Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

Abstrak :
Penggunaan biodiesel sebagai sumber energi alternatif masih terbatas dikarenakan biaya produksinya yang tinggi yang berpengaruh pada harga jualnya. Minyak dedak padi yang diproduksi dari dedak padi merupakan produk samping bernilai rendah pada proses penggilingan padi dapat digunakan untuk bahan baku biodiesel untuk mengurangi biaya produksi biodiesel yang 60-70% didominasi oleh biaya bahan bakunya. Tingginya biaya produksi akibat mahalnya harga biokatalis enzim lipase diminimalkan dengan penggunaan whole-cell lipase yang berasal dari Candida rugosa. Preparasi dari biokatalis whole-cell dalam penelitian ini dilakukan dengan metode kultivasi satu tahap dengan memvariasikan komposisi minyak nabati (minyak zaitun dan minyak kelapa sawit) dalam medium kultur. Kemudian imobilisasi dari biokatalis whole-cell dilakukan melalui enkapsulasi dalam bead kitosan-TPP (Tripolifosfat) dengan memvariasikan konsentrasi larutan TPP dan konsentrasi kitosan. Kondisi optimum merupakan konsentrasi larutan TPP dan konsentrasi kitosan yang menghasilkan aktivitas biokatalis tertinggi digunakan dalam sintesis biodiesel rute non-alkohol untuk memperoleh data yang akan digunakan dalam pemodelan kinetika. Pada tahap akhir dilakukan pemodelan kinetika berdasarkan mekanisme Michaelis Menten dengan adsorpsi. Berdasarkan hasil HPLC, whole-cell Candida rugosa terimobilisasi yang menghasilkan yield biodiesel tertinggi sebesar 76,3%diperoleh dengan komposisi minyak nabati medium 100% minyak zaitun dan terimobilisasi dalam bead kitosan-TPP dengan konsentrasi kitosan 40 mg/mL dan konsentrasi TPP sebesar 6% (w/v). Model mekanisme reaksi bertingkat irreversibel mampu menggambarkan profil konsentrasi substrat dan produk yang dihasilkan dengan nilai k1, k2, k3 sebesar 0.063 jam-1, 0.14 jam-1, 0.08 jam-1. Uji stabilitas dengan pemakaian berulang selama 3 siklus menunjukkan bahwa biokatalis ini mampu mempertahankan aktivitasnya dengan hanya mengalami penurunan yield biodiesel sebesar 27,1% pada siklus kedua dan 20,3% pada siklus ketiga. Biodiesel yang dihasilkan memiliki karakteristik densitas 0,9 gr/mL, bilangan asam 0,4 gr KOH/gr biodiesel, viskositas 3,543 mm2/s, dan kadar air 0,046%. ......Utilization of biodiesel as alternative energy resources is still limited due to high production cost which affects its selling price. Rice bran oil, extracted from rice bran which is by-product with low value from rice milling process, is used instead of edible vegetable oil as substrate for biodiesel synthesis to reduce the production cost in which 60-70% is dominated by its substrate purchasing cost. High production cost due to high price of lipase enzyme as biocatalyst was minimized by using whole-cell lipase from Candida rugosa. Preparation of whole-cell biocatalyst was conducted by single-step cultivation with variation of vegetable oil compsition (olive oil and palm oil) inside culture medium. Then immobilization method was encapsulation inside chitosan-TPP beads with variation of TPP concentration and chitosan concentration to find out the effect to biocatalyst activity. Optimum condition of TPP concentration and chitosan concentration to produce highest activity of biocatalyst was determined. The latest step of this research was kinetic modelling based on consecutive reaction. Based on HPLC analysis, immobilized whole-cell Candida rugosa which resulted in highest biodiesel yield, 76,3% , obtained with vegetable oil composition consisted of 100% olive oil and immobilized in chitosan-TPP bead with chitosan concentration 40mg/mL and TPP concentration 6% (w/v). Irreversible consecutive reaction was able to illustrate concetration profile of substrate and product during biodiesel synthesis with k1, k2, k3 values 0.063 hour-1, 0.14 hour-1, 0.08 hour-1. Stability test showed that in repeated use for 3 cycles, this biocatalyst could still maintain its activity by only resulted in decreased yield of biodiesel for 27,1% in second cycle and 20,3% in third cycle. Biodiesel resulted in this researh had density 0,9 gr/mL, saponification value 0,4 mg KOH/gr biodiesel, viscosity 3,543 mm2/s, and water content 0,046%.

