Khairur Rahman Ilyas

Department of Chemical Engineering, Faculty of Engineering, Jember University, Indonesia

M. Iqbal Samudra

Department of Chemical Engineering, Faculty of Engineering, Jember University, Indonesia

Mizanurafi’ Ghifarhadi Prasiefa

Department of Chemical Engineering, Sepuluh Nopember Institute of Technology, Indonesia

DOI: https://doi.org/10.19184/jobc.v4i1.818   

ABSTRACT 

The hydrolysis process is a process of breaking down substances by reacting using water, the aim is to break down the substance. This research focuses on the hydrolysis process to determine the reducing sugar content of coffee parchment. The method used is microwave-assisted hydrolysis. This method can increase lignin release more effectively than conventional methods in the process of cellulose and hemicellulose hydrolysis. The most commonly used hydrolysis to hydrolyze cellulose is acid hydrolysis. This research uses coffee parchment raw material (horn skin) which contains cellulose and hemicellulose with HCl solvent. Hydrolysis with acid concentration is (1, 2, and 3%), microwave power (150, 300, and 450 W), and time (20, 25, and 30 minutes). In this study, the optimal reducing sugar yield was 8,054 g/mL under the operating conditions of 25 minutes, 3% HCl concentration, and 450 W microwave power.

Keywords: hydrolysis, coffee parchment, microwave-assisted hydrolysis, and reducing sugar

REFERENCES

[1]    V. Serevina, R. D. Pambudi, D. A. Nugroho, U. N. Jakarta, and J. Timur, “Pelatihan pemanfaatan limbah gergaji dan cangkang telur ayam untuk membuka usaha briket biomassa,” vol. 1, no. 1, pp. 1–5, 2021.

[2]    A.-A. Nainia, Nurwahdaha, R. Y. Lestari, and Sunardi, “Praperlakuan secara hidrotermal limbah lignoselulosa untuk produksi bioetanol generasi kedua,” J. Ris. Ind. Has. Hutan Vol. 10 (2), 2018, 93 …, vol. 10, no. 2, pp. 93–102, 2018, [Online]. Available: http://eprints.ulm.ac.id/9372/1/Publikasi  13.pdf

[3]    H. W. Amini et al., “Ekstraksi Limbah Kulit Kopi Robusta Dari Desa Tanah Wulan Kecamatan Maesan Kabupaten Bondowoso Dengan Etil Asetat Serta Analisa Aktivitas Antioksidannya,” e - Pros. Kolok. Has. Penelit. dan Pengabdi. Kpd. Masy., pp. 87–92, 2022.

[4]  D. I. Wardhana, E. Ruriani, and A. Nafi, “Karakteristik Kulit Kopi Robusta Hasil Samping Pengolahan Metode Kering Dari Perkebunan Kopi Rakyat Di Jawa Timur,” Agritrop  J. Ilmu-Ilmu Pertan. (Journal Agric. Sci., vol. 17, no. 2, p. 214, 2019, doi: 10.32528/agritrop.v17i2.2569.

[5]    S. M. D. Kolo and Y. Sine, “Produksi Bioetanol dari Ampas Sorgum Lahan Kering dengan Perlakuan Awal Microwave Irradiasi,” vol. 2, no. 2622, pp. 39–40, 2019.

[6]     A. F. Rifa’i, W. A. Pamungkas, R. B. Setyawati, C. P. Setiawan, and J. Waluyo, “Kajian Teknoekonomi Bioetanol Berbahan Molasses Sebagai Alternatif Substitusi BBM,” Equilib. J. Chem. Eng., vol. 6, no. 1, p. 61, 2022, [Online]. Available: https://jurnal.uns.ac.id/equilibrium/article/view/63158

[7]   M. Djana, “Pengaruh Massa Ragi Dan Lama Fermentasi Terhadap Pembuatan Etanol Dari Enceng Gondok,” Integr. J. Ilm. Tek. Ind., vol. 1, no. 2, pp. 36–44, 2018, [Online]. Available: https://jurnal.um-palembang.ac.id/integrasi/article/download/1000/874

[8]    W. Wusnah, S. Bahri, and D. Hartono, “Proses Pembuatan Bioetanol dari Kulit Pisang Kepok (Musa acuminata B.C) secara Fermentasi,” J. Teknol. Kim. Unimal, vol. 8, no. 1, p. 48, 2019, doi: 10.29103/jtku.v8i1.1915.

[9]    L. Nulhakim et al., “Pembuatan Bioetanol dari Kulit Nanas Oleh Saccharomyces Cerevisiae Terimobilisasi dalam Butiran Alginat,” Semin. Nas. AVoER XI, vol. 24, no. 1, pp. 444–448, 2019.

