BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
B. Uji Identifikasi Kualitatif dengan KMnO 4
(a) (b)
(c)
Gambar B : (a) Campuran KMnO4 dengan Aquadest dan H2SO4 yang bewarna ungu muda.
(b) Warna menjadi ungu tua setelah ditambahkan 1 ml sampel bioetanol.
(c) Campuran menjadi warna coklat mendekati hitam. Reaksi:
C2H5OH + KMnO4 CH3COOH + MnO2
(teroksidasi) (Tereduksi)
4.2 PENGARUH JUMLAH RAGI DAN WAKTU FERMENTASI TERHADAP INDEKS BIAS BIOETANOL
Pengujian indeks bias sampel dilakukan menggunakan alat refraktometer, pengujian indeks bias dilakukan untuk setiap sampel hasil pengolahan dan etanol teknis, indeks bias adalah nilai yang menunjukkan media bila dibandingkan dengan udara [13]. Pembiasan itu sendiri terjadi akibat perubahan kecepatan cahaya ketika melewati 2 media yang berbeda, semakin tinggi nilai indeks bias maka konsentrasi larutan semakin tinggi [13]. Gambar 4.2 memperlihatkan pengaruh konsentrasi ragi dan waktu fermentasi terhadap indeks bias bioetanol pada pembuataan bioetanol dari biji cempedak.
Gambar 4.2 Pengaruh Jumlah Ragi Dan Waktu Fermentasi Terhadap Indeks Bias Bioetanol
Dapat dilihat pada Gambar 4.2, untuk lama waktu fermentasi 3 hari dengan konsentrasi 3% yaitu 1,34735 terjadi peningkatan pada penambahan ragi dengan penambahan ragi 6,9% yaitu 1,34765 , 1,34870 dengan hasil yang terbaik yaitu pada hari ke 3 dengan konsentrasi 9% yaitu 1,34870.
Selain itu dapat dilihat bahwa lama fermentasi mempengaruhi perolehan nilai indeks bias, dimana semakin lama fermentasi, maka indeks bias bioetanol meningkat sampai batas tertentu dan kemudian menurun. Hal ini sesuai dengan teori yang menyatakan bahwa, semakin lama fermentasi berlangsung maka jumlah
1.346 1.3465 1.347 1.3475 1.348 1.3485 1.349 2 3 4 In d ek s B ias
Lama Fermentasi (hari)
3% 6% 9%
mikroba yang dibutuhkan dalam proses tersebut juga akan semakin bertambah, sehingga dengan semakin meningkatnya jumlah mikroba maka semakin banyak pula karbohidrat yang terurai menjadi alkohol, maka hasil alkohol semakin meningkat sampai tidak sesuai lagi dan menghasilkan alkohol menurun [23].
4.3 HASIL VOLUME BIOETANOL MURNI
Kemurnian bioetanol dipengaruhi oleh pemurnian yaitu destilasi, etanol mendidih pada suhu 70-750C etanol berubah dari cair menjadi uap. Volume bioetanol murni dapat dihitung dengan perkalian volume bioetanol yang didapat dengan % kemurnian [13]. Dapat dilihat hasil volume bioetanol murni pada Tabel dibawah ini:
Tabel 4.1 Pengaruh Konsentrasi Ragi dan Waktu Fermentasi Terhadap Volume Bioetanol Murni Lama (Hari) Ragi (%) Volume Diperoleh (ml)
% Kemurnian Indeks Bias Volume
Bioetanol Murni (ml) 2 3 4 2 3 4 2 3 4 3 3 3 6 6 6 9 9 9 5,4 10,7 8,5 8,0 12,3 9 5,4 12,5 5,2 12,663 14,522 15,427 13,065 16,030 12,512 14,271 20,996 16,380 1,34698 1,34735 1,34753 1,34706 1,34765 1,34695 1,34730 1,34870 1,34772 0,683 1,553 1,311 1,045 1,971 1,126 0,770 2,624 0,851
4.4 PENGARUH KONSENTRASI RAGI FERMENTASI TERHADAP PEROLEHAN VOLUME BIOETANOL
Bioetanol dapat diproduksi dari beberapa bahan berupa glukosa, selulosa, hemiselulosa. Secara fermentasi dengan bantuan mikroorganisme, mikroorganisme yang dapat digunakan terdiri dari yeast (ragi), khamir, jamur, dan bakteri [24]. Penelitian ini menggunakan ragi Saccharomyces Cerevisiae dengan berbagai variasi 3, 6, 9%. Gambar 4.3 memperlihatkan pengaruh konsentrasi ragi fermentasi terhadap perolehan volume bioetanol dari biji cempedak.
