36
DAFTAR PUSTAKA
Akyuni, D. 2004. Pemanfaatan Pati Sagu (Metroxylon sp.) Untuk pembuatan Sirup glukosa Mengunakan α-amilase dan Amiloglukosidase. Skripsi. Fakultas Teknologi Pertanian, IPB, Bogor.
Amerine, M. A. dan W. V. Cruess. 1960. The Technology of Wine Making. The Avi Publ, co. Inc., West Port, Connecticut.
Anonim. 2007. Indonesia Sia-siakan Tiga Juta Ton Bioetanol per Tahun. http://agribisnis.deptan.go.id. [14 Desember 2007].
Anonim. 2009. Ethanol Fermentation.
http://en.wikipedia.org/wiki/Ethanol_Fermentation [12 Februari 2009].
AOAC. 1995. Official Method of Analysis of Association of Official Analitycal Chemistry, Washington DC.
Badan Pusat Statistik (BPS). 2006. Statistik Produksi Tanaman Pangan Sekunder di Indonesia. http://bps.go.id [22 April 2008].
Bailey, J.E. dan D.F.Ollis. 1991. Dasar-dasar Biokimia. Terjemahan PAU IPB, Bogor.
Barnett, J.A., R.W. Payne dan D. Yarrow. 2000. Yeast Characteristic and Identification. Cambridge University Press, New York.
Campbell, I. 1999. Systematic of Yeast. Di dalam Priest, F. G. dan Campbell, L. (eds). 1999. Brewing Microbiology Second Edition. Aspen Publishers. Gaithersburg.
Casida, J.R. 1968. Industrial Microbiology. John Wiley and Sons Inc., New York. Chaplin, M.F. dan Buckle. 1990. Enzym Technology. Cambridge University Press,
New York.
Collins, W. W. dan W. M. Walter. 1985. Fresh Roots for Human Consumption. di dalam J. C. Bouwkamp (ed). Sweet Potato Products: A. Natural Resource for The Tropics. CRC Press Inc, Boca Raton.
Diwan, J. 2007. Glycolysis and Fermentation.
http://rpi.edu/dept/bcbp/molbiochem/MBWeb/mb1/part2/glycolysis.htm [12 Februari 2009].
Dubois, M. K., K. A. Gilles, J. K. Hamilton, P. A. Rebers, F. Smith. 1956. Colorimetric Method for Determination of Sugar and Related Substances. Analitycal Chemist 28: 350-356.
37 Fardiaz, S. 1988. Fisiologi Fermentasi. Departemen Pendidikan dan Kebudayaan Dirjen Dikti. Pusat Studi Antar Universitas Pangan dan Gizi. Institut Pertanian Bogor, Bogor.
Frazier, W.C dan D.c Westhoff. 1978. Food Microiology 4th ed. McGraw-Hill Book. Publishing Co.Ltd, New York.
Griffin D.H. 1981. Fungal Physiology. John Wiley & Sons. New York.
Harrison, J. S. dan J. C. J. Graham. 1970. Yeast in Distilery Practice. Academic Press, London.
Hartoto, L., A. Suryani dan E. Hambali. 2005. Rekayasa Proses Produksi Asam Polilaktat (PLA) dari Pati Sagu sebagai Bahan Baku Utama Plastik
Biodegradable. Lembaga Penelitian dan Pemberdayaan Masyarakat, IPB, Bogor.
Hartoto, L.1992. Petunjuk Laboratorium Teknologi Fermentasi, Depdikbud. PAU IPB, Bogor.
Haryanto, B dan Pangloli. 1992. Potensi dan Pemanfaatan Sagu. Kanisius, Yogyakarta.
Johnson, F. L. dan Cheddington B. 2008. Effectiveness of Various Methods of Wort Aeration. http://cdn2.libsyn.com/basicbrewing/AerationMethods.pdf [24 November 2008].
Kearsley, M.W dan S.Z. Dzeidzic, 1995. Handbook of Starch Hydrolysis Product and Their Derivates. Blackie Academicsnd Profesional, London.
Lehninger, A. L. 1982. Principles of Biochemistry. Worth Publishers, Inc., New York.
Mangunwidjaja, D dan A. Suryani. 1994. Teknologi Bioproses, Penebar Swadaya, Jakarta.
