Surabaya, Juni 0 PROSES PENGOLAHAN LIMBAH TETES TEBU MENJADI ETHANOL Lucky Indrati Utami, Erwan Adi S., Meida Simatupang Jurusan Teknik Kimia Universitas Pembangunan Nasional (UPN) Veteran Jawa Timur Abstrak Molasses atau tetes merupakan limbah pabrik gula pasir yang tidak dapat lagi dikristalkan dan masih mengandung gula total yang masih tinggi yaitu ± %. Dengan adanya Kandungann gula total yang cukup tinggi tersebut, sangat mungkin untuk dimanfaatkan sebagai bahan baku produksi etanol. Cara untuk memproduksi etanol dari molasses adalah dengan fermentasi menggunakan bantuan mikroorganisme sebagai khamir. Penelitian yang dilakukan inii menggunakan bahan baku molasses, dimana sebelum digunakan molasses diphosphotasi terlebih dahulu. Selanjutnya dibuat media fermentasi dari larutan molasses tersebut sesuai dengan variabel kadar gula total, antara lain : %; 8%; 0%;% %. Kemudian dimokulasikan dengann Saccharomyces Cerevuisiae. Percobaan diamati setiap hari selama hari. Dari hasil penelitian didapatkan bahwa Variasi kadar gula dalam bahan molasses sangat mempengaruhi produksi etanol, dimana kadar gula total yang baik untuk fermentasi etanol adalah 0%. Kondisi terbaik yang dicapaii adalah padaa penggunaan molasses dengan kadar gula total 0% dan waktu fermentasi hari, dimanaa kadar etanol yang dihasilkan sebesar,% dan kadar gula total sisa fermentasi sebesar,%.. PENDAHULUANN Saat ini kebutuhan etanol didunia semakin bertambah. Selain berfungsi sebagai bahan pelarut organik, bahan baku produksi industri kimia, bahan industri kosmetik, dan bahan industri minuman, sekarang juga tengah digalakkan penggunaann etanol sebagai bahan bakar kendaraan bermotor pengganti minyak bumi (bio-premium atau bio-etanol). (Agus Krisno, 00). Hal ini memicu makin berkembangnya jumlah produksi etanol diseluruh dunia. (Sentra Teknologi Polimer-BIOETANO, 00) Secara umumm etanol dapat dibuat dari berbagai bahan hasil pertanian, dimana salah satunya dihasilkan dari bahan-bahan yang mengandung turunan gula contohnya : molasses (tetes). Dan untuk menghasilkan etanol dari bahan tersebut dilakukan dengan proses fermentasi menggunakan yeast Saccharomyces Cerevisiae (Agus Krisno, 00) Proses pembuatan etanol dari molasses lebih mudah dan ekonomis dibanding dengan proses pembuatan etanol dari karbohidrat (contohnya jagung) dan dari sellulosa (conthnya kayu). Selain itu, tanamann tebu juga banyak ditanami di Indonesia dan dari segi ekonomi termasuk bahan sangat murah (Sentra Teknologi Polimer-BIOETANOL, 00) Molasses merupakan limbah pabrik gula pasir yang tidak lagi dapat dikristalkan, dimana molasses masih mempunyai kadar gula yang tinggi yaitu ± % (I Erlies Sartini, 00) Limbah yang identik dengan koor, mencemari, dan tak berharga, tidak berlaku pada molasses ini karena molasses diperebutkan berbagai industri. (Trubus, 00) Penelitian ini bertujuan untuk Mengetahui pengaruh kadar gula bahan dan waktu yang diperlukan untuk memproduksi etanol Mencari kondisi terbaik yang dapat menghasilkan etanol paling banyak dengann bahan baku molasses (tetes tebu). PROSEDUR Penelitian yang dilakukan menggunakan bahan baku residu molasses (tetes tebu) dari pabrik gula. Kondisii yang di tetapkan dalam penelitian ini adalah : Volume molasses = liter, Suhu optimum fermentasi = 0 0 C, ph proses fermentasi =,,Starter = 0%,Suspensi spora Saccharomyces Cerevistaee. sedangkan D.0-