Gambar 4.3 Pengaruh Konsentrasi Ragi Fermentasi (% berat) terhadap Perolehan Volume Bioetanol
Terlihat pada Gambar 4.3, Seiring dengan bertambahnya konsentrasi ragi pada proses fermentasi maka volumebioetanol semakin besar. Diperoleh volume tertinggi yaitu 12,5 ml/kg berat bahan baku pada waktu fermentasi 3 hari dengan konsentrasi ragi 9%, sedangkan untuk konsentrasi ragi fermentasi 6% dan 3% diperoleh volume masing-masing 12,3 dan 10,7 ml/kg berat bahan baku. Hal ini telah sesuai dengan teori yang menyatakan bahwa penambahan konsentrasi ragi mempengaruhi perolehan bioetanol, dimana konsentrasi ragi berarti banyaknya jumlah yeast yang ada [25]. Semakin meningkat jumlah mikroba maka semakin banyak pula karbohidrat yang diurai menjadi alkohol oleh mikroba tersebut, sehingga alkohol yang dihasilkan juga semakin banyak. Proses peningkatan kadar
0 2 4 6 8 10 12 14 3 6 9 V ol u m e B ioe tan ol ( m l)
Konsentrasi Ragi (% berat)
2 hari 3 hari 4 hari
bioetanol tersebut akan terhenti jika kadar alkohol terus meningkat sampai tidak dapat ditolerir lagi oleh mikroba sehingga menyebabkan kematian bagi mikroba [24].
Untuk variasi lama fermentasi 2 dan 4 hari terlihat bahwa, semakin besar konsentrasi ragi maka volume yang diperoleh pun semakin besar, dimana pada waktu fermentasi 2 hari dengan konsentrasi ragi 3% dan 6%, yaitu 5,4 menjadi 8,0 ml/kg untuk variasi lama fermentasi 3 hari dengan konsentrasi ragi 3% dan 6% yaitu 14,522 menjadi 12,3 ml/kg berat bahan baku. Namun, terjadi penurunan volume pada variasi waktu 4 hari yang diperoleh dengan konsentrasi ragi fermentasi 6% dan 9%, yaitu 9 menjadi 5,2 ml/kg berat bahan baku. Hal ini didukung oleh teori yang menyatakan bahwa, penambahan konsentrasi ragi secara terus menerus justru bisa menurunkan hasil perolehan bioetanol, sebab mikroba yang terdapat di dalam ragi fermentasi yang ditambahkan tidak hanya menguraikan glukosa menjadi alkohol melainkan juga mengkonsumsinya sebagai nutrisi bagi perkembang biakannya. Semakin banyak mikroba yang terdapat di dalamnya, maka semakin besar pula kebutuhannya akan nutrisi, sehingga glukosa yang diuraikan menjadi alkohol akan berkurang, karena sudah dikonsumsi sebagai nutrisi sebelum dirubah menjadi produk etanol [15].
4.5 PENGARUH LAMA FERMENTASI TERHADAP PEROLEHAN VOLUME BIOETANOL
Fermentasi merupakan proses biokimia dimana mikroba yang berperanan dalam fermentasi akan menghasilkan enzim yang mampu mengonversi substrat menjadi etanol [24]. Fermentasi merupakan tahap paling kritis dalam produksi etanol, yang sangat dipengaruhi oleh media, suhu, nutrisi, pH, dan waktu fermentasi. Waktu fermentasi, jika terlalu cepat maka ragi masih dalam masa pertumbuhan sehingga jumlah alkohol yang dihasilkan relatif sedikit dan jika terlalu lama ragi akan tidak dapat tumbuh sehingga alkohol yang dihasilkan tidak maksimal [24]. Gambar 4.4 memperlihatkan pengaruh lama fermentasi terhadap perolehan volume bioetanol pada pembuatan bioetanol dari biji cempedak.
