Indonesia dikenal sebagai negara agraris karena besarnya luas lahan sektor pertanian dan perkebunannya. Produk perkebunan yang banyak dihasilkan meliputi kelapa sawit, kakao, karet, kopi, teh, dan cengkeh. Kelapa sawit merupakan salah satu primadona produk perkebunan Indonesia yang memiliki peluang ekspor tinggi dan sumber devisa non migas, dan tak heran jika kelapa sawit banyak diminati, ditanam, atau dibudidayakan oleh masyarakat Indonesia. Pulau Sumatera dan Kalimantan merupakan wilayah penghasil kelapa sawit terbesar setiap tahunnya dengan rata-rata produksi sekitar 53.500 juta ton. Dalam hal ini Indonesia mampu berkontribusi sekitar 85% dalam mencukupi kebutuhan kelapa sawit dunia.
Kelapa sawit banyak digunakan sebagai bahan baku dalam berbagai industri seperti makanan, minuman, gas, dan kosmetik. Kelapa sawit tersusun atas daun, batang, akar, bunga, dan buah. Bagian utama kelapa sawit yang dapat diolah dan diproses lebih lanjut menjadi minyak nabati atau yang lebih banyak dikenal sebagai minyak goreng ialah bagian buahnya. Minyak nabati ini dapat diolah lebih lanjut menjadi margarin, alkohol, dan bahan tambahan kosmetik. Minyak nabati dari buah kelapa sawit ini banyak digemari oleh masyarakat karena beberapa kelebihan diantaranya harga yang murah, kandungan karoten yang tinggi, dan kandungan kolesterol yang rendah.
Tingginya jumlah buah kelapa sawit yang diproses untuk memenuhi permintaan masyarakat akan minyak goreng mengakibatkan jumlah cangkang kelapa sawit yang merupakan sisa pemrosesan mengalami penumpukan. Pengolahan limbah kelapa sawit pada industri kebanyakan menggunakan pemanasan pada suhu tinggi tanpa pengolahan lebih lanjut. Padahal sisa pengolahan buah sawit berpotensi sebagai bahan tambahan pakan ternak dan dapat difermentasikan menjadi kompos. Limbah kelapa sawit dari proses industri kebanyakan telah dipikirkan untuk limbahnya, sedangkan limbah kelapa sawit dari perkebunan secara langsung kebanyakan masih belum diproses ataupun dipikirkan untuk pengolahannya. Selama ini kelapa sawit hanya digunakan 10% sebagai bahan pembakaran dan sisanya masih berupa limbah pertanian. Maka tidak dapat dipungkiri bahwasanya jumlah limbah kelapa sawit sebagai limbah pertanian juga sangat banyak. Limbah kelapa sawit atau yang sering disebut dengan tandan kosong kelapa sawit (TKKS) yang berasal dari Industri ataupun pertanian memerlukan penanganan dan pengolahan yang tepat agar tidak mengganggu stabilitas lingkungan. Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS) merupakan limbah organik yang berupa lignoselulosa yang menggandung banyak unsur karbon yang berupa karbohidrat hemiselulosa dan selulosa, dan lignin sekitar 25,83%.
Pengolahan tandan kosong kelapa sawit (TKKS) secara enzimatis telah berhasil dilakukan pada skala laboratorium oleh peneliti lboratorium proteomic, PUIPT Pusat Riset Rekaya Molekul Hayati, Research Center for Bio-Molecule Engineering (BIOME), Universitas Airlangga. Proses pengolahan limbah ini dilakukan dengan proses hidrolisis enzimatik dengan cara menghidrolisis kandungan lignoselulosa yang ada pada TKKS. Enzim yang digunakan dalam pengolahan TKKS ini ialah Excelzyme, yang merupakan enzim konsorsium yang terdiri dari selulase, hemiselulase, dan ligninase. Tandan kosong kelapa sawit (TKKS) merupakan limbah yang menggandung tinggi lignoselulosa, selulosa, dan lignin sehingga limbah ini sulit untuk didegrasasi. Excelzyme sangat cocok digunakan untuk mendegradasi limbah tandan kosong kelapa sawit (TKKS) karena adanya sinergisme kerja dari enzim selulase, hemiselulase, dan ligninase. Selulase merupakan enzim yang bekerja untuk menguraikan selulosa atau turunannya menjadi glukosa dengan cara memotong ikatan glikosidik β-1,4 pada selulosa. Hemiselulase adalah enzim yang dapat mendegradasi dinding sel tanaman yang mengandung hemiselulosa yang tersusun dari karbohidrat utama berupa xilan. Enzim ini bekerja dengan menotong ikatan glikosidik β-1,4 pada xilan. Sedangkan ligninase ialah enzim yang bekerja untuk mendegradasi lignin. Kandungan hemiselulosa dan lignin yang tinggi pada TKKS membuat limbah tersebut kuat dan susah didegradasi. Pada penelitian ini digunakan Excelzyme yang memiliki aktivitas hemiselulase, selulase, dan ligninase masing-masing ialah 3.050 U/mL, 0.176 U/mL, dan 0.014 U/mL. Berdasarkan hasil uji aktivitas tersebut maka dilakukan uji pada berbagai ration enzim terhadap TKKS, namun ratio enzim yang paling baik untuk mendegradasi TKKS ini ialah 1:1 untuk hemiselulase dan selulase. Hal ini didukung dengan hasil uji DNS untuk mengetahui gula pereduksi dari TKKS yang telah diperlakukan dengan ratio 1:1 ialah 2074,25 μg/mL. Waktu optimum inkubasi juga diamati pada penelitian ini dan digunakan variasi waktu inkubasi yang berbeda yakni 4 jam, 6 jam, 8 jam, dan 12 jam. Waktu optimum untuk inkubasi TKKS dengan Excelzyme ialah 6 jam. Keberhasilan Excelzyme dalam mendegradasi TKKS dapat dilihat dari hasil analisis (Scanning Electron Microscope) SEM pada perbesaran 1000x menunjukkan adanya kerusakan pada serat-serat yang terputus akibat adanya kerusakan dinding sel dari tandan kosong kelapa sawit (TKKS).
Penulis: Ni Nyoman Tri Puspaningsih
Informasi detail dari riset ini dapat dilihat pada tulisan kami di:
https://doi.org/10.1063/5.0111690
Refka Revina Melyata Ekwanda, Kartika Dwi Asni Putri, Frederick Budiman, Mamik Damayanti, Ni Nyoman Purwani2,3, Ni Nyoman Tri Puspaningsih. (2023). Excelzyme characterization of oil palm empty fruit bunches (OPEFB) degradation.AIP Conference Proceedings 2679, 050007 (2023)
