2019 : KONVERSI LIMBAH SABUT KELAPA MENJADI GULA REDUKSI OLEH KATALIS ENZIM YANG TERIMOBILISASI PADA KITOSAN NANOPARTIKEL MAGNETIK

Prof. Dr. Ir. Soeprijanto M.Sc.
Prof.Dr.Ir. Arief Widjaja M.Eng.

External link

Type

RESEARCH

Keywords

-


Abstract

Sabut kelapa merupakan limbah padat yang mengandung selulosa dan hemiselulosa sehingga dapat dihidrolisis menjadi gula reduksi yang merupakan bahan baku biofuel dan banyak senyawa penting lain. Metode hidrolisis secara enzimatik memiliki banyak keuntungan yaitu yield yang besar, selektifitas tinggi, membutuhkan lebih sedikit energi, dan ramah lingkungan. Akan tetapi harga enzim yang mahal menjadi kendala utama untuk komersialisasi proses. Untuk itu enzim perlu diimobilisasi sehingga dapat dipisahkan dari medium reaksi dan dapat dipakai berulang kali. Metode imobilisasi enzim pada matriks pendukung dengan ikatan kovalen (covalent attachment) dan taut silang (cross linking) memiliki kelebihan karena menghasilkan ikatan yang stabil sehingga tujuan penggunaan enzim berulang kali dapat tercapai secara maksimal. Kitosan banyak dipilih sebagai matriks pendukung karena murah, inert, hidrofilik, dan bersifat biocompatible. Tetapi karena kitosan dan sabut kelapa sama-sama material padat yang tidak larut dalam air, maka reaksi enzim terimobilisasi dengan sabut kelapa menjadi terhambat. Untuk itu penggunaan kitosan berukuran nano akan mengurangi hambatan transfer masa antara enzim dengan sabut kelapa sehingga meningkatkan difusifitas enzim dalam sabut kelapa dan reaksi dapat berlangsung dengan baik. Penggunaan enzim selulase dan xilanase dimaksudkan untuk meningkatkan yield gula yang dihasilkan karena kinerja sinergis kedua enzim ini. Penelitian ini bertujuan untuk mengkonversi limbah sabut kelapa menjadi gula reduksi menggunakan enzim yang diimobilisasi pada kitosan berukuran nano yang dilapisi senyawa magnet untuk memudahkan separasi enzim dari larutannya. Penelitian dilakukan dalam 2 tahap. Tahap I mendapatkan jenis dan panjang ikatan yang memberikan aktifitas dan kestabilan terbaik. Variabelnya: jenis dan panjang ikatan (kitosan, kitosan-GDA, kitosan-asam amino-GDA), pH (3,5,7,9), temperatur (30, 40, 50, 60, 70oC). Tahap II meneliti pengaruh jenis enzim agar menghasilkan yield gula yang tertinggi. Variabelnya: jenis enzim (selulase dari T.reesei, selulase dari A.niger, xilanase), ratio enzim selulase dari T. reesei : A. niger (1:1, 2:1, 1:2), ratio selulase:xilanase (1:1, 2:1, 1:2). Penelitian ini merupakan pengembangan material maju yaitu material katalis yang menjadi salah satu tema penelitian di bawah Pusat Studi Material, Sains dan Nanoteknologi LPPM ITS.