171 research outputs found
Optimasi Non-Linier untuk Penyelesaian Model Steady State Reaksi Oksidasi sikloheksana dalam Reaktor Berpengaduk Tunggal
Get PDFMakalah ini akan menampilkan model steady state reaksi oksidasi sikloheksana dalam reaktor berpengaduk tunggal dengan mengikuti model kinetika reaksi yang diusulkan oleh Alagy (1974). Persamaan neraca massa steady state yang merupakan sistem persamaan aljabar non linier akan diselesaikan dengan metode optimasi non linier. Penelitian sebelumnya banyak yang memfokuskan pada kinetika reaksi. Model steady state reaksi oksidasi sikloheksana dengan model kinetika Alagy juga pernah diteliti, namun model yang diperoleh diselesaikan dengan cara berbeda. (Altway A dan Suprapto 1998, Fatmawati et al, 1999) menggunakan iterasi dalam penyelesaian numerik sistem persamaan untuk mempelajari pengaruh variabel operasi untuk keperluan perancangan proses. Kesulitan yang dihadapi dengan menggunakan teknik ini terutama pada estimasi harga awal. Estimasi harga awal yang terlalu berbeda jauh dapat mengakibatkan sistem persamaan tidak dapat diselesaikan karena masalah konvergensi perhitungan atau memberikan solusi yang tidak memiliki makna secara fisis
Model Matematika Pertumbuhan Ragi Roti pada Media Molase
Get PDFMakalah ini bertujuan untuk mengembangkan model sederhana untuk pertumbuhan ragi roti pada molase yang ditumbuhkan secara batch. Ragi Saccharomyces cerevisiae merupakan ragi yang banyak dibtuhkan karena kegunaannya yang luas untuk roti, minuman alkohol dan makanan yang lain seperti tape. Pada penelitian ini ragi Saccharomyces cerevisiae ditumbuhkan secara aerobik menggunakan media molase pada sebuah fermenter dengan volume kerja 1,3 Liter pada suhu 30oC dan pH dipertahankan 4-5. Pengambilan sampel dilakukan tiap jam untuk mengukur kandungan gula pereduksi dan konsentrasi sel. Data yang dihasilkan kemudian diolah untuk didapatkan parameter kinetika pertumbuhan Monod. Dengan parameter kinetika yang diperoleh, pertumbuhan batch dapat disimulasikan dengan dua model persamaan diferensial berbasis neraca massa yang diselesaikan secara simultan
Studi Pengaruh Konsentrasi Glukosadan Laju Aerasi terhadap Produksi Asam Glukonat oleh Aspergillus niger
Get PDFChemical production through fermentation offers advantage in the safe condition used. One of such useful chemical products is gluconic acid, which can be produced by mold Aspergillus niger. This chemical is an interesting product and has various applications. This research studied the effect of initial glucose concentration and aeration rate on the growth of Aspergillus niger FNCC 6098 and its gluconic acid production through fermentation in a batch reactor. The reaction temperature and pH was controlled at 30oC and 6.5, respectively. Initial glucose concentration was varied as 150, 200 and 250 g/L while aeration rate was varied as 1.5, 2, and 2.5 vvm. The concentration of the mold mycelium, gluconic acid product and remaing glucose substrate are presented as function of time. The result of varying initial glucose concentration at fixed aeration showed that the 200 g/L glucose produced the highest yield of gluconic acid. Meanwhile the highest yield of gluconic acid at fixed initial glucose concentration was resulted at aeration rate of 2 vvm
Studi Pengaruh Konsentrasi Glukosadan Laju Aerasi terhadap Produksi Asam Glukonat oleh Aspergillus niger
