Produksi Gula Reduksi dari Sabut Kelapa dengan Menggunakan Kombinasi Enzim Selulase dari A.Niger dan T.Reesei Terimobilisasi pada Chitosan Magnetic Microparticle

Sitompul, Lidya Lorenta and Putri, Irma Nurhanifah Fenda (2017) Produksi Gula Reduksi dari Sabut Kelapa dengan Menggunakan Kombinasi Enzim Selulase dari A.Niger dan T.Reesei Terimobilisasi pada Chitosan Magnetic Microparticle. Undergraduate thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

[img]
Preview
Text
2315105001_2315105011-Undergraduate_Theses.pdf - Published Version

Download (2MB) | Preview

Abstract

Salah satu limbah biomassa yang melimpah dan belum dimanfaatkan secara optimal di Indonesia adalah sabut kelapa. Kandungan 26,68% selulosa, 17,87% hemiselulosa dan 41,2% lignin di dalam sabut kelapa dapat berpotensi menghasilkan gula reduksi. Produksi gula reduksi dari sabut kelapa menggunakan metode hidrolisa enzimatis karena menghasilkan yield produk lebih besar, selektifitas lebih tinggi, membutuhkan lebih sedikit energy, kondisi operasi yang lebih moderat dan ramah lingkungan. Hidrolisa selulosa secara enzimatik dilakukan dengan enzim selulase yang dihasilkan oleh fungi A.niger dan T.reesei. Penggunaan kombinasi enzim dari 2 fungi tersebut karena T.reesei mempunyai kemampuan memproduksi endo dan eksoglukanase yang kuat sedangkan A.niger mempunyai kemampuan memproduksi -glucosidase yang kuat sehingga gula reduksi yang dihasilkan lebih efisien. Akan tetapi, sifat enzim yang sulit dipisahkan dan harganya yang mahal menjadi hambatan. Permasalahan tersebut dapat diatasi dengan mengimobilisasi enzim pada material chitosan sehingga enzim dapat dipakai berulang kali. Chitosan dipilih karena murah, inert, hydrofilik, dan support yang biocompatible tetapi masalah hambatan transfer massa muncul karena chitosan dan sabut kelapa sama-sama insoluble. Chitosan dan sabut kelapa yang tercampur sulit untuk dipisahkan, sehingga pada penelitian ini digunakan chitosan yang dimodifikasi menjadi chitosan magnetic microparticle yang dapat berfungsi untuk memudahkan pengambilan chitosan dari sabut kelapa. Variabel pada penelitian ini adalah kombinasi antara enzim dari Aspergillus niger dan Trichoderma reesei dengan perbandingan massa dalam gram yaitu 1:2; 2:1; dan 1:1. Variabel lainnya pada penelitian ini yaitu substrat CMC, microcrystalline, dan sabut kelapa. Material pendukung yang digunakan sebagai carrier adalah chitosan, chitosan-GDA, chitosan+magnet, dan chitosan-GDA+magnet. Kebaharuan pada penelitian ini adalah produksi gula reduksi dari sabut kelapa dengan melakukan kombinasi antara enzim selulase dari A.niger dan T.reesei yang diimobilisasi pada chitosan magnetic microparticle. Dari penelitian ini dapat dihasilkan chitosan dengan ukuran 815,0 μm – 305,1 μm. Protein terimobilisasi paling banyak terserap yaitu 6 mg, dengan persentase penyerapan enzim mencapai 92,60%. Telah dibuktikan juga bahwa, hidrolisis dengan menggunakan kombinasi enzim A.niger dan T.reesei yang terimobilisasi pada chitosan menghasilkan nilai yang lebih besar dibandingkan dengan hidrolisis tanpa kombinasi. Namun, hidrolisis substrat sabut kelapa dengan menggunakan carrier chitosan-GDA tidak memberikan pengaruh yang signifikan pada penambahan konsentrasi gula reduksi, dengan konsentrasi gula reduksi carrier chitosan 0,5074 g/L dan pada carrier chitosan-GDA 0,4316 g/L Modifikasi chitosan dengan ditambahkan magnetic microparticle yang bertujuan untuk pemisahan enzim dengan substrat dapat dilakukan. =====================================================================One of the abundant biomass waste and not used optimally in Indonesia is coconut husk. The content on coconut husk is 26,68% cellulose, 17,87% hemicellulose, and 41,2% lignin can potentially produce reducing sugars. Reducing sugar production from coconut husk using enzymatic hydrolysis method for generating greater product yield, higher selectivity, require less energy, are more moderate operating conditions and environment friendly. Enzymatic hydrolysis of cellulose performed by cellulase enzymes produced by fungi A.niger and T.reesei. The combined use of two fungal enzymes such as T. reesei has the capability of producing endo and eksoglukanase stronger while A.niger have the ability to produce -glucosidasen stronger that reducing sugar can produced more efficiently. However, the nature of the enzyme that is difficult to separate and become an obstacle to its price. These problems can be overcome by immobilizing the enzyme on chitosan material so that the enzyme can be used repeatedly. Chitosan chosen because it is cheap, inert, hydrofilik, and support the biocompatible but mass transfer bottleneck problem arises because chitosan and coconut husk equally insoluble. A mixed of chitosan and coconut husk are difficult to separate, so in this study used a modified chitosan into chitosan magnetic microparticle that can serve to facilitate the retrieval of chitosan from coconut husk. The variables in this study were a combination of enzyme from Aspergillus niger and Trichoderma reesei with mass ratio in gram ie 1: 2; 2: 1; And 1: 1. Other variables in this research are CMC substrate, microcrystalline, and coconut husk. Supporting material used as a carrier is chitosan, chitosan-GDA, chitosan + magnet, and chitosan-GDA + magnets. A new feature in this study is the reduction of sugar production from coconut husk with a combination of cellulase enzymes from A.niger and T.reesei immobilized on magnetic chitosan microparticle. From this research can be produced chitosan with size 815,0 μm - 305,1 μm. The most immobilized proteins are absorbed ie 6 mg, with the percentage of enzyme absorption reaching 92,60%. It has also been shown that, hydrolysis using a combination of enzyme-derived A.niger and T.reesei enzymes in chitosan yields greater value than hydrolysis without combination. However, the hydrolysis of the coco fiber substrate by using chitosan-GDA carrier did not give a significant effect on the addition of reducing sugar concentration, with the reducing sugar concentration of chitosan 0,5074 g / L and the chitosan-GDA carrier 0,4316 g / L chitosan modification with added magnetic microparticle which aims to separation enzyme with substrate can be done.

Item Type: Thesis (Undergraduate)
Uncontrolled Keywords: Coconut Husk, Immbolized Enzyme, Hydrolysis, Chitosan, Chitosan Magnetic, Combination of A.Niger and T.Reesei.
Subjects: Q Science > QD Chemistry > QD320 Cellulose. Hydrolysis
Divisions: Faculty of Industrial Technology > Chemical Engineering > 24201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User: Irma Nurhanifah Fenda Putri Putri
Date Deposited: 17 Nov 2017 07:13
Last Modified: 06 Mar 2019 03:02
URI: https://repository.its.ac.id/id/eprint/43752

Actions (login required)

View Item View Item