Gambar 4.4 Pengaruh Lama Fermentasi (hari) Terhadap Perolehan Volume Bioetanol
Dapat dilihat pada Gambar 4.4, bahwa untuk semua konsentrasi ragi, perolehan volume bioetanol yang diperoleh meningkat yaitu lama fermentasi 2 hari ke 3 hari, kemudian menurun pada variasi lama fermentasi 4 hari. Jadi, volume tertinggi yang dihasilkan untuk semua variasi konsentrasi ragi fermentasi adalah pada lama fermentasi 3 hari. Dari gambar diatas dapat dilihat bahwa lama fermentasi mempengaruhi perolehan bioetanol, dimana semakin lama fermentasi dilakukan, volume yang diperoleh semakin meningkat sampai batas waktu tertentu dan kemudian menurun. Hal ini sesuai dengan teori yang menyatakan bahwa, semakin lama fermentasi berlangsung maka jumlah mikroba yang dibutuhkan dalam proses tersebut juga akan semakin bertambah, sehingga dengan semakin meningkatnya jumlah mikroba maka semakin banyak pula karbohidrat yang terurai menjadi alkohol, sehingga alkohol yang dihasilkan juga semakin banyak. Proses ini akan terhenti jika kadar alkohol sudah meningkat [23].
Hal tersebut terjadi disebabkan ragi yang digunakan bukanlah biakan murni, melainkan merupakan campuran dari genus- genus yang memiliki spesies seperti Aspergilus, S. cerevisiae, Candida dan Hansenula, serta Acetobacter. Genus tersebut hidup bersama-sama secara sinergetik dan bekerja berkesinambungan. Dimana, Aspergilus dapat menyederhanakan gula; S. cerevisiae, Candida dan Hansenula dapat menguraikan gula menjadi alkohol; sedangkan Acetobacter menguraikan alkohol menjadi asam asetat [15]. Jadi, ketika sudah terbentuk etanol,
0 2 4 6 8 10 12 14 2 3 4 V ol u m e B ioe tan ol ( m l)
Lama Fermentasi (hari)
Ragi 3% Ragi 6% Ragi 9%
Sehingga, fermentasi tidak boleh dibiarkan berlanjut atau diperlukan pemisahan etanol yang dihasilkan pada lama waktu tertentu. Kecuali, mikroba yang digunakan adalah biakan murni yang hanya mengandung S. cerevisiae di dalamnya.
4.5 PENGARUH KONSENTRASI RAGI DAN WAKTU FERMENTASI TERHADAP DENSITAS BIOETANOL
Berat jenis didefinisikan sebagai massa suatu bahan per satuan volume bahan tersebut, Prinsip metode ini yaitu mengukur secara langsung berat zat dalam piknometer (dengan menimbang) dan volume zat (ditentukan dengan piknometer) [15]. Metode ini didasarkan atas penentuan massa cairan dilakukan dengan penimbangan. Adapun faktor-faktor mempengaruhi yaitu temperatur, massa zat, volume zat. Grafik dibawah memperlihatkan pengaruh konsentrasi ragi dan waktu fermentasi terhadap densitas bioetanol.
Gambar 4.5 Pengaruh Konsentrasi Ragi dan Waktu Fermentasi Terhadap Densitas Bioetanol Dari Biji Cempedak
Gambar 4.5, memperlihatkan densitas bioetanol diperoleh 0,962 gr/ml dimana densitas tersebut melebihi dari densitas bioetanol absolut yaitu sebesar 0,789 gr/ml [5]. Kemungkinan etanol yang dihasilkan masih belum murni karena bercampur dengan air.
