PERANAN MIKROORGANISME PADA PRETREATMENT KULIT KOPI SEBAGAI BAHAN BAKU PEMBUATAN BIOGAS

Kulit kopi merupakan salah satu limbah dari industri pengolahan biji kopi yang dihasilkan selama proses produksi. Kulit kopi mengandung beberapa komponen, antara lain selulosa 57.9%, hemiselulosa 21.63%, lignin 5.21%, pektin 2.28%, dan zat inhibitor seperti tannin 4.81%, kafein 0.86%, polifenol 3.48%. Kandungan selulosa yang tinggi menyebabkan kulit kopi dapat digunakan untuk bahan baku alternative dalam pembuatan biogas. Namun, kulit kopi mengandung beberapa zat inhibitor, seperti kafein, tannin dan polifenol yang dapat menghambat produksi biogas. Untuk itu perlu dilakukan pretreatment secara biologi menggunakan campuran mikroorganisme antara lain Pseudomonas putida, Trichoderma harzianum, dan Aspergilus niger. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui komposisi campuran mikroorganisme yang terbaik pada pretreatment limbah kulit kopi untuk mendegradasi zat inhibitor. Hasil terbaik nantinya akan diaplikasikan pada pembuatan biogas. Ada 2 tahapan utama dalam penelitian ini. Tahap pertama dilakukan pretreatment terhadap kulit kopi secara biologi dengan variabel Pseudomonas putida : Trichoderma harzianum : Aspergillus niger dengan perbandingan 1:1:1 , 1:2:1 , 1:1:2 , 1:2:2 , 2:1:1 , 2:2:1 , 2:1:1 (v:v:v). Tahap kedua adalah fermentasi anaerob dari substrat kulit kopi hasil pretreatment terbaik selama 20 hari dengan suhu mesofilik (30 – 40oC) dan pH 6-7 pada volume kerja 4.5 L. Pada pembuatan biogas digunakan variabel starter sebanyak 10% dari total feed dan dimasukkan kedalam reaktor berupa campuran kotoran sapi : cairan rumen dengan rasio 1:0 , 0:1 , 1:1 , 1:2 , 2:1 (w/v). Starter dibuat dengan mengencerkan cairan rumen atau kotoran sapi dengan 2 L air. Starter terlebih dahulu difermentasi selama 5 hari sebelum dimasukkan ke dalam reaktor. Feed dibuat dengan mencampurkan kulit kopi hasil pretreatment terbaik dan air dengan rasio 1:3 (w/v). Adapun parameter yang diukur antara lain penurunan zat inhibitor, Total Solid (TS) dan Volatile Solid (VS), Chemical Oxygen Demand (COD), Biogas (CH4, CO2) dan nilai kalor pembakaran (Heating Value). Dari hasil penelitian ini didapatkan data bahwa pretreatment dengan menggunakan campuran mikroorganisme dengan perbandingan Pseudomonas putida : Trichoderma harzianum : Aspergillus niger 1:2:1 (v:v:v) merupakan hasil pretreatment hasil terbaik yang dapat menurunkan 99% kadar zat inhibitor pada kulit kopi. Sedangkan untuk biogas, campuran antara kotoran sapi, cairan rumen dan substrat hasil pretreatment yang dapat menghasilkan gas metana lebih tinggi adalah dengan perbandingan kotoran sapi : cairan rumen 1:2 (w/v) dengan konsentrasi gas metana yang terbentuk sebesar 1.825% dan konsentrasi CO2 sebesar 3.501%. Pada konsentrasi gas metana 1.825%, nilai pembakaran (heating value) yang didapatkan sebesar 76.032 kcal/kg dengan volume biogas 0.0032 m3/kg COD yang terkonversi. ============================================================================================================= Coffee pulp is one of the industrial waste from processing coffee beans. Coffee pulp waste composition comparised of 57.9% cellulose, 21.63% hemicelluloce, 5.21% lignin, 2.28% pectin and inhibitor substance such as 0.86% caffeine, 4.81% tannin, 3.48% polyphenol. High celluloce compound which causes the coffee pulp can be used for alternative raw materials in the manufacture of biogas. However, coffee pulp contain several substance inhibitor, such as caffeine, tannins, and polyphenols which can inhibit the production of biogas. It is necessary for the biological pretreatment using a mixture of microorganism include Pseudomonas putida, Trichoderma harzianum, and Aspergillus niger. This study aims to determine the composition of the mixture of microorganisms of the Pseudomonas putida, Trichoderma harzianum, and Aspergillus niger best in coffee pulp pretreatment to degrade inhibitor substance. The best result of pretreatment will be applied to biogas production. There are two step in this study. First step is doing pretreatment of the coffee pulp with variable Pseudomonas putida : Trichoderma harzianum : Aspergillus niger with a ratio of 1:1:1 , 1:2:1 , 1:1:2 , 1:2:2 , 2:1:1 , 2:1:2 , 2:1:1 (v:v:v), then select variables were most excellent in degrading inhibitor substance. Then the second step, doing anaerobic fermentation for 20 days at mesophilic temperature (30-40oC) and the pH is maintained from 6 to 7 on a reactor working volume of 4.5 L. In making biogas used variables starter as much as 10% of the total feed and put into the reactor in the form of a mixture of cow dung : rumen fluid with a ratio of 1:0 , 0:1 , 1:1 , 1:2 , 2:1 (w/v). Starter was prepared by diluting rumen fluid or cow dung with water as much as 2 liters. Starter was fermented for 5 days before being fed into the reactor. Feed is made by mixing coffee pulp best result pretreatment and water in ratio 1:3 (w/v). Parameters measured include decrease inhibitor substance, total solid (TS) and volatile solid (VS), Chemical Oxygen Demand (COD), biogas (CH4 and CO2) and calorific value of combustion (Heating value). The results of this study that pretreatment with a mixture of microorganisms with a ratio of Pseudomonas putida : Trichoderma harzianum : Aspergillus niger is 1:2:1 (v:v:v) is the result of pretreatment best results that can degrease to 99% of inhibitor substance in coffee pulp. For biogas, a mixture of cow dung, rumen fluid and substrate from best result pretreatment that can produce higher methane gas is the ratio of cow dung : rumen fluid is 1:2 (w/v) with the concentration of methane (CH4) formed at 1.825% and CO2 concentration of 3.501%. At the concentration of methane is 1.825%, heating value obatained 76.032 kcal/kg with volume biogas 0.0032 m3/ kg converted of CO