Marsudi, B. dan I. Aprillia. 2006. Ragu Menanam Sagu. http://.kontan- online.com/2006/11/6. [ 14 Desember 2007].
Mc Nair, H. M. dan E. J. Bonelli. 1988. Dasar Kromatografi Gas. Terjemahan. Penerbit ITB, Bandung.
Meyer, H. L. 1978. Food Chemistry. Reinhold Publishing Corporation, New York. Moat, A.G. dan J. W. Foster. 1988. Microbial Physicology Second Edition. John
Willey & Sons Inc, New York.
Neway, D. R. 1989. Fermentation Process Development of Industrial Organism. Mercel Dekker, New York.
38 Nikolov, Z.L. dan P.J. Reilly.1991. Enzimatic Depolimerization of starch. Di dalam
Dordick, J.S. (ed) Biocatalsts for Industry. Plenum Press, New York.
Oura, E. 1983. Reaction Products of Yeast Fermentation. Di dalam H. Dellweg (ed.) Biotechnology Volume III. Academic Press, New York.
Paturau, J.M. 1991.By Product of Cane Sugar Industry: An Introduction to their Utilization. Elsevier Publ, Co, Amsterdam.
Pelczar, M. J. dan E. C. S. Chan. 1986. Dasar-dasar Mikrobiologi I. Terjemahan. Universitas Indonesia Press, Jakarta.
Prescot, S.C. dan C.G. Dunn. 1981. Industrial Microbiology. McGraw-Hill Book Co. Ltd, New York.
Reed, G. dan H. J. Rehm.1983. Biotechnology Vol III. Industrial Microbiology. AVI Publishing Company Inc. Wstport, Connecticut.
Reed, G. dan Nagodawithana, T. 1991. Yeast Technology. 2nd edition, Copyright by Van Nostrand Reinhold Library of Congress Catalog. Canada.
Rinaldy, W. 1987. Pemanfaatan Onggok singkong (Manihot esculanta Crantz) Sebagai Bahan Pembuat etanol. Skripsi. Fateta IPB, Bogor.
Stanburry, P. F. dan A. Whittaker. 1984. Principles of Fermentation Technology. Pergamon Press, London.
Stark, W.H. 1954. Alcoholic Fermentation of Grain. Di dalam Underkofler, L. A. dan R. J. Hickey. 1954. Industrial Fermentation. Chemical Publishing Co. Inc, New York.
Sumaryono, 2007. Tanaman Sagu sebagai Sumber Energi Alternatif. Warta Penelitian dan Pengembangan Pertanian Vol. 29, no. 4: 3-4.
Suyandra, I. D. 2007. Pemanfaatan Hidrolisat Pati Sagu (Metroxylon sp.) sebagai Sumber Karbon pada Fermentasi Etanol oleh Saccharomyces cerevisiae. Skripsi. Fakultas Teknologi Pertanian, IPB, Bogor.
Tjokroadikoesomo, P.S. 1986. HFS dan Industri Ubi Kayu Lainnya. Gramedia, Jakarta.
Underkofler, L.A. dan R.J. Hickey. 1954. Industrial Fermentation. Chemical Publishing Co, New York.
Vogel, H.C.1983. Fermentation and Biochemical Engineering Handbook. Noyes Publication. Mill RoadPark Ride, New Jersey.
39 Wang, D., X. Wu, S. Bean, J. P. Wilson. 2006. Ethanol Production from Pearl Millet
Using Saccharomyces cerevisiae. Cereal Chem. 83(2): 127-131.
Wang, D.I.C., C.L. Conney, A.L. Demain, P. Dunhil. A.E.Humprey dan M.D. Lily. 1979. Fermentation and Enzyme Technology. John Wiley and Sons Inc, New York.
Whitaker, J. R. 1972. Principles of Enzymology for T he Food Science. Marcel Dekker Inc, New York.
Winarno , F. G. 1997. Kimia Pangan dan Gizi. Gramedia Pustaka Utama, Jakarta. Wirakartakusumah, M.A., A. Apriantono, M.S. Maarif, Suliantri, D. Muchtadi dan
K. Otaka.1986. Isolation and Charasterization of Sago Starch and its Utilization for Production of Liquid Sugar. Di dalam FAO (eds) The Development of The Sago Palm and Its Product. Report of The FAO/BPPT Consultation, Jakarta, Januari 16-21.
