Pengaruh Detoksifikasi dan Konsentrasi Substrat Terhadap Produksi Biohidrogen dari Hirolisat Ampas Tahu

Abstract

The effect of detoxification and substrate concentration on fermentative hydrogen production by mixed cultures was investigated in batch experiments using tofu solid waste (TSW) hydrolysate as substrate. TSW as the by product of tofu processing industry was hydrolyzed using diluted hydrochloric acids as catalyst (0.5% wt HCl, 104C and 30 minutes). After neutralized by Ca(OH)2 (aq) and then treated by activated carbon for one hour, the hydrolysate was used for biohydrogen production. The experimental results show that, during fermentative hydrogen production under mesophilic condition and initial pH 6.5 were influenced both substrates without/with detoxification. The maximal hydrogen yield of 4.9 mmol/g reducing sugar (RS) were obtained at detoxified substrate consentration of 2 g GT/L. Detoxification has also shown to shortened lag phase of fermentation (). Adaptation time of microbes during fermentation was reduced from 20 into 13.25 hours for fermentation without/with detoxification respectively at initial substrate concentration of 2 g GT/L. Key words : hydrolysate, tofu solid waste, detoxification, hydrogen, fermentation Pengaruh detoksifikasi dan konsentrasi substrat terhadap produksi hidrogen fermentatif dengan kultur campuran diinvestigasi dalam percobaan batch menggunakan hidrolisat ampas tahu sebagai substrat. Ampas tahu sebagai produk samping industri pengolahan tahu dihidrolisis menggunakan katalis asam encer (0,5% berat HCl, 104C dan 30 menit). Setelah dinetralkan dengan larutan Ca(OH)2 dan dikenakan perlakuan dengan karbon aktif (1,5% berat/volum), hidrolisat siap digunakan untuk produksi hidrogen. Hasil percobaan menunjukkan, bahwa pada kondisi mesofilik dan pH awal 6,5, produksi hidrogen meningkat dan yield (mmol H2/g gula tereduksi) menurun dengan meningkatnya konsentrasi substrat awal, baik pada system tanpa detoksifikasi maupun dengan detoksifikasi. Yield H2 maksimum 4,9 mmol H2/g gula tereduksi (GT) diperoleh bila hidrolisat tanpa detoksifikasi diinkubasi pada konsentrasi substrat awal 2 g GT/L. Hasil ini 25% lebih tinggi jika dibandingkan dengan substrat yang tanpa detoksifikasi. Proses detoksifikasi hidrolisat menggunakan karbon aktif mempengaruhi kinerja proses fermentasi dengan berkurangnya lama waktu fase adaptasi mikroba (). Pada konsentrasi substrat 2 g/L, lama waktu fase adaptasi mikroba berkurang dari 20 menjadi 13,25 jam berturut-turut untuk hidrolisat tanpa detoksifikasi dan dengan detoksifikasi. Kata kunci : hidrolisat, ampas tahu, detoksifikasi, hidrogen, fermentasi