4.5 PENGARUH KONSENTRASI RAGI DAN WAKTU FERMENTASI TERHADAP SPESIFIC GRAFITY
0.955 0.96 0.965 0.97 0.975 0.98 2 3 4 D en si tas B ioe tan ol ( gr /m l)
Lama Fermentasi (hari)
Ragi 3% Ragi 6% Ragi 9%
Specific gravity dan API gravity adalah suatu pernyataan yang menyatakan densitas (kerapatan) atau berat per satuan volume dari suatu bahan, Besarnya harga dari spesific gravity maksimal 0,99968, dan specific gravity merupakan harga relatif dari densitas suatu bahan terhadap air. Gambar 4.6 memperlihatkan pengaruh lama fermentasi terhadap spesific grafity bioetanol pada pembuatan bioetanol dari biji cempedak [27].
Gambar 4.6 Pengaruh Konsentrasi Ragi dan Waktu Fermentasi Terhadap spesific grafity
Gambar 4.6 memperlihatkan spesific grafity bioetanol diperoleh 0,9118 – 0,9472 dimana spesific grafity tersebut telah sesuai dari spesific grafity bioetanol absolut yaitu maksimal 0,99968 [15]. Kemungkinan etanol yang dihasilkan masih belum murni karena bercampur dengan air karena nilai spesific grafity masih terlalu tinggi.
4.7 ANALISA EKONOMI
Dalam penelitian ini, dilakukan suatu analisis ekonomi yang sederhana terhadap pembuatan bioetanol dari biji cempedak dengan cara yang konvensional. Rincian biaya diberikan dalam Tabel 4.2 berikut.
Tabel 4.2 Rincian Biaya Pembuatan Bioetanol dari Biji Cempedak 0.955 0.96 0.965 0.97 0.975 0.98 3 6 9 S p es if ik G raf it y
Konsentrasi Ragi (% berat)
2 hari 3 hari 4 hari
Bahan dan Peralatan Jumlah Harga (Rp) Biaya Total (Rp) Biji Cempedak 1 kg 15.000,-/1 kg 15.000 ,- Aquadest 10 L 1.500,-/L 15.000,- Ragi Tape 60 gr 2000,-/10 g 12.000,- Listrik - 33.000,- 33.000,- Total biaya 75.000,-
Harga Etanol Pro analisis/L = Rp. 299.999,- Harga Etanol Teknis/L = Rp. 35.750,-
Dari hasil penelitian yang dihasilkan volume bioetanol sebesar 135,866ml. Dengan rincian biaya pembuatan bioetanol dari biji cempedak yang telah dilakukan, maka total biaya yang diperlukan untuk pembuatan bioetanol dari biji cempedak adalah sebesar Rp. 75.000,-/kg, meskipun bioetanol yang dihasilkan masih rendah kemurniannya dan masih rendah yang dihasilkan, bila dibandingkan dengan harga dipasaran masih sangat mahal untuk biaya produksi, tetapi masih dapat dipertimbangkan dengan prospek bahan bakunya yang mudah didapat .
4.7 PERBANDINGAN STANDAR BAKU MUTU BIOETANOL
Perbandingan larutan bioetanol yang diperoleh dari penelitian ini dengan standar etanol dapat ditunjukkan oleh tabel 4.2.
Tabel 4.2 Standar Mutu Etanol [9] No Parameter Satuan Mutu Standar
Bioetanol Bioetanol dari Biji Cempedak (Hasil penelitian) Keterangan 1. Densitas Etanol pada suhu 20-30 0C
g/ml Maks. 0,7894 0,962 – 0,975 Belum Sesuai
2. Indeks bias - 1,36 1,347-1,348 Belum sesuai
3. Kelarutan dalam Air
4. Warna cairan - Jernih (tidakberwarna)
Jernih (tidak berwarna)
Telah sesuai 5. Reaksi dengan api - Mudah terbakar Tidak terbakar Belum sesuai
6. Bau - Berbau tajam
(menyengat) Berbau tajam (menyengat) Telah sesuai 7. Spesific Gravity pada suhu 30 0C
- Maks. 0,99968 0,9118 - 0,9472 Telah sesuai
8. 9. Kadar Etanol Nilai Kalor % v/v Kkal/g Min.94,1 Min. 5000 Maks 20,996 181,925 Belum Sesuai Belum Sesuai
Bioetanol yang dihasilkan pada penelitian ini belum sesuai dengan standar bioetanol bahan bakar yang telah ditentukan, hal ini disebabkan oleh beberapa faktor diantaranya:
1. Tidak adanya pemberian nutrien pada mikroba pengurai sehingga kurang bekerja secara optimal dalam mengubah glukosa menjadi bioetanol [23]. 2. Tertimbunnya produk sehingga mempercepat kematian mikroba pada saat
fermentasi berlangsung [9].
