PEMANFAATAN LIMBAH MOLASSE PABRIK GULA
MENJADI ALKOHOL DALAM UPAYA
PENURUNAN BEBAN PENCEMARAN LINGKUNGAN
DI SEI SEMAYANG TAHUN 2008
SKRIPSI
Oleh :
NIM. 991000274
S u k a n d a
FAKULTAS KESEHATAN MASYARAKAT
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
HALAMAN PERSETUJUAN
Skripsi Dengan Judu l :
PEMANFAATAN LIMBAH MOLASSE PABRIK GULA
MENJADI ALKOHOL DALAM UPAYA
PENURUNAN BEBAN PENCEMARAN LINGKUNGAN
DI SEI SEMAYANG TAHUN 2008
Yang dipersiapkan dan diseminarkan oleh :
NIM. 991000274 S u k a n d a
Oleh :
Dosen Pembimbing Skripsi
Tim Pembimbing : Pembimbing I :
NIP. 131 996 171
Dra. Nurmaini, MKM
Pembimbing II :
NIP. 132 089 428
HALAMAN PENGESAHAN SKRIPSI DENGAN JUDUL :
PEMANFAATAN LIMBAH MOLASSE PABRIK GULA
MENJADI ALKOHOL DALAM UPAYA
PENURUNAN BEBAN PENCEMARAN LINGKUNGAN
DI SEI SEMAYANG TAHUN 2008
YANG DIPERSIAPKAN DAN PIPERTAHANKAN OLEH :
NIM. 991000274 S u k a n d a
TELAH DIUJI DAN DIPERTAHANKAN DIHADAPAN TIM PENGUJI SKRIPSI PADA TANGGAL 26 JUNI 2008
DINYATAKAN TELAH MEMENUHI SYARAT UNTUK DITERIMA TIM PENGUJI :
DR. Dra. Irnawati, M.S, M.Si
PENGUJI II:
NIP. 132 058 731
Ir. Indra Chahaya, S, M.Si
PENGUJI III:
NIP. 132 303 367
dr. Taufik Ashar, MKM
MEDAN, JUNI 2008
FAKULTAS KESEHATAN MASYARAKAT UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
DEKAN
NIP. 131 124 053
ABSTRAK
Salah satu cara untuk mengurangi akibat-akibat yang dapat mempengaruhi kualitas lingkungan yaitu dengan daur ulang yang bertujuan untuk mengurangi jumlah limbah yang ditimbulkan. Salah satu bahan sisa yang berasal dari proses pengolahan gula tebu adalah molasse (tetes) yang dapat diolah menjadi bahan-bahan yang lebih bermanfaat serta memiliki nilai ekonomis yang lebih tinggi. Molasse dapat dipakai sebagai bahan dasar pembuatan alkohol melalui proses fermentasi.
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kadar alkohol yang dihasilkan berdasarkan jenis khamir yang digunakan dan perbedaan waktu fermentasi molasse. Jenis khamir yang digunakan adalah Candida tropicalis dan Saccharomyces cerevisiae. Waktu fermentasi yang digunakan adalah 18 jam, 24 jam, 30 jam dan 36 jam.
Penelitian ini bersifat deskriftif yaitu untuk melihat perbedaan hasil analisa antara waktu fermentasi dengan kadar alkohol yang dihasilkan dari molasse.
Berdasarkan hasil pemeriksaan laboratorium dapat diketahui bahwa terdapat perbedaan kadar alkohol yang dihasilkan berdasarkan jenis khamir yang digunakan antara Candida tropicalis dan Saccharomyces cerevisiae dan terdapat perbedaan waktu fermentasi dari waktu 18 jam, 24 jam, 30 jam dan 36 jam.
Kesimpulan dari penelitian ini adalah khamir Saccharomyces cerevisiae dapat menghasilkan lebih banyak alkohol dibandingkan khamir Candida tropicalis, dan semakin lama waktu fermentasi maka semakin besar kadar alkohol yang dihasilkan dari proses fermentasi molasse.
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa atas berkat dan karunianya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini.
Penulis menyadari bahwa apa yang disajikan dalam skripsi ini masih terdapat kekurangan, maka penulis mengharapkan kritik dan saran dari berbagai pihak yang sifatnya membangun dan memperkaya materi skripsi ini. Dalam penulisan skripsi ini tidak terlepas dari bantuan dan dukungan dari berbagai pihak, baik secara moril maupun materil. Untuk itu penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada : 1. dr. Ria Masniari Lubis, MSi selaku Dekan Fakultas Kesehatan Masyarakat
Universitas Sumatera Utara.
2. Ir. Indra Chahaya, MSi selaku Kepala Bagian Kesehatan Lingkungan Fakultas Kesehatan Masyarakat Universitas Sumatera Utara.
3. Dra. Nurmaini, MKM dan DR. Irnawati M. S, Msi selaku dosen pembimbing, dan Dra. Sri Lita Andayani, Mkes selaku penasehat Akademik yang telah banyak memberikan bimbingan dan pengarahan kepada penulis sehingga skripsi ini dapat diselesaikan.
4. Dr. Fachri Nasution dan Drs. Pina Barus, MSi selaku pembimbing Laboratorium Politeknik Kesehatan Medan yang telah membantu pada penelitian.
5. Seluruh Dosen Fakultas Kesehatan Masyarakat Universitas Sumatera Utara beserta seluruh pegawai yang telah membantu kelancaran penulisan skripsi ini.
6. Seluruh keluarga yang telah memberi dukungan baik materi maupun spiritual selama penulis mengikuti pendidikan khusus untuk istri dan anak-anakku yang tetap setia dan mendukung dalam doa.
Akhirnya penulis berharap semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi perkembangan pengetahuan di masa mendatang.
Amin.
