Evaluasi strategi pretreatment enzimatik untuk meningkatkan pencernaan anaerobik limbah tomat

Abstrak
Residu tomat adalah bentuk limbah padat yang dapat diubah menjadi metana melalui pencernaan anaerobik (AD). Namun, produksi metana sering kali terbatas karena hidrolisis tidak lengkap yang disebabkan oleh kandungan lignoselulosa yang tinggi dari limbah tomat. Praperlakuan enzimatik merupakan pendekatan yang menjanjikan untuk meningkatkan hasil metana dengan memfasilitasi hidrolisis substrat. Studi ini mengevaluasi empat campuran enzimatik komersial – Celluclast 1,5 L, Maxoliva HC L, Viscozyme, dan Novozym 435 – menggunakan uji potensi biometana (BMP) dengan dua strategi operasional: (i) preinkubasi enzim dengan limbah tomat sebelum AD, dan (ii) penambahan langsung enzim ke digester anaerobik. Maxoliva mencapai hasil metana tertinggi (348 ± 20 mL CH 4 g −1 padatan volatil (VS) ) di bawah preinkubasi, mewakili 99,5% dari BMP teoritis dan peningkatan 90% dibandingkan dengan kontrol. Analisis kinetik menggunakan persamaan Gompertz yang dimodifikasi mengungkapkan bahwa Maxoliva juga menunjukkan laju produksi metana maksimum tertinggi ( R MAX  = 5,5 ± 0,2 mL CH 4 g −1 VS hari −1 ) dengan penambahan langsung. Sebaliknya, Viscozyme menunjukkan efektivitas yang terbatas, hanya mencapai 47% dari nilai BMP teoritis. Peningkatan produksi metana yang diamati dengan campuran enzimatik tertentu kemungkinan disebabkan oleh aktivitas selulase, yang memfasilitasi pemecahan karbohidrat kompleks menjadi polisakarida yang mudah terurai secara hayati.