Surabaya, Juni 0 variable yang digunakan adalah : Kadar gula dalam molasses = %, 8%, 0%, %, % dan Waktu fermentasi = ; ; ; ; ; ; hari. Skema Proses Penelitian kadar gula awal MOLASSE S BIAKAN KULTUR MURNI PENGEMBAN GAN KULTUR PENGEMBAN GAN KULTUR kadar gula RICH MEDIUM RICH MEDIUM STARTER STARTER STARTER Kurva Pertumbuha n Sel kering kadar etanol kadar gula sisa Gambar Skema Proses Penelitian. METODE PENELITIAN. Persiapan Bahan Baku Mentukan kadar gula total dari bahan baku molasses awal kemudian Encerkan dengan aquadest sesuai dengan Variasii penelitian. Molasses diphosphatasi dengann menambahkan asam phosphate % D.0-
Surabaya, Juni 0 volume dan NaOH 0% hingga ph,. Kemudian Panaskan hingga suhu 0 0 C selama 0 menit, lalu didinginkan dan Ambil filtrat yang terbentuk untuk digunakan dalam fermentasi dan pembuatan starter. Pembuatan Starter Untuk Fermentasi Bahan-bahann yang terdiri dari :, gr KH PO : 0, gr (NH ) SO 0, gr MgSO H O dan 0, gr yeast ekstrak dilarutkan dalam Erlenmeyer dengann filtrate molasses yang telah diencerkan dan diphosphatasi (kadar gula sesuai sesuai varaibel) hingga volume 0 ml dan ph,. Sterilkan dalam autoclave selama menit pada suhu 0 C dan tekanan psi Kemudian Didinginkan setelah dingin, ambil 80 ml media starter ditambah 0 ml rich medium kemudian dishaker sampai awal fase eksponensial (akhir adaptasi). Prosedur Fermentasi Mula-mula fermentor dibersihkan dengann larutan alcohol 80%, dan Bahan-bahan yang terdiri dari : 0 gr KH PO ; gr (NH ) SO ; 0,8 gr MgSO H O dan gr yeast ekstrak dilarutkan dalam beaker glass dengan filtrate molasses yang telah diencerkan dan diphosphatasi (kadar gula sesuai variabel) hingga volume liter dan ph,, kemudian Sterilkan dalam anutoclave selama menit pada suhu 0 C dan tekanan psi dan Didinginkan setelah dingin masukkan 800 ml mediumm fermentasi ditambah 00 ml medium starter ke dalam tormentor dan Lakukan fermentasi sesuai dengan waktu variabel. Metode Analisis a Kadar Etanol Ambil 0 ml larutan hasil fermentasi, lalu tambahkan 0 ml aquadest Masukkan dalam labu distilat dan didistilasi sampai diperoleh hasil etanol Etanol yang dihasilkan dimasukkan dalam piknometer dan diukur berat jenisnya Dari hasil berat jenis tersebut, kemudian dilihat pada kadar etanol dari tabel.0 Pery ed. HASIL DAN PEMBAHASAN Dari hasil penelitian didapat data-data dan tabel-tabel dari semua Variasi penelitian, sebagai berikut : Tabel. Hasil analisaa kadar gula total awal (Molasses murni) dan kadar gula total setelah perlakuan phosphatasi Bahan Variabel yang % Kadar Gula diteliti Total Murni, %,0 Molasses 8% 8, 0% 0, %, %,0 Tabel. Hasil Kadar Etanol Setelah Proses Fermentasi Bahan Molasses % Hari ke D.0- Kadar etanol %,,,,,8 8, 8,
Surabaya, Juni 0 Molasses 8% Molasses 0% Molasses % Molasses %,,8,,,9 8,8 8,89,,,0 9,8,,,,0,,9 8,08 9,0 0,8 0,8,0,, 8,80 0,,, Dari table di atas dapat dilihat bahwa dari hari ke sampai dengan hari ke tabel kadar etanol dari berbagaia variabel molasses cenderung naik dan kemudian dari hari ke sampai hari ke nilaimya mendekati. Ini menunjukkan bahwaa pada hari ke sampai hari ke jumlah Sacharomycex cereevisiae yang aktif memproduksi etanol masih banyak dan mulai dari hari ke sampai dengan hari ke jumlah Sacharomycex cereevisiae yang aktif memproduksi etanol mulai berkurang, hingga akhirnya pada hari ke