3. Kurang diperhatikan kemurnian dari ragi yang digunakan.
4. Proses pemurnian atau distilasi yang belum optimal, dimana dibutuhkan distilasi bertingkat.
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 KESIMPULAN
1. Hasil bioetanol dilanjutkan analisa kualitatif dengan K2CrO7 dan H2SO4,
menandai bioetanol dari biji cempedak positif bioetanol dengan perubahan warna jingga menjadi hijau. Analisa kualitatif dengan KMnO4 menandai positif bioetanol dari biji cempedak dengan perubahan warna ungu menjadi ungu tua mendekati hitam.
2. Etanol dapat dihasilkan dari hasil tanaman, dalam penelitian ini yaitu Biji Cempedak.
3. Kombinasi perlakuan konsentrasi ragi dan lama fermentasi yang memberikan hasil terbaik pada penelitian ini adalah penambahan konsentrasi ragi sebanyak 9 % dan lama fermentasi 3 hari, dimana volume nya adalah sebesar 12,5 ml/kg per bahan baku awal, dan densitas 0,962 gr/ml.
4. Kadar bioetanol yang diperoleh sebesar 20,996%, dan indeks bias sebesar 1,34870 dan nilai kalor sebesar 181,925 kkal/kg.
5. Dari analisa ekonomi total biaya yang diperlukan untuk membuat bioetanol dari biji cempedak adalah Rp. 75.000,-/kg dengan volume bioetanol 135,866 ml.
5.2SARAN
Adapun saran yang dapat diberikan adalah:
1. Sebaiknya dilakukan analisa pada setiap tahap perlakuan, terutama hasil hidrolisis dan hasil fermentasi sebelum didistilasi.
2. Sebaiknya dilakukan metode hidrolisis yang bisa lebih memaksimalkan perolehan glukosa sehingga meningkatkan jumlah bahan baku untuk tahapan fermentasi, yang diharapkan seiring dengan meningkatnya perolehan bioetanol hasil fermentasi, dengan tetap mempertimbangkan analisa ekonomi dan lingkungan.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1PENGENALAN CEMPEDAK DAN BIJI CEMPEDAK SECARA UMUM 2.1.1 Klasifikasi Tanaman Cempedak
Cempedak yang nama ilmiahnya Artocarpus integer, di Indonesia dikenal juga dengan nama tiwadak (KalSel), Sibodak (Sumut), nangka komedak (Madura), dan tamberak (Irian). Cempedak ini berperawakan pohon setinggi 20-25 m, daunnya bergaris tengah 40-50 cm. Pohonnya mirip nangka, namun lebih langsing. Daunnya berbulu banyak dan lebih panjang bila dibandingkan dengan daun nangka. Bunganya tersusun dalam tandan. Buahnya bundar memanjang dengan kulit buah tidak sekasar kulit buah. Ukuran buah panjangnya 20 -45 cm, diameter 10-20 cm, dan beratnya rata-rata 3-4 kg. Aroma buahnya sangat khas dan menusuk seperti bau campuran antara buah [12] durian dan kemang. Buah cempedak merupakan komoditas perkebunan yang memiliki prospek cerah dimasa yang akan datang, karena disamping dapat dimanfaatkan sebagai bahan pangan, juga dapat diproyeksikan sebahan bahan industri [17]. Cempedak adalah buah multimanfaat Daging buah melekat dan kulit batangnya sebagai antitumor dan antimalaria, pada biji, tipis, lembek, berserat, berwarna kuning dan rasanya manis seperti pada gambar 2.1:
