ETHANOL FERMENTATION FROM MOLASSES AND CASSAVA SLURRY USING A THERMOTOLERANT MUTANT OF SACCHAROMYCES CEREVISIAE STRAIN TISTR 5088

WAHYU FIRMANSYAH, Prof. Dr. Ir. Sardjono, MS;Assoc. Prof. Dr. Sirinda Yunchalard

2018 | Skripsi | S1 TEKNOLOGI PANGAN DAN HASIL PERTANIAN

Belakangan ini terdapat peningkatan dalam penggunaan etanol sebagai pengganti bahan bakar fosil. Etanol sendiri dapat diproduksi dari berbagai macam bahan baku yang mengandung gula and polimernya. Pada skala industri produksi etanol biasanya menggunakan mkroorganisme thermofilik, contohnya adalah yeast. Mikroorganisme tersebut dapat tumbuh secara optimal pada rentang suhu 25-37oC. Akan tetapi fermentasi dalam skala besar dapat menghasilkan panas yang tinggi hasil dari aktivitas metabolisme mkroorganisme. Suhu yang tinggi ini dapat menghambat pertumbuhan mikrooragnisme. Oleh karena itu, yeast thermotolerant merupakan salah satu solusiyang dapat membantu industri dalam mengurangi pengeluaran untuk menerapkan sistem pendingin. Penelitian ini bertujuan untuk memperoleh mutan thermotolerant yang dapat tumbuh dalam suhu yag lebih tinggi dari wild type-nya. Saccharomyces cerevisiae sebagai yeast yang paling banyak digunakan untuk fermentasi ethanol dipilih dama pernelitian ini. Wild type Saccharomyces cerevisiae TISTR 5088, yang diperoleh dari Khon Kaen University, Thailand diperlakukan dengan 3% ethyl methanesulfonate untuk melakukan mutagenesis. Hasilnya, diperoleh 44 thermotolerant mutan yang stabil. Kemudian mutan dipilih secara acak untuk melakukan fermentasi menggunakan molase dan hidrolisat singkong untuk menguji performanya. Hasilnya, ketika menggunakan molase sebagai subtrate, mutant memiliki yield etanol sampai 0.25 g/g pada suhu 37oC, 0.31 g/g pada suhu 40oC dan 0.26 g/g pada suhu 42oC. Sedangkan wild type memiliki yield etanol sampai 0.24 g/g pada suhu 37oC dan 0.25 g/g pada suhu 40oC. Sementara itu ketika menggunakan hidrolisat singkong sebagai substrate mutan memiliki yield etanol sampai 0.37 g/g pada suhu 37oC, 0.36 g/g pada suhu 40oC dan 0.33 g/g pada suhu 42oC. Sedangakan wild type memiliki yield etanol sampai 0.40 g/g pada suhu 37oC dan 0.35 g/g pada suhu 40oC. Dengan hasil tersebut, thermotolerant mutan dari Saccharomyces cerevisiae TISTR 5088 memiliki kelebihan dibandingkan wild type-nya ketika fermentasi etanol dilakukan pada suhu tinggi (������¢���¯���¿���½������¥40oC) menggunakan molase dan hidrolisat singkong sebagai substrate.

Over the past decade there has been an increasing interest in using bioethanol as a substitute for fossil fuels since it is a renewable bioenergy. Bioethanol can be produced from a variety of feedstocks containing fermentable sugars and their polymers. Industrial scale production of bioethanol is popularly performed using mesophilic yeast, especially Saccharomyces cerevisiae. This yeast grows optimally in a temperature range of 25������¢���¯���¿���½���¯���¿���½37����¯�¿�½������°C. As heat is generated and accumulated during large scale fermentation, due to fermentation metabolic activities, it is desirable to use a thermotolarant yeast strain to withstand higher temperatures that otherwise could inhibit growth of mesophilic microorganisms. Athermotolerant yeast is one solution to help industry minimize fermentation costs associated with applying required cooling systems. This research aimed to obtain a mutant thermotolerant yeast strain that can grow at a higher temperatures than its wild type. Saccharomyces cerevisiae, as being the most widely used strain for ethanol fermentation, was used as the wild type strain in this experiment. Wild type Saccharomyces cerevisiae TISTR 5088, obtained from Khon Kaen University, Thailand was subjected to 3% ethyl methanesulfonate to induce mutagenesis. As a result 44 stable thermotolerant mutants were obtained. Randomly chosen mutants were then used for fermentation using molasses and cassava hydrolysate to check fermentation performance. When using molasses as substrate, mutants yielded ethanol up to 0.25 g/g at 37oC, 0.31 g/g at 40oC and 0.26 g/g at 42oC, whereas wild types have ethanol yields up to 0.24 g/g at 37oC and 0.25 g/g at 40oC. When using cassava hydrolysate as substrate mutants yielded ethanol up to 0.37 g/g at 37oC, 0.36 g/g at 40oC and 0.33 g/g at 42oC, while wild types have ethanol yields up to 0.40 g/g at 37oC and 0.35 g/g at 40oC. This indicates that the thermotolerant mutants (coded MT07) of Saccharomyces cerevisiae TISTR 5088 had an advantage over their wild types when fermenting ethanol at higher temperature (������¢���¯���¿���½������¥40oC) using molasses and cassava hydrolysates as substrate.

Kata Kunci : ethanol, yeast, mutant, thermotolerant, molasses, cassava