पेम्बुअतन एतानोल सकार फेर्मेंतासी दरी लिम्बह कुलित पिसंग

PEMBUATAN ETANOL SECARA FERMENTASI DARI LIMBAH KULIT PISANG
OLEH
YUSUF PEKEI
JURUSAN KIMIA FMIPA UNHAS 2010
BAB I
PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Etanol adalah salah satu bahan kimia organik terbesar yang di gunakan pada industri-industri. Etanol dapat digunakan sebagai pelarut selain air. Alkohol, terutama etanol merupakan bahan penting pada perusahaan obat-obatan, minyak wangi, kosmetik dan bahan bakar. Etanol adalah cairan tak berwarna yang mudah menguap dengan aroma yang khas. Ia terbakar tanpa asap dengan lidah api berwarna biru yang kadang-kadang tidak dapat terlihat pada cahaya biasa. Sifat-sifat fisika etanol utamanya dipengaruhi oleh keberadaan gugus dan pendeknya rantai karbon etanol. Gugus dapat berpartisipasi ke dalam ikatan hidrogen, sehingga membuatnya cair dan lebih sulit menguap dari pada senyawa organik lainnya dengan massa molekul yang sama ( Rahman,A., 1994).
Produksi etanol di indoneia sebagian besar di lakukan melalui teknik fermentasi, karena proses ini di anggap paling sederhana. Bahan baku untuk proses fermentasi ini merupakan karbohidrat yang berasal dari bahan pertanian seperti ketela, jagung, tebu (molase) dan sebagainya. Etanol merupakan salah satu produk fermentasi yang banyak digunakan sebagai pelarut dan zat antara di industri farmasi dan kimia. Produksi etanol secara fermentasi umumnya menggunakan ragi dari spesies Saccharomyces dan Schizosaccharomyces. Fermentasi etanol oleh kedua spesies ini menghasilkan perolehan etanol yang tinggi. Pada saat ini fermentasi etanol di Indonesia umumnya menggunakan ragi Saccharomyces ( Rahman,A., 1994).
Perkembangan industri yang semakin meningkat dalam dekade terakhir ini akan tidak menutupi kemungkinan kebutuhan etanol akan semakin meningkat. Dengan demikian di butuhkan bahan baku pembuatan alkohol dalam jumlah yang cukup besar dan tersedia sepanjang waktu yang mana bahan tersebut juga merupakan bahan makanan manusia. Padahal kebutuhan akan bahan makanan pun semakin meningkat pula seiring dengan tambahnya jumlah produk. Karena itu perlu di pikirkan sejak dini untuk mencari bahan-bahan alternatif yang dapat di jadikan sebagai bahan baku untuk pembuatan etanol. Salah satu kemungkinan untuk mengatasi hal tersebut adalah dengan melakukan fermentasi terhadap kulit pisang, karena di samping banyak mengandung karbohidrat juga mempunyai aroma yang menarik. Adanya upaya pemanfaatan limbah pisang telah memperbanyak pilihan untuk mendayagunakannya dari sekedar sampah saja. Kulit pisang dapat di manfaatkan menjadi obat tradisional dan bahan kimia berupa asam asetat dan etanol. Untuk yang terakhir ini telah di lakukan penelitian awal oleh beberapa peneliti yang telah menunjukkan potensi di hasilkanya etanol (Rahman A., 1992).
Kulit pisang adalah salah satu bahan buangan (limbah) yang cukup banyak, yaitu sepertiga dari buah pisang yang belum di kupas, sesuai dengan data produksi pisang di Sulawesi selatan tahun 1995 sebanyak 194,668 ton. Kulit pisang ini belum di manfaatkan secara nyata, hanya di buang sebagai sampah belaka. Disamping itu untuk memanfaatkan limbah kulit pisang sebagai bahan baku pembuatan etanol cukup banyak, namun tidak dimanfaatkan dengan baik tapi hanya di buang saja sebagai sampah
Pemanfaatan limbah kulit pisang sampai saat ini belum banyak di ketahui, apalagi untuk meningkatkan mutu serta penyebarluasannya. Pengkaji merasa perlu melakukan kajian untuk mengetahui sejauh mana limbah kulit pisang dapat di manfaatkan sebgai bahan baku pembuatan etanol dengan cara fermentasi.


1.2 Maksud dan Tujuan Kajian Pustaka
1.2.1 Maksud Kajian Pustaka

Kajian ini bermaksud unutk mengkaji limbah kulit pisang sebagai bahan baku pembuatan etanol secara fermentasi.