Medan, Agustus 2008
DAFTAR RIWAYAT HIDUP
Nama : Sukanda
Tempat / Tanggal Lahir : Medan, 16 Agustus 1958 Agama : Islam
Status Perkawinan : Sudah Kawin Jumlah Anggota Keluarga : 3 (tiga) orang
Alamat Rumah : Jl. Karya No. 1 Medan
Alamat Kantor : Jl. Williem Iskandar Medan Estate
RIWAYAT PENDIDIKAN :
1. Tahun 1965 – 1972 : SD NEGERI 1 / 37. MEDAN 2. Tahun 1973 – 1976 : SMP NEGERI 1 MEDAN 3. Tahun 1977 – 1980 : SMA NEGERI 1 MEDAN 4. Tahun 1981 – 1986 : PAKA USU MEDAN
5. Tahun 1999 – 2008 : PENDIDIKAN FKM USU MEDAN
RIWAYAT PEKERJAAN
1. Tahun 1984 – 1987 : Staf di PT. STARCOSA KALIMANTAN TIMUR 2. Tahun 1987 – 1994 : Staf di PT. STARSACO ACEH TIMUR
BAB V PEMBAHASAN ... 30
5.1. Pengaruh Jenis Khamir Terhadap Kadar Alkohol ... 30
5.2. Pengaruh Waktu Fermentasi Terhadap Kadar Alkohol ... 31
5.3. Alkohol Hasil Fermentasi Molasse ... 32
BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN ... 34
6.1. Kesimpulan ... 34
6.2. Saran ... 35
PEMANFAATAN LIMBAH MOLASSE PABRIK GULA
MENJADI ALKOHOL DALAM UPAYA
PENURUNAN BEBAN PENCEMARAN LINGKUNGAN
DI SEI SEMAYANG TAHUN 2008
SKRIPSI
Oleh :
NIM. 991000274
S u k a n d a
FAKULTAS KESEHATAN MASYARAKAT
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
HALAMAN PERSETUJUAN
Skripsi Dengan Judu l :
PEMANFAATAN LIMBAH MOLASSE PABRIK GULA
MENJADI ALKOHOL DALAM UPAYA
PENURUNAN BEBAN PENCEMARAN LINGKUNGAN
DI SEI SEMAYANG TAHUN 2008
Yang dipersiapkan dan diseminarkan oleh :
NIM. 991000274 S u k a n d a
Oleh :
Dosen Pembimbing Skripsi
Tim Pembimbing : Pembimbing I :
NIP. 131 996 171
Dra. Nurmaini, MKM
Pembimbing II :
NIP. 132 089 428
HALAMAN PENGESAHAN SKRIPSI DENGAN JUDUL :
PEMANFAATAN LIMBAH MOLASSE PABRIK GULA
MENJADI ALKOHOL DALAM UPAYA
PENURUNAN BEBAN PENCEMARAN LINGKUNGAN
DI SEI SEMAYANG TAHUN 2008
YANG DIPERSIAPKAN DAN PIPERTAHANKAN OLEH :
NIM. 991000274 S u k a n d a
TELAH DIUJI DAN DIPERTAHANKAN DIHADAPAN TIM PENGUJI SKRIPSI PADA TANGGAL 26 JUNI 2008
DINYATAKAN TELAH MEMENUHI SYARAT UNTUK DITERIMA TIM PENGUJI :
DR. Dra. Irnawati, M.S, M.Si
PENGUJI II:
NIP. 132 058 731
Ir. Indra Chahaya, S, M.Si
PENGUJI III:
NIP. 132 303 367
dr. Taufik Ashar, MKM
MEDAN, JUNI 2008
FAKULTAS KESEHATAN MASYARAKAT UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
DEKAN
NIP. 131 124 053
ABSTRAK
Salah satu cara untuk mengurangi akibat-akibat yang dapat mempengaruhi kualitas lingkungan yaitu dengan daur ulang yang bertujuan untuk mengurangi jumlah limbah yang ditimbulkan. Salah satu bahan sisa yang berasal dari proses pengolahan gula tebu adalah molasse (tetes) yang dapat diolah menjadi bahan-bahan yang lebih bermanfaat serta memiliki nilai ekonomis yang lebih tinggi. Molasse dapat dipakai sebagai bahan dasar pembuatan alkohol melalui proses fermentasi.
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kadar alkohol yang dihasilkan berdasarkan jenis khamir yang digunakan dan perbedaan waktu fermentasi molasse. Jenis khamir yang digunakan adalah Candida tropicalis dan Saccharomyces cerevisiae. Waktu fermentasi yang digunakan adalah 18 jam, 24 jam, 30 jam dan 36 jam.
Penelitian ini bersifat deskriftif yaitu untuk melihat perbedaan hasil analisa antara waktu fermentasi dengan kadar alkohol yang dihasilkan dari molasse.
Berdasarkan hasil pemeriksaan laboratorium dapat diketahui bahwa terdapat perbedaan kadar alkohol yang dihasilkan berdasarkan jenis khamir yang digunakan antara Candida tropicalis dan Saccharomyces cerevisiae dan terdapat perbedaan waktu fermentasi dari waktu 18 jam, 24 jam, 30 jam dan 36 jam.
Kesimpulan dari penelitian ini adalah khamir Saccharomyces cerevisiae dapat menghasilkan lebih banyak alkohol dibandingkan khamir Candida tropicalis, dan semakin lama waktu fermentasi maka semakin besar kadar alkohol yang dihasilkan dari proses fermentasi molasse.
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa atas berkat dan karunianya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini.
Penulis menyadari bahwa apa yang disajikan dalam skripsi ini masih terdapat kekurangan, maka penulis mengharapkan kritik dan saran dari berbagai pihak yang sifatnya membangun dan memperkaya materi skripsi ini. Dalam penulisan skripsi ini tidak terlepas dari bantuan dan dukungan dari berbagai pihak, baik secara moril maupun materil. Untuk itu penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada : 1. dr. Ria Masniari Lubis, MSi selaku Dekan Fakultas Kesehatan Masyarakat
Universitas Sumatera Utara.
2. Ir. Indra Chahaya, MSi selaku Kepala Bagian Kesehatan Lingkungan Fakultas Kesehatan Masyarakat Universitas Sumatera Utara.
3. Dra. Nurmaini, MKM dan DR. Irnawati M. S, Msi selaku dosen pembimbing, dan Dra. Sri Lita Andayani, Mkes selaku penasehat Akademik yang telah banyak memberikan bimbingan dan pengarahan kepada penulis sehingga skripsi ini dapat diselesaikan.
4. Dr. Fachri Nasution dan Drs. Pina Barus, MSi selaku pembimbing Laboratorium Politeknik Kesehatan Medan yang telah membantu pada penelitian.
5. Seluruh Dosen Fakultas Kesehatan Masyarakat Universitas Sumatera Utara beserta seluruh pegawai yang telah membantu kelancaran penulisan skripsi ini.
6. Seluruh keluarga yang telah memberi dukungan baik materi maupun spiritual selama penulis mengikuti pendidikan khusus untuk istri dan anak-anakku yang tetap setia dan mendukung dalam doa.
Akhirnya penulis berharap semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi perkembangan pengetahuan di masa mendatang.
Amin.
Medan, Agustus 2008
DAFTAR RIWAYAT HIDUP
Nama : Sukanda
Tempat / Tanggal Lahir : Medan, 16 Agustus 1958 Agama : Islam
Status Perkawinan : Sudah Kawin Jumlah Anggota Keluarga : 3 (tiga) orang
Alamat Rumah : Jl. Karya No. 1 Medan
Alamat Kantor : Jl. Williem Iskandar Medan Estate
RIWAYAT PENDIDIKAN :
1. Tahun 1965 – 1972 : SD NEGERI 1 / 37. MEDAN 2. Tahun 1973 – 1976 : SMP NEGERI 1 MEDAN 3. Tahun 1977 – 1980 : SMA NEGERI 1 MEDAN 4. Tahun 1981 – 1986 : PAKA USU MEDAN
5. Tahun 1999 – 2008 : PENDIDIKAN FKM USU MEDAN
RIWAYAT PEKERJAAN
1. Tahun 1984 – 1987 : Staf di PT. STARCOSA KALIMANTAN TIMUR 2. Tahun 1987 – 1994 : Staf di PT. STARSACO ACEH TIMUR
BAB V PEMBAHASAN ... 30
5.1. Pengaruh Jenis Khamir Terhadap Kadar Alkohol ... 30
5.2. Pengaruh Waktu Fermentasi Terhadap Kadar Alkohol ... 31
5.3. Alkohol Hasil Fermentasi Molasse ... 32
BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN ... 34
6.1. Kesimpulan ... 34
6.2. Saran ... 35
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Pertumbuhan penduduk dan bertambahnya kegiatan masyarakat baik di lingkungan rumah tangga, pertanian dan industri akan menyebabkan bertambah jenis dan jumlah limbah dan dapat menimbulkan masalah dalam menjaga kualitas lingkungan hidup. Menjaga kualitas lingkungan merupakan masalah yang berkesinambungan sejak awal peradaban manusia. Kegiatan rumah tangga, pertanian dan industri menimbulkan perubahan fisika, kimia dan biologi pada lingkungan hidup masyarakat, dan banyak kegiatan itu yang menimbulkan gangguan dan kerusakan. Makin tinggi kegiatan tersebut, makin tinggi pula resiko kerusakan yang dihadapi oleh lingkungan hidup.
