PROSPEK ENZIM DAN LIMBAH LIGNOSELULOSA UNTUK PRODUKSI BIOETANOL

PROSPEK ENZIM DAN LIMBAH LIGNOSELULOSA UNTUK PRODUKSI BIOETANOL

       Seiring dengan bertambahnya penduduk dan pertumbuhan ekonomi di Indonesia, serta menipisnya cadangan minyak bumi, maka dicari energi alternatif untuk menunjang kebutuhan akan energi. Salah satunya dengan mengkonversi biomasa menjadi bioetanol. Teknologi yang digunakan untuk  mengkonversi biomasa menjadi bioetanol merupakan teknologi yang mempunyai nilai ekonomi tinggi, karena dapat memanfaatkan bahan limbah sebagai bahan baku. Melalui penerapan bioteknologi, dengan penggunaan mikroba sebagai penghasil enzim, diharapkan akan diperoleh teknologi yang ramah lingkungan dibandingkan dengan proses kimiawi yang selama ini banyak dilakukan.

          Lignoselulosa adalah komponen organik di alam yang berlimpah dan terdiri dari tiga tipe polimer, yaitu selulosa, hemiselulosa dan lignin. Komponen ini merupakan sumber penting untuk menghasilkan produk bermanfaat seperti gula dari proses fermentasi, bahan kimia dan bahan bakar cair. Lignoselulosa bisa diperoleh dari bahan kayu, jerami, rumput-rumputan, limbah pertanian/hutan, limbah industri (kayu, kertas) dan bahan berserat lainnya.

           Dari sekian banyak bahan yang tersedia di alam selain bahan berpati, bahan lignoselulosa

merupakan substrat terbanyak yang belum digunakan secara maksimal. Selama ini peruntukannya banyak untuk pakan. Akan tetapi komponen bahan lignoselulosa ini sangatlah kompleks, sehingga dalam penggunaannya sebagai substrat untuk produksi bioetanol harus melalui beberapa tahapan, antara lain delignifikasi untuk melepas selulosa dan hemiselulosa dari ikatan kompleks lignin, depolimerisasi untuk mendapatkan gula bebas dan fermentasi gula heksosa dan pentosa untuk mendapatkan produksi bioetanol. Enzim pendegradasi lignoselulosa adalah selulase yang banyak digunakan dalam berbagai industri seperti industri makanan, farmasi, tekstil, detergen, dan sebagainya (Hidaka et al.,1998).

         Bahan baku untuk proses produksi bioetanol diklasifikasikan menjadi tiga kelompok, yaitu gula, pati dan selulosa. Sumber gula yang berasal dari gula tebu, gula bit, molase dan buah-buahan, dapat langsung dikonversi menjadi etanol. Sumber dari bahan berpati seperti jagung, singkong, kentang dan akar tanaman harus dihidrolisis terlebih dahulu menjadi gula. Sumber selulosa yang berasal dari kayu, limbah pertanian, limbah pabrik pulp dan kertas, semuanya harus dikonversi menjadi gula dengan bantuan asam mineral (Lin and Tanaka, 2006).

    Proses fermentasi dapat dilakukan dengan menggunakan yeast dari berbagai spesies yaitu Saccharomyces cerevisiae, Kluyveromyces fragilis, Kluyveromyces marxianus, Candida utilis dan Pachysolen tannophilus dalam berbagai kondisi fermentasi. Untuk mendapatkan bioetanol dengan kemurnian tinggi, harus dilakukan proses pemurnian dengan cara destilasi. Destilasi dilakukan untuk memisahkan etanol dari broth fermentasi yang sebagian besar adalah air. Untuk mendapatkan etanol sampai dengan kemurnian 95% volume, dilakukan destilasi bertingkat dengan mengumpankan hasil destilasi pertama ke unit destilasi selanjutnya. Dengan demikian, teknologi proses yang efektif menggunakan bahan baku lignoselulosa dapat menghasilkan produk bioetanol untuk memenuhi kebutuhan jangka panjang.

DIAGRAM ALIR PROSES PEMBUATAN BIOETANOL