1
Pembuatan Etanol Dari Nira Siwalan (Borassus flabellifer L) Dengan Proses Fermentasi Ekstraktif Secara Immobilisasi Sel Dalam Packed Bed Bioreactor Astuti Lisa Wardany, Azlina Tyara Putri, Tontowi Ismail, Tri Widjaja Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111 Indonesia e-mail:
[email protected] Abstrak—Produksi bioethanol untuk mengatasi semakin langkanya bahan bakar minyak berbasis fosil terus berkembang. Jika ditinjau dari berbagai aspek ternyata nira siwalan merupakan salah sati bahan baku yang potensial dalam memproduksi bioethanol. Dalam upaya meningkatkan produktivitas dan yield etanol dari nira siwalan ini, dilakukan proses fermentasi ekstraktif secara kontinyu. Penelitian produksi etanol dari nira siwalan ini dilakukan dengan mengombinasikan proses fermentasi secara immobilisasi sel dalam packed bed bioreactor dan proses ekstraksi dengan menggunakan pelarut n-amyl alcohol. Mikroorganisme yang digunakan ialah Zymomonas mobilis A3 dan Saccharomyces cerevisiae untuk membandingkan kemampuan keduanya dalam mengubah nira siwalan menjadi etanol. Selain itu juga digunakan beberapa rasio recycle yang mengembalikan rafinat ke fermentor untuk mengembalikan gula yang tersisa. Hasil penelitian menunjukkan bahwa dalam produksi etanol dari nira siwalantanpa recycle, produktivitas dan yield terbaik yang dihasilkan oleh Saccharomyces cerevisiae. Sedangkan bila menggunakan recycle, produktivitas dan yield terbaik dihasilkan oleh Zymomonas mobilis A3 dengan rasio recycle 50%. Kata Kunci— Etanol, fermentasi ekstraktif, immobilisasi sel, nira siwalan, yield, Zymomonas mobilis termutasi
I. PENDAHULUAN ira siwalan (Borassus flabellifer L) merupakan bahan baku yang cukup potensial diantaranya karena jumlahnya melimpah di Indonesia yaitu pohon yang dapat tumbuh di banyak daerah dengan produktivitas yang cukup tinggi, kandungan gula di dalamnya sekitar 10%-20% yang merupakan kadar gula optimum dalam proses pebuatan bioethanol dengan fermentasi, serta pemanfaatannya yang masih digunakan hanya untuk bahn baku gula(bukan bahan pangan pokok) dan minuman tuak(legen). Nira siwalan banyak tersedia di Tuban(Jawa Timur). Adapun nira siwalan yang digunakan dalam penelitian ini berasal dari Lamongan (Jawa Timur). Fermentasi pada umumnya menggunakan proses batch. Pada proses batch, kadar dan produktivitas etanol yang dihasilkan rendah karena adanya inhibisi dari etanol yang terbentuk pada fermentor akan meracuni mikroorganisme yang berperan dalam pembentukan etanol itu sendiri. Adanya inhibisi etanol akan menurunkan secara perlahanlahan dan bahkan dapat menghentikan pertumbuhan serta produksi dari mikroorganisme [1]. Saat konsentrasi etanol
N
dari fermentasi broth mencapai 12% (v/v) pertumbuhan spesifik mikroorganisme dan rate spesifik mikroorganisme akan menurun, densitas sel dalam fermentor yang ada akan menjadi rendah sehingga banyak larutan gula yang tidak terfermentasi dengan sempurna. Fermentasi kontinyu adalah solusi yang dapat digunakan untuk meningkatkan laju produksi etanol [2]. Salah satu teknik fermentasi kontinyu yang paling sering digunakan adalah teknik immobilisasi sel dalam packed bed bioreaktor. Fermentasi ekstraktif adalah suatu metode yang dapat digunakan untuk mengurangi inhibisi dari etanol, dimana etanol itu sendiri akan segera dipisahkan dari broth ketika proses fermentasi itu berlangsung. Pada fermentasi ekstraktif secara kontinyu, masih terdapat banyak gula pada substrat yang belum terkonversi menjadi etanol karena waktu tinggal dalam fermentor yang relatif singkat, sehingga adanya recycle dari rafinat yang dikembalikan ke fermentor akan dapat meningkatkan yield dan produktivitas etanol. Proses fermentasi dilakukan terpadu dengan proses ekstraksi yang diharapkan mampu mengurangi beban energi saat melakukan proses distilasi. Untuk melakukan proses ekstraksi perlu digunakan pelarut yang baik dalam purifikasinya. Alkohol adalah salah satu kelas solven yang lebih baik. Pemilihan pelarut pada proses ekstraksi etanol dari broth sintetis dan broth fermentasi dengan menggunakan pelarut n-amil alkohol, 1-dodekanol, dan 1oktanol pada packed column ekstraktor menunjukkan hasil bahwa performa solven untuk ekstraksi yang paling baik adalah pelarut n-amil alkohol [3]. Ada beberapa karakteristik mikroorganisme yang digunakan untuk fermentasi antara lain mempunyai kemampuan tumbuh dan berkembang biak dengan cepat dalam substrat yang sesuai, dapat menghasilkan enzim dengan cepat untuk mengubah glukosa menjadi alkohol, mempunyai daya fermentasi yang tinggi terhadap glukosa, fruktosa, galaktosa dan maltosa, mempunyai daya tahan dalam lingkungan di kadar alkohol yang relatif tinggi, serta tahan terhadap mikroba lain. Dalam proses fermentasi untuk menghasilkan etanol salah satunya dapat memakai ragi roti (Saccharomyces cerevisiae) [4] dan Zymomonas mobilis adalah kandidat mikroorganisme yang terbaik untuk industri alkohol [5]. Penelitian ini mengenai proses fermentasi-ekstraktif yang dilakukan secara kontinyu dan terpadu dalam reaktor packed bed (fermentor) menggunakan teknik imobilisasi sel
2 pada κ-karaginan sebagai supporting matrice, dengan teknik recycle dari rafinat yang keluar dari ekstraktor ke fermentor sehingga diharapkan mampu meningkatkan produktivitas etanol dan yield etanol yang tinggi. II. METODE PENELITIAN Bahan dan Peralatan Bahan yang digunakan antara lain: nira siwalan, fermipan, Zymomonas mobilis termutasi, PDA, ҡ-karaginan (merk Fluka), KH2PO4, (NH4)2SO4, MgSO4.7H2O, KCl, NaCl, NaK-tartrat, Na-metabisulfit, glukosa, DNS, aquadest,dan n-amyl alcohol. Sedangkan peralatan yang ialah: bioreaktor packed bed, pompa peristaltic, spektrofotometer, Gas Chromatography (GC), inkubator shaker, autoclave, analytical balance, hot plate, stirrer, Erlenmeyer, beaker glass, gelas ukur, kawat ose, corong pemisah, labu ukur serta kolom ekstraktor. Kondisi operasi dan dimensi peralatan penelitian yang digunakan seperti pada tabel berikut: Tabel 1. Kondisi Operasi dan Dimensi Peralatan Penelitian Keterangan Kondisi Operasi Proses Fermentasi kontinyu Konsentrasi Glukosa 152,3284028 g/L (15%) pH 4-5 Suhu 29-30°C (suhu ruangan) Carrier immobilisasi қ-karaginan Berat bead 250 gram Konsentrasi қ-karaginan 2% Laju alir feed 10 mL/menit Laju alir pelarut 20 mL/menit Dillution rate 2,45 jam-1 Recycle ratio tanpa recycle, 50% dan 60% Periode pengambilan sample 6 jam selama 90 jam Fermentor Tipe Packed bed Volume liquid dalam reaktor 245 mL Volume bead dalam reaktor 314 mL Tinggi Reaktor 52 cm Diameter Reaktor 3,7 cm Kolom Ekstraksi Tinggi 45 cm Diameter 3,2 cm Diameter Packing 2,5 cm Tinggi Packing dalam kolom 35 cm Pretreatment Nira Siwalan. Pretreatment nira siwalan dilakukan dengan jalan memanaskan nira pada suhu 80oC selama 20 menit, kemudian mendinginkannya hingga suhu ruangan. Kemudian disterilisasi menggunakan autoclave pada suhu 121oC dan tekanan 15 psia selama 15 menit, kemudian mendinginkannya hingga suhu ruangan. Lalu menambahkan 5,19 g (NH4)2SO4 , KH2PO4 1,53 g, MgSO4.7H2O 0.55 gram sebagai media nutrisi [6]. Pengembangan Kultur Untuk membiakkan Saccharomyces cerevisiae langkah pertama yang perlu disiapkan adalah nira siwalan sebanyak 100 mL dalam erlenmeyer lalu dipanaskan hingga