Untuk mengendalikan dan melestarikan kualitas lingkungan dapat dilakukan dengan berbagai cara, namun jelas bahwa peran bioteknologi dan pengolahan limbah tampak selalu meningkat. Salah satu cara untuk mengurangi akibat-akibat yang dapat mempengaruhi kualitas lingkungan yaitu daur ulang, artinya mengolah limbah atau barang buangan menjadi produk berguna (Apeldoorn, 1981).
Penerapan teknologi daur ulang bertujuan untuk mengurangi jumlah limbah yang ditimbulkan. Limbah tersebut dianggap sebagai bahan buangan yang perlu dilakukan pemecahannya dengan cara dur ulang atau mengolah kembali menjadi bahan yang lebih berguna.
mempunyai harga yang rendah. Salah satu bahan sisa yang berasal dari proses pengolahan gula tebu adalah molasse (tetes) yang dapat diolah menjadi bahan-bahan yang lebih bermanfaat serta memiliki nilai ekonomis yang lebih tinggi.
Pada umumnya pengolahan bahan sisa dilakukan secara mikrobiologis sebab cara ini lebih mudah dan lebih sederhana dari pada pengolahan secara fisik atau kimia, yang memerlukan peralatan yang rumit dan mahal.
Molasse seperti juga air kelapa, dapat dipakai sebagai media pertumbuhan mikroorganisme terutama ragi, jasad renik yang cukup mengandung protein. Disamping itu molasse juga dapat dipakai sebagai bahan dasar pembuatan alkohol dan orkanik (Chichesster, 1969).
Molasse mengandung kadar gula yang cukup untuk dapat menghasilkan etil alkohol dengan proses fermentasi. Kandungan kadar gula molasse sekitar 10 – 18% adalah yang baik untuk pembuatan etil alkohol, sedangkan mikroorganisme yang berperan dalam proses ini adalah khamir. Produksi etanol oleh khamir merupakan penerapan bioteknologi yang telah mapan dan merupakan proses anaerob. Seleksi galur khamir yang cocok dan mempunyai toleransi yang tinggi terhadap konsentrasi substrat maupun alkohol merupakan hal yang sangat penting untuk peningkatan hasil (Sardjoko, 1987).
40% etanol dibutuhkan oleh industri PVC dan sebanyak 30% eter yag dibutuhkan oleh industri cat (Paturau, 1989).
Pemakaian mikroorganisme dalam proses fermentasi alkohol biasanya didasarkan pada jenis karbohidrat yang digunakan sebagai medium. Sebagai contoh untuk memproduksi alkohol dari pati dan gula digunakan Saccharomyces Cerevisae, dan kadang-kadang digunakan juga Saccharomyces Ellipsoides, sedangkan untuk bahan-bahan laktosa menggunakan Candida Pseudotropicalis.
Pabrik gula Sei Semayang merupakan salah satu pabrik yang memproduksi gula di Sumatera Utara dengan kapasitas produksi 50 ton/hari. Debit limbah yang dihasilkan sebanyak 1.500 m/hari. Keadaan limbah sebelum diolah pada unit pengolahan limbah ialah pH 9,5 suhu 33°C, konsentrasi BOD 219,5 mg/l, COD 456mg/l, padatan tersuspensi 320 mg/l (Laboratorium Pabrik Gula Sei Semayang, 1999).
Berdasarkan hal tersebut diatas, penulis berminat untuk membuat penelitian dalam memanfaatkan limbah molasse yang menghasilkan alkohol dengan meneliti pengaruh pemanfaatan limbah molasse di Pabrik Gula Sei Semayang menjadi alkohol dalam upaya penurunan beban pencemaran lingkungan.
1.2. Perumusan Masalah
Berdasarkan uraian diatas, maka dapat dirumuskan permasalahan dalam penelitian ini, yaitu apakah pemanfaatan limbah molasse dapat menurunkan beban pencemaran lingkungan dilihat dari perbedaan waktu fermentasi terhadap kadar alkohol.
1.3. Tujuan Penelitian
1.3.1. Tujuan Umum
Untuk mengetahui manfaat limbah molasse dalam menurunkan beban pencemaran lingkungan dilihat dari perbedaan waktu fermentasi terhadap kadar alkohol dan kadar molasse.
1.3.2. Tujuan Khusus
1. Untuk mengetahui kadar alkohol pada waktu fermentasi 18 jam hasil fermentasi khamir Saccharomyces cerevisiae dan Candida tropicalis.
3. Untuk mengetahui kadar alkohol pada waktu fermentasi 30 jam hasil fermentasi khamir Saccharomyces cerevisiae dan Candida tropicalis.
4. Untuk mengetahui kadar alkohol pada waktu fermentasi 36 jam hasil fermentasi khamir Saccharomyces cerevisiae dan Candida tropicalis.
1.4. Manfaat Penelitian
1. Sebagai informasi tentang pemanfaatan limbah molasse dalam menghasilkan alkohol yang lebih ekonomis dalam upaya mengurangi pencemaran lingkungan.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Limbah dan Pengolahannya
Limbah berdasarkan nilai ekonomisnya dirinci menjadi limbah yang mempunyai nilai ekonomis dan non ekonomis. Limbah yang mempunyai nilai ekonomis yaitu limbah dengan proses lanjut akan memberikan nilai tambah. Misalnya molasse (tetes) yang merupakan limbah pabrik gula, molasse dapat menjadi bahan baku untuk pabrik alkohol. Ampas tebu dapat dijadikan bahan baku untuk pabrk kertas, sebab ampas tebu melalui proses sulfinisasi dapat menghasilkan bubur pulp. Banyak lagi limbah pabrik tertentu yang dapat diolah untuk menghasilkan produk baru dan menciptakan nilai tambah..
Limbah non ekonomis adalah limbah yang diolah dalam proses bentuk apapun tidak akan memnerikan nilai tambah, kecuali mempermudah sistem pembuangan. Limbah jenis ini yang sering menjadi persoalan pencemaran dan merusakkan lingkungan (Sugiharto, 1987).
Program pengendalian dan penanggulangan pencemaran dapat dibuat. Sebab limbah tersebut baik dalam jumlah besar maupun sedikit, dalam jangka waktu panjang maupun pendek dapat membuat perubahan terhadap lingkungan, maka diperlukan pengolahan agar limbah yang dihasilkan tidak sampai mengganggu struktur lingkungan. Ada beberapa jenis limbah yang perlu diolah dahulu, sebab mengandung polutan yang dapat mengganggu kelestarian lingkungan. Limbah diolah dengan tujuan untuk mengambil bahan-bahan berbahaya didalamnya dan atau mengurangi / menghilangkan senyawa-senyawa kimia atau non kimia yang berbahaya dan beracun.
Pengolahan limbah berkaitan dengan sistem pabrik. Ada pabrik yang telah menggunakan peralatan dengan kadar buangan rendah sehingga buangan yang dihasilkan tidak lagi perlu mengalami pengolahan. Pengolahan limbah sering kali harus menggunakan kombinasi dari berbagai metode, terutama limbah erat yang banyak mengandung jenis parameter. Pilihan peralatan berkaitan dengan biaya, pemeliharaan, tenaga ahli dan kualitas lingkungan. Untuk beberapa jenis pencemar telah ditetapkan metode pengolahannya.
Menurut sifat limbah, proses pengolahan dapat digolongkan menjadi 3 (tiga) bagian, yaitu proses fisika, kimia dan biologi. Proses ini tidak berjalan secara sendiri-sendiri tapi terkadang harus dilakukan secara kombinasi antara satu dengan lainnya.
Tahapan pengendalian dan pengoperasian limbah molasse pada sistem kolam adalah sebagai berikut :
1. Pendinginan
Air limbah yang keluar dari pabrik umumnya panas (30 - 50°C) dan diperlukan pendinginan sehinggan sesuai dengan kondisi pengendalian limbah oleh bakteri.
2. Kolam pembiakkan bakteri
Kolam ini digunakan untuk mengaktifkan bakteri pada awal pengoperasian. Bakteri yang digunakan untk mengolah limbah molasse ialah bakteri Inola.
3. Kolam pengendapan
Limbah molasse dialirkan kekolam ini untuk diendapkan lumpur yang kasar. Kolam ini dibersihkan 1 kali seminggu atau endapannya dibuang 1 kali seminggu. Endapan lumpur yang dihasilkan banyak mengandung lumpur.
4. Kolam ekualisasi
Limbah dari kolam pengendapan distabilkan dikolam ini dengan menggunakan 2 (dua) aerator apung.
5. Kolam oksidasi
6. Kolam klarifier
Kolam ini trdapat ditengah–tengah kolam oksidasi. Kolam ini berfungsi menyaring lumpur halus.
7. Kolam saring pasir
Kolam pengendapan yang mengalir secara terus–menerus berfungsi untuk memisahkan cairan dari lumpur yang berasal dari kolam klarifier / oksidasi (Ginting, 1992).
2.2. Limbah Cair
Limbah cair yang dihasilkan dari proses produksi mengandung berbagai jenis senyawa organik dan anorganik dan berdasarkan sifat-sifat fisika dan kimia maka komponen limbah cair tersebut dapat dikategorikan berdasarkan sifatnya.
2.2.1. Sifat Fisika
Berdasarkan sifat-sifat yang ada maka komponen organik mempunyai karakteristik sebagai berikut :
a. Total solid.
yang dalam total solid ada 2 tipe yaitu : partikel yang hidropobi dan partikel yang hidropilik. Partikel-partikel ini akan saling berinteraksi dengan air dan pada umumnya molekul-molekul air akan mengadopsi partikel-partikel hidropilik.
b. Bau.
Bau disebabkan oleh produksi gas karena pecahnya bahan-bahan organik menjadi lebih sederhana dari limbah cair. Bau dapat dijadikan parameter bahwa telah terjadi proses kimia atau biologi baik karena proses pengolahan limbah maupun secara alamiah di dalam limbah cair yang menghasilkan gas H2S, NH3. Timbulnya bau, juga dapat disebabkan gas-gas dalam jumlah tertentu seperti gas NO2.
c. Suhu.
Suhu limbah cair pada umumnya lebih tinggi dari suhu air minum. Tingginya suhu air limbah cair karena penambahan air panas dari aktifitas industri dan merupakan salah satu parameter penting karena efek penyebab berkurangnya kehidupan mikroorganisme dan mahluk-mahluk air lainnya yang mempunyai habitat di dalam air. Perubahan laju reaksi biokimia diikuti dengan bertambahnya suhu dan menyebabkan berkurangnya jumlah oksigen dalam air.
d. Warna.
ataupun pecahannya senyawa-senyawa organik oleh bakteri sehingga oksigen terlarut akan berkurang menjadi nol dan warna berubah menjadi hitam. Warna gelap disebabkan oleh proses oksidasi terhadap tokoferol. Pigmen coklat biasanya hanya terdapat pada minyak atau lemak yang berasal dari bahan yang telah busuk atau memar. Hal ini dapat pula terjadi karena reaksi molekul protein yang disebabkan oleh karena aktifitas enzim-enzim seperti phenol oxidase, polyphenol oksidase dan sebagainya.
e. Kelarutan.
Berdasarkan kelarutannya senyawa-senyawa organik maupun senyawa anorganik dapat dibagi atas 3 bagian :
- Terlarut mempunyai diameter partikel < 0 – 5 mm
- Koloid mempunya i diameter partikel 10 – 6 mm
- Padatan tersuspensi mempunyai diameter partikel > 10 – 3 mm
2.2.2. Sifat Kimia
Sifat-sifat kimia dari limbah cair dilatarbelakangi atas gugus fungsional yang ada, rumus bangun dan rumus molekul dan golongan dari senyawa kimia tersebut. Bahan organik yang ada biasanya berupa karbon, hidrogen, oksigen bersama-sama nitrogen dan beberapa unsur lainnya antara lain sulfur, fosfor dan besi. Kadang-kadang ditemukan bahan organik yang ada di dalam limbah cair antara lain :
a. Protein.
asam amino. Susunan kimia yang enyusun protein berbeda dengan karbohidrat dan lipida karena protein merupakan kombinasi dari mata rantai sejumlah besar asam amino sehingga berat molekul dari protein sangat tinggi antara lain 20.000–20 juta.
b. Karbohidrat.
Karbohidrat terdapat dalam bentuk gula, amilum, selulosa dan wood fiber didalam sel tumbuh-tumbuhan. Unsur karbohidrat terdiri dari karbon, hidrogen dan oksigen. Karbohidrat terdiri dari monosakarida, disakarida, trisakarida dan polisakarida.
c. Lemak dan minyak.
Lemak dan minyak merupakan ester dari alkohol dan gliseri dengan asam lemak tinggi, sebagian besar larut dalam minyak dan hanya sedikit larut dalam air. Lemak dan minyak terdiri dari unsur-unsur karbon, hidrogen dan oksigen dalam perbandingan yang tertentu dan bervariasi. Lemak dan minyak di dalam limbah cair akan menyebabkan masalah utama di dalam pipa pembuangan dan dalam pengolahan limbah cair, sebab lipida sukar didegrasi. Jika lipida yang ada tersebut tidak dipisahkan, maka lipida akan bercampur bahan-bahan kebutuhan mahluk yang ada dipermukaan air sehingga membentuk busa dan lapisan film sehingga oksigen dan sinar matahari tidak dapat menembus lapisan minyak yang menyebabkan mahluk air akan mati..
2.3. Limbah Molasse
nira tebu dengan pengkristalan berulang-ulang. Banyak tetes dan komposisi yang dihasilkan tergantung dari keadaan tebu dan proses pembuatan gula yang dilakukan (Olbrich, 1963).
Tabel 2.1. Baku Mutu Limbah Cair Untuk Industri Gula
Parameter Kadar Maksimum Bahan Pencemaran Maksimum
BOD5 100mg/l 4,0 kg/ton
COD 250 mg/l 10,0 kg/ton
Padatan Tersuspensi 175 mg/l 7,0 kg/ton Sulfida (H2S) 1,0 mg/l 0,04 kg/ton
pH 6-9
Sumber : KEP-51/MENLH/10/1995
Tabel 2.2. Kompisisi Kimia Molasse
Air 17 – 25 20
Sukrosa 30 – 40 35
Glukosa 4 – 19 7
Fruktosa 5 – 12 9
Gula reduksi 1 – 5 3
Karbohidrat lain 2 – 5 4
Abu 7 – 15 12
Komponen nitrogen 2 – 6 4,4 Asam bukan nitrogen 2 – 6 5 Wax, sterol dan posfolipid 0,1 – 1 0,4
Sumber : Paturau, (1989)
Molasse sebagai hasil samping pembuatan gula masih mengandung gula sekitar 50–60% yang tidak dapat dikristalkan lagi dengan cara konvemsional (Kirk dan Othmer, 1967). Selain kandungan gulanya relatif tinggi, dalam molasse juga terkandung mineral-mineral dan vitamin yang dibutuhkan oleh tubuh. Di Indonesia molasse telah diolah menjadi alkohol / spirtus, produk fermentasi monosodium glutamat (MSG), makanan ternak juga merupakan komoditi ekspor.
pembuatan etanol, molasse harus mendapatkan perlakuan pendahuluan. Hal tersebut disebabkan karena molasse bersifat kental. Kadar gula dan pH-nya masih terlalu tinggi serta nutrisi yang dibutuhkan khamir belum mencukupi dalam molasse ini. Dalam pembuatan etanol tersebut, mula-mula molasse diencerkan dengan air hingga konsentrasi gulanya menjadi 14 – 18%. Jika konsentrasi gula terlalu tinggi maka waktu fermentasinya lebih lama dan sebagian gula tidak terkonvensi. Proses fermentasi menjadi tidak ekonomis (Yudoamidjoyo dkk, 1992).