Get PDFChemical production through fermentation offers advantage in the safe condition used. One of such useful chemical products is gluconic acid, which can be produced by mold Aspergillus niger. This chemical is an interesting product and has various applications. This research studied the effect of initial glucose concentration and aeration rate on the growth of Aspergillus niger FNCC 6098 and its gluconic acid production through fermentation in a batch reactor. The reaction temperature and pH was controlled at 30oC and 6.5, respectively. Initial glucose concentration was varied as 150, 200 and 250 g/L while aeration rate was varied as 1.5, 2, and 2.5 vvm. The concentration of the mold mycelium, gluconic acid product and remaing glucose substrate are presented as function of time. The result of varying initial glucose concentration at fixed aeration showed that the 200 g/L glucose produced the highest yield of gluconic acid. Meanwhile the highest yield of gluconic acid at fixed initial glucose concentration was resulted at aeration rate of 2 vvm
Proses Pengolahan Awal Dua Tahap Dengan Teknologi Sonikasi Dan Air Subkritis Serta Hidrolisa Enzimatik Sabut Kelapa Untuk Produksi Gula
No full textUpaya pengembangan ilmu pengetahuan serta pemanfaatan sabut kelapa yang merupakan limbah biomassa khas Indonesia dengan ketersediaan yang melimpah untuk produksi gula telah dilakukan dalam penelitian ini. Teknologi konversi limbah biomassa menjadi gula saat ini sangat diperlukan sebagai upaya mengatasi masalah penurunan cadangan minyak bumi dan perbaikan kualitas lingkungan. Sebagai salah satu biomassa lignoselulosa, sabut kelapa mengandung komponen polisakarida (hemiselulosa dan selulosa) sebagai sumber bahan untuk produksi gula pentosa (C5) dan heksosa (C6) serta polimer aromatis (lignin) yang juga memiliki potensi sebagai sumber bahan bakar, perkusor bahan kimia, serta bahan aditif pangan antioksidan. Pengolahan awal ultrasonik dan air subkritis sabut kelapa serta konversi melalui hidrolisa enzimatis merupakan fokus penelitian dalam disertasi ini Sabut kelapa dalam penelitian ini, yang dikoleksi dari pasar lokal Surabaya, memiliki kandungan ekstraktif air dan alkohol sebesar 17,58 %, hemiselulosa 21,69 %, selulosa 30,78 %, dan lignin 28,76 %. Pengolahan awal (pretreatment) bahan lignoselulosa dilakukan sebelum hidrolisa enzimatis untuk meningkatkan akses enzim hidrolitik pada molekul selulosa. Pada penelitian ini, 2 tahap pengolahan awal dilakukan menggunakan gelombang ultrasonik dalam bath sonicator dengan frekuensi 35 kHz dan pengolahan air subkritis pada tekanan awal 60 bar yang dibantu dengan gas CO2 sebagai gas penekan sekaligus sebagai katalis. Produksi gula pereduksi total dari sabut kelapa diperoleh dari pengolahan air subkritis selain hidrolisa enzimatis menggunakan 2 enzim komersial, cellulase dari Trichoderma reseei dan xylanase dari Aspergillus oryzae. Rancangan eksperimen pengolahan awal ultrasonik dan air subkritis sabut kelapa dalam penelitian ini adalah response surface Box-Behnken. Kondisi eksperimen ultrasonik melibatkan variabel konsentrasi asam sulfat sebagai medium (0 – 1 %), waktu (10 – 50 menit), dan suhu (30 – 60 oC) sedangkan kondisi eksperimen air subkritis melibatkan variabel suhu (130 – 170 oC), waktu (40 – 80 menit), dan persentase penambahan aditif surfaktan (1 – 3 %). Model empiris kuadratik telah digunakan sebagai pendekatan untuk proses pengolahan awal ultrasonik, air subkritis dan hidrolisa enzimatis dengan hasil yang sangat baik (R2 > 0,95). Proses optimasi dan pemodelan empiris dilakukan dengan bantuan software MATLAB®. Kondisi pengolahan awal ultrasonik optimum yang diperoleh adalah menggunakan konsentrasi asam sulfat 1 % pada suhu 60 oC selama 38 menit dengan kandungan selulosa 41,2682 % dan lignin 37 %. Kondisi optimum pengolahan air subkritis adalah pada 170 oC, 79,87 menit, dan konsentrasi surfaktan SDS 2,79 % yang menghasilkan gula pereduksi total 5,155 g/L. Kondisi optimum pengolahan air subkritis yang menghasilkan gula pereduksi total dari hidrolisa enzimatis adalah 158 oC, 65 menit dan konsentrasi surfaktan SDS 2,3 % dengan konsentrasi gula pereduksi total 4,766 g/L setelah proses hidrolisa enzimatis selama 48 jam. Upaya penggunaan model kinetika pirolisa untuk perhitungan komposisi lignoselulosa dari data instrumen analisis termogravimetri (TGA) telah dilakukan dan hasil pemodelan yang sangat mendekati data instrumen dengan R2 = 1 data kualitas pemodelan 0,1 – 0,35 %. Meskipun terdapat perbedaan hasil dengan metode gravimetri (Chesson) dalam penentuan komposisi lignoselulosa, namun penggunaan instrumen TGA berkontribusi dalam pengembangan “rapid method” yang dibutuhkan industri biokilang (biorefinery) ke depan
