ABSTRAKDi Indonesia, jerami padi merupakan sebagai hasil samping dari kegiatan pertanian yang dihasilkan dalam jumlah yang cukup besar. Limbah jerami padi berpotensi untuk dijadikan sebagai bahan baku energi alternatif yaitu bioetanol atau bahan bakar alternatif lainnya. Jerami padi memiliki kandungan selulosa dan hemiselulosa yang dapat dimanfaatkan untuk memproduksi glukosa dengan cara hidrolisis secara enzimatis. Proses enzimatis merupakan proses ramah lingkungan berbahan baku terbarukan (renewable raw material). Hidrolisis enzimatis dilakukan dengan menggunakan enzim selulase untuk memproduksi glukosa. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh waktu hidrolisis dan konsentrasi enzim yang digunakan terhadap produksi glukosa dari jerami padi yang telah diberi perlakuan awal secara alkali dan ozonolisis. Pada penelitian ini, berat jerami padi yang digunakan sebanyak 50 gram dilarutkan dalam media 100 ml dan pH diatur menjadi 5. Parameter yang divariasikan adalah waktu hidrolisis 5,10, 15, 20 dan 25 jam, sedangkan konsentrasi enzim yang ditambahkan adalah 10% ,20%, 30% dan 40% b/v dari berat jerami padi. Hasil penelitian menunjukkan bahwa glukosa terbesar yang diperoleh adalah 0,08752 gr pada waktu hidrolisis 25 jam dan volume stater enzim 40% dari berat jerami padi.

Kata kunci : glukosa, hidrolisis enzimatis, jerami padiMenyetujui, Dr. Novia, S.T., M.T.

Hermansyah, S.Si., M.Si., Ph.D. Pembimbing I

Pembimbing IIKATA PENGANTARAlhamdulillah, segala puji syukur saya panjatkan kehadirat Allah SWT., atas segala karunia dan ridho-NYA, sehingga tesis dengan judul Produksi Glukosa dari Hidrolisis Enzimatis Selulosa Jerami Padi ini dapat diselesaikan.

Tesis ini disusun untuk memenuhi salah satu persyaratan memperoleh gelar Magister Teknik (M.T.) dalam bidang kajian umum Teknologi Lingkungan pada program studi Teknik Kimia Pascasarjana Universitas Sriwijaya Palembang dengan sumber dana berasal dari Hisbah Strategis Nasional Tahun 2012.

Oleh karena itu, pada kesempatan ini penulis menyampaikan rasa hormat dan ucapan terima kasih yang sebesar besarnya, kepada :

1. Bapak Prof. Dr. Ir.H.M. Taufik Toha, DEA selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Sriwijaya

2. Ibu Dr. Ir. Hj. Sri Haryati, DEA selaku Ketua program studi Pascasarjana Teknik Kimia Universitas Sriwijaya3. Ibu Dr. Novia, ST,MT atas bimbingan, arahan dan waktu yang telah diluangkan kepada penulis untuk berdiskusi selama menjadi dosen pembimbing I.

4. Bapak Hermansyah, S.Si, M.Si, Ph.D atas bimbingan, arahan dan waktu yang telah diluangkan kepada penulis untuk berdiskusi saat menjadi dosen pembimbing II.

5. Bapak Dr. Ir. H.M. Djoni Bustan, M.Eng dan Ibu Dr. Tuti Emilia Agustina, ST, MT, yang telah memberikan masukan dan saran pada saat seminar proposal tesis.

6. Seluruh Dosen program Pascasarjana Teknik Kimia khususnya dosen Teknologi Lingkungan yang telah memberikan arahan dan bimbingan untuk mendalami ilmu Teknologi Lingkungan.

7. Ibu Hafsah selaku Kepala Laboratorium Kimia Hasil Pangan Fakultas Pertanian Universitas Sriwijaya beserta seluruh staf laboratorium yang telah meluangkan waktunya untuk memberi masukan dan bantuan dalam penelitian ini 8. Ayahanda Drs.Edi Suarna, M.Pd, Ibunda Anisah, dan saudara-saudara saya atas segala dukungan dan doanya selama penulis belajar di S-2 Pascasarjana UNSRI.

10.Rekan rekan mahasiswa S-2 Teknik Kimia 2011 : Arif Nurrahman, Tine Aprianti, Rachmawati Apriani, Abdul Mutholib, Handayani, Sisnayati, Arini Fikno, Dewi Nursyamsiah, Romaini, Raghunala Kusuma, dll12. Kepada semua pihak yang telah membantu yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu.Dengan keterbatasan pengalaman, pengetahuan maupun pustaka yang ditinjau, penulis menyadari bahwa tesis ini masih banyak kekurangan dan perlu pengembangan lebih lanjut agar benar-benar bermanfaat. Oleh sebab itu, penulis sangat mengharapkan kritik dan saran agar tesis ini lebih sempurna serta sebagai masukan bagi penulis untuk penelitian dan penulisan karya ilmiah di masa yang akan datang.

Akhir kata, penulis berharap tesis ini memberikan manfaat bagi kita semua terutama untuk pengembangan ilmu pengetahuan yang ramah lingkungan.

Palembang, Juli 2013

Selvia Aprilyanti, ST

DAFTAR ISIHALAMAN JUDUL

.........iHALAMAN PENGESAHAN ii

ABSTRAK....iii

KATA PENGANTAR .ivDAFTAR ISI

.viDAFTAR TABEL

.viiDAFTAR GAMBAR

.viiiDAFTAR LAMPIRAN.ixBAB I. PENDAHULUAN.1A. Latar Belakang.1B. Tujuan Penelitian.2C. Rumusan Permasalahan2D. Manfaat Penelitian.3BAB II. TINJAUAN PUSTAKA.4A. Jerami Padi.........................4B. Padi Varietas IR 64 6C. Biomassa Lignoselulosa ...7D. Pre-treatment Lignoselulosa ...16E. Hidrolisis.22F. Glukosa.35G. Analisa Glukosa dengan Metode Luff-Scoorl .41

H. Analisa Chesson-Datta .42I. Bilangan Kappa ...44J. Penelitian Terdahulu ....46BAB III. METODOLOGI PENELITIAN..48A. Waktu dan Tempat

.....48B. Alat dan Bahan.....48C. Rancangan Penelitian ...48D. Deskripsi Proses.....49E. Matrik Penelitian.....55F. Analisa Hasil Proses.....55G. Skema Proses.57H. Skema Peralatan.. .57I. Jadwal Kegiatan Penelitian.....58BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN .59A. Hasil Penelitian.....60B. Pengaruh Waktu Hidrolisis dan Konsentrasi Enzim terhadap Glukosa .61BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN .64A. Kesimpulan....64B. Saran ....64DAFTAR PUSTAKA.....65DAFTAR TABELTabel

Halaman1. Jumlah jerami padi diseluruh dunia52. Komposisi utama pada berbagai biomassa berlignoselulosa .53. Komposisi proksimat dan elemen-elemen utama dalam abu jerami

padi64. Perbedaan antara selulosa dan hemiselulosa85. Metoda perlakuan awal/ pre-treatment196. Berbagai cara produksi selulase....347. Penelitian Terdahulu 468. Matrik Penelitian....539. Jadwal kegiatan penelitian5810. Hasil Analisa Glukosa

61DAFTAR GAMBARGambar

Halaman

1. Jerami padi.42. Pertananaman padi varietas IR 64.7

3. Susunan komponen lignoselulosa.84. Struktur selulosa.95. Struktur molekul selulosa.106. Struktur kristalin dan amorf pada selulosa.107. Struktur molekul selulosa dan posisi kegiatan endoglucanase,

Cellobiohydrolase dan -glucosidase.118. Struktur xylan pada hemiselulosa.129. Struktur glucomannan pada hemiselulosa.1210. Struktur xyloglucan pada hemiselulosa.1311. Struktur laricinan pada hemiselulosa ...1312. Struktur kimia polimer hemiselulosa dan target enzim hidrolitik yang

terlibat dalam degradasi polimer hemiselulosa.1413. Unit monolignol pada lignin.1514. Struktur molekul lignin.1715. Proses pre-treatment.2016. Reaksi ozonolisis pada lignin.2517. Skematik produk hidrolisis selulosa.2618. Skematik produk hidrolisis hemiselulosa.2619. Skematik produk hidrolisis lignin.2820. Tahapan-tahapan hidrolisis selulosa.2921. Reaksi katalisis oleh enzim selulase.3222. Mikrograf aspergillus niger.3723. Struktur molekul glukosa.3724. Bentuk isomer D-glukosa dan L-glukosa.3825. Struktur -glukosa dari pati.3926. Struktur -glukosa dari selulosa.3927. Susunan rantai -D-Glukopiranosa dan -D-Glukopiranosa.4128. Analisa Lignoselulosa dengan metode Chesson-Datta ..4329. Diagram Alir Proses Hidrolisis Enzimatis.....57

30. Skema peralatan Ozonolisis.5731. Rangkaian Peralatan Titrasi.5832. Pengaruh waktu hidrolisis terhadap glukosa.6133. Pengaruh konsentrasi enzim terhadap glukosa .63DAFTAR LAMPIRANLampiran

Halaman

A. Tabel Luff-Schoorl..68

B. Penentuan Glukosa ..69C. Penentuan Selulosa, Hemiselulosa dan Lignin ..70D. Gambar Penelitian..71vi