Wulandari, A. 2007. Studi Awal Fermentasi Air Perasan Jerami Padi Menjadi Bioetanol dengan Ragi Komersial. Skripsi. Fakultas Teknologi Industri, ITB, Bandung.
Young, T. W. 1996. The Biochemistry and Physiology of Yeast Growth. di dalam F. G. Priest dan I. Campbell (eds). 1999. Brewing Microbiology Second Edition. Aspen Publishers. Gaithersburg.
Zhang, T. dan C. G. Oates. 1999. Relationship Between α-amylase Degradation and Physico-chemical Properties of Sweet Potato Starches. Food Chemistry 65: 157-163.
PRODUKSI ETANOL OLEH Saccharomyces cerevisiae var. ellipsoideus
DARI SIRUP DEKSTRIN PATI SAGU(Metroxylon sp.) MENGGUNAKAN METODE AERASI PENUH DAN AERASI DIHENTIKAN
Oleh :
DICKA AR RAHIM. F34104121
2009
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR
PERNYATAAN
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Produksi Etanol oleh
Saccharomyces cerevisiae var. ellipsoideus dari Sirup Dekstrin Pati Sagu (Metroxylon sp.) Menggunakan Metode Aerasi Penuh dan Aerasi Dihentikan, adalah benar-benar hasil karya sendiri dengan bimbingan dosen pembimbing dan belum pernah digunakan sebagai karya ilmiah pada perguruan tinggi atau lembaga manapun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan oleh penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam daftar pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Bogor, Februari 2009
Dicka Ar Rahim NRP. F34104121
Dicka Ar Rahim F34104121. Produksi Etanol oleh Saccharomyces cerevisiae var.
ellipsoideus. dari Sirup Dekstrin Pati Sagu (Metroxylon sp.) Menggunakan Metode Aerasi Penuh dan Aerasi Dihentikan. Di bawah bimbingan Khaswar Syamsu. 2009
RINGKASAN
Indonesia adalah pemilik lahan sagu terbesar di dunia. Potensi sagu di Indonesia cukup berlimpah. Di dunia diperkirakan terdapat 2 juta ha hutan sagu dan kurang lebih setengah hutan sagu dunia ada di Indonesia. Sekitar 90% di antaranya terdapat di Papua (Marsudi dan Aprillia, 2006). Besarnya potensi sagu di Indonesia belum termanfaatkan secara optimal. Selama ini baru sekitar 10% dari total area sagu nasional yang dimanfaatkan untuk memenuhi kebutuhan pangan serta industri. Jika dibudidayakan, produktivitas pati sagu kering mencapai 25 ton/ha/tahun, lebih banyak apabila dibandingkan dengan ubi kayu 1.5 ton/ha/tahun, kentang 2.5 ton/ha/tahun, maupun jagung 5.5 ton/ha/tahun. (Sumaryono, 2007)
Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari kemungkinan penggunaan dekstrin dari pati sagu sebagai substart dalam pembuatan etanol, melihat potensi
Saccharomyces cerevisiae var. ellipsoideus sebagai mikroorganisme penghasil etanol, serta pemilihan laju aerasi dan konsentrasi gula pada substrat berdasarkan kadar etanol dan jumlah biomassa tertinggi yang dihasilkan. Selain itu penelitian ini juga bertujuan untuk mengetahui pengaruh rekayasa bioproses (aerasi penuh dan aerasi dihentikan) terhadap biomassa dan kadar etanol yang dihasilkan.
Pada penelitian pertama dilakukan fermentasi sirup dekstrin dengan perlakuan konsentrasi yang berbeda yaitu 18%, 24%, 30%, dan 36% serta perlakuan pemberian aerasi sebesar 1vvm dan 2 vvm. Dari beberapa perlakuan tersebut terpilih konsentrasi 30% dan laju alir 1 vvm sebagai perlakuan terbaik untuk pertumbuhan khamir. Selama 24 jam dihasilkan jumlah biomassa tertinggi yaitu 2,98 g/l dengan nilai μmaks 0,29 jam-1. Pada jam ke-6 khamir tersebut masih
mengalami fase log, hingga pada jam ke-12 pertumbuhan khamir sudah mulai masuk ke fase stasioner. Sisa total gula dalam substrat dan nilai pH mengalami penurunan selama proses fermentasi. Penurunan kandungan total gula dalam substart menunjukkan aktifitas sel dalam mengkonsumsi substrat sirup dekstrin. Sedangkan perubahan pH terjadi karena adanya pelepasan H+ selama konsumsi NH4+, penggunaan asam amino sebagai sumber nitrogen dan akumulasi produk
samping berupa asam-asam organik hasil metabolisme karbohidrat.