======================================================================================================================================
The attempt to develop knowledge and utilize coconut husk as the abundantly available lignocellulosic waste in Indonesia has been performed in this research. Biomass waste to sugar conversion technology is currently needed to overcome the declining petroleum reserve as well as environmental problem issue. As one kind of lignocellulosic biomass, coconut husk contains polysaccharide (hemicellulose and cellulose) as the source of pentose (C5) and hexose (C6) sugar production as well as aromatic polymer (lignin) which can be explored for the source of fuel, chemicals, and potential antioxidant food additive. Ultrasonic and subcritical water treatment for coconut husk as well as enzymatic hydrolysis for sugar production were the research focus of this dissertation. The coconut husk in this research had been collected from local market in Surabaya and had been found to contain 17.58 % total water and alcohol extractives, 21.69 % hemicellulose, 30.78% cellulose, and 28.76 % lignin. The pretreatment of lignocellulosic material are employed prior to enzymatic hydrolysis to enhance the hydrolytic enzyme access onto the cellulose molecule. Two pretreatment processes were implemented in this work, consisting of ultrasonic process using a bath sonicator at 35 kHz and subcritical water (liquid hot water) proceess at 60 bar assisted by CO2 addition as a pressurizing gas as well as catalyst. In this research, reducing sugar from coconut husk were obtained through subcritical water process, in spite of enzymatic hydrolysis using two commercial enzymes, cellulase from Trichoderma reseei and xylanase from Aspergillus oryzae. The experiment design used in this research was Box-Behnken response surface methodology (RSM). The experimental conditions for ultrasonic pretreatment involved sulfuric acid medium concentration (0 – 1 %), treatment time (10 – 50 min), and temperature (30 – 60 oC) while those for subcritical water pretreatment were temperature (130 – 170 oC), treatment time (40 – 80 min) and surfactant concentration (1 – 3 %). The empirical quadratic models were employed for those processes, and had been found excellently representing the experiment result (R2 > 0,95). Optimization and the empirical modeling were achieved with the aid of MATLAB® software. The optimum condition for ultrasonic pretreatment was 1 % sulfuric acid concentration, 60 oC, and 38 minutes, reaching cellulose content of 41.2682 %, and lignin of 37 %. The optimum condition for subcritical water pretreatment was 170 oC, 79.87 min, and 2.79 % surfactant addition which achieve 5.155 g/L total reducing sugar. The optimum condition subcritical water treatment achieving the highest total reducing sugar from enzymatic hydrolysis was 158 oC, 65 min, and 2.30 % surfactant addition which achieve 4,766 g/L total reducing sugar. An attempt to employ pyrolysis kinetic model of thermogravimetry analysis (TGA) had been performed and the modelling result was excellently approached the TGA instrument data with R2 = 1 and fit quality of 0,1 – 0,35 %. Despite the discrepancy existence between the TGA modeling approach and the conventional gravimetry (Chesson) result this effort in TGA modeling could contribute in the “rapid method” development which may be required by biorefinery industry in the future
Power model for enzymatic hydrolysis of coconut coir with chemical pretreatment
