Segera Terbit
Modifikasi Proses Pretreatment dan Sintesis untuk Produksi Asam Suksinat dari Biomassa Lignoselulosa
Penulis:
Dwini Normayulisa Putri
Heri Hermansyah
Pekiraan Harga Jual : Rp. 135.000
Asam suksinat (C4H6O4) merupakan asam dikarboksilat yang juga dikenal sebagai asam amber atau asam butanedioat (Song & Lee, 2006). Asam suksinat menjadi platform senyawa kimia yang paling penting diantara senyawa kimia lainnya (Bozell & Petersen, 2010) karena asam suksinat memiliki aplikasi yang luas di berbagai industri diantaranya yaitu industri pangan, kimia, metal, pertanian dan farmasi yang digunakan sebagai perasa, prekursor, surfaktan, pelarut, dan bahan aditif (Ahn et al., 2016; Chen et al., 2013a; Hong & Lee, 2002; Song & Lee, 2006; Xu & Guo, 2010; Zeikus et al., 1999). Asam suksinat juga dapat digunakan untuk mensintesis berbagai senyawa turunan yang bernilai jual tinggi, seperti tetrahidrofuran, asam adipat, 1,4-butanediol, ester alifatik, dan biopolimer (Kurzrock & Weuster-Botz, 2010).
Produksi asam suksinat skala industri dilakukan melalui reaksi katalitik hidrogenasi dengan menggunakan bahan baku berupa asam maleat atau anhidrida maleat (Cornils & Lappe, 2000). Reaksi hidrogenasi memiliki beberapa kelemahan, yaitu biaya yang tinggi dan dapat menyebabkan permasalahan lingkungan (Pateraki et al., 2016a). Bahan baku yang digunakan juga merupakan senyawa yang berasal dari turunan petrokimia, sehingga harganya pun tinggi dan ketersediaannya semakin menipis. Dengan demikian, dibutuhkan metode dan bahan baku yang bernilai ekonomis dan ramah terhadap lingkungan, sehingga produksi asam suksinat dapat dilakukan secara berkelanjutan.
Proses hidrolisis dilakukan dengan tujuan untuk mengubah selulosa menjadi gula monomer yang dapat difermentasi untuk menghasilkan asam suksinat. Proses ini dapat dilakukan dengan menggunakan bantuan asam, basa, maupun enzim (Boyce & Walsh, 2015; Glaser, 2015). Hidrolisis dengan menggunakan enzim lebih disukai karena dapat dioperasikan pada kondisi standar dan mampu bekerja secara spesifik (Duff & Murray, 1996). Metode fermentasi untuk menghasilkan asam suksinat juga terus dikembangkan oleh para peneliti di dunia saaat ini.
Penulisan buku ini ditujukan untuk menyebarluaskan hasil penelitian disertasi yang telah dilakukan oleh penulis, memberikan wawasan dan pengetahuan kepada khalayak, mengenai proses produksi asam suksinat dari biomassa berbasis lignoselulosa.
Hasil penelitian disertasi terkait modifikasi proses produksi asam suksinat dari biomassa lignoselulosa telah dituangkan dalam buku ini. Proses tersebut mencakup proses pretreatment, hidrolisis dan fermentasi yang dilakukan terhadap TKKS, ampas tebu, dan jerami padi. Studi kinetika juga dilakukan meliputi studi kinetika pertumbuhan bakteri, pembentukan produk, dan penggunaan substrat. Pada penelitian ini, proses pretreatment dilakukan melalui metode pretreatment termodifikasi menggunakan larutan asam perasetat (AP) dan peroksida alkali (PA) secara berurutan, yang dikombinasikan dengan ultrasonik. Dari tahap pretreatment, diperoleh kondisi yang menghasilkan kandungan selulosa tertinggi dan kandungan lignin terendah, yaitu pretreatment menggunakan larutan AP selama 3 jam pada suhu 35°C dilanjutkan dengan pretreatment menggunakan larutan PA selama 10 jam pada suhu 35°C, yang disertai dengan bantuan ultrasonik (53 kHz, 90W). Pada kondisi ini, penurunan lignin dan peningkatan selulosa pada TKKS mencapai 68.73% dan 121,93%, pada jerami padi sebesar 63,37% dan 106,61%, dan pada ampas tebu sebesar 30,59% dan 67,62%. Biomassa hasil pretreatment termodifikasi tersebut kemudian digunakan dalam proses hidrolisis enzimatis menggunakan enzim selulase untuk menghasilkan gula pereduksi.