suhunya 800C selama 10 menit lalu mendinginkan hingga suhunya 300C. Lalu nira siwalan ditambah dengan media nutrisi (1 g (NH4)2SO4, KH2PO4 1 g, MgSO4.7H2O 0.5 gram, yeast ekstrak 10 gram)[7]. Sebanyak 3 gram fermipan ditimbang di neraca analitik kemudian dimasukkan ke dalam 100 mL nira siwalan. Setelah nira siwalan dan fermipan tercampur, erlemeyer tersebut diinkubasi dalam incubator shaker pada suhu 36oC selama 15 jam. Sedangkan untuk Zymomonas mobilis termutasi dilakukan dengan jalan menggoreskannya secara zig-zag pada media PDA (Potato Dextrose Agar) yang miring pada tabung reaksi. Kemudian diinkubasi dalam inkubator pada suhu 35oC . Pembuatan Starter dan Immobilisasi Sel Sebelum proses fermentasi dan ekstraksi dilakukan, starter pelu dibuat dan sel diimobilisasikan terlebih dahulu. Langkah yang dilakukan ialah mengambil biakan Zymomonas mobilis termutasi dengan kawat ose steril pada biakan agar miring yang telah diinokulasikan. Menanamkan biakan tersebut sebanyak 5 ose ke dalam 100 mL nira ditambah media nutrisi (1 g (NH4)2SO4, KH2PO4 1 g, MgSO4.7H2O 0.5 gram, yeast ekstrak 10 gram). Proses ini disebut pembuatan starter. Kemudian membiakkan dalam inkubator shaker pada suhu 300C selama 15 jam. Melarutkan 10 gram karaginan dalam 450 mL aquadest, kemudian memanaskannya pada suhu 700C sampai mulai terbentuk gel (pemanasan selama 15 menit). Mendinginkan larutan Karaginan hingga suhu 500C. Mencampur 50 ml starter dengan 450 ml larutan karaginan sehingga konsentrasi larutan campuran menjadi 2%. 50 mL larutan campuran tersebut dicetak dalam 1000 mL larutan KCl 3,5%, hingga terbentuk bead yang diinginkan. Bead tersebut mengeras dalam waktu 15 menit. Mencuci bead dengan larutan NaCl 0,85%. Untuk meningkatkan pertumbuhan sel, bead dimasukkan dalam production medium (nira untuk feed) kemudian diinkubasi di dalam inkubator shaker selama 24 jam. Bead disimpan pada temperatur 4oC sampai sel digunakan. Proses Fermentasi Ekstraktif Pertama kali yang dilakukan ialah bead immobilisasi sel dimasukkan dalam fermentor. Nira steril dialirkan dengan pompa peristaltik ke dalam fermentor (bioreaktor packed bed), dan aliran keluar dari fermentor dialirkan ke ekstraktor. Mengalirkan n-amyl alcohol yang digunakan sebagai pelarut ke dalam packed column secara countercurrent. Rafinat dari kolom ekstaktor ditampung lalu dialirkan ke ekstraktor, untuk fermentasi ekstraktif tanpa recycle. Sedangkan untuk yang direcycle, rafinat yang ditampung dipompakan kembali ke dalam fermentor dengan rasio recycle terhadap feed sebesar 50% dan 60%. Mengambil sample hasil fermentasi (broth), ekstrak, dan rafinat sebagai sampel setiap 6 jam selama 90 jam. Menganalisa kadar glukosa sisa pada sample (broth) dengan metode DNS. Menganalisa kadar etanol hasil ekstrak dengan metode GC. III.HASIL DAN DISKUSI Penelitian ini bertujuan untuk meningkatkan produktivitas etanol dan yield yang dihasilkan proses fermentasi kontinyu dan ekstraksi secara terintegrasi menggunakan Zymomonas mobilis termutasi dan Saccharomyces cerevisiae (fermipan) yang diimmobilisasi.