1.2.2 Tujuan Kajian Pustaka
1. Mengetahui potensi limbah kulit pisang sebagai bahan dasar Untuk pembutan
etanol secara fermentasi
2. Mengetahui proses yang lebih baik untuk menghasikan etanol dari limbah
kulit pisang.
1.3 Manfaat Kajian Pustaka
1. Memberikan informasi mutu mengenai limbah kulit pisang lewat
pegolahannya menjadi etanol.
2. Memberikan informasih tentang alternatif cara pengolahan limbah kulit
pisang menjadi etanol.
1.4 Rumusan Masalah
Sejauh mana penelitian telah di lakukan mengenai peningkatan limbah kulit pisang sebagai bahan dasar pembuatan etanol dan bagaimanakah potensi produksi etanol dari limbah kulit pisang.




BAB II
TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Uraian Umum Tentang Pisang

2.1.1 Klasifikasi Pisang

Pisang mempunyai tangkai buahnya terdiri atas 6 sisir sampai 12 sisir yang masing-masing terdiri 15 buah. Bentuk buahnya melengkung dengan bagian pangkal bulat. Warna daging buahnya kuning kemerahan tanpa biji. Empulur buahnya nyata dengan tekstur kasar. Rasanya manis, lama tanaman berbunga sejak anakan adalah 14 bulan. Sedangkan buah masak 164 hari sesudah muncul bunga.
Adapun klasifikasi pisang adalah sebagai berikut :
Regnum : Plantae
Divisio : Spermatophyta
Subdivisio : Angiospermae
Klass : Monocotyledoneae
Ordo : Zingeberales
Famili : Musaceae
Genus : Musa
Sumber : Supriyadi, A. Satuhu, S., 1996
Buah pisang mempunyai kandungan gizi yang baik, antara lain menyadiakan energi yang cukup tinggi di banding dengan buah-buahan yang lain. Pisang kaya akan mineral seperti kalium, magnesium, besi, fosfor, dan kalsium, mengandung vitamin B; B6; dan C, serta mengandung serotonin yang aktif sebagai nitransmitter untuk kelancaran fungsi otak. Bila di banding dengan buah apel, nilai energi pisang bernilai lebih tinggi, yakni 136 kalori per 100 g, sedangkan buah apel hanya 54 kalori per 100 g. karbohidrat pisang mampu menyuplai energi lebih cepet dari pada nasi dan biscuit sehingga para atlet olahraga banyak yang mengkonsumsi pisang disaat jeda untuk merecherge energi mereka. Kandungan energi pisang merupakan energi instan yang mudah tersedia dalam waktu singkat sehingga bermanfaat dalam menyediakan kebutuhan kalori sesaat.
2.1.2 Komposisi Kulit Pisang
Unsur Satuan Jumlah
Air
Karbohidrat
Lemak
Protein
Kalsium
Fosfor
Besi
Vitamin B
Vitamin C %
%
%
%
mg/100 gram
mg/ 100 gram
mg/ 100 gram
mg/ 100 gram
mg/ 100 gram 68,90
18,50
2,11
0,32
715,00
117,00
1,60
0,12
17,50
Sumber : Munadjim 1983

Karbohidrat pisang merupakan karbohidrat kompleks tingkat sedang dan tersedia secara bertahap sehigga dapat menyediakan energi dalam waktu cepat. Karbohidrat pisang merupakan cadangan energi yang sangat baik bagi tubuh. Gula pisang merupakan gula buah yang terdiri dari gula fruktosa berindeks glikemik lebih rendah dibanding dengan glukosa sehingga cukup baik sebagai penyimpanan energi karena metabolismenya sedikit lebih lambat. Oleh karena itu, pisang adalah alternatif terbaik untuk meyediakan energi di saat istirahat atau jeda, terutama pada saat otak sangat membutuhkan energi yang cepat tersedia untuk aktifitas biologis. Bagi orang yang bertubuh gemuk atau takut gemuk, pisang merupakan buah yang sangat baik untuk dikonsumsi sekalipun dalam jumlah yang banyak karena kandungan lemaknya masih lebih rendah dari pada apel, yaitu hanya 0,13% sementara kandungan lemak apel 0,3% (Suyanti. A., Supriyadi, 2008).
