Amobilisasi Saccharomyces cerevisiae FNCC 3012 pada karragenan untuk konversi tetes menjadi bioetanol

ROHENI, Iin, Prof. Dr. Ir. Suwedo Hadiwiyoto, M.S., M.Phil

2010 | Tesis | S2 Magister Sistem Teknik

Telah dipelajari amobilisasi S. cerevisiae pada karragenan untuk fermentasi bioetanol berbahan dasar tetes. Penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi efektifitas dan efisiensi fermentasi menggunakan sel amobil, baik pada skala laboratorium maupun dalam bioreaktor berkapasitas 10 L. Evaluasi didasarkan pada bioetanol yang diproduksi dan kadar gula sisa selama fermentasi. Hasil penelitian menunjukkan jumlah total sel amobil pada karragenan bergantung pada pH dan konsentrasi gel karragenan. Dengan menggunakan rancangan eksperimen Response Surface Method (RSM) yang dikombinasi dengan uji ketahanan gel selama fermentasi didapatkan kadar karragenan 0,85% dan pH 4,5 sebagai kondisi optimum untuk mengamobilisasi S. cerevisiae yang diindikasikan dengan kehilangan massa gel terkecil akibat perendaman selama fermentasi. Berdasarkan konsentrasi bioetanol dan ketahanan gel karragenan selama fermentasi, sel amobil efektif jika digunakan lebih dari dua siklus fermentasi. Fermentasi siklus kedua menggunakan sel amobil menghasilkan bioetanol 22,78% lebih tinggi dari pada fermentasi menggunakan sel bebas. Efektifitas fermentasi bioetanol pada bioreaktor sebesar 92,89% dan 95,14% terhadap bioetanol hasil perhitungan teoritis dan bioetanol yang dihasilkan pada skala laboratorium. Evalusi ekonomi menunjukkan bahwa penggunaan sel amobil akan meningkatkan biaya produksi, namun jika ditinjau dari peningkatan keuntungan yaitu minimum 27,52% akan menutupi peningkatan biaya produksi yang terjadi jika digunakan lebih dari tiga siklus fermentasi.

Immobilized S. cerevisiae on carrageenan was studied for bioethanol fermentation from molasses. The aims of the study were to evaluate effectivity and efficiency of fermentation using that immobilized cells both in laboratory and 10 L capacity bioreactor scales. The evaluation was based on bioethanol production and residual sugar during fermentation. The results showed that the total immobilized cells on carrageenan were depended on the pH and gel concentration. Using Response Surface Method (RSM) design of experiment combined with gel stability test during fermentation found 0,85 % carrageenan and pH 4.5 as the optimum condition for immobilization of S. cerevisiae which was indicated by the lowest mass losing of gel caused by maseration during fermentation. Base on the bioethanol concentration produced and gel stability during fermentation , the immobilized cells were effective used when fermentation was run more than two cycles. The second cycle of fermentation using immobilized cells yielded bioethanol 22.78% higher than the yield of using free cells. Bioethanol fermentation effectivity in immobilized bioreactor were 91.89% and 95.14% when calculated base on the yield of bioethanol theoretically and in laboratory scale, respectivelly. Economic evaluation indicated that the use of immobilized cause increasing of production cost, but increasing the margin of benefit, i. e. minimum 27.52% will cover the increasing of production cost when the used more than three cycles fermentation

Kata Kunci : Amobilisasi, S. cerevisiae, Karragenan, Fermentasi Bioetanol, Perancangan bioreaktor, Immobilization, S. cerevisiae, Carrageenan, Bioethanol Fermentation, Bioreactor design