Warna kecoklatan yang dimiliki oleh molasse berasal dari pigmen tanaman dan senyawa-senyawa finolia, karamel yang terbentuk karena adanya pemecahan gula secara termis, terbentuknya senyawa hasil pemecahan gula reduksi dalam suasana alkali dan terbentuknya senyawa melanoiden (Kort, 1997).
2.4. Proses Produksi dan Sumber Limbah
Baik gula tebu maupun bit mengandung sukrosa kira-kira 15%. Gula diekstraksi dengan menghancurkan tebu dan menyemprotnya dengan air sehingga sukrosa terdifusi ke dalam air. Kotoran dalam larutan dihilangkan dengan pemberian kapur dan karbondioksida kemudian dilanjutkan dengan proses evaporasi. Gula kasar yang diperoleh selanjutnya dipisahkan dari tetes dengan menggunakan sentrifugasi.
tersuspensi dalam alat pemisah sentrifugal dan gula yang lembab dikeringkan dengan aliran udara panas (Goutera, 1975).
2.5. Fermentasi Alkohol
Fermentasi alkohol sudah dikenal sejak zaman dahulu tapi baru dalam abad XIX – XX dapat diketahui reaksi kimia maupun biokimianya. Pada tahun 1789 Lavoiser menetapkan bahwa dalam proses fermentasi, gula akan dipecah menjadi alkohol dan karbondioksida. Pada tahun 1813, Gaay Lussac menetapkan reaksinya sebagai berikut :
C6H12O6 2C2H5OH + 2 CO
Disebabkan oleh kemampuannya yang dapat merombak gula menjadi alkohol tersebut, maka pada saat ini fermentasi banyak digunakan dalam berbagai jenis industri, terutama dalam industri minuman beralkohol.
2
Fermentasi timbul sebagai hasil metabolisme tipe anaerobik. Untuk hidup semua organisme membutuhkan sumber energi. Energi diperoleh dari metabolisme bahan pangan dimana organisme berada di dalamnya. Bahan baku yang paling banyak digunakan mikroorganisme adalah glukosa (Buckle dkk, 1987).
Khamir yang berada dalam keadaan anaerob menyebabkan fermentasi gula menjadi alkohol akan lebih cepat dibanding perubahannya menjadi biomasaa (Ayres dkk, 1980). Pengubahan gula menjadi alkohol (Etanol) dapat berlangsung dalam beberapa tahap yang masing-masing tahapnya dikatalisir oleh semacam enzim. Banyak sekali enzim yang turut aktif di dalam proses ini, dan barangkali fermentase tanpa adanya enzim tidak akan berlangsung (Martoharsono, 1986).
Berdasarkan penelitian para ahli didapati kesimpulan bahwa fermentasi adalah suatu proses perubahan kimia pada media organik dengan perantara enzim yang dikeluarkan oleh mikroorganisme dalam keadaan aerob maupun anaerob (Syamsul dkk, 1977). Fermentasi dapat dikatakan merupakan peristiwa pemecahan gula dalam keadaan anaerob maupun aerob oleh mikroba, dimana akan terjadi pemecahan molekul yang ikatan atom C-nya lebih sederhana (Jutono, 1972).
Desroiser (1988), menyatakan bahwa dalam fermentasi alkohol, mikroba yang digunakan harus mempunyai sifat-sifat yang penting antara lain :
a. Kemampuan fermentasi yang cukup.
b. Sifat flokulasi maupun sendimentasi yang khas. c. Stabilitas genetik.
d. Osmotoleran (tetap hidup pada kadar gula yang tinggi). e. Toleran terhadap kadar alkohol yang tinggi.
f. Viabilitas yang tinggi untuk digunakan kembali sebagai inokulum. g. Toleran terhadap mutu.
(HMP). Berbeda dengan sistem HDP maka sistem HMP tidak menghasilkan senyawa pertengahan / perantara (intermediate) berupa heksosa difosfat (fruktosa 1,6-difosfat). Desroiser, (1988) menyatakan bahwa bahwa untuk mikroba yang digunakan dalam fermentasi yang terpenting adalah kemampuan menghasilkan enzim dalam jumlah yang besar, dan yeast merupakan salah satu sel tunggal yang mempunyai kapasitas pertumbuhan, reproduksi, assimilasi, dan memperbaiki isi dalam sel, yang mana bagi bentuk kehidupan tingkat tinggi sudah didistribusikan ke jaringan-jaringan. Dapat diantisipasi bahwa sel tunggal seperti yeast merupakan wujud kehidupan yang lengkap yang memiliki produktivitas enzim dan kapasitas fermentasi yang tinggi.
2.6. Khamir dan Kondisi Pertumbuhannya
Khamir adalah fungi mikroskopik, namun seperti tipe fungsi lain, khamir terdapat sebagai sel bebas yang sederhana. Biasanya sel-sel ini berbentuk bundar atau lonjong namun mungkin berbentuk lain. Sel khamir berbeda dengan bakteri dalam hal bahwa khamir adalah sel euikariota, biasanya lebih besar dari rata-rata bakteri dan berkembang biak dengan cara mekanisme yang berbeda. Jadi khamir adalah sel yang lebih sederhana dari pada jamur, tetapi struktur selnya tampak lebih kompleks daripada struktur bakteri. Semua devisi fungsi mengandung khamir (Volk dan Wheeler, 1988).
Kisaran suhu untuk pertumbuhan kebanyakan khamir pada umumnya hampir sama dengan kapang, yaitu dengan suhu optimum 25 – 30°C dengan suhu maksimum 35 – 47°C. Beberapa khamir dapat tumbuh dengan suhu 0°C atau kurang. Kebanyakan khamir lebih menyukai tumbuh pada keadaan asam, yaitu pH 4 – 4,5 dan tidak dapat tumbuh dengan baik pada medium alkali, kecuali telah teradaptasi. Khamir tumbuh baik pada kondisi aerobik, tetapi yang bersifat fermentatif dapat tumbuh secra anaerobik meskipun lambat.
2.7. Penggunaan Khamir Dalam Industri
Penggunaan khamir dalam industri terutama adalah dalam produksi alkohol dari sumber karbohidrat, misalnya pati dan molasse. Prinsip fermentasi ini digunakan dalam produksi alkohol, anggur, brem dan minuman keras. Selain untuk memproduksi alkohol, khamir juga digunakan dalam industri lainnya seperti dalam pembuatan roti untuk memproduksi gas dioksida secara cepat sehingga membuat lubang-lubang pada roti dan mengembangkan roti, pembuatan protein sel tunggal, dan pembuatan makanan-makanan tradisional seperti tape dan brem (Fardiaz, 1992). Penggunaan khamir dalam industri pangan dapat dilihat pada tabel 2.3.
a. Khamir Saccaharomyces Cerevisae (ragi roti)
akan membesar seperti induknya, kemudian tumbuh kuncup baru dan begitu seterusnya hingga akhirnya membentuk semacam mata rantai. Nilai pH maksimum dan minimum untuk pertumbuhan mikroorganisme ragi adalah 1,5 – 2,0 dan 11,0. (Suriawiria, 1986).
Sel khamir dari ragi roti mempunyai sifat-sifat fisiologi tahan disimpan lama dan tumbuh sangat cepat. Dalam adonan roti, ragi roti akan menghasilkan gas yang mengasamkan adonan atau mengembangkan adonan untuk menghasilkan roti dengan tekstur yang lepas. Bahan perantara yang dipakai dalam industri khamir adalah molasse (tetes) dari gula bit (ditambah vitamin, biotin) atau tetes dari gula tebu, diencerkan sampai mengandung kira-kira 10% gula. Garam-garam amonium dan phospor ditambahkan, juga magnesium sulfat untuk menyuplai zat-zat gizi lainnya yang dibutuhkan untuk pertumbuhan khamir, pH harus diatur 4,5 dan media diinokulasi dengan benih khamir yang diperoleh dari kultur murni. Volume inokulum sekitar 5% dari jumlah akhir volume keseluruhan (Buckle dkk, 1987).
Tabel 2.3. Penggunaan khamir dalam industri
Produk Khamir Peranan
Tape, Brem ragi Amilotik : Bir Cassharomyces cerevisiae atau
S. carlsbergensis
Produksi alkohol dan CO2 Anggur S. cerevisiae var. Allipsoideus Produksi alkohol
Whiskey S. cerevisiae Produksi alkohol Roti dari molasse
Pemecahan gula dan 2
R. rubba Dari hidrokarbon
n-parafin
S. lipocytia Pemecahan hidrokarbon dan produksi massa sel Dari whey kayu Kluyveromces Fragilis Pemecahan laktosa dan
produksi massa sel Dari pati (ubi, kayu,
kentang, dsb)
Endomycopsis fibuliger + C. Uilitis Pemecahan pati dan produksi massa sel
Sumber : Fardiaz, 1992
b. Khamir Candida Tropicalis
2.9. Definisi Operasional
1. Limbah molasse adalah limbah yang dihasilkan dari sisa akhir pengolahan gula. 2. Jenis khamir adalah khamir yang digunakan didalam proses fermentasi molasse
menjadi alkohol, yaitu Saccaharomyces Cerevisae dan Candida Tropicalis.
3. Waktu fermentasi adalah waktu yang diperlukan dalam proses fermentasi dari limbah molasse menjadi alkohol, pada waktu 36 jam, 30 jam, 24 jam, dan 18 jam.
4. Uji kuantitatif adalah kadar alkohol yang dihasilkan dengan menggunakan metode berdasarkan berat jenis yang dikeluarkan oleh AOAC.
BAB III
METODE PENELITIAN
3.1. Rancangan Penelitian
Penelitian ini bersifat deskriftif yaitu untuk melihat perbedaan hasil analisa antara jenis khamir dan waktu fermentasi dengan kadar alkohol yang dihasilkan dari molasse.
3.2. Lokasi dan Waktu Penelitian
3.2.1. Lokasi Penelitian
Penelitian dilakuka n di Pabrik gula Sei Semayang Sumatera Utara. Adapun alasan dipilihnya lokasi tersebut sebagai tempat penelitian adalah karena Pabrik gula Sei Semayang menghasilkan air limbah dalam jumlah besar, dimana air limbah setelah melewati proses pengolahan dengan sistem kolam biasanya dibuang ke badan air (sungai). Limbah molasse berwarna coklat kehitaman, kental dan kadar gulanya cukup untuk pertumbuhan khamir yang menghasilkan etil alkohol dengan proses fermentasi.
3.2.2. Waktu Penelitian
Waktu penelitian dilakukan mulai tanggal 22 sampai dengan 25 April 2008.
3.3. Objek Penelitian
3.4. Metode Pengumpulan Data
3.4.1. Data Primer
Pengumpulan data dilakukan secara observasi langsung. Observasi dilakukan melalui pemeriksaan laboratorium dari hasil analisis molasse yang dilakukan di Laboratorium Analis Kesehatan Depkes RI Medan.
3.4.2. Data Sekunder
Data sekunder diperoleh dari Pabrik gula Sei Semayang. Dinas Kesehatan Propinsi Sumatera Utara, dan Balai Penelitian dan Pengembangan Propinsi Sumatera Utara.
3.5. Teknik Analisis Data
3.5.1. Alat dan Bahan
a. Alat
Erlenmeyer 500 ml, erlenmeyer 50 ml, labu duduk 500 ml, gelas ukur 100 ml, penyumbat karet, corong pipet, tabung reaksi, autoclave, selang plastik, aluminium foil, timbangan digital, alat penyuling, pH meter, dan alkohol meter.
b. Bahan Kimia
Aquadest, asam sitrat, aseton, amonium sulfat, kalsium fosfat.
c. Bahan Baku
Bahan baku yang digunakan adalah molasse (tetes) yang diperoleh dari Pabrik gula Sei Semayang dengan volume 15 gr / 100 ml.
d. Mikroba
3.5.2. Prosedur Analis Molasse
a. Penyiapan Stater
Untuk keperluan 1 liter bahan baku maka stater khamir yang perlu dipersiapkan adalah sebanyak 50 ml. Stater dari setiap jenis khamir dipersiapkan sesuai dengan penambahan konsentrasinya dengan perbandingan 1 gr khamir : 99 gr larutan gula untuk taraf perlakuan 1% penambahan konsentrasi. Kemudian tambahkan kalsium fosfat dan amonium sulfat, lalu sterilkan selama 15 menit dalam autoclave. Kemudian diinkubasi selama 24 jam (Prescott dan Dunn, 1959)
b. Persiapan Bahan Baku
Molasse diatur kandungan gulanya dengan pengenceran sehingga kandungan gulanya 15%. Pengaturan keasaman dengan penambahan asam sitrat shingga diperoleh pH 5,0. Lalu tambahkan kalsium fosfat dan amonium fosfat, kemudian disaring dengan menggunakan kertas saring. Fitrat kemudian disterilkan dengan menggunakan autoclave. Suhu yang paling umum dipakai untuk sterilisasi adalah 121°C. Untuk mencapai suhu tersebut, maka tekanan diatur menjadi 15 pon setiap inci persegi (1,05 kg/cm2
c. Kuantitas Alkohol
), dan lamanya 20 menit. Lalu sebanyak 475 ml filtrat tersebut diinokulasi dengan stater setiap jenis khamir sesuai taraf perlakuan yang telah disiapkan sebelumnya. Fermentasi dilakukan di dalam erlenmeyer 500 ml yang dibungkus dengan aluminium foil. Fermentasi berlangsung pada suhu kamar dengan lama fermentasi sesuai dengan taraf perlakuan. Kemudian dilakukan pengamatan.
2. Masukkan beberapa batu didih lalu disuling hingga diperoleh hasil sulingan.
d. Kadar Alkohol
B A B I V
HASIL PENELITIAN
4.1. Gambaran Umum Lokasi
Pabrik gula Sei Semayang yang terletak di Kabupaten Deli Serdang Kecamatan Sunggal Desa Purwodadi Dusun XII. Pabrik dibangun pada tahun 1979, dan diresmikan beroperasi pada tanggal 15 Februari 1982. Pabrik ini memiliki karyawan berjumlah 200 orang.
Sebelah timur pabrik sepanjang 500 m berbatasan dengan kebun tebu dan disebelahnya terdapat perkampungan warga yang dihuni oleh 250 KK. Sebelah barat pabrik sepanjang 1000 m berbatasan dengan kebun tebu dan disebelahnya terdapat rumah masyarakat sebanyak 100 KK. Dibelakang pabrik sepanjang lebih kurang 2 km terdapat kebun tebu dan berbatasan dengan perkampungan Desa Purwodadi Kecamatan Sunggal dan Kecamatan Hamparan Perak Kabupaten Deli Serdang yang dihuni oleh sekitar 300 KK.
4.2. Hasil Pemeriksaan
Hasil penelitian berupa data yang didapat dari hasil pemeriksaan Laboratorium Analis Kesehatan Depkes RI Medan yang dilakukan terhadap sampel molasse. Hasil pemeriksaan kadar alkohol dengan menggunakan khamir Saccharomyces cerevisiae dapat dilihat pada tabel 4.1. berikut ini :
Tabel 4.1. Hasil pemeriksaan kadar Alkohol hasil fermentasi khamir
Saccharomyces cerevisiae dalam sampel molasse limbah Pabrik Gula
Sei Semayang tahun 2008
Waktu
Fermentasi
(jam)
Kadar Alkohol (per 100 ml molasse)
Pengulangan
Hasil pemeriksaan kadar alkohol dengan menggunakan khamir Candida tropicalis dapat dilihat pada tabel 4.2. berikut ini :
Tabel 4.2. Hasil pemeriksaan kadar Alkohol hasil fermentasi khamir Candida
tropicalis dalam sampel molasse limbah Pabrik Gula Sei Semayang
tahun 2008
Waktu
Fermentasi
(jam)
Kadar Alkohol (per 100 ml molasse)
Pengulangan
Berdasarkan tabel 4.2. di atas dapat dilihat bahwa rata–rata kadar alkohol terendah diperoleh pada waktu fermentasi 18 jam (W1) yaitu 1,33%, sedangkan rata-rata kadar alkohol tertinggi diperoleh pada waktu fermentasi 36 jam (W4) yaitu 6,13%.
Grafik 1. Perbandingan Kadar Alkohol yang Dihasilkan pada Waktu Fermentasi 36 jam
Grafik 2. Grafik Hubungan Waktu Fermentasi Dengan Kadar Alkohol
Berdasarkan tabel 4.1 dan 4.2 dapat dilihat bahwa khamir jenis Saccharomyces cerevisiae dapat menghasilkan alkohol dalam kadar yang lebih besar dibandingkan dengan khamir Candida tropicalis, dan juga semakin lama waktu yang diberikan untuk proses fermentasi maka semakin besar kadar alkohol yang terbentuk dari sampel molasse.
Kadar alkohol terendah diperoleh dari alkohol hasil fermentasi Candida tropicalis dengan waktu fermentasi selama 18 jam yaitu sebanyak 1,33 %, dan kadar alkohol tertinggi diperoleh dari alkohol hasil fermentasi Saccharomyces cerevisiae dengan waktu fermentasi selama 36 jam yaitu sebanyak 11,77 %.
BAB V
PEMBAHASAN
5.1. Pengaruh Jenis Khamir Terhadap Kadar Alkohol
Kadar alkohol yang dihasilkan melalui proses fermentasi molasse dengan menggunakan khamir Saccharomyces cerevisiae dan Candida tropicalis menunjukkan perbandingan yang sangat nyata, dapat dilihat pada Grafik 1. Dari Gambar 1. dapat dilihat bahwa kadar alkohol yang dihasilkan pada pada waktu fermentasi 36 jam tertinggi dihasilkan oleh khamir Saccharomyces cerevisiae yaitu sebesar 11,77%, sedangkan alkohol yang dihasilkan khamir Candida tropicalis hanya sebesar 6,13%.
Dengan menggunakan metode statistik didapat nilai p dari perbandingan jenis khamir terhadap kadar alkohol sebesar 0,014 (lampiran 1), berarti ada perbedaan yang nyata antara penggunaan khamir Saccharomyces cerevisiae dan Candida tropicalis (p < 0,05).
akan membesar seperti induknya. Kemudian tumbuh kuncup baru dan seterusnya sehingga akhirnya membentuk semacam mata rantai (Suriawiria, 1986).
5.2. Pengaruh Waktu Fermentasi Terhadap Kadar Alkohol
Untuk mengetahui kadar alkohol yang terbentuk dari hasil fermentasi molasse digunakan 4 macam perlakuan berdasarkan perbedaan waktu fermentasi, yaitu 18 jam, 24 jam, 30 jam dan 36 jam
Pengaruh interaksi khamir(Saccaharomyces Cerevisae dan Candida tropicalis) dengan waktu fermentasi terhadap kadar alkohol dapat dilihat pada grafik 2. Berdasarkan grafik 2 dapat dilihat bahwa semakin lama waktu fermentasi maka akan memberikan kesempatan yang lebih banyak lagi bagi khamir untuk tumbuh dan berkembang biak, sampai batas waktu tertentu. Hasil terbesar didapat dari waktu 36 jam dengan menggunakan khamir Saccaharomyces Cerevisae (sebesar 11,77%), begitu juga dengan kadar alkohol hasil fermentasi khamir Candida tropicalis yang semakin lama semakin besar kadarnya walaupun tidak sebesar kadar alkohol hasil fermentasi Saccaharomyces Cerevisae (pada waktu 36 jam kadar alkohol yang dihasilkan sebesar 6,13%).
Dengan menggunakan metode statistik didapat nilai p dari perbandingan waktu fermentasi terhadap kadar alkohol sebesar 0,009 (lampiran 2), berarti ada perbedaan yang nyata antara waktu fermentasi selama 18 jam, 24 jam, 30 jam, dan 36 jam (p < 0,05).
Pada perlakuan W4 waktu fermentasi lebih lama, sehingga lebih banyak sel khamir yang terbentuk, hingga menyebabkan lebih banyak gula yang terombak menjadi alkohol, sehingga alkohol yang dihasilkan lebih banyak dibandingkan pada perlakuan W1, W2, dan W
Peningkatan kadar alkohol yang terbentuk dari hasil fermentasi molasse pada setiap perlakuan terus meningkat. Waktu pengamatan berakhir pada jam ke 36, maka perlu dilakukan penelitian lebih lanjut terhadap waktu maksimum yang diperlukan Saccaharomyces Cerevisae untuk merombak molasse menjadi alkohol dalam proses fermentasi.
3.
5.3. Alkohol Hasil Fermentasi Molasse
Alkohol pada proses fermentasi molasse terbentuk melalui jalur Embden Meyernof Parnas (EMP), reaksinya sebagai berikut (Rizani, 2000) :
1. Glukosa difosforilasi oleh ATP mula-mula menjadi D-glukosa-6 fosfat, kemudian mengalami isomerasi berubah menjadi D-frukstoda-6 fosfat dan difosforilasi lagi oleh ATP menjadi D-fruktosa-1, 6 difosfat.
2. D-fruktosa-1, 6 difosfat dipecah menjadi satu molekul D-gliseraldehid-3 fosfat dan satu molekul aseton fosfat.
3. Dihidroksi aseton fosfat disederhanakan menjadi L-gliserol-3 fosfat oleh NADH2 4. ATP melepaskan satu molekul fosfat yang diterima oleh gliseraldehid-3 fosfat yang
kemudian menjadi D-1, 3 difosfogliserat dan ADP.
.
5. D-1, 3 difosfogliserat melepaskan energi fosfat yang tinggi ke ADP untuk membentuk D-3 fosfogliserat dan ATP.
7. D-2 fosfogliserat membebaskam air untuk menghasilkan fosfoenol piruvat.
8. ATP menggeser rantai fosfat yang kaya energi dari fosfoenolpiruvat untuk menghasilkan piruvat dan ATP.
9. Piruvat didekarboksilasi menghasilkan asetaldehid dan CO2 10.Akhirnya asetaldehid menerima hidrohen dari NADH
. 2
Etanol atau alkohol dimanfaatkan untuk berbagai keperluan, antara lain: menghasilkan etanol.
1. Bahan baku industri atau senyawa kimia, contoh: industri minuman beralkohol, industri asam asetat dan asetaldehid.
2. Bahan pelarut, contoh : terpentin.
3. Bahan desinfektan, contoh: peralatan kedokteran, rumah tangga dan peralatan di rumah sakit.
BAB VI
KESIMPULAN DAN SARAN
6.1. KESIMPULAN
1. Perbedaan jenis khamir dan waktu fermentasi menghasilkan perbedaan kadar alkohol yang dihasilkan dari proses fermentasi molasse menjadi alkohol.
2. Kadar alkohol rata-rata yang dihasilkan dari waktu fermentasi selama 18 jam dengan khamir Saccharomyces cerevisiae adalah 2,37%, sedangkan kadar alkohol yang dihasilkan dengan menggunakan khamir Candida tropicalis sebesar 1,33%. 3. Kadar alkohol rata-rata yang dihasilkan dari waktu fermentasi selama 24 jam
dengan khamir Saccharomyces cerevisiae adalah 7,67%, sedangkan kadar alkohol yang dihasilkan dengan menggunakan khamir Candida tropicalis sebesar 3,97 %. 4. Kadar alkohol rata-rata yang dihasilkan dari waktu fermentasi selama 30 jam
dengan khamir Saccharomyces cerevisiae adalah 10,43%, sedangkan kadar alkohol yang dihasilkan dengan menggunakan khamir Candida tropicalis sebesar 5,47%.
6. Penggunaan khamir Saccharomyces cerevisiae dalam proses fermentasi dapat menghasilkan kadar alkohol yang lebih besar dibandingkan penggunaan Candida tropicalis.
7. Semakin lama waktu fermentasi maka semakin besar kadar alkohol yang dihasilkan.
6.2. SARAN
1. Perlunya disampaikan kepada pihak industri Pabrik Gula Sei Semayang bahwa limbah molasse yang dihasilkan dapat diolah menjadi alkohol sehingga dapat mengurangi beban pencemaran yang dihasilkan.
2. Perlu adanya penelitian lebih lanjut terhadap waktu maksimum yang diperlukan khamir untuk merombak molasse menjadi alkohol dalam proses fermentasi. 3. Perlu adanya penelitian lebih lanjut terhadap parameter beban pencemar lainnya
seperti COD, TSS, serta warna limbah setelah diolah, agar dapat diperoleh hasil yang lebih baik lagi, terutama dalam menurunkan beban pencemaran lingkungan..
DAFTAR PUSTAKA
AOAC, 1970, Official Methods of Analysis of the Association of Official Analytical Chemists. S. Sudharmadji, B. Haryono dan Sukardi, Prosedur Analisa Untuk Bahan Makanan dan Pertanian. Liberty. Jogjakarta.
Apeldoorn, J.H.F. Van. 1981. Biotechnology : a Dutch Perspective. Delft University Press.
Ayres, WV, and Cruess. 1980 Principles and Practices of Wine Making. Avi Publishing Co. Westport Conn.
Bilford, H.R., R.E. Sclaf, W.H. stark, and P.J. Kolachov, 1942. Alcoholic Fermentation Of Molasse, Rapid Continous Fermentation Process. Inc. Eng. Chem, New York.
Buckle, K.A, R.A. Edwards, G.H. Fleet, and M. Wootton, 1987. Ilmu Pangan. Terjemahan Oleh Hari Purnomo dan Adiono. Universitas Indonesia. Jakarta.
Chichester CO, et.al, 1969. Advances In Food Research. Academic Press. New York Departemen Lingkungan Hidup RI, 1995, Keputusan Menteri Negara Lingkungan
Hidup RI Nomor KEP- 51/MENLH/10/1995, Jakarta
Desrosier, N.W. 1988. Teknologi Pengawetan Makanan. Terjemahan Oleh Muchji Muljohardjo. Universitas Indonesia. Jakarta.
Fardiaz, Srikandi. 1992. Mikrobiologi Pangan I. Gramedia Pustaka Utama. Jakarta.
Gaman, P.M, K.B, Sherington. 1994. Pengantar Ilmu Pangan Nutrisi dan Mikrobiologi. Edisi Kedua. Gajah Mada University Press. Jogjakarta.
Ginting, Perdana. 1992. Mencegah dan Mengendalikan Pencemaran Industri. Pustaka Sinar Harapan. Jakarta.
Goutera, S. Wijandi. 1975. Dasar Pengolahan Gula I. Departemen Teknologi Hasil Pertanian. Fatemeta-IPB.Bogor.
Jutono. 1972. Dasar-dasar Mikrobiologi Umum. Departemen Mikrobiologi Fakultas Pertanian UGM. Jogjakarta.
Kort, M.J. 1997. Colour in the Sugar Industry. Di dalam G.G. Birch dan K.J. Parker (eds). Sugar : Science and Technology. Applied Science Publisher Ltd. London. Kirk, RE, and Othmer, DF. 1967. Encyclopedia Of Chemical Technology. 2nd edition.
Martoharsono, S. 1986. Biokimia. Jilid II. Gajah Mada University Press. Jogjakarta. Olbrich, H. 1963. Molasses. Di dalam P. Honig (ed). Principle of Sugar Technology.
Elsevier Publishing Company. New York.
Paturau, J.M. 1989. By Products of The Cane Sugar Industry An Introduction To Their
Industrial Utilization(Third Edition). Elsevier Publishing Company. New
York.
Prescott, SC, and Dunn, CG, 1983. Industrial Microbiology. 3rd edition, 2nd
Pyke, M. 1970. Food Science and Technology. William Clowes & Sons Ltd. London printing. Mc Graw Hill Book Company Inc., New York
Rizani, K. Z. 2000. Pengaruh Konsentrasi Gula Reduksi dan Inokulum
(Saccharomyces cerevisiae) pada Proses Fermentasi Sari Kulit Nanas (Ananas
comosus L. Merr) untuk Produksi Etanol. Skripsi. Jurusan Biologi. Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. Universtas Brawijaya. Malang.
Sardjoko. 1987. Peran Bioteknologi dalam Pengembangan Antibiotik. Makalah Seminar Nasional Metabolit Sekunder. PAU Bioteknologi UGM. Jogjakarta.
Sudarmadji, S. 1989. Mikrobiologi Pangan. Pusat Antar Universitas Pangan dan Gizi. UGM. Jogjakarta.
Sugiharto. 1987. Dasar-dasar Pengelolaan Air Limbah. Universitas Indonesia Press. Jakarta.
Suriawiria, U. 1986. Pengantar Mikrobiologi Umum. Penerbit Angkasa. Bandung. Syamsul Bahri, D., T. Harlim, Abdul Aziz. 1997. Penelitian Pembuatan Alkohol Dari
Nira, Aren, dan Lontar. Balai Penelitian Kimia Departemen Pendidikan Ujung Pandang.
Volk dan Wheeler. 1988. Mikrobiologi Dasar. Edisi Kelima. Jilid I. Penerbit Erlangga. Jakarta.
Winarno, FG., dan S. Fardiaz. 1981. Biofermentasi dan Biosintesa Protein. Penerbit Angkasa. Bandung.
Lampiran 1
Lampiran 2
Lampiran 3
Lampiran 4
Gambar – gambar Penelitian
Gambar Lampiran 1. Peralatan yang digunakan untuk menghitung kadar alkohol
Alkohol meter
Atago