2.1.3 Tempat Tumbuh Tanaman pisang
Pisang termasuk tanaman yang gampang tumbuh karena bisa tumbuh di sembarangan tempat. Namun, agar produktivitasnya optimal, sebaiknya pisang di tanam di daerah dataran rendah. Ketingian tempat yang ideal untuk pertumbuhan pisang berada di bawah 1.000 meter dpl. Diatas kisaran tersebut, produksi pisang cendrung kurang optimal, waktu berbuah menjadi lebih lama, serta kulit buah menjadi lebih tebal. Iklim yang dikehendaki adalah iklim basah dengan curah hujan merata sepanjang tahun. Oleh karena itu, tanaman pisang raja memberikan hasil yang baik pada musim hujan dan hasil yang kurang memuaskan pada musim kemarau. Namun, hal ini bisa di atasi dengan memberikan pengairan pada musim kemarau.
Walaupun bisa tumbuh dan menghasilkan buah di lahan yang kritis, tanaman pisang tetap menghendaki kondisi tempat tumbuh yang subur. Di daerah beriklim kering antara 4-5 bulan, tanaman pisang masih tumbuh subur asalkan air tanah tidak lebih dari 150 cm di bawah permukaan tanah. Sebagai contoh di Sumbawa dan Timor, suatu daerah beriklim kering, pisang masih dapat tumbuh. Akar tanaman ini mampu memanfaatkan uap air dari dalam tanah dan menyimpannya dalam batang. Di daerah tersebut, batang pisang di gunakan sebagai sumber air minum ternak. Walau tidak meyukai tanah kering, pisang juga tidak terlalu menyukai air yang menggenag secara terus- menerus. Akar tanaman ini memerlukan drainase dan sirkulasi udara dalam tanah yang baik. Tak heran bila tanaman pisang yang tumbuh di tepi sungai yang airnya mengalir ke banyakan tumbuh subur karena sirkulasi udara dalam tanahnya berlangsung baik. Kedalaman air tanah yang sesuai untuk pisang yang tanam pada daerah beriklim biasa adalah 50-200 cm di bawah permukaan tanah. Sementara jenis tanah yang di sukai tanaman pisang adalah tanah liat yang mengandung kapur atau tanah alluvial dengan pH antara 4,5-7,5. Oleh karena itu, tak heran bila tanaman pisang yang tumbuh di daerah dengan tanah berkapur pertumbuhannya akan sangat baik, seperti di pulau Madura yang banyak memiliki bukit-bukit kapur (Suyanti.A.,supriyadi, 2008).
2.2 Mikroorganisme dan Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Pertumbuhannya
Ragi merupakan suatu bahan yang sangat penting dalam proses fermentasi. Tanpa penggunaan ragi sebagai sumber mikroorganisme, maka tidak akan dapat memperoleh hasil yang memuaskan bahkan dapat menyebaban kegagalan. Dalam hal ini mikroorganisme yang dapat digunakan adalah mikroorganisme yang mempunyai kemampuan untuk menghasilkan dalam jumlah yang besar.
Produksi etanol dari fermentasi bahan sisa makanan yang mengandung gula digunakan oleh khamir untuk pertumbuhannya pada suhu 25-33 oC, pH 4-5 dan masa peragian 2-10 hari. Ragi untuk tape merupakan campuran populasi, dimana terdapat spesies – spesies dari genus Aspergillus, Sacromyces, Candida, Hansenula sedangkan bakteri Acetobacter biasanya tidak ketinggalan. Genus-genus tersebut hidup bersama secara sinergetik, aspergillus dapat menyederhanakan amilum, sedang sacromyces, candida dan hansenulla dapat menguraikan gula menjadi alkohol dan bermacam-macam zat organik lainnya. Acetobacter menumpang untuk mengubah alkohol menjadi asam cuka (Dwidjoseputro, D., 1989).
Proses ini terdiri dari tiga tahap yaitu pembuatan starter, induk peragian, dan peragian. Sebelum dimasukkan dalam tangki starter, khamir dikembangbiakkan di laboratorium dengan mencampur 50 g extract yeast, tetes 10o Brix satu liter dan ZA 1g, serta 1,5 – 2%. Media ini di masukkan dalam tabung reaksi kemudian di sterilkan dan dibuat agar miring. Khamir yang ada ditumbuhkan pada media ini selama 24 jam, kemudian di pindah ke tetes 7o Brix steril dengan pH 3,0 – 4,0 sebanyak 50 ml dalam Erlenmeyer dan diinkubasi selama 1-2 hari atau hingga kelihatan khamir tumbuh aktif, yang terlihat dengan munculnya gelembung-gelembung CO2. Berikutnya ditambahkan tetes steril 80o Brix sebanyak 1/3 volume semula. Penambahan pupuk yang di gunakan adalah 1% dari volume akhir setelah penambahan media. Bila kepekatan sudah turun menjadi 4o Brix, tambahkan lagi tetes steril 8oBrix sebanyak 1/3 volume semula dan di tambah pupuk 1% demikian seterusnya sampai di peroleh volume total 50 L dan baru kemudian di pindahkan ke tangki starter (Nur.Hidayat,dkk.,2006).
Ragi tidak akan menjalankan fungsinya apabila faktor-faktor yang berpengaruh pada pertumbuhannya tidak di penuhi. Adapun faktor-faktor yang mempengaruhi pertumbuhan ragi (Suriawiria, S., 1987) antara lain :
1. Nutrisi (zat gizi)
Ragi memerlukan pertambahan nutrisi untuk berkembang biak dan pertumbuhannya seperti; Unsur C pada karbohidarat untuk mencukupi energi pertumbuhannya, Unsur N banyak terdapat pada urea dan amonia, Unsur P banyak terdapat pada pupuk pospat,NPK, TSP, Mineral seperti Mg dan Cl.


2. Kekuatan Asam (pH)
Ragi yang digunakan dalam proses fermentasi etanol memerlukan media asam, yaitu pH antara 4-5. Pengaturan pH di lakukan dengan penambahan H2SO4 dan HCl jika substratnya alkalis dan di lakukan penambahan NaOH jika substratnya dalam keadaan asam.
3. Temperatur
Suhu pertumbuhan ragi pada proses fermentasi etanol yaitu antara 25-33 oC. Apabila suhu dibawah 25oC dan diatas 33oC, ragi tidak dapat bertahan hidup.
4. Oksigen
Fermentasi etanol berlangsung secara anaerobik. Namun demikian oksigen dari udara tetap di perlukan oleh ragi selama berkembang biak (aerobik).
5. Waktu
Bila suatu sel mikroorganisme diinokulasi pada media nutrien segar, pertumbuhan yang terlihat mula-mula adalah suatu pembesaran ukuran, volume dan berat sel. Dikenal empat fase pertumbuahan selama pertumbuhan mikroorganisme, yaitu :
a. Fese lambat
Fase lambat terjadi pada awal di inokulasi di mana tidak terjadi pembelahan sel selang beberapa unit atau beberapa jam tergantung dari jenis umur sel serta lingkungannya. Waktu pada perpisahan dan penyesusian diri dengan kondisi pertumbuhan dalam lingkungan baru.
b. Fase pertumbuhan
Setelah beradaptasi dengan kondisi lingkungan baru, sel-sel ini akan tumbuh dan membela diri secara eksponensial dengan kecepatan tinggi untuk waktu yang lama. Pertumbuhan populasi mikroorganisme biasanya di batasi oleh habisnya bahan gizi yang tersedia atau penimbunan zat racun sebagai hasil aktif metabolisme.
c. Fase tetap
Populasi mikroorganisme yang dapat tumbuh secara eksponensial dengan kecepatan tinggi untuk waktu yang lama. Pertumbuhan populasi mikroorganisme biasanya di batasi oleh habisnya bahan gizi yang tersedia atau penimbunan zat racun sebagai hasil aktif metabolisme.
d. Fese menurun
Sel-sel pada fase tetap akan mati bila tidak di pindahkan ke media segar lainnya (Buckle, K.A.,dkk, 1987).
2.3 Proses Fermentasi
2.3.1 Pengertian Fermentasi
Kata fermentasi berasal dari bahasa latin yaitu “ fervere” yang berarti merebus. Arti kata dari bahasa latin tersebut dapat di kaitkan dengan kondisi cairan bergelembung atau mendidih. Keadaan ini di sebabkan oleh adanya aktifitas ragi pada ekstrak buah-buahan atau biji-bijian. Gelembung-gelembung CO2 dihasilkan dari katabolisme anaerobik terhadap kandungan gula (Gumbira, E.S., 1989).
Fermentasi mempunyai arti yang berbeda bagi ahli biokimia dan mikro biologi industri. Arti fermentasi pada bidang biokimia di hubungkan dengan pembangkitan energi oleh katabolisme senyawa organik. Sedangkan pada bidang mikrobiologi industri, fermentasi mempunyai arti yang lebih luas yang menggambarkan setiap proses untuk menghasilkan produk dari pembiakan miroorganisme (Machfud, 1989).
Dalam suatu industri, baik itu di lakukan dengan teknik fermentasi, kimiawi maupun fisik, yang perlu di perhatikan adalah stabilitas dari komponen-komponen pendukung kegitan proses tersebut. Industri akan dapat berkembang dengan pesat bila di tinjau dari aspek teknis, social, dan financial saling mendukung. Industri fermentasi untuk menghasilkan etanol, meskipun telah di lakukan oleh negar-negara maju sejak berabad-abad yang lalu, tetapi para peneliti masih terus melakukan penelitian khususnya dalam upaya meningkatkan efisiensi dari proses. Banyaknya etanol yang di hasilkan dapat di tentukan dengan cara analisis atau dari bacaan inventori sesudah destilasi. Tiap-tiap metode untuk analisis etanol dalam fermentasi tunggal atau kelompok mempunyai nilai tersendiri dalam suatu industri. Akan tetapi akuntan dan manajemen mengutamakan hasil, yang menunjukkan keuntungan dari produk yang terjual tiap unit bahan baku, sementara tenaga-tenaga teknik tidak harus melihat efisiensi (Nur Hidayat, dkk., 2006).
Efisiensi fermentasi merupakan indeks atau indikator kondisi fisiologi dari khamir sedangkan efisiensi pabrik merupakan standar untuk evaluasi semua proses, mulai dari bahan baku fermentasi atau melalui destilasi bila dasarnya adalah banyaknya etanol dalam tangki penyimpanan. Fermentasi khamir dalam dalam bubur biji-bijian sebagai bahan baku menghasilkan feisiensi fermentasi sebesar 98 % ditambah atau di kurangi 2 % dari jumlah gula yang di fermnetasikan dan efisiensi dari proses (atas dasar kadar pati yang di proses) akan bervariasi, tergantung dari jumlah biji-bijian yang di fermentasi dan juga di analisis patinya. Hasil etanol umunya di laporkan atas dasar banyaknya gallon tiap satuan bahan baku (bushel). Standar yang digunakan di Amerika, satu bushel adalah 56 lb (Nur Hidayat,dkk.,2006).
Perubahan arti kata fermentasi sejalan dengan hasil penelitian yang di lakukan oleh para ahli. Arti kata fermentasi berubah pada saat Gay Lussac berhasil melakukan penelitian yang menunjukkan penguraian gula menjadi alkohol dan CO2. Fermentasi adalah proses produksi energi dalam dalam keadaan (tanpa). Secara umum, fermentasi adalah salah satu bentuk, akan tetapi, terdapat definisi yang lebih jelas yang mendefinisikan fermentasi sebagai dalam lingkungan anaerobik dengan tanpa akseptor elektron eksternal. Beberapa contoh hasil fermentasi adalah, dan. Akan tetapi beberapa komponen lain dapat juga dihasilkan dari fermentasi seperti dan. dikenal sebagai bahan yang umum digunakan dalam fermentasi untuk menghasilkan dalam, dan minuman beralkohol lainnya. Respirasi anaerobik dalam selama kerja yang keras (yang tidak memiliki akseptor elektron eksternal), dapat dikategorikan sebagai bentuk fermentasi (Chemiawan Tata, 2007).
Selanjutnya Lois Pasteur melakukan penelitian mengenai penyebab perubahan sifat bahan yang di fermentasi sehingga di hubungkan dengan mikroba dan akhirnya dengan enzim. Pasteur berpendapat bahwa proses penguraian gula menjadi alkohol dan CO2 di sebabkan oleh aktifitas dan sel-sel khamir yang tumbuh dan berkembang biak dalam cairan fermentasi tanpa suplai oksigen bebas dari udara (anaerob). Oleh karena itu “ia” menyebut proses fermentasi alkohol sebagai kehidupan tanpa oksigen. Lebih lanjut juga pasteur menjelaskan bahwa sel-sel khamir memperoleh energi dari hasil pemecahan moleku-molekul gula dalam keadaan tanpa udara, seperti halnya jaringan hewan atau tumbuhan yang mengoksidasi senyawa-senyawa organik dalam keadaan adanya suplai oksigen dari udara bebas atau di sebut juga aerob (Machfud, 1989).
Penjelasan pasteur tersebut di sempurnakan oleh buchner yang menunjukkan bahwa fermentasi dapat berlansung dalam larutan gula dengan menggunkan cairan yang di ekstrak dari sel-sel khamir yang sudah mati. Kemudian di ketahui bahwa cairan ini mengandung substansi aktif yang mampu memecah molekul gula dan di beri nama ferment,enzyme atau zymase. Teori yang di jelaskan aktifitas enzym mikrobial dalam fermentasi, di susun setelah penemuan energi yang di gunakan oleh sel khamir dalam keadaan tanpa udara atau di sebut juga anaerob (Gumbira, E.S., 1989).
Menurut Winarno (1984), fetrmentasi adalah salah satu reaksi oksidasi reduksi dalam sistem biologi yang menghasilkan energi, di mana sebagai donor dan akseptor elektron adalah karbohidrat dalam bentuk monosakarida dan disakarida. Senyawa tersebut akan diubah oleh enzim menjadi suatu bentuk lain misalnya alkohol yang kemudian di oksidasi menjadi asam. Terjadi fermentasi mengakibatkan perubahan sifat bahan pangan seperti timbulnya rasa dan bauh alkohol dari bahan tersebut. Secara kimiawi reaksinya adalah sebagai berikut :
E. Amilase
C12H22O12 + H2O C6H12O6 + C6H12O6
(Glukosa) (Fruktosa)

E.Invertase
C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2


C2H5OH + O2 CH3COOH + H2O

Dari uraian di atas, fermentasi berarti disimilasi anaerobik senyawa-senywa organik yang di sebabkan oleh aktifitas mikroorganisme dalam ekstrak sel tersebut. Tetapi umumnya sekarang mencakup juga aksi mikroba yang terkontrol. Dengan arti yang lebih luas fermentasi tidak hanya mencakup proses-proses disimilasi seperti pembentukkan alkohol dan asam laktat, tetapi juga asam cuka, asam sitrat, enzim, penisilin dan antibiotik serta riboflavin dan vitamin-vitamin lainnya. Karena bahan-bahan ini merupakan hasil proses mikrobial, maka disebut produk fermentasi (Gumbira,E.S., 1989).
2.3.2 Fermentasi Karbohidrat
Produk etanol dengan cara fermetasi dapat di hasilkan dari tiga macam karbohidrat, yaitu:
a. Bahan yang mengandung gula, misalnya nira.
b. Bahan-bahan yang mengandung pati, misalnya bii-bijian (jagung, beras, dan
sorgum)
c. Bahan-bahan berserat, misalnya : sulphit liquor
Karbohidrat adalah merupakan suatu senyawa yang mempunyai peranan penting dalam memproduk alkohol (etanol) secara fermentasi. Pada awalnya karbohidrat ini di hidrolisis menjadi senyawa yang paling sederhana (monosakarida) seperti glukosa yang kemudian senywa sederhana ini mengalami fermentasi menjadi alkohol yang di bantu oleh ragi sebagai mikroba.Etanol merupakan hasil antara yang mana pada reaksi selanjutnya membentuk asam asetat. Sumber karbohidrat peragian bergantung pada ketersediaanya dan pada tujuan alcohol (Fessenden, F., 1997).
Reaksi lengkap dari proses fermentasi alkohol ini adalah :
C6H12O6 + ADP + 2 Pi 2C2H5OH + 2CO2 + 2ATP + 2H2O
Jadi produksi etanol dengan menggunakan khamir/ragi (Sacharomyces cereviceae) adalah suatu proses anaerob, meskipun pertumbuhan sel baru memerlukan oksigen (Lehninger, A.L., 1991)
Bahan hasil pertanian yang berkadar pati tinggi, meliputi biji-bijian (gandum, jagung, beras, dll), kacang-kacangan dan umbi-umbian (kentang, ubi jalar dan ubi kayu). Karbohidrat dalam bentuk zat pati tersebut untuk pembuatan ethanol harus dihidrolisis dahulu menjadi glukosa. Pada potensi berbagai jenis tanaman yang biasa dibudi-dayakan dan dapat dijadikan bahan baku bioethanol. Berdasarkan hasil panennya terlihat, bahwa beet dan kentang merupakan tanaman pilihan terbaik untuk daerah beriklim sedang. Adapun tebu dan ubi kayu tampaknya paling potensial untuk daerah tropis. Ubi kayu bersifat lebih kokoh dan tidak memerlukan persyaratan kualitas tanah yang tinggi (Anonim., 2009).