Abstrak :
Bioplastik berbahan dasar pati dan serat alam yang dihasilkan dari penelitian-penelitian terdahulu masih berlum mampu menyamai kualitas plastik konvensional terutama dalam hal kekuatan mekanis, ketahanan terhadap air serta stabilitas termalnya. Penelitian ini bertujuan untuk meningkatkan kualitas bioplastik melalui teknik praperlakuan serat, modifikasi nanofiller dan penggunaan filler hibrid. Bahan baku utama yang digunakan dalam penelitian ini yaitu pati jagung sebagai matriks, serat batang pisang dan selulosa bakteri sebagai filler dan gliserol sebagai plasticizer. Serat batang pisang diberi praperlakuan meliputi metode alkalinasi, bleaching dan enzimatis. Kemudian serat batang pisang yang telah diberi praperlakuan optimum dan selulosa bakteri akan dipreparasi melalui teknik hidrolisis menjadi nanoselulosa. Nanoselulosa serat dan bakteri inilah yang akan digunakan sebagai filler hibrid dalam bioplastik. Bioplastik yang dihasilkan akan dikarakterisasi sifat mekanisnya, laju transmisi uap air, stabilitas termal, dan biodegradabilitasnya. Struktur dari bioplastik dikonfirmasi dengan analisis FESEM, FTIR dan XRD. Praperlakuan serat dan penggunaan nanofiller terbukti mampu meningkatkan karakteristik mekanis dari bioplastik yang dihasilkan dengan persentase nanofiller optimum adalah 15% dari massa pati. Komposisi filler hibrid dengan nilai kuat tarik tertinggi dimiliki oleh bioplastik dengan rasio nanoselulosa bakteri terhadap nanoselulosa serat 50:50 sebesar 1,73 MPa dan untuk modulus Young tertinggi dimiliki bioplastik dengan rasio nanoselulosa bakteri terhadap nanoselulosa serat 25:75 sebesar 60,19 MPa. Penggunaan filler hibrid tidak menghasilkan peningkatan karakteristik mekanis bioplastik tetapi meningkatkan ketahanan terhadap air dan stabilitas termal bioplastik. Ketahanan terhadap air terbaik dimiliki oleh bioplastik dengan filler sebanyak 15% dengan rasio nanoselulosa serat terhadap nanoselulosa bakteri 25:75 yakni laju transmisi uap air sebesar 632 g/m2 per 24 jam. Stabilitas termal terbaik dimiliki oleh bioplastik dengan filler sebanyak 15% dengan rasio nanoselulosa bakteri terhadap nanoselulosa serat 25:75 yakni temperatur trasisi gelas 39,75 °C dan kapasitas panas 0,242 J/g°C. Berdasarikan soil burial test selama 9 hari, diperoleh bahwa bioplastik degan tingkat biodegradasi tertinggi dimiliki oleh pati jagung tanpa filler sebesar 25,76% dan biodegradasi terendah oleh bioplastik dengan filler 15% nanoselulosa bakteri sebesar 18,88%. Soil burial test dilakukan pada kelembaban 66% dan temperatur 26-28 °C. ...... Bioplastic based on starch and natural fibre resulted from previous reserachs have not had the same quality as conventional plastic especially in mechanical strength, water absorption resistance, and thermal stability. The objective of this reasearch is to improve the wuality of bioplastic resulted from previous researchs through fibre pretreatment techniques, nanofiller modification, and hybrid filler utilization. The main raw materials that are used in this research are corn starch as matrix, banana pseudostem fibre and bacterial cellulose as filler, and glycerol as plasticizer. Banana pseudostem fibre is treated by alkalinization, bleaching and enzymatic method. Then optimum treated banana pseudostem and bacterial cellulose will be prepared through hydrolysis technique into nanocellulose. These fibre and bacterial nanocellulose will be used as hybrid filler in bioplastic. Bioplastic’s mechanical characteristic, water vapour transmission rate, thermal stability and biodegradability will be characterized. Bioplastic’s structure will be confirmed by FESEM, FTIR, and XRD analysis. Utilization of nanofiller dan fibre pretreatment can improve mechanical characteristic of bioplastic. Nanofiller percentage that resulted in the best mechanical characteristic is 15% from starch mass content. Hybridfiller composition that results in highest tensile strength is obtained by bioplastic with bacterial nanocellulose to fibre nanocellulose ratio 50:50 with value 1,73 MPa and the highest modulus Young is obtained by bioplastic with bacterial nanocellulose to fibre nanocellulose ratio 25:75 with value 60,19 MPa. The best water absorption resistance is obtained by bioplastic with fibre nanocellulose to bacterial nanocellulose ratio 25:75 with water vapour transmission rate value 632 g/m2 per 24 hours. The highest thermal stability is obtained by bioplastic with bacterial nanocellulose to fibre nanocellulose ratio 25:75 with glass transition temperature value 39,758°C and heat capacity 0,242 J/g0C. Based on soil burial test for 9 days, the highest biodegradation rate is obtained by corn starch without filler 25,76% and the lowest by bioplastic with 15% bacterial nanocellulose 18,88%. Soil burial test is done in 66% humidity and temperature 26-28°C.