Rekayasa bioproses dilakukan pada perlakuan terpilih dengan penghentian aerasi pada jam ke-6. Selama 24 jam fermentasi dihasilkan etanol sebanyak 24,94±0,16 g/l. Hasil ini jauh lebih tinggi dibandingkan perlakuan dengan aerasi penuh yang hanya menghasilkan etanol sebanyak 21,25±0,55 g/l. Pada jam ke-24, rata-rata pH pada aerasi penuh mencapai 3,05, sedangkan rata-rata pH pada aerasi yang dihentikan di jam ke-6 mencapai 3,15. pH yang terlalu rendah dapat menghambat pertumbuhan mikroorganisme. Aerasi yang dihentikan pada jam ke- 6 mengubah kondisi lingkungan fermentasi dari kondisi aerob menjadi anaerob, sehingga proses fermentasi untuk pembentukan etanol berjalan secara maksimal.
Dicka Ar. Rahim F34104121. Ethanol Production by Saccharomyces cerevisiae
var. ellipsoideus. from Liquified Sago Starch (Metroxylon sp.) Using Full and Stopped Aeration Method. Supervised by Khaswar Syamsu. 2009
SUMMARY
Indonesia is known as the largest owner land of sago, with the area around 1 million ha, or 50% of 2 million ha of world sago area (Marsudi and Aprilia, 2006). The great potential of sago in Indonesia has not been used optimally. Thus far, only about 10% of the total national sago area that has been used to meet food and industry requirements. When sago is cultivated properly, it’s dried starch productivity would reach 25 ton/ha/year, much higher as compared to cassava 1,5 tons/ha/year, potatoes 2,5 tons/ha/year, and corn 5,5 tons/ha/year. (Sumaryono, 2007)
This research is aimed to find the possibility of using dextrin as substrate for ethanol production, to see potentiality of Saccharomyces cerevisiae var.
ellipsoideus as the ethanol producer, also the selection of aeration rate and total sugar concentration for fermentation. More over, this research also aims to determine the influence of bioprocess engineering (full and stopped aeration) to biomass and ethanol production.
In the first study conducted, fermentation was treated at different substrate concentrations (18%, 24%, 30%, 36% w/v) and two regimes of aeration (1 vvm and 2 vvm). It is found that the best treatment was obtained from fermentation at 30% substrate concentration and 1 vvm aeration rate, which produced the highest amount of biomass (2,98 g/l) with the value of μmaks was 0,29 hour-1. For the first
six hour cultivation, biomass growth was still in log phase. The residual sugar content in substrate and the pH value decreased during the fermentation process. The decline of residual sugar contents in substrate showed the activity of cells that consumed dextrin as substrate. While changes in pH was due to the release of H+ during the consumption of NH4+, also the use of amino acids as nitrogen source
and the accumulation of by products such as organic acids from carbohydrate metabolism.
Bioprocess engineering was done on the treatment selected, with the stop of aeration after its first 6 hours cultivation. In 24 hours of fermentation, ethanol produced was 24,94±0,16 g/l. This results was much higher than the treatment with full aeration which only produced ethanol as much as 21,25±0,55 g/l. The pH at the end of fermentation in full aeration reached 3,05, while in stop aeration was 3,15. The extreme low pH can prevent the growth of microorganisms. The stop of aeration after the first 6 hour aeration change the environment of the fermentation conditions from aerob to be anaerob, so that the fermentation process for the formation of ethanol can be maximized.
PRODUKSI ETANOL OLEH Saccharomyces cerevisiae var. ellipsoideus
DARI SIRUP DEKSTRIN PATI SAGU(Metroxylon sp.) MENGGUNAKAN METODE AERASI PENUH DAN AERASI DIHENTIKAN
SKRIPSI
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar