Optimasi Fermentasi Bagas Tebu oleh Zymomonas mobilis CP4 (NRRL B-14023) untuk Produksi Bioetanol

Abstract

Second generation bioethanol can be produced from fermentation of natural renewable materials, such as agricultural crops, as well as from industrial and domestic waste. The present study was aimed to optimize the fermentation process (inoculum concentration, urea concentration, and fermentation time) for ethanol production from sugarcane bagasse by Zymomonas mobilis CP4 using response surface methodology (RSM) central composite experimental design (CCD). The RSM model predicted the optimum value of ethanol content was 1.257% (v/v) at inoculum concentration 15% (v/v), urea concentration 0.3% (w/v), and fermentation time 45 h. Based on the experiment, the ethanol concentration was 1.213% (v/v), which was in close agreement with the predicted value. Ethanol yield of this experiment was 0.479 with fermentation effi ciency of 93.9%. The results presented here proved a signifi cant contribution of Z. mobilis CP4 to the production of bioethanol from sugarcane bagasse.

ABSTRAK

Bioetanol generasi kedua dapat diproduksi dari fermentasi bahan terbarukan, seperti produk hasil pertanian, dan limbah atau hasil samping pengolahan industri dan rumah tangga. Tujuan penelitian ini adalah optimasi parameter fermentasi yang meliputi konsentrasi inokulum, konsentrasi urea, dan lama fermentasi untuk produksi etanol dari bagas tebu oleh Zymomonas mobilis CP4 dengan menggunakan response surface methodology (RSM) central composite experimental design (CCD). Kondisi respon yang optimal berdasarkan prediksi model diperoleh pada konsentrasi inokulum 15% (v/v), konsentrasi urea 0,3% (b/v), dan lama fermentasi 45 jam, dengan prediksi respon kadar etanol sebesar 1,257% (v/v). Berdasarkan hasil penelitian, kadar etanol optimal diperoleh sebesar 1,213% (v/v), yang menunjukkan hasil yang tidak berbeda jauh dengan prediksi model. Yield etanol yang diperoleh sebesar 0,479 dengan efi siensi fermentasi 93,9%. Hasil penelitian ini membuktikan bahwa strain bakteri Zymomonas mobilis CP4 memiliki potensi yang cukup menjanjikan sebagai mikroba penghasil etanol.