T., Ph.D
Prof.Ir. Ali Altway M.Sc

Year

2011

Published in

-

External link

-

Type

Seminar Nasional

Keywords

-


Abstract

Penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan model matematis fermentasi produksi etanol dalam packed bed fermentor kemudian dilakukan uji validitas hasil eksperimen yang dinyatakan dalam konsentrasi gula residu (Sb) dan etanol (Pb) di beberapa titik ketinggian fermentor. Dalam penelitian ini dilakukan pendekatan pengaruh parameter fisik dan kinetik terhadap proses fermentasi sehingga pada akhirnya dilakukan fitting parameter untuk mendapatkan hasil model yang akurat sesuai hasil eksperimen. Penelitian ini dilakukan dengan terlebih dahulu melakukan eksperimen fermentasi glukosa berkadar (204.529 g/L) memanfaatkan Zymomonas mobilis termutasi yang diimmobilisasi oleh kapsul Ca-Alginat untuk mengetahui konsentrasi gula residu dan etanol pada ketinggian 1.7 dm, 3.4 dm, 5.4 dm, 7.4 dm dan 8.4 dm dari dasar fermentor. Selanjutnya model dikembangkan berdasarkan integrasi mass balance pada flok bakteri, kapsul dan reaktor secara overall dengan pendekatan kondisi steady state, aliran plug flow pada reaktor, morfologis spherical partikel serta konsentrasi sel yang sama di setiap titik fermentor. Persamaan model diselesaikan secara numerik dengan metode Successive Approximation dan Finite Different.Dari penelitian ini dapat disimpulkan bahwa secara umum model matematis menunjukkan kesesuaian pola peningkatan konsentrasi etanol seiring bertambahnya ketinggian titik pengambilan sampel. Dengan mempertimbangkan faktor inhibisi substrat maka didapatkan % error rata-rata sebesar 10.53 % untuk gula dan 9.58% untuk etanol. Dengan mengabaikan faktor inhibisi substrat maka didapatkan % error rata-rata sebesar 6.4 % untuk gula dan 46.77% untuk etanol. Maka dari hasil perbandingan antara mempertimbangkan dan mengabaikan faktor inhibisi substrat didapatkan beda kesalahan yang relative besar yaitu sebesar 4.13% untuk gula dan 37.19 % untuk etanol. Dengan adanya perbedaan yang besar ini maka terjadi inhibisi subtrat dalam fermentasi kontinyu dengan konsentrasi gula 204.529 g/l (18%)