Cempedak banyak ditemukan di daerah Sumatera, Kalimantan, Sulawesi, dan Irian Jaya. Setiap tahunnya rata-rata curah hujan yang dibutuhkan 2500-3000 mm dan tumbuh baik pada ketinggian 0-700 m di atas permukaan laut. Buah cempedak yang masak berbau harum menyengat, rasanya manis, daging buah kuning keputih-putihan dan dapat dimakan langsung sebagai buah segar seperti pada Gambar 2.2:
Gambar 2.2 Buah Cempedak [12]
Namun karena buahnya lembek dan lekat, biasanya dimakan setelah digoreng dengan tepung. Biji buah cempedak lunak sehingga setelah direbus atau dibakar, dapat dimakan sebagai makanan teman minum kopi. Dami (bagian antara kulit dan buah cempedak) dapat dimanfaatkan setelah direndam air garam selama satu hari satu malam, lalu ditiriskan hingga kering dan digoreng. Dami ini sedap dimakan sebagai lauk makan nasi, pada umumnya hasil buah cempedak di Indonesia mencapai 60 sampai 400 buah per pohon per tahun. Buah cempedak ini dapat dikonsumsi langsung dalam keadaan segar dan bijinya hanya dibuang begitu saja. Kulit buah, daging buah, dan biji buah cempeda. Menurut Alamendah 2014 [7] kedudukan taksonomi tanaman cempedak adalah sebagai berikut:
a. Kingdom : Plantae
b. Subkingdom : Tracheobionta c. Superdivisi : Spermatophyta d. Divisi : Magnoliophyta
e. Kelas : Magnoliopsida f. Ordo : Morales
g. Family : Moraceae h. Genus : Artocarpus
i. Spesies : Artocarpus integer (Tunb.) Merr.
2.1.2 Biji Cempedak
Pemanfaatan utama cempedak adalah buahnya yang dikonsumsi baik secara langsung (dalam keadaan segar) ataupun dijadikan makanan olahan. Buah yang masak dapat diolah menjadi cempedak goreng, layaknya pisang goreng (bagian dami), dibuat selai, ataupun sebagai campuran kolak. Sedangkan buah yang muda dapat dimasak sebagai sayur dari hasil olahan tersebut akan menyebabkan limbah biji cempedak yang dibuang begitu saja meskipun di beberapa daerah biji cempedak dapat dimasak dan dikonsumsi. Biji cempedak yang umumnya berbentuk bulat sedikit lonjong yang dilapisi oleh kulit ari. Biji buah cempedak mengandung gizi yang lebih tinggi dibandingkan biji buah nangka dan gandum. Berikut tabel perbedaan komponen gizi biji buah cempedak dengan nangka per 100 gram:
Tabel 2.1 Gizi Biji Buah Cempedak Dengan Gandum Per 100 gram [12]
KomponenGizi Biji Cempedak Gandum
Energi (kkal) Protein (g) Lemak (g) Karbohidrat (g) Kalsium (mg) Fosfor (mg) Besi (mg) Air (g) 165 4.2 0,1 36,7 33 200 1 57,7 - 10,3 1,54 8,03 36 - 3,1 9,5
Dari tabel di atas kita dapat menyimpulkan bahwa biji cempedak merupakan sumber karbohidrat (36,7 g/100 g), yang jumlahnya tiga kali lipat jumlah biji gandum. Protein biji cempedak (4,2 g/100 g) hampir melebihi setengah dari kandungan gandum, dengan energi (165 kkal/100 g), dan ketersediaannya yang
melimpah maka biji cempedak berpotensi untuk dimanfaatkan sebagai bioethanol pengganti bahan bakar minyak (BBM) [12].