[10]   M. Akbar, H. Putra, and H. Purnama, “Pengaruh Waktu Pengeringan dan Rasio Bahan Baku/Starter Zymomonas Mobilis Pada Pembuatan Bioethanol dari Limbah Kulit Kopi Robusta,” Simp. Nas. RAPI XVIIII – 2019 FT UMS, no. 1963, pp. 420–425, 2019.

[11]    .S. and M. Syabriana, “Produksi Bioetanol Dari Limbah Kulit Kopi Menggunakan Enzim Zymomonas Mobilis Dan Saccharomyces Cereviseae,” J. Serambi Eng., vol. 3, no. 1, pp. 271–278, 2018, doi: 10.32672/jse.v3i1.356.

[12]  D. F. Nury, M. Z. Luthfi, and Y. Variyana, “Pengaruh Pretreatment Alkali Hidroksida Terhadap Produksi Gula Reduksi dari Limbah Kulit Kopi,” vol. 1, no. 1, pp. 1–6, 2023.

[13]    R. F. Azzahra and Meilianti, “Produksi Bioetanol Berbahan Dasar Limbah Kulit Kopi Sebagai Bahan Bakar Alternatif,” J. Kinet., vol. 12, no. 02, pp. 58–63, 2021.

[14]    Y. Maryanty, F. L. W. Saputra, and R. Prasetyo, “Pembuatan Asam Laktat dari Selulosa oleh Bakteri Lactobacillus delbrueckii dengan Selulase dari Bakteri Bacillus subtilis dan Bacillus circulans,” J. Tek. Kim. dan Lingkung., vol. 4, no. 2, p. 153, 2020, doi: 10.33795/jtkl.v4i2.179.

[15]  S. M. D. Kolo, “The Effect of Hydrolysis Time Using Microwave on Bioethanol Production from Sorghum Waste (Sorghum Bicolor L.),” J. Sains dan Terap. Kim., vol. 16, no. 1, p. 28, 2022, doi: 10.20527/jstk.v16i1.11404.

[16]  M. Sarah, I. Pratiwi, and I. M. Hasibuan, “Hidrolisis Eceng Gondok (Eichhornia Crassipes) Menjadi Glukosa Menggunakan Rotating Microwave Reactor,” J. Tek. Kim. USU, vol. 11, no. 1, pp. 49–55, 2022, doi: 10.32734/jtk.v11i1.6760.

[17]  N. Nurkholis, N. R. Afifah, and S. Nealma, “Sintesis Bioetanol Dari Buah Berenuk (Crescentia cujete L.) Dengan Metode Hidrolisis Asam Dan Fermentasi Alkoholik,” J. Teknol., vol. 6, no. 2, pp. 99–106, 2019, doi: 10.31479/jtek.v6i2.26.

[18] A. Teniro and Z. Zainudin, “Optimalisasi Pengolahan Biji Kopi Dalam Upaya Peningkatan Pendapatan Petani,” J. Pengabdi. Pada Masy. Indones., vol. 1, no. 3, pp. 24–28, 2022, doi: 10.55542/jppmi.v1i3.229.

[19]  N. N. A. Said and H. Purnama, “Pembuatan Bioetanol dari Limbah Kulit Kopi Arabika dan Robusta dengan Variasi Waktu Fermentasi,” Proceeding of The URECOL, vol. 11, pp. 220–228, 2020, [Online]. Available: http://repository.urecol.org/index.php/proceeding/article/view/921

[20]    S. Aprilyanti, F. Suryani, and I. Pratiwi, “Optimasi Waktu Hidrolisis dan Volume Enzim Pada Proses Hidrolisis Enzimatis Selulosa Jerami Padi,” Pros. Semin. Nas. Has. …, pp. 78–86, 2019, [Online]. Available: https://core.ac.uk/download/pdf/270229381.pdf

[21]  Zulnazri, A. P. Putri, R. Dewi, S. Bahri, and Sulhatun, “Karakterisasi Glukosa sebagai Bahan Baku Bioetanol yang Diproduksi dari α-Selulosa Berbasis Limbah Kulit Kopi Arabika,” Teknol. Kim. Unimal, vol. 11, no. 1, pp. 102–111, 2022.

[22]  Jasman and R. M. Ahmad, “Pengaruh Jenis Perlakuan Awal terhadap Konsentrasi Bioetanol Hasil Hidrolisis dan Fermentasi Tongkol Jagung menggunakan Trichoderma reesei dan Saccharomyces cerevisiae,” J. Beta Kim., vol. 1, no. 2, pp. 25–34, 2021.

