Sakarifikasi Enzimatik Selulolitik Batang Sorgum (Sorghum bicolor) Sebagai Substrat Fermentasi Bioetanol

Syahrifa, Dewina (2025) Sakarifikasi Enzimatik Selulolitik Batang Sorgum (Sorghum bicolor) Sebagai Substrat Fermentasi Bioetanol. Masters thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 6005231009-Master_Thesis.pdf - Accepted Version Download (2MB)

Abstract

Batang sorgum memiliki banyak potensi untuk dimanfaatkan contohnya sebagai pakan ternak, biomaterial, juga sebagai bahan bakar karena mengandung yield biomassa lignoselulosa yang besar. Sakarifikasi merupakan proses yang penting dimana dapat mengubah biomassa menjadi gula yang dapat difermentasi. Penelitian ini melihat efektivitas desain Plackett-Burman dan central composite design (CCD) Response Surface Methodology (RSM) dalam proses seleksi faktor sakarifikasi dan mendukung produksi bioetanol melalui proses enzimatik dan fermentasi. Pendekatan statistik digunakan untuk mengoptimalkan proses sakarifikasi enzimatik batang sorgum. Desain Plackett–Burman digunakan untuk menyeleksi tujuh faktor penting, yaitu konsentrasi selulase, konsentrasi substrat (1-5%), ukuran partikel substrat (60–100 mesh), suhu (40-50°), pH (4-5), kecepatan agitasi (100–120 rpm), dan waktu inkubasi (1-3 hari). Selulase yang digunakan pada penelitian ini diproduksi dari Trichoderma sp.. Hasil proses seleksi faktor sakarifikasi menunjukkan signifikansi pada faktor waktu dan agitasi. Kedua faktor signifikan tersebut dioptimalkan lebih lanjut menggunakan desain RSM-CCD untuk melihat efek interaksi dan menentukan kondisi optimum. Kondisi optimum proses sakarifikasi ada pada agitasi 100 rpm dengan waktu inkubasi 3 hari. Hasil proses sakarifikasi yang optimal digunakan sebagai sumber karbon dalam proses fermentasi menggunakan Saccharomyces cerevisiae untuk produksi etanol. Dalam kondisi optimal, sakarifikasi menghasilkan konsentrasi gula pereduksi 7,36 mg/mL, yang kemudian difermentasi untuk menghasilkan 2,62% etanol setelah 24 jam.
=====================================================================================================================================
Sorghum stalks have a lot of potential for use, for example as animal feed, biomaterial, and also as biofuel because they contain a large yield of lignocellulosic biomass. Saccharification is an important process that can convert biomass into fermentable sugar. This research observe the effectiveness of Plackett-Burman and central composite design (CCD) Response Surface Methodology (RSM) designs in the saccharification factor selection process and supported bioethanol production through enzymatic and fermentation processes. Statistical design approach is used to optimize the enzymatic saccharification of sorghum stalks using two stages. The Plackett-Burman design was used to select seven important factors: cellulase concentration, substrate concentration (1–5%), substrate size (60–100 mesh), temperature (40–50°C), pH (4–5), agitation speed (100–120 rpm), and incubation time (1–3 days). The cellulase used in this research produced from Trichoderma sp. The results of the saccharification factor selection process showed significance in the factors of time and agitation. These two significant factors were further optimized using a RSM-CCD to examine interaction effects and determine optimal conditions. The optimal conditions for the saccharification process were achieved at 100 rpm agitation speed with a 3 day incubation time. The optimal saccharification process results were used as a carbon source in the fermentation process using Saccharomyces cerevisiae for ethanol production. Under optimal conditions, saccharification produced a reducing sugar concentration of 7.36 mg/mL, which was then fermented to produce 2.62% ethanol after 24 hours.

Item Type:	Thesis (Masters)
Uncontrolled Keywords:	Bioetanol, Sakarifikasi, Selulase, Sorgum, Trichoderma, Bioethanol, Cellulase, Saccharification, Sorghum, Trichoderma
Subjects:	Q Science > QH Biology > QH301 Biology
Divisions:	Faculty of Science and Data Analytics (SCIENTICS) > Biology > 46101-(S2) Master Thesis
Depositing User:	Dewina Syahrifa
Date Deposited:	04 Aug 2025 12:13
Last Modified:	04 Aug 2025 12:13
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/126174

Actions (login required)

View Item