2.2 BIOETANOL
Bioetanol merupakan etanol yang diproduksi dari sumber bahan baku biologis, dimana memiliki keunggulan mampu menurunkan emisi gas CO2 hingga 18% [8]. Generasi pertama bioetanol dibuat dari sumber hasil perkebunan seperti jagung, ketela, dan kentang dengan melakukan pretreatment, hidrolisis dan kemudian fermentasi untuk mendapatkan etanol [18]. Menurut Richana [9] Bioetanol adalah etanol yang diperoleh dari biomassa tumbuhan yang banyak mengandung karbohidrat. Etanol diperoleh dengan proses fermentasi melalui bantuan mikroorganisme yakni ragi. Penamaan bio adalah untuk membedakannya dari etanol yang diproses dari minyak bumi (minyak fosil) melalui proses hidrasi etilena dengan katalis asam. Bioetanol dapat digunakan:
a. Sebagai bahan bakar kendaraan. b. Sebagai bahan minuman alkohol. c. Sebagai bahan bakar roket.
d. Sebagai bahan kimia dasar senyawa organik. e. Sebagai antiseptik.
f. Sebagai antidote beberapa racun.
g. Sebagai pelarut untuk parfum, cat dan larutan obat.
h. Digunakan untuk pengobatan untuk mengobati depresi dan obat bius.
Pengembangan energi alternatif sumber energi yang terbarukan dan keduanya ramah lingkungan. Bioetanol diproduksi dari biomassa terbarukan seperti pati , gula atau lingocellulosic bahan , diyakini menjadi salah satu alternatif tersebut . Hal ini diharapkan menjadi salah satu mendominasi terbarukan biofuel di sektor transportasi dalam dua puluh tahun yang akan datang, dianggap sebagai salah satu konsumen energi terbesar dan serta mengurangi pencemar lingkungan [23]. Bioetanol dapat dibuat dari bahan yang mengandung gula sederhana. Pati, maupun bahan berserat melalui proses fermentasi. Masing-masing bahan berbeda cara
pengolahannya untuk bisa dijadikan bioetanol, pengklasifikasian berdasarkan bahan baku yang digunakan, proses, dan pemanfaatannya:
1. Klasifikasi berdasarkan bahan baku serta prosesnya [9]
a. Etanol nabati: Secara mikrobiologis menggunakan bahan baku berpati (jagung, ubi kayu dan umbi-umbian lain),serta bahan yang mengandung, gula (molasses, tebu, sweet sorghum, aren, dan jenis palem lainnya) dan bahan berserat (onggok, jerami, dan sekam, tongkol jagung, ampas tebu, dan kulit kakao).
b. Etanol sintesis: Secara sintesis menggunakan bahan baku antara lain minyak mentah, gas. Saat ini produksi etanol sintesis kurang dari 5% dari total produksi.
2. Klasifikasi berdasarkan kandungan air
a. Etanol 95-96% (alkohol prima super, prima I, dan alcohol prima II) disebut “etanol hidrat” yang dibagi dalam:
Technical/raw spit grade, digunakan untuk bahan bakar spirtus,
minuman, desinfektan dan pelarut
Industrial grade, digunakan untuk bahan baku industri pelarut
Potable grade, untuk minuman berkualitas tinggi.
b. Etanol 99,5% (anhydrous etanol) dengan kandungan air 0,05%, digunakan untuk bahan bakar. Jika dimurnikan lebih lanjut dapat digunakan untuk keperluan farmasi dan pelarut di laboratorium analisis. Etanol ini disebut fuel grade thanol (FGE) atau anhydrous ethanol (etanol anhidrat) atau etanol kering, yakni etanol yang bebas air atau hanya mengandung air minimal.
3. Klasifikasi menurut pemanfaatannya
a. Untuk industry (industrial grade), sebagai pelarut pada pembuatan vernis, minyak wangi, iodium tincture dan spirtus ; di laboratorium digunakan sebagai pelarut senyawa bersifat polar; di bidang kedokteran sebagai bahan baku pembuatan chloroform.
b. Untuk minuman beralkohol (portable grade). c. Untuk bahan bakar (fuel grade etanol)
Ciri khas bioetanol adalah berbentuk cairan yang tidak berwarna dengan bau khas, dapat melarutkan zat organik, mudah menguap, titik didih 780C, berat molekul 46,07 gram, panas penguapan 204 kal/gr. Adapun sifat fisika etanol terdiri dari:
Tabel 2.2 Sifat Fisika dari Etanol [9]
No. Sifat Fisik Etanol
1. 2. 3. 4.