Get PDFCoconut coir, that contains cellulose, hemicellulose, lignin, and some other extractive compounds, is classified as complex lignocellulosic material. Glucose from coconut coir can be used as fermentation substrate after enzymatic hydrolysis. Lignin content from the coconut coir will act as an inhibitor in this hydrolysis process. Therefore, a pretreatment process is needed to enhance the hydrolysis of cellulose. It has been found out that; pretreatment
methods have significant impact on production efficiency of ethanol from biomass. Some of the most promising pretreatment methods require the application of chemicals such as alkali, acids, salts, oxidants, and solvents.1 In this research, chemical pretretment, i.e. dilute acid and
alkaline pretreatment were done prior to enzymatic hydrolisis of coconut coir. Previous study observed that the the best pretreatment was at 1.5% sulfuric acid concentration and 100 ºC for dilute acid pretreatment2 and 11% NaOH and 100 ºC for alkaline pretreatment.3 Here,
pretreatment was done at 121 ºC and 11% NaOH; and 105 ºC at 1.5% sulfuric acid. The objective of this research is to compare the glucose as a product of hydrolysis for these two
types of chemical pretreatment. The kinetic parameters due to simple power model were then obtained
Pemodelan Batch Hidrolisa Enzimatis Sabut Kelapa dengan Pengolahan Awal Larutan Basa
Get PDFPenelitian ini akan berfokus pada penentuan model reaksi hidrolisa enzimatik sabut kelapa dengan perlakuan awal menggunakan larutan basa yang merupakan salah satu tahapan penting pada proses produksi bahan bakar bio seperti bioetanol ataupun biohidrogen. Seperti diketahui, salah satu tantangan terbesar pada produksi bioetanol pada umumnya adalah rendahnya hasil dan tingginya biaya pada proses hidrolisa sehingga upaya penelitian terus dilakukan dimana-mana untuk meningkatkan kinerja hidrolisa biomasa lignoselulosa sampai saat ini. Informasi parameter kinetika hidrolisa sabut kelapa akan berkontribusi dalam menjelaskan kinerja dan karakteristik proses. Pemahaman yang baik terhadap kinetika reaksi hidrolisa enzimatik sabut kelapa tersebut sangat dibutuhkan dalam optimasi biokonversi sabut kelapa
Kinetic study of enzymatic hydrolysis of acid-pretreated coconut coir
Get PDFBiomass waste utilization for biofuel production such as bioethanol, has become more prominent currently.
Coconut coir is one of lignocellulosic food wastes, which is abundant in Indonesia. Bioethanol production from such
materials consists of more than one step. Pretreatment and enzymatic hydrolysis is crucial steps to produce sugar which
can then be fermented into bioethanol. In this research, ground coconut coir was pretreated using dilute sulfuric acid at
121oC. This pretreatment had increased the cellulose content and decreased the lignin content of coconut coir. The
pretreated coconut coir was hydrolyzed using a mix of two commercial cellulase enzymes at pH of 4.8 and temperature
of 50oC. The enzymatic hydrolysis was conducted at several initial coconut coir slurry concentrations (0.1-2 g/100 mL)
and reaction times (2-72 hours). The reducing sugar concentration profiles had been produced and can be used to obtain
reaction rates. The highest reducing sugar concentration obtained was 1,152.567 mg/L, which was produced at initial
slurry concentration of 2 g/100 mL and 72 hours reaction time. In this paper, the reducing sugar concentrations were
empirically modeled as a function of reaction time using power equations. Michaelis-Menten kinetic model for enzymatic
hydrolysis reaction is adopted. The kinetic parameters of that model for sulfuric acid-pretreated coconut coir enzymatic
hydrolysis had been obtained which are Vm of 3.587x104 mg/L.h, and KM of 130.6 mg/L
Pemberdayaan Masyarakat Petani Ikan Desa Pungpungan Bojonegoro untuk Produksi Pakan Ikan Mandiri