[23]  S. Y. M. Nggai, S. M. D. Kolo, and Y. Sine, “Pengaruh Perlakuan Awal Hidrolisis Ampas Sorgum (Sorghum Bicolor L.) Terhadap Fermentasi Untuk Produksi Bioetanol Sebagai Energi Terbarukan,” ALCHEMYJournal Chem., vol. 10, no. 2, pp. 33–40, 2022, doi: 10.18860/al.v10i2.13501.

[24]   P. Widyastuti, “Pengolahan Limbah Kulit Singkong Sebagai Bahan,” J. Kompetensi Tek., vol. 11, no. 1, pp. 41–46, 2019.

[25]  S. M. D. Kolo, J. Presson, and P. Amfotis, “Produksi Bioetanol sebagai Energi Terbarukan dari Rumput Laut Ulva reticulata Asal Pulau Timor,” ALCHEMY J. Penelit. Kim., vol. 17, no. 2, p. 159, 2021, doi: 10.20961/alchemy.17.2.45476.159-167.

[26] L. Efiyanti, S. Sutanto, N. Hakimah, D. A. Indrawan, and G. Pari, “Karakterisasi Dan Potensi Katalis Karbon Aktif Tersulfonasi Limbah Kayu Pada Reaksi Hidrolisis Sekam Padi Menggunakan Microwave,” J. Penelit. Has. Hutan, vol. 37, no. 2, pp. 67–80, 2019, doi: 10.20886/jphh.2019.37.2.67-80.

[27]  N. E. Wardani, W. A. Subaidah, and H. Muliasari, “Ekstraksi dan Penetapan Kadar Glukomanan dari Umbi Porang (Amorphophallus muelleri Blume) Menggunakan Metode DNS,” J. Sains dan Kesehat., vol. 3, no. 3, pp. 383–391, 2021, doi: 10.25026/jsk.v3i3.574.

[28]  S. N. Santi and T. Widyaningrum, “Produksi Bioetanol dari Limbah Batang Kelapa Sawit (Elaeis guineensis) Menggunakan Zymomonas mobilis dengan Perlakuan Crude Enzim Trichoderma reesei dan Aspergillus niger,” J. Biolokus, vol. 5, no. 1, pp. 18–23, 2022.

[29]  M. S. Fajri, M. A. Satrio, L. I. Utami, and K. N. Wahyusi, “Produksi Gula Cair dengan Proses Hidrolisis Asam dengan Bahan Pati Singkong,” ChemPro, vol. 3, no. 1, pp. 58–64, 2022, doi: 10.33005/chempro.v3i1.157.

[30]   H. P. Koapaha, “Issn 2303-1174,” vol. 10, no. 1, pp. 1127–1146.

[31] E. Sukara, H. Ambarsari, and A. Hartono, “PENGARUH KONSENTRASI NITRAT DAN KONSENTRASI ISOLAT SEDIMEN KOLAM IKAN LELE (Clarias SP.) PADA PROSES DENITRIFIKASI,” Biodidaktika, J. Biol. Dan Pembelajarannya, vol. 14, no. 1, pp. 22–28, 2019, doi: 10.30870/biodidaktika.v14i1.4840.

[32]    A. S. P. PRASMONO and Atina Ahdika, “Analisis Regresi Berganda pada Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Kinerja Fisik Preservasi Jalan dan Jembatan Di Provinsi Sumatera Selatan,” Emerg. Stat. Data Sci. J., vol. 1, no. 1, pp. 47–56, 2023, doi: 10.20885/esds.vol1.iss.1.art6.

[33]    K. Anwar, F. Istiqamah, and S. Hadi, “Optimasi Suhu dan Waktu Ekstraksi Akar Pasak Bumi (Eurycoma longifolia jack.) Menggunakan Metode RSM (response surface methodology) dengan Pelarut Etanol 70%,” J. Pharmascience, vol. 8, no. 1, p. 53, 2021, doi: 10.20527/jps.v8i1.9085.

[34]    B. I. Widyananda and E. Komalasari, “Formulasi Minuman Fungsional Ekstrak Bawang Hitam dengan Penambahan Lemon dan Madu Menggunakan Response Surface Methodology,” vol. 43, no. 1, pp. 94–104, 2023.

[35]  H. Kulit et al., “Hidrolis Kulit Buah Kopi Oleh Kapang Pestalotiopsis sp . VM 9 Serta Pemanfaatan Hidrolisatnya Sebagai Medium Produksi Protein Sel Tunggal Saccharomyces cerevisiae ( Hydrolysis Coffea Pulp Using Extracelluler Enzymes of Pestalotiopsis sp . VM 9 and Utiliza,” no. 2013, 2018.