Jurnal Perikanan Terpadu 6.
, 29-41 Available at http://jurnal.
id/jpterpadu Jurnal Perikanan Terpadu P-ISSN : 2599-154X E-ISSN : 2745-6587 Fermentasi Etanol Berbahan Baku Biomassa Mikroalga Bebas Lipid: Studi Pendahuluan Microalgae-Based Ethanol Fermentation from Defatted Biomass: A Preliminary Study Sukmawati Usman1*.
Maulina Agriandini1 1Program Studi Teknologi Hasil Perikanan.
Jurusan Budidaya Perairan.
Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan.
Universitas Mulawarman.
Samarinda.
Indonesia.
Program Studi Akuakultur.
Jurusan Budidaya Perairan.
Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan.
Universitas Mulawarman.
Samarinda.
Indonesia *koresponden : sukmawati@fpik.
Article Information Submitted Revised Accepted Published Keywords 29/04/2025 14/07/2025 14/07/2025 17/07/2025 Microalgae.
Bioethanol.
Fermentation.
Tetraselmis chuii.
Porphyridium cruentum Abstract The utilization of microalgae has been widely carried out, ranging from food, feed, and cosmetics to alternative energy.
Microalgae is a potential biomass source with lipid content ranging from 7% to 23% and carbohydrate content ranging from 4.
6% to 23%.
Microalgae can be utilized as a source of pigments and The ability of rapid cell growth is an advantage for In addition, microalgae have lower lignin content compared to macroalgae.
Tetraselmis chuii and Porphyridium cruentum are microalgae species that are known to contain lipids and carbohydrates that have the potential to be further utilized in the production of biodiesel and bioethanol.
This study was conducted to determine the potential of microalgae biomass in bioethanol production through the fermentation process.
This study was conducted to determine the potential of microalgae biomass in bioethanol production through the fermentation process.
The pretreatment stage consisted of a delipidation process with hydrolysis.
The pretreated biomass was then fermented using Saccharomyces cerevisiae culture.
Glucose and bioethanol levels were then observed every 24 hours.
This study showed that the optimum time for bioethanol fermentation was 24 hours.
Based on the analysis conducted using Tetraselmis chuii and Porphyridium cruentum biomass, the delipidation efficiency was 29.
6362% and 40.
2667%, and the hydrolysis efficiency was 8.
49% and 7.
The bioethanol levels at the optimum fermentation time based on the refractive index test were 5.
8% and 6.
The bioethanol levels based on gas chromatography analysis were 0.
299% and 11.
This study shows that microalgae biomass has the potential as a substrate in 29 | P a g e Jurnal Perikanan Terpadu 6.
, 29-41 bioethanol production and can be a reference for microalgae biomass-based bioethanol production on a larger scale.
Usman.
, & Agriandini.
Fermentasi etanol berbahan baku biomassa mikroalga bebas lipid:
studi pendahuluan.
Jurnal Perikanan Terpadu 6.
: 29-41
PENDAHULUAN
Kekhawatiran terhadap keberlanjutan sumber energi fosil terus meningkat seiring dengan pertumbuhan populasi dan industrialisasi yang mengakibatkan peningkatan kebutuhan energi Emisi gas rumah kaca yang dihasilkan dari pembakaran bahan bakar fosil mempercepat perubahan iklim global, sementara itu ketergantungan yang berlebihan pada sumber energi tidak terbarukan menimbulkan ancaman terhadap keamanan energi jangka panjang (IEA, 2023.
IPCC,
Tujuan Pembangunan Berkelanjutan (SDG.
ketujuh menekankan pentingnya akses terhadap energi yang terjangkau, andal, berkelanjutan, dan modern, diperlukan upaya untuk mengembangkan sumber energi alternatif yang ramah lingkungan dan ekonomis (UN, 2.
Bioetanol telah mendapatkan perhatian yang luas sebagai salah satu bentuk bioenergi yang menjanjikan untuk digunakan sebagai campuran .
uel blen.
dengan bahan bakar fosil konvensional.
Bioetanol dapat diproduksi melalui fermentasi biomassa kaya karbohidrat dan menawarkan keunggulan dalam hal biodegradabilitas serta menghasilkan emisi yang lebih rendah dibandingkan dengan bahan bakar konvensional (Balat & Balat, 2009.