Get PDFMasyarakat petani ikan memiliki peran penting dalam mengatasi isu nasional rendahnya konsumsi protein hewani. Bagi para petani ikan yang telah lama melakukan praktik budidaya, kendala terbesar untuk memperoleh keuntungan yang maksimal adalah mahalnya pakan komersial produksi industri pakan ikan. Hal ini juga yang dialami oleh petani ikan Desa Pungpungan yang terletak di Kecamatan Kalitidu, Kabupaten Bojonegoro, Jawa Timur. Biaya pakan bisa mencapai sekitar 60% dari total biaya produksi. Masyarakat petani ikan di Desa ini dapat menghabiskan 0,5-2 sak pakan pellet komersial per hari dan dapat menghasilkan 3-10 ton ikan lele dan patin dalam sekali panen. Latar belakang inilah yang menjadi pendorong tim dosen Universitas Surabaya untuk melaksanakan program Ipteks bagi Masyarakat (IbM) Petani Pembudidaya Ikan Desa Pungpungan Bojonegoro. Selain itu kabupaten Bojonegoro memiliki potensi dalam ketersediaan bahan baku pakan ikan. Fokus dari program IbM ini adalah alih pengetahuan dan teknologi pembuatan pakan berbasis sumber daya lokal serta pemberdayaan masyarakat petani ikan untuk mengembangkan kelompok pembuatan pakan. Dengan adanya program IbM ini, masyarakat dapat memenuhi kebutuhan pakan dengan harga yang lebih murah dibandingkan pakan pellet komersial sehingga keuntungan dari usaha budidaya juga dapat meningkat. Dialihkannya ilmu pengetahuan dan teknologi pembuatan pakan ini telah menarik minat generasi muda untuk bergabung dengan kelompok petani ikan mitra program IbM ini untuk membentuk kelompok pengelola produksi pakan mandiri.
Kata Kunci: IbM, Petani ikan, Pakan, Lele, Bojonegor
Pembelajaran Teknologi Fermentasi dengan Menggunakan Experiential learning dan Computer Aided Learning
No full textPembelajaran Teknologi Fermentasi merupakan bagian dari pembelajaran rekayasa proses yang menggunakan mikroorganisme sebagai biokatalis. Pengajaran ini
melibatkan proses persiapan bahan, proses sterilisasi, proses kinetika pertumbuhan mikroorganisme, proses agitasi dan aerasi sampai pada proses pemisahan dan purifikasi
produk fermentasi. Untuk meningkatkan pembelajaran yang berpusat pada peserta didik, maka digunakan berbagai teknologi pengajaran yang cukup inovatif agar tujuan
pembelajaran yang diharapkan dapat dicapai. Dalam pembelajaran ini, digunakan berbagai metode pembelajaran dan manajemen kelas yang inovatif untuk meningkatkan proses
belajar mahasiswa, yaitu metode experiential learning, computer aided learning dan peer based learning. Di Jurusan Teknik Kimia Ubaya, Teknologi Fermentasi adalah mata kuliah
pilihan yang dibuka hampir setiap semester. Mata kuliah ini menjadi cukup penting bagi mahasiswa Teknik Kimia yang memilih judul Tugas Akhir dan Penelitian dalam bidang
bioproses. Dari pengalaman pengerjaan Tugas Akhir, terdapat kesulitan yang dhadapi mahasiswa dalam hal stoikiometri dan kinetika fermentasi, sterilisasi dan perancangan fermenter. Untuk mengatasi masalah tersebut, kami melakukan inovasi terhadap pengajaran Teknologi Fermentasi melalui penggunaan metode seperti disebutkan di atas. Metode experiential learning diaplikasikan pada materi Kinetika Fermentasi dan Sterilisasi dimana mahasiswa diberi kesempatan merancang eksperimen di laboratorium, mendiskusikan hasil eksperimen dalam kelompoknya dan mempresentasikan hasil tersebut di kelas. Selain itu telah dirancang software animasi pada topik Kinetika Fermentasi dan Perancangan Fermenter. Peningkatan kemampuan mahasiswa dalam menjelaskan kinetika fermentasi dan perhitungan waktu sterilisasi nampak pada aktifitas presentasi di kelas. Selain itu adanya bantuan animasi(computer aided learning) untuk perancangan fermenter, dapat meningkatkan pemahaman mahasiswa yang nampak pada aktifitas diskusi perancangan fermenter di kelas. Metode peer based learning digunakan untuk membantu mahasiswa dalam pemahaman konsep separasi dan purifikasi produk
- …