3 Immobilisasi ini merupakan metode penjebakan (entrapment) dalam matriks berpori yaitu қ-karaginan. Bahan baku yang digunakan adalah nira siwalan dengan konsentrasi gula reduksi total sebesar 15%. Immobilisasi sel қ-karaginan diawali dengan pembuatan carrier қ-karaginan yang dicetak dalam bentuk bead (bulatan-bulatan kecil) dengan ukuran diameter 2 mm dengan konsentrasi қkaraginan sebesar 2%. Dengan ukuran bead yang kecil diharapkan dapat meningkatkan luas permukaan kontak antara solid-liquid per unit volume bioreactor[8]. Proses ini dilakukan secara terintegrasi dengan adanya sistem recycle dari rafinat. Proses fermentasi kontinyu dalam packed bed Bioreactor dilakukan dengan jalan mengalirkan feed steril ke dalam fermentor selama 90 jam dengan dillution rate 2,45 jam-1 dan dilanjutkan dengan recycle dengan rasio 50% dan 60%.
Gambar 1. Set-Up Peralatan Fermentasi-Ekstraktif Kontinyu Terpadu dalam Reactor Packed-Bed Tanpa Recycle
Larutan effluent overflow dari titik keluaran di bagian atas bioreaktor Packed bed. Untuk mencegah agar bead tidak terikut keluar, bead ditahan dengan kawat jaring penahan dengan diameter yang kecil di bagian atas fermentor dan bagian bawah fermentor juga diberi kawat jaring penyangga agar penyaring tidak bergeser. Broth dari fermentor diambil setiap 6 jam selama 90 jam. Setelah 90 jam, broth dialirkan ke dalam kolom ekstraksi dan dibiarkan untuk memenuhi ¾ dari kolom. Selanjutnya broth dalam kolom ekstraksi dikontakkan dengan solven yang dialirkan secara countercurrent. Solven yang digunakan dalam penelitian ini adalah N - amyl alcohol dengan rate 20 mL/menit. N – amyl alcohol merupakan alkohol dengan jumlah atom C5, dimana alkohol dengan atom C1-C10 dapat bersifat toksik terhadap mikroorganisme fermentasi[9]. Namun n-amyl alcohol tetap digunakan sebagai pelarut dalam proses ekstraksi ini sebab dapat melakukan proses purifikasi etanol hasil fermentasi dengan lebih baik dibandingkan solven yang lain[10].
Gambar 3. Grafik Konsentrasi Gula Sisa terhadap Waktu Pengambilan Sample menggunakan Saccharomyces cerevisiae
Gambar 4. Grafik Konsentrasi Gula Sisa terhadap Waktu Pengambilan Sample menggunakan Zymomonas mobilis A3
Gambar 2. Set-Up Peralatan Fermentasi-Ekstraktif Kontinyu Terpadu dalam Reactor Packed-Bed Dengan Recycle
Percobaan fermentasi kontinyu diawali dengan set up alat fermentor yang kemudian sel yang diimmobilisasi dimasukkan ke dalam kolom fermentor tersebut. Sebelum percobaan dilakukan, terlebih dahulu dilakukan pengukuran kadar glukosa dalam nira siwalan dengan menggunakan metode DNS (asam 3,5-dinitrosalisilat) dan didapatkan kadar glukosa sebesar 1350,825 g/L. Untuk memperoleh kadar glukosa pada feed sebesar 15% nira siwalan ditambahkan aquadest hingga volumenya 1 liter. Feed yang sudah steril kemudian diumpankan melalui bagian bawah fermentor secara kontinyu.