Zabed et al.
, 2.
Namun, penggunaan bahan pangan seperti jagung dan tebu dalam produksi bioetanol konvensional menimbulkan isu etika dan keberlanjutan yang serius, terutama terkait dengan kompetisi lahan dan ketahanan pangan global (Fargione et al.
, 2008.
Searchinger et al.
, 2.
Mikroalga dianggap memiliki potensi sebagai sumber biomassa alternatif yang menjanjikan untuk produksi bioetanol karena memiliki beberapa keunggulan diantaranya pertumbuhan sel yang cepat, mampu hidup di lingkungan limbah dan nutrisi terbatas dan memiliki kandungan karbohidrat yang tinggi (Tsolcha et al.
, 2.
Keunggulan ini menjadikan mikroalga sebagai solusi potensial untuk mengatasi masalah kompetisi lahan dengan tanaman pertanian sekaligus berkontribusi dalam pengolahan limbah organik (Brennan & Owende, 2010.
Mata et al.
, 2.
Selain sebagai sumber karbohidrat yang tinggi, mikroalga juga diketahui mampu mampu menghasilkan lipid dalam jumlah yang signifikan berpotensi tinggi untuk produksi biodiesel.
Biomassa residu hasil ekstraksi lipid .
elipidated biomass.
dapat dimanfaatkan secara optimal untuk produksi bioetanol sehingga memungkinkan untuk produksi simultan biodiesel dan bioetanol (Ashokkumar et , 2.
Konsep biorefinery terintegrasi ini dapat menddukung produksi biofuel yang berkelanjutan serta meningkatkan efisiensi ekonomi keseluruhan proses produksi (Dragone et al.
Pada penelitian ini, dipilih dua jenis mikroalga untuk mengetahui potensi produksi bioetanol dari mikroalga hijau (Tetraselmis chui.
dan mikroalga merah (Porphyridium cruentu.
Kedua jenis mikroalga ini memiliki kelebihan masing-masing yang menjadikannya kandidat potensial untuk produksi bioetanol.
Mikroalga Tetraselmis chuii diketahui memiliki kandungan karbohidrat yang tinggi, yakni sekitar 79.
36% (Megawati et al.
, 2.
Lebih lanjut.
Tetraselmis chuii juga diketahui memiliki pertumbuhan yang cepat dan kemampuan bertahan terhadap cekaman lingkungan (Khatoon et al.
Rahman et al.
, 2.
Porphyridium cruentum diketahui memiliki karakteristik unik berupa ukuran sel yang besar dengan kandungan lipid yang tinggi sehingga lebih menguntungkan untuk produksi dalam skala yang lebih besar (Russo et al.
, 2024.
Tounsi et al.
, 2.
Selain itu, pertumbuhan yang cepat serta kandungan eksopolisakarida yang tinggi pada Porphyridium cruentum memiliki potensi yang tinggi untuk digunakan sebagai bahan baku fermentasi bioetanol (Mubarok et , 2.
30 | P a g e Jurnal Perikanan Terpadu 6.
, 29-41 Penelitian yang berfokus pada penggunaan biomassa mikroalga sebagai bahan baku dalam produksi bioetanol telah banyak dilakukan pada berbagai spesies mikroalga, seperti Chlorella vulgaris.
Scenedesmus obliquus.
Microcystis aeruginosa, (Brynyikovy et al.
, 2011.
Chen et al.
, 2025.
Hasin et al.
Namun, studi komparatif mengenai perbandingan bioetanol yang dapat dihasilkan antara mikroalga hijau (Tetraselmis chui.
dan mikroalga merah (Porphyridium cruentu.
dalam kondisi produksi yang sama masih terbatas.
Oleh akarena itu, penelitian ini bertujuan untuk membandingkan potensi produksi bioetanol dari kedua jenis mikroalga dalam kondisi fermentasi yang sama.
Lebih lanjut, fermentasi menggunakan khamir Saccharomyces cerevisiae yang telah digunakan secara luas untuk fermentasi etanol dapat menjadi salah satu pilihan dalam produksi bioetanol dari mikroalga yang lebih ekonomis dan dapat diaplikasikan secara komersial.
METODOLOGI PENELITIAN
Waktu dan Tempat Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Teknologi Hasil Perikanan.
Program Studi Teknologi Hasil Perikanan dan Laboratorium Nutrisi Ikan.
Program Studi Akuakultur.
Jurusan Budidaya Perairan.
Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan.
Universitas Mulawarman.
Samarinda.
Bahan dan Alat Alat dan bahan yang digunakan selama penelitian adalah alat-alat gelas, seperangkat alat distilasi, salinometer, thermometer, oven udara, hotplate stirrer, piknometer, neraca analitik, shaker incubator, spektrofotometer UV-Vis, kromatografi gas (GC), residu mikroalga Tetraselmis chuii dan Porphyridium cruentum hasil delipidasi, akuades, ekstrak ragi, ekstrak tauge.
KH2PO4, larutan buffer asetat, isolat Saccharomyces cerevisiae, reagensia Nelson, reagensia Arsenomolibdat.
HCl 36%.
CaCO3, kertas pH Universal.
Prosedur Penelitian Delipidasi Biomassa Mikroalga Tahapan delipidasi biomassa mikroalga dilakukan berdasarkan Kwangdinata et al.
, .
dengan modifikasi.
Biomassa mikroalga kering dituangkan ke dalam Erlenmeyer berisi etanol 96% .
erbandingan 1:.
Ekstraksi dilakukan menggunakan alat ultrasonik .
kHz/35 W) pada suhu 50-60 oC selama 11 jam 30 menit.
Setelah proses ekstraksi, larutan disaring menggunakan kertas saring hingga diperoleh filtrat ekstrak lipid dan residu berupa endapan biomassa.
Filtrat dan endapan yang diperoleh masing-masing ditimbang dan dicatat bobotnya.
Endapan kemudian dibilas dengan akuades beberapa kali hingga bebas pelarut lalu dikeringkan menggunakan oven dan ditimbang.
Endapan kering merupakan biomassa mikroalga kering bebas lipid.
Hidrolisis biomassa mikroalga Tahapan hidrolisis biomassa mikroalga bebas lipid dilakukan berdasarkan Iryani, .
Sebanyak 1 gram biomassa kering ditambahkan ke dalam larutan HCl 0.
1 N .
Suspensi kemudian dipanaskan sambil diaduk pada suhu 90 oC selama 30 menit.
Larutan hasil hidrolisis kemudian dianalisis kadar gula reduksinya menggunakan metode Nelson-Somogyi.
Pembuatan media inokulum dan fermentasi Saccharomyces cerevisiae Tahapan pembuatan media inokulum dan fermentasi etanol dilakukan berdasarkan (Mulyadi et al.
, 2.
dengan modifikasi.
Larutan hasil hidrolisis ditambahkan dengan ekstrak tauge 5%, ekstrak yeast 5% dan KH2PO4 0,01% lalu diaduk hingga larut.
pH larutan diatur hingga mencapai pH 5 dengan bantuan buffer asetat.
Wadah berisi media kemudian ditutup dan disterilisasi menggunakan autoklaf pada suhu 121 oC selama 15 menit.
Media kemudian didinginkan lalu ditambahkan dengan kultur khamir Saccharomyces cerevisiae untuk inokulum dan 10% .
31 | P a g e Jurnal Perikanan Terpadu 6.
, 29-41 inokulum per 100 mL media untuk media fermentasi.
Proses fermentasi berlangsung selama 168 jam .
Kultur diambil setiap 24 jam, disentrifugasi lalu diukur kadar gula reduksi dan indeks bias etanolnya.
Distilasi etanol Distilasi dilakukan untuk memisahkan etanol dari media fermentasi yang dapat menjadi pengotor selama pengujian menggunakan kromatografi gas (GC).
Media fermentasi disaring menggunakan kertas Whatmann no.
1 dengan bantuan saringan vakum untuk memisahkan padatan dan larutan.
Larutan .
yang diperoleh kemudian dipindahkan ke labu sampel dan didistilasi menggunakan rangkaian alat distilasi.
Sampel dipanaskan dan dijaga suhunya kisaran 80-100 oC .
isaran suhu penguapan etano.
hingga diperoleh cairan yang ditampung di labu distilat .
airan Pada penelitian ini tidak dilakukan dehidrasi karena distilat yang diperoleh sangat terbatas untuk uji menggunakan kromatografi gas.
Analisis kadar etanol Kadar distilat etanol hasil fermentasi yang diukur menggunakan kromatografi gas (GC) meliputi waktu retensi (Retention time (R.
), luas area dibawah puncak (Are.
dan tinggi puncak (Heigh.
yang ditampilkan pada kromatogram.
Proses analisis berlangsung selama 10 menit dengan kondisi umum antara lain suhu oven 115 oC.
suhu injektor 150 oC.
suhu detektor 200 oC.
pembawa N2.
dan kecepatan aliran gas pembawa 45 mL/menit.
Berdasarkan data kromatogram, dipilih satu puncak pada Rt standar etanol yakni A1.
813 menit.
Kadar etanol dihitung berdasarkan perbandingan total luas area dibawah puncak (Are.
sampel dan standar pada kisaran waktu retensi (R.
standar (Hermanto, 2.
Analisis Data Penelitian menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) dengan tiga kali pengulangan .
untuk tahapan hidrolisis biomassa dan fermentasi etanol.
Data yang diperoleh dianalisis dengan Analisa Sidik Ragam (ANOVA) dan ditabulasikan menggunakan aplikasi Ms.
Excel 2021.
Alat Penelitian Alat yang digunakan untuk mendukung pengukuran adalah roll meter, yang berfungsi untuk memperoleh data dimensi utama kapal secara presisi.
Subjek yang diukur dalam penelitian ini adalah kapal perikanan yang menggunakan alat tangkap bubu dan pancing ulur di Pelabuhan Perikanan Nusantara (PPN) Palabuhanratu.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Delipidasi Biomassa Mikroalga Ekstraksi lipid pada biomassa mikroalga dilakukan untuk mengurangi hambatan proses fermentasi akibat kandungan lipid yang tinggi pada mikroalga.
Hal ini sesuai dengan El-Dalatony et , .
yang melaporkan bahwa lipid secara fisik dapat mengganggu akses mikroba terhadap karbohidrat sehingga menghambat laju fermentasi.
Ekstraksi lipid dengan metode ultrasonik dilakukan untuk mengekstrak lipid secara lebih efisien melalui pemecahan sel mikroalga menggunakan gelombang kavitasi.
Menurut Gerde et al.
, .
, ekstraksi menggunakan metode ultrasonikasi mampu merusak struktur dinding sel mikroalga dan memberikan akses yang lebih banyak bagi pelarut ke dalam sel sehingga ekstraksi dapat berlangsung secara lebih efisien.
Proses ekstraksi menggunakan metode ultrasonikasi pada mikroalga telah banyak dilakukan dan menunjukkan efektivitas yang tinggi untuk ekstraksi berbagai senyawa, diantaranya ekstraksi klorofil dengan sifat antioksidan dan antibakteri tinggi (Tavakoli et al.
, 2.
, lipid dan metana (Rokicka et al.
, n.
), dan biomolekul lainnya dari jenis mikroalga yang berbeda (Zhang et 32 | P a g e Jurnal Perikanan Terpadu 6.
, 29-41 , 2.
Selain itu.
Asada et al.
juga melaporkan ekstraksi pati mikroalga Chlamydomonas fasciata Ettl 437 menggunakan metode ultrasonik yang kemudian digunakan untuk fermentasi Proses ekstraksi lipid .
pada penelitian ini dilakukan menggunakan pelarut etanol 96% dengan bantuan alat sonikasi .
kHz/35 W).
Proses ekstraksi lipid dilakukan hingga diperoleh ekstrak lipid yang diuji menggunakan KLT (Kromatografi Lapis Tipi.
dengan fase stasioner menggunakan Silika gel 60 dan fase gerak menggunakan n-heksan:dietil eter:asam asetat .
:20:.
lalu diamati di bawah lampu UV.
Uji KLT merupakan metode sederhana yang dapat digunakan untuk memastikan apakah lipid telah terekstrak ke dalam pelarut yang digunakan .
ata hasil KLT tidak dapat ditampilkan karena merupakan bagian dari penelitian berkaitan yang tidak Ekstrak lipid .
kemudian dipisahkan menggunakan rotary evaporator dan residu .
dikeringkan menggunakan oven lalu ditimbang (Tabel .
Table 1.
Lipid extraction of microalgae biomass Microalgae Biomass .
* Tetraselmis chuii Porphyridium cruentum Note: *Biomass based on dry weight.
Lipid Extract .
Extraction Efficiency (%) Proses delipidasi yang dilakukan menunjukan bahwa efisiensi ekstraksi lipid pada Porphyridium cruentum lebih tinggi yakni sebesar 40.
2667% dibandingkan dengan Tetraselmis chuii yakni sebesar 29.
Efisiensi ekstraksi lipid yang lebih rendah untuk biomassa Tetraselmis chuii dapat disebabkan oleh perbedaan komponen penyusun dinding sel antara Tetraselmis chuii .
lga hija.
dan Porphyridium cruentum.
Menurut (Alhattab et al.
, 2019.
Safi et al.
, 2.
, komponen dinding sel berpengaruh terhadap metode ekstraksi yang efisien untuk ekstraksi komponen biologis dari sel mikroalga.
Tetraselmis chuii memiliki dinding sel yang tersusun atas hemiselulosa yang lebih kaku dibandingkan komponen dinding sel Porphyridium cruentum yang tersusun atas polisakarida sulfat yang lebih rentan terhadap gangguan fisik dan kimiawi.
Pengamatan yang dilakukan oleh (Spain & Funk, 2.
terhadap beberapa spesies mikroalga hijau juga menunjukkan struktur dinding sel yang tebal dan kaku.
Lebih lanjut, metode ekstraksi menggunakan gelombang kavitasi .
memberikan respon yang berbeda bergantung pada jenis mikrolaga sehingga perlu penelitian lebih lanjut untuk mengetahui efektivitas metode ekstraksi untuk setiap mikroalga yang berbeda sebagaimana juga telah diamati oleh Anjos et al.
mengenai beberapa metode ekstraksi protein pada Tetraselmis chuii.
Hidrolisis Biomassa Hasil Delipidasi Setelah melalui proses delipidasi menggunakan metode ultrasonik, maka diharapkan akses mikroba terhadap polisakarida seperti pati dan selulosa menjadi lebih mudah, sehingga proses fermentasi dapat berjalan lancar.
Hidrolisis biomassa dilakukan untuk meningkatkan sederhana terlarut yang diperlukan dalam proses fermentasi etanol (Fu et al.
, 2.
Dinding sel mikroalga mengandung selulosa sebagai komponen struktural utama sehingga hidrolisis menjadi tahapan penting untuk memecah polimer karbohidrat kompleks menjadi gula sederhana (Brennan & Owende, 2.
Dalam penelitian ini.
HCl dipilih sebagai agen hidrolisis untuk menghindari gangguan gas NO2 dalam proses fermentasi yang dihasilkan bila hidrolisis menggunakan HNO3 pada suhu tinggi (Iryani, 2.
Pemilihan HCl juga didukung oleh efektivitasnya dalam hidrolisis biomassa ligniselulosa yang telah terbukti dalam penelitian sebelumnya (Brandt et al.
, 2013.
Wyman et al.
Penentuan kadar gula reduksi dilakukan menggunakan metode uji Nelson-Somogyi yang 33 | P a g e Jurnal Perikanan Terpadu 6.
, 29-41 merupakan metode standar untuk analisis gula reduksi.
Data kadar gula reduksi hasil hidrolisis biomassa mikrolaga dapat dilihat pada Tabel 2.
Table 2.
Reducing sugar concentration for hydrolyzed microalgae biomass Microalgae Tetraselmis chuii Porphyridium Substrat Concentration (%) Reduction Sugar Concentration .
g/mL) Hydrolysis Efficiency (%)* Note: * Hydrolysis efficiency is calculated from the ratio of reducing sugar to initial substrate concentration.
Hasil penelitian ini menunjukkan konsentrasi gula reduksi yang diperoleh dari hidrolisis biomassa Tetraselmis chuii .
0849 mg/mL) dan Porphyridium cruentum .
0751 mg/mL) tidak berbeda nyata secara statistik.
Meskipun demikian.
Tetraselmis chuii menunjukkan efisiensi hidrolisis yang sedikit lebih tinggi .
49%) dibandingkan Porphyridium cruentum .
51%).
Perbedaan ini kemungkinan disebabkan oleh variasi komposisi dinding sel dan struktur karbohidrat kompleks yang berbeda antar spesies mikroalga.
Hasil penelitian ini menunjukkan nilai yang lebih rendah dibandingkan dengan studi Penelitian yang dilakukan oleh (Agustini & Febrian, 2.
menggunakan biomassa Porphyridium cruentum melaporkan onsentrasi gula reduksi mencapai 0.
125 mg/mL atau sekitar 66% lebih tinggi dari hasil penelitian ini.
Selain itu, (Qaishum et al.
, 2.
telah melakukan hidrolisis sel Tetraselmis chuii memperoleh konsentrasi gula reduksi hingga 0.
112 mg/mL, atau 32% lebih tinggi dibandingkan hasil penelitian ini.
Perbedaan ini dapat disebabkan oleh beberapa faktor, antara lain:
konsentrasi asam dan suhu hidrolisis yang berbeda (Brandt et al.
, 2.
waktu hidrolisis dan metode preparasi biomassa yang berbeda (Wyman et al.
, 2.
dan efektivitas proses delipidasi yang dapat mempengaruhi akses terhadap polimer karbohidrat (Halim et al.
, 2.
Meskipun konsentrasi gula reduksi relatif rendah, hasil ini menunjukkan bahwa kedua spesies mikrolaga memilikipotensi untuk digunakan sebagai substrat fermentasi etanol.
Menurut (C.
-Y.
Chen et al.
, 2.
biomassa mikroalga dengan konsentrasi gula reduksi serupa .
mg/mL) masih dapat menghasilkan etanol dengan efisiensi fermentasi mencapai 70-80% dari nilai Lebih lanjut, hasil hidrolisis biomassa mikroalga menunjukkan potensi biomassa mikroalga bebas lipid sebagai substrat fermentasi etanol melalui optimasi proses hidrolisis lebih lanjut.
Fermentasi Etanol Fermentasi etanol dapat dilakukan dengan menggunakan bakteri maupun khamir.
Fermentasi menggunakan kultur khamir Saccharomyces cerevisiae memiliki kelebihan dalam produksi bioetanol diantaranya toleransinya yang tinggi terhadap etanol dan kemampuan fermentasi yang optimal (Bai et al.
, 2008.
Limayem & Ricke, 2.
Pada penelitian ini fermentasi dilakukan selama 168 jam .
Pengamatan kadar gula reduksi (Gambar .
dan kadar etanol (Gambar .
setiap 24 jam.
34 | P a g e Jurnal Perikanan Terpadu 6.
, 29-41 Figure 1.
Graphic of reduction sugar level during ethanol fermentation Figure 2.
Graphic of ethanol level during ethanol fermentation.
Berdasarkan data analisa kadar gula reduksi selama proses fermentasi etanol (Gambar .
, terlihat bahwa kadar gula reduksi dari kedua jenis substrat yang digunakan mengalami penurunan seiring dengan lama fermentasi.
Namun, substrat biomassa Tetraselmis chuii mengalami penurunan yang lebih signifikan bila dibandingkan dengan pada substrat biomassa Porphyridium cruentum.
Pada substrat biomassa Tetraselmis chuii terjadi penurunan kadar gula reduksi yang cukup signifikan pada waktu fermentasi 24 jam-72 jam, yang mengindikasikan fase eksponensial pertumbuhan khamir dan aktivitas fermentasi yang optimal (Narendranath et al.
, 2.
Pola serupa juga ditunjukkan pada substrat Porphyridium cruentum dengan kadar gula reduksi terendah pada waktu fermentasi 72 Berbeda dengan pola konsumsi gula reduksi, pengamatan terhadap kadar etanol selama fermentasi menunjukkan penurunan kadar etanol setelah mencapai puncak pada jam ke-24.
Waktu optimum fermentasi pada penelitian ini yakni 24 jam dengan kadar etanol tertinggi yakni 5.
8% dan 0% masing-masing untuk substrat Tetraselmis chuii dan Porphyridium cruentum.
Hal ini menunjukkan bahwa Porphyridium cruentum menghasilkan etanol yang sedikit lebih tinggi meskipun laju konsumsi gula reduksinya lebih lambat.
Konsentrasi etanol yang diperoleh dalam penelitian ini sebanding dengan studi sebelumnya menggunakan biomassa mikroalga.
(Harun & Danquah, 2.
melaporkan produksi etanol sebesar 4.
1% dari berbagai spesies mikroalga, lebih lanjut (C.
-Y.
Chen et al.
memperoleh konsentrasi etanol 3.
5% dari biomassa Chlorella dan Scenedesmus.
Hal ini menunjukkan bahwa biomassa mikroalga bebas lipid memiliki potensi yang kompetitif untuk produksi bioetanol.
35 | P a g e Jurnal Perikanan Terpadu 6.
, 29-41 Penurunan kadar etanol pada jam ke-72 untuk substrat Tetraselmis chuii dan jam ke-48 untuk Porphyridium cruentum yang mengindikasikan terjadinya penguraian etanol pada media fermentasi namun untuk mengkonfirmasi hal tersebut maka perlu dilakukan penelitian lebih lanjut.
Degradasi etanol selama fermentasi merupakan proses kompleks yang dipengaruhi oleh berbagai faktor.
Meskipun etanol merupakan produk utama dari banyak fermentasi, etanol juga dapat terdegradasi dalam kondisi tertentu.
Hasil degradasi tersebut berupa senyawa organik lain seperti asam asetat, asetaldehida, dan karbon dioksida.
Untuk mengonfirmasi degradasi etanol yang terjadi maka diperlukan analisis lebih lanjut terhadap produk sampingan fermentasi dan kondisi lingkungan Analisis hubungan antara konsentrasi gula pereduksi dengan kadar etanol yang dihasilkan menunjukkan efisiensi proses fermentasi yang berbeda antara kedua substrat.
Pada substrat Tetraselmis chuii meskipun terjadi penurunan gula pereduksi yang lebih signifikan .
onsumsi gula yang leboh tingg.
, kadar etanol yang dihasilkan justru lebih rendah .
8%) dibandingkan Porphyridium cruentum .
0%).
Fenomena ini mengindikasikan bahwa substrat Porphyridium cruentum memiliki efisiensi koversi gula menjadi etanol yang lebih baik.
Perbedaan efisiensi ini dapat disebabkan oleh komposis korbohidrat yang berbeda pada kedua spesies mikroalga.
Tetraselmis chuii kemungkinan memiliki proporsi karbohidrat kompleks yang lebih tinggi sehingga membutuhkan energi metabolic yang lebih besar untuk proses hidrolisis dan fermentasi.
Sebaliknya.
Porphyridium cruentum mungkin memiliki proporsi gula sederhana yang lebih tinggi sehingga lebih mudah difermentasi oleh S.
Efisiensi fermentasi yang rendah pada Tetraselmis chuii juga dapat disebabkan oleh adanya komponen penghambat fermentasi atau kondisi lingkungan yang kurang optimal untuk aktivitas khamir.
Analisis Kadar Distilat Etanol Setelah proses fermentasi berlangsung selama 168 jam, media fermentasi disaring dan filtrat kemudian didistilasi untuk memisahkan etanol.
Distilat etanol yang diperoleh kemudian didehidrasi lalu dianalisis secara kuantitatif menggunakan kromatografi gas (GC).
Hasil analisis kadar distilat etanol disajikan pada Tabel 3.
Table 3.
The data of ethanol distillate analyzed by gas chromatography Sample Ethanol Standard Retention Time (R.
Area Height Level of Ethanol (%) Tetraselmis chuii Porphyridium cruentum Berdasarkan hasil analisis pada Tabel 3, terdapat perbedaan waktu rentensi (R.
dari etanol standar dengan sampel.
Perbedaan waktu retensi dapat terjadi akibat adanya pengotor berupa produk samping hasil fermentasi seperti asam asetat atau asam organik lain atau proses dehidrasi distilat etanol belum berlangsung sempurna yang mempengaruhi proses pemisahan di dalam kolom kromatografi namun perlu diadakan penelitian lebih lanjut untuk mengkonfimasi hal tersebut.
Kadar etanol yang dihasilkan dalam penelitian ini masih tergolong rendah dibandingkan dengan beberapa penelitian sebelumnya.
(Agustini & Febrian, 2.
menggunakan biomassa mikroalga Porphyridium cruentum dengan kadar etanol maksimum 34,5% untuk biomassa yang dihidrolisis menggunakan H2SO4 1% dan 14,83% untuk biomassa yang dihidrolisis menggunakan HNO3 2%.
Terdapat perbedaan yang signifikan antara kadar etanol yang disajikan pada Gambar 2 .
asil monitoring selama fermentas.
dengan hasil analisis kromatografi gas pada Tabel 3.
Pada 36 | P a g e Jurnal Perikanan Terpadu 6.
, 29-41 Gambar 2, kadar etanol maksimum yang tercatat adalah 5.
8% untuk Tetraselmis chuii dan 6.
0% untuk Porphyridium cruentum pada jam ke-24.
Sementara itu, hasil analisis kromatografi gas pada Tabel 3 menunjukkan kadar etanol yang jauh berbeda, yaitu 0.
299% untuk Tetraselmis chuii dan 11.
untuk Porphyridium cruentum.
Perbedaan kedua hasil analisis tersebut dapat terjadi karena metode analisis yang berbeda sehingga memiliki tingkat akurasi dan spesifitas yang berbeda.
Waktu pengambilan sampel juga berbeda, dimana data pada Gambar 2 merupakan hasil monitoring langsung media fermentasi pada berbagai waktu.
Sedangkan data Tabel 3 merupakan analisis terhadap distilat etanol setelah proses fermentasi .
dan telah melalui proses distilasi serta Proses distilasi dan dehidrasi dapat menyebabkan konsentrasi etanol yang berbeda karena adanya kemungkinan etanol yang hilang selama proses distilasi atau adanya interferensi dalam analisis kromatografi gas.
Rendahnya kadar etanol yang diperoleh dalam penelitian ini dapat disebabkan oleh beberapa faktor, diantaranya: .
metode pra-perlakuan biomassa berupa hidrolisis asam yang belum intensif sehingga gula sederhana yang dihasilkan untuk fermentasi belum optimal.
parameter fermentasi seperti pH, suhu dan aerasi belum optimal untuk aktivitas maksimal S.
Kondisi lingkungan yang kurang sesuai dapat menghambat pertumbuhan mikroba dan produksi etanol.
konsentrasi inoculum yang digunakan masih rendah.
terjadinya degradasi etanol pada fase akhir fermentasi menunjukkan adanya metabolism sekunder yang mengkonversi etanol menjadi produk samping Peningkatan efisiensi fermentasi etanol dapat dilakukan melalui: .
optimasi pra-perlakuan, seperti hidrolisis asam atau enzimatis untuk meningkatkan ketersediaan gula fermentable dari biomassa .
optimasi studi parameter fermentasi seperti suhu, pH dan kondisi fermentasi yang optimal bagi aktivitas mikroba yang digunakan.
meningkatkan konsentrasi inoculum untuk mempercepat proses fermentasi dan mengurangi resiko fermentasi.
menambahkan nutrisi tambahan untuk mendukung pertumbuhan mikroba dan produksi etanol.
Lebih karakterisasi substrat berupa detail komposisi karbohidrat pada biomassa mikroalga, monitoring parameter fermentasi seperti pH dan suhu, analisis produk samping fermentasi yang kurang, serta penggunaan kromatografi gas tunggal tanpa konfirmasi dengan metode analisis lain dapat mepengaruhi akurasi interpretasi hasil penelitian ini sehingga kedepannya perlu dilakukan Meskipun etanol yang dihasilkan masih tergolon rendah, hasil penelitian ini dapat menunjukkan potensi bioetanol dari proses fermentasi biomassa mikroalga bebas lipid.
Penelitian ini dapat menjadi salah satu acuan bagi pengembangan penelitian mengenai bioefuel .
iodiesel dan bioetano.
dari mikroalga, khususnya dalam optimasi kondisi fermentasi dan pemurnian produk.
KESIMPULAN
Fermentasi etanol dengan menggunakan biomassa mikroalga Tetraselmis chuii dan Porphyridium cruentum bebas lipid menunjukkan kadar gula sederhana tereduksi tertinggi setelah fermentasi adalah 0849% menggunakan biomassa Tetraselmis chuii.
Sementara itu, etanol hasil fermentasi dengan kemurnian tertinggi adalah 11.
221% menggunakan biomassa Porphyridium cruentum.
37 | P a g e Jurnal Perikanan Terpadu 6.
, 29-41
DAFTAR PUSTAKA