Rumus Molekul Massa Molekul Relatif
Titik didih normal Titik Beku CH3CH2OH 46,07 gr/mol 78,32 0C -114,1 0C 5. 6. 7. 8. 9. 10. Densitas pada 20 0C Kelarutan dalam air 20 0C
Viskositas pada 20 0C Kalor spesifik 20 0C Kalor Pembakaran 25 0C Indeks bias 0,7893 0C Sangat larut 1,17 Cp 0,579 kal/g 0C 7092,1 kal/g 1,36
Bioetanol yang baik atau tidak harus melalui pengujian laboratorium karena bioetanol memiliki standar mutu, yaitu memiliki sifat menguap, dan relatif berbentuk cair karena bietanol memiliki titik didih 780C, viskositas 1,17 Cp,
melting point -1120C. Standar mutu bioetanol:
Tabel 2.3 Standar Mutu Etanol [9]
Spesifikasi Satuan Jumlah
Berat Molekul Density Indeks Bias Melting Point Titik Didih Gr/mol Gr/mol - 0C 0C 46,07 0,7894 1,3614 -112 78,4 Titik Nyala Viscositas 0C Cp 17
1,17
Etanol menurut tipenya terbagi dua, yaitu etanol sintesis yang berasal dari minyak bumi, dan bioetanol yang berasal dari biomassa (tanaman). Etanol sintesis (C2H5OH) sering disebut metanol atau etil alkohol, terbuat dari etilen, salah satu derivate minyak bumi atau batu bara. Bahan ini diperoleh dari proses sintesa kimia yang disebut hidrasi, sedangkan bioetanol direkayasa dari biomassa (tanaman) melalui proses biologi (fermentasi) bahan baku yang digunakan bisa dari bahan berpati, gula, selulosa, termasuk biomassa berselulosa yang merupakan sumber daya alam yang melimpah dan murah serta memiliki potensi untuk produksi komersial industri etanol atau butanol [10] Bioetanol memiliki cairan bewarna jenih, berbau khas alkohol, berfasa cair pada temperatur kamar, mudah terbakar, melalui proses sintesa kimia. Bahan baku bioetanol sebagai berikut [11] :
a. Bahan berpati, berupa singkong atau ubi kayu, ubi jalar, tepung sagu, biji jagung dan biji durian.
b. Bahan bergula, berupa molasses (tetesan tebu), nira tebu, nira kelapa, nira batang sorgum manis.
c. Bahan berselulosa, berupa limbah logging, limbah pertanian seperti jerami padi, ampas tebu, tongkol jagung, onggok, batang pisang, serbuk gergaji.
2.3RAGI
Saccharomyces cerevisiae merupakan khamir sejati tergolong eukariot yang secara morfologi hanya membentuk blastopora berbentuk bulat lonjong, silendris, oval atau bulat telur yang diri melalui pertunasan. Dalam fermentasi ini digunakan khamir Saccharomyces cerevisiae untuk menghasilkan glukosa. Pada penelitian ini, mikroba yang digunakan adalah ragi Saccharomyces cervisiae. Mikroba ini mampu mengkonversi selulosa dan hemiselulosa berantai karbon 5 menjadi bioetanol. Glukosa dapat dibuat dari pati-patian, proses pembuatannya dapat dibedakan berdasarkan zat pembantu yang dipergunakan, yaitu Hydrolisa asam dan Hydrolisa enzyme [13]. Berdasarkan kedua jenis hydrolisa tersebut, saat ini hydrolisa enzyme lebih banyak dikembangkan, sedangkan hydrolisa asam (misalnya dengan asam sulfat) kurang dapat berkembang, sehingga proses pembuatan glukosa dari pati-patian sekarang ini dilakukan dengan hydrolisa enzyme.