Gambar 3 merupakan grafik konsentrasi gula reduksi sisa yang difermentasi oleh Saccharomyces cerevisiae.Pada percobaan dengan recycle 50% mulai menampakkan konsentrasi gula sisa yang lebih stabil yang menandakan bahwa Saccharomyces cerevisiae mulai mampu beradaptasi terhadap substrat dan kondisi yang diberikan. Saat dilakukan recycle sebesar 60%, penurunan konsentrasi gula sisa tampak cenderung lebih stabil yang menandakan bahwa Saccharomyces cerevisiae telah mampu beradaptasi dengan subtrat yang diberikan. Kadar gula sisa yang cenderung turun namun pada jam-jam tertentu meningkat kembali dan begitu seterusnya, diperkirakan terjadi karena packed bed bioreactor ini bersifat kontinyu sehingga feed yang masuk selalu dalam keadaan baru. Sedangkan pada gambar 4 kestabilan konsentrasi gula sisa dicapai pada recycle 60% oleh Zymomonas mobilis. Kondisi steady state mulai dicapai pada sampel ke-8
4 (t=48jam). Hal ini disebabkan Zymomonas mobilis A3 termutasi telah dapat beradaptasi dengan substrat sehingga etanol yang dihasilkan relatif stabil pula. Penurunan konsentrasi gula reduksi ini disebabkan karena performa bead yang mulai menurun sehingga difusi substrat tidak optimum dan kadar gula reduksi residu mengalami kondisi fluktuatif[11]. Beberapa keunggulan yang dimiliki oleh Zymomonas mobilis termutasi dibandingkan dengan Saccharomyces cerevisiae, yaitu antara lain yield etanol yang dihasilkan akan lebih tinggi dan waktu yang lebih singkat, produksi biomassa yang lebih rendah, toleransi etanol lebih tinggi selama proses fermentasi berlangsung, tidak perlu mengontrol kelebihan oksigen selama proses fermentasi [12]. Pengaruh Jenis Mikroba dan Rasio Recycle terhadap Konsentrasi Etanol yang Dihasilkan Pada penelitian ini dilakukan proses fermentasi ekstraktif terpadu dimana untuk proses fermentasi dilakukan selama 90 jam dan setelah 90 jam effluent dari fermentor dialirkan ke kolom ekstraksi. Untuk pengambilan sampel ekstraksi ini dilakukan di tiga titik yaitu effluent fermentor, rafinat dan ekstrak.
malah terjadi penurunan konsentrasi etanol yang dihasilkan. Penambahan substrat gula pada proses fermentasi memang dapat meningkatkan konsentrasi etanol yang dihasilkan, namun bila dilakukan penambahan substrat gula terus menerus hingga melampaui konsentrasi gula kritisnya, malah akan menurunkan konsentrasi etanol yang dihasilkan. Menurunnya konsentrasi ini disebabkan oleh substrat yang bersifat inhibitor, menghambat kinerja mikroba selama proses fermentasi[13]. Selain itu hal ini juga disebabkan oleh rafinat yang dikembalikan ke dalam fermentor. Tujuan recycle ini ialah untuk mengembalikan gula ke dalam fermentor untuk difermentasi kembali, namun tidak menutup kemungkinan terdapat solven n-amyl alcohol yang terdapat di rafinat ikut masuk ke dalam fermentor, sehingga menjadi racun yang menghambat kinerja mikroba. Solven namyl alcohol merupakan alkohol dengan jumlah atom C5, dimana untuk alkohol dengan jumlah atom C1-C10 merupakan solven yang bersifat racun terhadap mikroorganisme[14].
Gambar 6. Grafik Pengaruh Rasio Recycle dan Masing-Masing Mikroba terhadap Produktivitas Etanol Gambar 5. Grafik Pengaruh Rasio Recycle dan Masing-Masing Mikroba terhadap Konsentrasi Etanol
Gambar 5 di atas menunjukkan bahwa konsentrasi etanol yang dihasilkan oleh Zymomonas mobilis termutasi pada berbagai variabel rasio recycle lebih baik dibandingkan dengan yang dihasilkan oleh Saccharomyces cerevisiae. Pada kondisi tanpa recycle, etanol yang dihasilkan oleh Zymomonas mobilis termutasi ialah sebesar 9,26 g/L sedangkan yang dihasilkan oleh Saccharomyces cerevisiae sebesar 7,07 g/L. Pada rasio recycle 50% Zymomonas mobilis termutasi mampu menghasilkan konsentrasi etanol sebesar 43,83 g/L sedangkan Saccharomyces cerevisiae hanya mampu menghasilkan konsentrasi etanol sebesar 25,98 g/L. Dan pada kondisi rasio recycle 60%, terjadi penurunan konsentrasi etanol yang dihasilkan oleh Zymomonas mobilis termutasi yaitu sebesar 38,78 g/L, sedangkan Saccharomyces cerevisiae hanya mampu menghasilkan konsentrasi etanol sebesar 4,37 g/L, bahkan lebih rendah dibandingkan kinerjanya bila tidak direcycle. Setelah dilakukan recycle dengan rasio 50% konsentrasi etanol yang dihasilkan oleh kedua mikroorganisme meningkat. Hal ini dikarenakan gula yang masih tersisa di dalam rafinat dikembalikan lagi ke dalam fermentor, sehingga lebih banyak gula yang bisa dikonversikan menjadi etanol. Namun saat dilakukan rasio recycle 60%,
Gambar 7. Grafik Pengaruh Rasio Recycle dan Masing-Masing Mikroba terhadap Yield Etanol
Pengaruh Jenis Mikroba dan Rasio Recycle terhadap Yield dan Produktivitas Etanol yang Dihasilkan Gambar 6 dan 7 menunjukkan pengaruh rasio recycle dan kinerja mikroba terhadap yield dan produktivitas etanol yang dihasilkan. Dari gambar 6 dan 7 di atas tampak bahwa saat tidak dilakukan recycle rafinat, hasil yield dan produktivitas etanol dari Saccharomyces cerevisiae lebih baik dibandingkan yang dihasilkan oleh Zymomonas mobilis A3. Hasil yang dicapai yaitu sebesar 5,33 % dan 17,31 g/L.jam. Namun yield dan produktivitas optimum terjadi pada rasio recycle 50% sebesar 33,63% dan 161,02 g/L.jam dengan Zymomonas mobilis A3. Dan saat rasio recycle dinaikkan menjadi 60 %, hasil yield dan produktivitas dari
5 kedua mikroba menurun, namun Zymomonas mobilis A3 tetap memberikan hasil yang lebih baik yaitu sebesar 25,35% dan 151,97 g/L.jam. Pada saat tidak dilakukan recycle mikroba Saccharomyces cerevisiae memberikan hasil yang lebih baik dibandingkan Zymomonas mobilis A3 disebabkan oleh tidak ada solven yang terlarut di dalam rafinat yang masuk ke dalam fermentor. Sebab sifat Saccharomyces cerevisiae lebih tidak tahan terhadap alkohol dibandingkan Zymomonas mobilis A3. Kemudian terjadi peningkatan yield dan produktivitas yang signifikan setelah recycle, terutama tampak pada hasil yield dan produktivitas yang diberikan oleh Zymomnas mobilis A3, disebabkan karena adanya recycle gula yang ada di rafinat dikembalikan ke dalam feed sehingga menyebakan gula yang terdapat di fermentor semakin banyak dan gula yang terkonversi menjadi etanol semakin banyak pula. Sedangkan pada recycle 60% terjadi penurunan yield dan produktivitas etanol, terutama yang ditunjukkan oleh Saccharomyces cerevisiae yang bahkan hasil yield dan produktivitasnya menjadi lebih rendah dibandingkan yang dihasilkan Saccharomyces cerevisiae itu sendiri bila tanpa recycle. Salah satu hal yang mempengaruhi produktivitas etanol dari penelitian ini adalah konsentrasi dan dillution rate. Dengan adanya rasio recycle dalam penelitian ini, nantinya diharapkan flowrate yang masuk ke fermentor semakin besar sehingga dillution ratenya juga semakin besar. Untuk recycle 60% didapatkan hasil yang lebih kecil daripada recycle 50%. Hal ini dikarenakan pada recycle 60% diperoleh kadar etanol yang kecil, meskipun memiliki dillution rate yang besar yaitu 3,92 jam-1. Ketika flowrate dinaikkan dengan tujuan meningkatkan dillution rate maka akan terjadi backpressure yang disebabkan oleh adanya gas CO2 dalam reaktor, sehingga hal ini dapat menghambat laju alir flowrate yang masuk ke fermentor.
