Judul: Produksi Bioetanol Dari Pati Sukun (Artocarpus Communis Forst.) Secara Sakarifikasi Dan Fermentasi Simultan (Ssf) Terekayasa Menggunakan Ragi Tape
Abstrak: Sukun (Artocarpus communis Forst.) merupakan salah satu tanaman yang memiliki kandungan pati cukup tinggi yaitu sebesar 89%. Produksi buah sukun per hektar rata-rata mencapai 4–20 ton dalam satu kali musim berbuah. Pemanfaatan sukun di Indonesia belum maksimal. Bagi masyarakat Indonesia, selama ini sukun hanya dimanfaatkan sebagai tanaman sampingan saja yang penggunaannya hanya sebatas sebagai makanan ringan atau dijadikan tepung untuk campuran makanan. Pemanfaatan sukun mengalami keterbatasan yang disebabkan kurangnya informasi tentang komoditi dan potensi tanaman ini. Hal tersebut terbukti semakin menurunnya produksi sukun di Indonesia. Pada tahun 2008 produksi sukun sebesar 113,778 ton/tahun menjadi 111,768 ton/ha pada tahun 2012. Komoditi ini sebenarnya berpotensi untuk dijadikan bahan baku produksi bahan bakar alternatif. Namun permasalahan produksi bioetanol adalah biaya produksi relatif lebih mahal daripada bahan baku fosil. Oleh sebab itu, terdapat tiga strategi yang digunakan dalam penelitian ini untuk menekan biaya produksi, yaitu: pemilihan substrat yang murah dan jumlahnya melimpah, menggunakan teknologi yang lebih produktif, serta menggunakan mikroba yang murah tetapi produktif. Melalui penelitian ini dilakukan pembuatan media produksi bioetanol yang didapatkan dari pati sukun dengan mengkaji potensi dari buah sukun itu sendiri, serta menerapkan prinsip rekayasa bioproses ke dalam teknologi yang lebih produktif yaitu secara sakarifikasi dan fermentasi simultan (SSF) atau disebut juga SSF terekayasa. Untuk memaksimalkan penggunaan teknik SSF dalam memproduksi bioetanol, maka digunakan ragi tape sebagai starter. Ragi tape mengandung lebih dari satu jenis mikroorganisme, baik kapang dan khamir (konsorsium) sehingga proses hidrolisis dan fermentasi dapat berlangsung secara simultan. Diharapkan melalui penelitian ini, dalam jangka waktu panjang kebutuhan energi untuk bahan bakar di Indonesia dapat teratasi. Tujuan umum dalam penelitian ini adalah untuk menganalisa potensi pati sukun sebagai media produksi bioetanol. Sedangkan, tujuan khusus dari penelitian ini adalah untuk mendapatkan teknologi produksi bioetanol yang memiliki rendemen dan efisiensi yang lebih tinggi dengan metode sakarifikasi dan fermentasi (SSF) terekayasa menggunakan ragi tape. Penelitian diawali dengan karakterisasi pati sukun, dan dilanjutkan dengan proses produksi bioetanol secara SSF menggunakan ragi tape. Hasil karakterisasi menunjukkan bahwa kandungan utama sukun adalah karbohidrat, yaitu sebesar 91.93 ± 0.09%, dengan kandungan pati sebesar 89%. Kandungan amilosa pati sukun sebesar 27.47 ± 0.08%, sedangkan amilopektinnya sebesar 72.53 ± 0.08%. Pada tahap penelitian pertama, produksi bioetanol dari pati sukun secara SSF dilakukan dalam kondisi aerobik. Hasil penelitian tahap pertama (aerasi penuh), menunjukkan bahwa pati sukun sebanyak 30 g/L mampu menghasilkan bioetanol sebesar 11.15 g/L, dengan nilai rendemen produk per substrat (Yp/s) sebesar 0.34 g bioetanol/g substrat, rendemen biomassa per substrat (Yx/s) sebesar 0.29 g biomassa/g substrat. Berdasarkan hasil penelitian pertama (aerasi penuh), didapatkan kurva pertumbuhan dari konsorsium mikroba ragi tape, selanjutnya kurva tersebut dijadikan acuan untuk melaksanakan tahap penelitian yang kedua yaitu SSF terekayasa. SSF terekayasa dilakukan dengan cara mengkombinasikan antara prinsip rekayasa bioproses dengan teknik SSF. Rekayasa bioproses dilakukan dengan cara menghentikan pemberian aerasi ketika kurva biomassa konsorsium mikroba berada pada akhir fase eksponensial, yaitu pada jam ke 36. Pada penelitian kedua, SSF terekayasa terbukti mampu meningkatkan produksi bioetanol dibandingkan dengan penelitian pertama, yaitu sebesar 12.75 g/L, dengan nilai efisiensi konversi sebesar 75% menjadi produk. Rendemen pemakaian substrat untuk produk (Yp/s) dan biomassa (Yx/s) berturut-turut sebesar 0.41 g bioetanol/g
Keyword: bioetanol, pati, sukun, ragi tape, sakarifikasi dan fermentasi simultan, rekayasa bioproses