Sacharomycex cereevisiae berhenti memproduksi etanol. Pada bahan molassess dengan kadar gula total 0% %, % dan % hal ini terjadi karena dilingkungan tempat hidup Sacharomycex cereevisiaee telah tercemari oleh etanol fermentasi dengan kadar yang tinggii (0% - %) sehingga sel-sel klamir tidak dapat hidup. Sedang pada bahan molasses dengan kadar gula total % dan 8% hal ini terjadi karena sumber energinya (gula total) tidak mencukupi sehingga sel-sel klamir banyak yang mati karena tidak mendapat cukup makanan. Kadar etanol tertinggi sebesar,% dihasilkan dari fermentasi molasses dengann kadar gula total 0% selama hari. D.0-
Surabaya, Juni 0 Tabel. Hasil Kadar Etanol Setelah Proses Fermentasi Bahan Molasses % Molasses 8% Molasses 0% Molasses % Molasses % Hari ke Kadar etanol %,,,8,9, 0, 0,009,,,98,, 0,8 0,0 8,98,,,,8,,,9 0, 9, 8,,,8,8,8,9 0, 9, 8,,, Untuk tabel bahan molasses dengan kadar gula total % dan 8% mulai dari ke sampai dengan hari ke kadar gulanya cenderung turun. Ini menunjukkan bahwa semakin lamaa waktu fermentasi maka kadar gula totalnya semakin berkurang. Hal ini terjadi karena semakin banyak jumlah Sacharomycex cereevisiae yang aktif sehingga makin banyak pula kadar gula total yang terkonversikan menjadi etanol. Untuk tabel bahan molasses dengan kadar gula total 0%, % dan % mulai dari ke sampai dengan hari ke tabel kadar gulanya cenderung turun dan kemudian dari hari ke sampai hari ke nilainya hamper sama. Hal ini dikarenakan pada hari ke sampai dengan hari ke, Sacharomycex cereevisiae telah bekerja (mati) karena kondisi dilingkungan hidupnya yang mengandung kadar etanol terlalu tinggi. Saat kadar gula menunjukkan angka yang tetap, menandakan bahwa proses fermentasi telah selesai (sudah tidak terjadi lagi perubahan gula menjadi etanol). D.0-
Surabaya, Juni 0. KESIMPULAN Dari hasil penelitian yang telah dilakukan dapat diambil kesimpulan : Variasi kadar gula dalam bahan molasses mempengaruhi produksi etanol, dimana kadar gula total yang baik untuk fermentasi etanol adalah 0%. Kondisi terbaik yang dicapai adalah pada penggunaan molassess dengan kadar gula total 0% dan waktu fermentasi hari, dimana kadar etanol yang dihasilkan sebesar,% dan kadar gula total sisa fermentasi sebesar,% DAFTAR PUSTAKAA Balai Penelitian Kimia, 98, Pemanfaatan Tetes Untuk Pembuatan Asam Sitrat, Departemen Perindustrian Pusat Penelitiann dan Pengembangan Aneka Industri dan Kerajinan : Surabaya Basoeki & Noer Kamari, 9, Laporan Penelitian Kemungkinan Pembuatan Sirop/Minuman Enteng dari Molasses, Departemen Perindustrian Balai Penelitian Kimia Surabaya Buckle, K.A, 98, Ilmu Pangan, Universitas Indonesia (UI Press) : Jakarta Budiyanto, Moch. Agus Krisno, 00, Mikrobiologi Terapan. Universitas Muhammadiyah Malang : Malang Standart Industri Indonesia (SII -90), Cara Uji Gula, Departemen Perindustrian Republik Indonesia. Fardiaz, Srikandi, 99, Mikrobiologi Pangan, edisi I, PT. Gramedia Pustaka Utama : Jakarta Mangunwidjaja, Djumali, 99, Teknologi Bioproses, PT. Penebar Swadaya, Anggota Ikapi : Jakarta Panduan Pelaksanaann Laboratorium Instrusional I/II, Teknik Fermentasi, Departemen Teknik Kimia ITB : Bandung Rahman, Ansori, 989, Pengantar Teknologi Fermentasi, Departemen Pendidikan dan Kebudayaan Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi Pusat Antar Universitas Pangan Dan Gizi IPB : Bogor D.0-