[4]
[5]
[6]
[7]
[8]
[9]
[10]
[11]
[12]
[13]
[14]
[15]
IV. KESIMPULAN Kesimpulan penelitian ini ialah proses fermentasi ekstraktif secara kontinyu tanpa recycle menggunakan Saccharomyces cerevisiae memberikan hasil produktivitas dan yield etanol yang lebih baik jika dibandingkan dengan Zymomonas mobilis termutasi yaitu masing-masing sebesar 17,31 g/L.jam dan 5,33%. Sedangkan produktivitas dan yield etanol dengan proses fermentasi kontinyu dan ekstraksi secara terintegrasi dengan recycle 50% dari rafinat menggunakan Zymomonas mobilis termutasi adalah yang terbaikyaitu 161,02 g/L.jam dan 33,63%. UCAPAN TERIMA KASIH Penulis A.L. dan A.T. mengucapkan terima kasih kepada Direktorat Pendidikan Tinggi, Departemen Pendidikan dan Kebudayaan Republik Indonesia yang telah memberikan dukungan finansial melalui Dana Hibah Penelitian tahun 2012-2013. DAFTAR PUSTAKA [1]
[2]
[3]
Minier, M, Goma,G. 1982. Ethanol Production by Extractive Fermentation, Biotechnology and Bioengineering, John wiley & 5ons, Inc. Cheng, H.C., Wang, F.S., 2008. Optimal biocompatible solvent design for a two-stage extractive fermentation process with cell recycling. Computers and Chemical Engineering 32: 1385–1396 Widjaja, T., Altway, A., Purwantiningsih, I., Praba, A., 2012. Liquidliquid Extraction to Separate Ethanol from Synthetic Broth Using n-
[16] [17]
[18] [19]
[20]
[21]
[22]
[23]
Amyl Alcohol and 1-Dodecanol as Solvent in Packed Column. International Review of Chemical Engineering (I.RE.CH.E.). Vol. 4. N.6 Barros, M.R.A., J.M.S Cabra dan J.M.Novais, 1986, Production Ethanol by Immobilized Saccharomyces Bayanus in an extractive Fermentation System, Biotechnology and Bioengineering Vol XXIX hal 1097-1104. Gunasekaran, P. dan Raj, K.C. 1999. Fermentation TechnologyZymomonas mobilis, Departement of Microbial Technology, School of Biological Sciences, Mandurai Kamaraj University: India. Cazetta, M.L., Celligoi, M.A.P.C., Buzato, J.B., dan Scarmino, I.S. 2007. Fermentation of Molasses by Zymomonas mobilis : Effects of Temperature and Sugar Concentration on Ethanol Production, Science Direct Elsevier, Bioresource Technology 98, 2824-2828. Goksungur, Y. dan Zorlu, N. 2000. Production of Ethanol From Beet Molasses by Ca-Alginate Immobilized Yeast Cells in a Packed-Bed Bioreactor, Turk J Biol, 25, 265-275. Margaritis, A., Bajpai, Pramod K., dan Wallace, J. Blair. 1981. High Ethanol Productivities Using Small Ca-Alginate Beads of Immobilized Cells of Zymomonas Mobilis, Biotechnology Letters, Vol.3, 11, 613-618. Offemen,D., Richard, K.Stephenson, Serena, Franqui, Diana, L.Cline, Jessica. 2008. Extraction of ethanol with higher alcohol aolvents and their toxicity to Yeast, New York: Elsevier Scientific Publishing Company, Asterdam-Oxford. Widjaja, T., Altway, A., Purwantiningsih, I., Praba, A., 2012. Liquidliquid Extraction to Separate Ethanol from Synthetic Broth Using nAmyl Alcohol and 1-Dodecanol as Solvent in Packed Column. International Review of Chemical Engineering (I.RE.CH.E.). Vol. 4. N.6 Barros, M.R.A., J.M.S Cabra dan J.M.Novais, 1986, Production Ethanol by Immobilized Saccharomyces Bayanus in an extractive Fermentation System, Biotechnology and Bioengineering Vol XXIX hal 1097-1104. Bai, J.W., Anderson, W.A., and Moo-Young, M., 2008, Research review paper: Ethanol fermentation technologies from sugar and starch feedstocks, Biotechnology Advances 26, 89–105. Goksungur, Y. dan Zorlu, N. 2000. Production of Ethanol From Beet Molasses by Ca-Alginate Immobilized Yeast Cells in a Packed-Bed Bioreactor, Turk J Biol, 25, 265-275. Offemen,D., Richard, K.Stephenson, Serena, Franqui, Diana, L.Cline, Jessica. 2008. Extraction of ethanol with higher alcohol aolvents and their toxicity to Yeast, New York: Elsevier Scientific Publishing Company, Asterdam-Oxford. Alfena, Chrisnawati, Rosa. S., 2009, Produksi Etanol Menggunakan Mutan Zymomonas mobilis Yang Dimutasi Dengan Hydroxylamine. Undergraduate Theses of Chemistry Department, Sepuluh Nopember Institute of Technology, RSKi 661.82. Bailey, J. E., dan Ollis, D. F., 1986, Biochemical Engineering Fundamentals, Mc Graw-Hill Inc, New York. Bila Sabrina Haisya, N., Dwi Utama, B., Cahyo Edy, R., dan Metalika Aprilia, H., 2011. The Potential of Developing Siwalan Palm Sugar (Borassus flabellifer Linn.) as One of the Bioethanol Sources to Overcome Energy Crisis Problem in Indonesia, 2nd International Conference on Environmental Engineering and Applications IPCBEE vol.17 (2011) © (2011) IACSIT Press, Singapore Kollerup,F., Daugulis, A., The Canadian Journal of Chemical Engineering Volume 64, Issue 4, pages 598–606, August 1986 Putra, Surya Rosa .2008. Produksi Etanol menggunakan Mutan Zymomonas mobilis yang Dimutasi dengan Hydroxylamine.Surabaya:Kimia FMIPA, Institut Teknologi Sepuluh Nopember Widjaja, T., Ismail, T., Humaidah, N,. 2011. A Study of Ethanol Production Applying Immobilization Technique Using Z. Mobilis A3 and S. Cerevisiae. International Journal of Academic Research. Vol 3, No.6 November 2011, 159-163. Tripetchkul, S., Tonokawa, M., Ishizaki, A. 1992. Ethanol Production by Zymomonas mobilis using Natural Rubber Waste as a Nutritional Source, Science Direct Elsevier, Journal of Fermentation and Bioengineering 74, 384-388. Widjaja, T., Soeprijanto, Altway, A., Gunawan, S., Darmawan,R,. 2011. Ethanol Production From Molasses Using Immobilized Cells Ca-Alginate and K-Carrageenan By Mutation Zymomonas Mobilis In A Packed Bed Bioreactor. International Journal of Academic Research. Vol 2 No.6 November 2010, 30-34. Ullmann’s. 2003, Encyclopedia of Industrial Chemistry.Vol. 12. Ed. 6. Weinheim: Wiley-VCH Verlag GmbH & Co FgaA.
