Judul: Produksi Gula Pereduksi Melalui Rekayasa Proses Pra-perlakuan Bambu Betung (Dendrocalamus asper (Schult.f))
Abstrak: Lignin dan struktur kristalin selulosa merupakan faktor pembatas utama pada proses konversi bahan berlignoselulosa menjadi gula pereduksi. Dalam rangka meningkatkan aksesibilitas enzim maka perlu dilakukan modifikasi struktur lignoselulosa dengan proses pra-perlakuan. Pra-perlakuan ramah lingkungan yang menarik dikembangkan diantaranya pra-perlakuan biologis dan gelombang mikro dalam medium air. Penggunaan pra-perlakuan tunggal (biologis atau gelombang mikro) pada bambu betung dengan hidrolisis asam-gelombang mikro untuk memperbaiki rendemen gula hidrolisis enzimatis belum pernah dilaporkan sebelumnya. Selain itu, kombinasi pra-perlakuan secara biologis-gelombang mikro merupakan alternatif untuk memperbaiki rendemen gula, sehingga proses hidrolisisnya lebih efisien. Hal ini mengingat lebih optimalnya aktivitas degradasi lignin, pelarutan hemiselulosa, pelunakan substrat dan peningkatan porositasnya. Bambu termasuk dalam kelompok rumput-rumputan yang berpotensi dijadikan alternatif bahan bioenergi. Beberapa hal yang mendasarinya adalah produktivitas biomasanya tinggi, mudah dan cepat diproduksi, ketersediaanya melimpah, tumbuh dengan baik pada unsur hara yang minim dan kandungan holoselulosanya tinggi. Bambu ini tumbuh tersebar terutama di Asia dan bambu di Indonesia menempati tempat ketiga setelah Tiongkok dan India. Bambu betung merupakan salah satu jenis bambu terpenting di Indonesia yang berpotensi dikembangkan. Bambu ini memiliki morfologi dan kandungan komponen kimia cukup baik untuk dikonversi menjadi bioetanol. Pengaruh pra-perlakuan tunggal (biologis atau gelombang mikro) dan kombinasi biologis-gelombang mikro dalam mengubah struktur selulosa dan lignin bambu betung menjadi fokus dalam penelitian ini. Pengaruh perubahan karakteristik bambu setelah pra-perlakuan tersebut kemudian dihubungkan dengan kinerja hidrolisis enzimatis dan asam-gelombang mikro. Perbandingan peningkatan rendemen gula pereduksinya terhadap kontrol dan antar pra-perlakuan tunggal dan kombinasi juga didiskusikan. Selain itu juga dicoba untuk memperbaiki kinerja hidrolisis asam-gelombang mikro dengan penambahan karbon aktif. Penelitian ini terdiri dari enam tahap penelitian yaitu penelitian tahap 1, 2, 3 untuk menganalisis perubahan karakteristik lignin dan selulosa selama pra-perlakuan biologis menggunakan jamur pelapuk putih, T.versicolor (tahap 1), pra-perlakuan gelombang mikro dalam medium air (tahap 2), kombinasi pra-perlakuan secara biologis-gelombang mikro (tahap 3). Berdasarkan penelitian tahap 1 dan 2 diperoleh kondisi pra-perlakuan terpilih dilanjutkan dengan kombinasi pra-perlakuan biologis dan gelombang mikro. Indikator utama penentuan kondisi pra-perlakuan terpilih dari kehilangan berat, kehilangan lignin dan selulosa dan hemiselulosa, selektifitas delignifikasi, perubahan struktur kristal selulosa alomorf, dan indeks kristalinitas bahan. Penelitian pada tahap 4, 5 dan 6 dimaksudkan untuk memperoleh informasi kinerja hidrolisis enzimatis dan asam-gelombang mikro dari kondisi pra-perlakuan biologis dan gelombang mikro terpilih serta kombinasi kedua pra-perlakuan tunggal. Parameter kunci untuk mengevaluasi kinerja hidrolisis pada penelitian tahap ini meliputi rendemen gula pereduksi, nisbah hidrolisis dan senyawa coklatnya. Pengaruh penambahan katalis karbon aktif sebagai adsorber inhibitor selama proses hidrolisis asam-gelombang mikro juga dikaji pada tahap ini. Hasil penelitian menunjukkan bahwa inkubasi selama 30 hari dalam pra-perlakuan biologis terpilih sebagai kondisi terbaik dengan indikator selektifitas delignifikasinya yang tinggi. Kondisi pra-perlakuan gelombang mikro terpilih adalah iradiasi selama 5, 10 dan 12 menit (330 W) serta 5 menit (770 W) dengan mempertimbangkan tingkat kehilangan berat dan kehilangan hemiselulosa. Pra-perlakuan menyebabkan struktur matriks lignoselulosa menjadi lebih terbuka, lunak serta terjadi pemisahan antar serat dan menyebabkan lebih tereksposnya selulosa. Terjadi penurunan intensitas absorbansi gugus fungsional setelah pra-perlakuan meskipun pada umumnya tidak terdapat perubahan gugus fungsi yang teridentifikasi. Hilangnya sebagian lignin setelah pra-perlakuan didukung dengan adanya penurunan intensitas gugus aromatik lignin dengan syringil lebih
Keyword: bambu betung, pra-perlakuan biologis dan gelombang mikro, lignin, selulosa, hidrolisis asam-gelombang mikro, karbon aktif

Judul: Application of Engineered Simultaneous Saccharification and Co-Fermentation in Bioethanol Production from Bamboo Shoots
Abstrak: Bioetanol merupakan salah satu energi alternatif yang potensial sebagai pengganti bahan bakar fosil karena merupakan sumber energi terbarukan (renewable). Bahan baku bioetanol dapat berasal dari generasi dua (G2) atau lignoselulosa. Salah satu biomassa dari sumber lignoselulosa yang sering digunakan untuk bahan baku bioetanol ialah bambu. Namun, pada teknologi prosesnya perlu melakukan proses pre-treatment (delignifikasi) terlebih dahulu untuk mengurangi kandungan lignin yang dikandung oleh bambu. Kandungan lignin bambu adalah sebesar 22,9%. Oleh karena itu, alternatif pengganti bahan bakunya ialah dengan menggunakan bambu berumur muda yang dikenal dengan rebung dimana rebung memiliki kandungan lignin yang jauh lebih rendah yaitu sebesar 1,8%. Penelitian ini diharapkan dapat meningkatkan produksi bioetanol dengan menggunakan agen mikroba penghasil enzim untuk produksi bioetanol dan dilakukan dengan teknik SSCF (Simultaneous Saccharification and CoFermentation). Pada penelitian ini, untuk menentukan waktu rekayasa SSCF harus dilakukan kultivasi Trichoderma reesei sebagai penelitian pendahuluan. Proses rekayasa dilakukan setelah mencapai konsentrasi gula tertinggi atau saat sel mencapai fase pertumbuhan maksimum. Sementara itu, kondisi reaktor beralih dari jalur respirasi ke jalur fermentasi saat waktu rekayasa diperoleh. Jamur Trichoderma reesei digunakan untuk proses sakarifikasi, dan dua jenis khamir yaitu Saccharomyces cerevisiae dan Schhefercomyces stipitis digunakan untuk proses fermentasi. Sebelum kultivasi, proses pre-treatment dan karakterisasi rebung dilakukan terlebih dahulu. Penelitian utama adalah produksi bioetanol dari rebung menggunakan teknik SSF konvensional (aerasi penuh), SSCF konvensional (aerasi penuh), dan teknik SSCF rekayasa (peralihan kondisi dari jalur respirasi ke jalur fermentasi). Berdasarkan hasil karakterisasi rebung yang sudah didelignifikasi diperoleh konsentrasi selulosa sebesar 55,09 ± 1,57%, hemiselulosa 9,36 ± 2,33% serta lignin 0,61±0,09%. Kultivasi Trichoderma reesei sebagai penelitian pendahuluan yang dilakukan selama 84 jam menghasilkan produk gula tertinggi pada jam ke-24 sebesar 21,63 g/L. Hasil ini mendasari bahwa jam ke-24 digunakan untuk penerapan waktu rekayasa bioproses pada engineered SSCF. Produksi bioetanol dengan teknik SSF konvensional menghasilkan etanol sebesar 6,94 g/L ± 0,00. Kinetika kultivasi meliputi nilai laju pertumbuhan spesifik maksimum gabungan (µx maks) sebesar 0,1/h, laju pertumbuhan spesifik sel maksimum (µN maks) kapang dan khamir sebesar 0,1/h dan 0,1/h, rendemen (Yp/s) sebesar 0,3 g/g, dan laju pembentukanetanol sebesar 0,08 g/L. Produksi bioetanol dengan teknik SSCF konvensional menghasilkan etanol sebesar 13,84 ± 1,06 g/L. Kinetika kultivasi meliputi nilai laju pertumbuhan spesifik maksimum gabungan dilambangkan sebagai (µx maks) yaitu sebesar 0,1/h, laju pertumbuhan spesifik sel maksimum kapang dan khamir dilambangkan sebagai (µN maks) yaitu sebesar 0,09/h dan 0,1/h, rendemen (Yp/s) sebesar 0,41 g/g, dan laju pembentukan etanol sebesar 0,18 g/L. Produksi bioetanol dengan teknik ESSCF dilakukan dengan merekayasa pada jam ke-24 dimana terjadi peralihan kondisi dari aerobik menjadi anaerobik (aerasi dihentikan). Teknik ini mampu menghasilkan konsentrasi etanol yang terbaik yaitu sebesar 18,74 ± 0,17 g/L h. Kinetika kultivasi meliputi; nilai laju pertumbuhan maksimum gabungan (µx maks) sebesar 0,08/h, laju pertumbuhan sel maksimum (µN maks) kapang dan khamir sebesar 0,11/h dan 0,14/h, rendemen (Yp/s) sebesar 0,46 g/g, laju pembentukan etanol sebesar 0,259 g/L h.
Keyword: bioetanol, fermentasi, kultivasi, sakarifikasi, rebung

Judul: Construction of Strongly Optimal Binary Linear Code with Minimum Distance 9 and 11
Abstrak: A binary linear code of length n over q F is a subspace of n q F . A code has three parameters that attached to it, namely length, dimension, and minimum distance. A code with length n, dimension k and minimum distance d is often called [n, k, d ]-code. Usually, when two parameters are given, then we want to find a code that has the best value for the last parameter. Based on Gilbert- Varshamov bound, if a [n, k, d ]-code exists and can not be expanded, we call it a strongly optimal code. In this paper, we construct strongly optimal code with minimum distance 9 and 11. In constructing the code, we created a theorem and algorithm based on Gilbert-Varshamov bound before we implement the algorithm to MAPLE programming language. Because of computational limitations, the program can only construct up to k = 10 for d = 9 and k = 12 for d = 11.
Keyword: