2018 : Pemanfaatan Pati Singkong menjadi Gula Pereduksi sebagai Bahan Baku Bio-etanol melalui Metode Ultrasonik dan Hidrotermal

Dr. Ir. Sumarno M.Eng.
Ir. Ignatius Gunardi
Prida Novarita Trisanti S.T., M.T.

External link

Type

RESEARCH

Keywords

-


Abstract

Singkong merupakan salah satu sumber daya alam yang melimpah di Indonesia dan masih hanya dimanfaatkan sebagai bahan pangan saja. Kandungan terbesar dalam singkong adalah pati yang tersusun oleh monomer D-glukosa. Hal ini menyebabkan pati dapat dikonversi menjadi produk turunan yang memiliki nilai jual yang lebih tinggi seperti glukosa, fruktosa, maltosa atau gula pereduksi yang lain yang dapat dimanfaatkan pada industri makanan, fermentasi dan bioethanol. Degradasi pati menjadi gula pereduksi dapat dilakukan melalui proses hidrolisa. Pati memiliki granul yang merupakan perpaduan antara amilopektin dan amilosa yang membentuk struktur polimer semikristalin yang rapat sehingga sulit ditembus air. Metode non-konvensional dalam proses degradasi pati mulai dikembangkan untuk memunculkan metode yang lebih unggul daripada metode konvensional. Metode ultrasonik berfungsi untuk merusak, memperkecil ukuran dan meningkatkan porositas granul sehingga air lebih mudah masuk kedalam granul pati dan hidrolisa lebih mudah terjadi. Hidrotermal adalah salah satu metode alternatif yang efektif dan ramah lingkungan dalam memproses biomassa. Pada kondisi hidrotermal derajat ionisasi dan solubilitas air pada senyawa organik meningkat secara signifikan. Dengan meningkatnya derajat ionisasi menjadi H3O+ dan OH-, air dapat menghidrolisa senyawa polisakarida tanpa bantuan asam atau basa. Kombinasi ultrasonik untuk mempermudah masuknya air ke granul dan hidrotermal untuk memfasilitasi proses hidrolisa diharapkan dapat meningkatkan kecepatan hidrolisa pati. Hal ini bertujuan agar terjadi peningkatan produksi gula pereduksi yang dihasilkan tanpa adanya penambahan asam atau basa. Oleh karena itu, tujuan penelitian ini untuk mempelajari pengaruh kondisi operasi ultrasonik dan hidrotermal terhadap produksi gula pereduksi. Penelitian dijalankan dengan membuat suspensi pati dalam (1/20 g pati/ml aquades) kemudian dilakukan proses sonikasi dengan kondisi operasi suhu 40 dan 50 °C untuk berbagai waktu sonikasi (15-120 menit). Setelah dilakukan metode ultrasonik sebagai pre-treatment kemudian dilanjutkan dengan proses hidrotermal. Proses hidrotermal dilakukan pada suhu 100°C dengan tekanan 100 dan 200 bar untuk berbagai waktu hidrotermal (15-120 menit). Sampel yang diperoleh dari masing-masing proses dipisahkan antara padatan dan liquid untuk dianalisis. Padatan dianalisis dengan Scanning Electron Microscopy (SEM), X-Ray Diffraction (XRD), Differential Scanning Calorymetry (DSC), Spektrofotometer UV-Vis dengan metode Anthrone, sedangkan untuk liquid dianalisis dengan menggunakan metode DNS (untuk gula pereduksi).