Adapun nira yang biasa dideras dari berbagai jenis palma (Arena Pinnata,Barossus Flebellifer Cocos Nucifera and Nifa Fruticans) kandungan total sugarnya berkisar 10-20%. Apabila dibudidayakan dengan baik, akan sangat potensial dimanfaatkan untuk pembuatan ethanol, karena produktifitasnya bisa mencapai 20 ton gula per hektar per tahun (Dalibard, 1997). Pengolahannya untuk bahan baku bioethanol akan diperoleh 8,8 ton atau setara 11.000 liter Fuel Grade Ethanol perhektar per tahun (Anonim., 2009).
Fermentasi etanol sering di lakukan dalam tangki fermentasi. Fermentasi di lakukan pada kepekatan tetes 24o Brix dengan kadar gula total ± 15%. Kalau kadar gula rendah maka di tambahkan tetes baru. pH diatur menjadi 4-5. Agar terjadi fermentasi etanol maka di butuhkan kondisi anaerob sehingga sel-sel ragi dapat melakukan fermentasi yang akan mengubah tetes yang mengandung gula menjadi etanol. Pada proses fermentasi ini terjadi peningkatan panas. Agar panas yang timbul dapat di serap maka di perlukan pendingin untuk menjaga suhu yang tetap pada 30oC selama proses fermentasi yang berlangsung selama 30-40 jam. Gas CO2 yang terjadi dalam tangki fermentasi di tampung menjadi satu untuk kemudian direcovery. Alkohol yang ikut aliran gas CO2 dipisahkan dengan cara ditangkap oleh air, yaitu dengan adanya water crabber yang diletakkan di atas tangki. Pada akhir fermentasi kadar etanol berkisar anatara 8-10% volume. Hasil fermentasi ini dialirkan ke bak penampung dan kemudian dipompa ke bagian destilasi. Cairan hasil fermentasi disebut bir (Nur. Hidayat, dkk.,2006).
gula menjadi etanol merupakan salah satu paling awal yang pernah dilakukan manusia. Efek dari konsumsi etanol yang memabukkan juga telah diketahui sejak dulu. Pada zaman modern, etanol yang ditujukan untuk kegunaan industri dihasilkan dari produk sampingan pengilangan minyak bumi. Etanol banyak digunakan sebagai pelarut berbagai bahan-bahan kimia yang ditujukan untuk konsumsi dan kegunaan manusia. Contohnya adalah pada parfum, perasa, pewarna makanan, dan obat-obatan. Dalam kimia, etanol adalah pelarut yang penting sekaligus sebagai stok umpan untuk sintesis senyawa kimia lainnya. Dalam sejarahnya etanol telah lama digunakan sebagai bahan bakar (Anonim, 2009).
Penerapan teknologi fermentasi ethanol dalam skala industri, sejak Perang Dunia II belum ada perubahan yang mendasar. Proses fermentasinya menggunakan system bacth dengan masa inkubasi berkisar 50 jam dan semata-mata mengandalkan strain khamir yang telah terpilih secara nyata berproduktivitas tinggi. Khamir mempunyai sifat selektivitas sangat tinggi untuk membentuk ethanol (metabolite lain sebagai hasil samping sangat kecil) dan sangat tahan terhadap perubahan kondisi pertumbuhan atau gangguan kontaminasi (Maiorella dkk, 1981). Konsentrasi ethanol dalam broth di akhir proses, berkisar 8 sampai 12%v.v dan selanjutnya dipekatkan (dimurnikan) dengan proses distilasi atau cara lain. Berbagai penelitian maupun pengembangan modifikasi sistem proses fermentasi dan atau penggunaan mikroba lain, telah banyak dilakukan untuk memperbaiki hasil, meningkatkan konsentrasi ethanol dalam broth dan mempersingkat waktu proses (Alico , dkk., 1982).
Bahan baku untuk pembuatan ethanol secara fermentasi berupa karbohidrat, dan hampir semua karbohidrat terbentuk dalam tanaman melalui proses photosintesa, baik sebagai gula (sakharida) yang terdiri dari satu atau dua gugus sukrosa, maupun senyawa lebih komplek sebagai zat pati dan selulosa.
Bahan sumber gula yang dapat dibuat menjadi ethanol, meliputi nira tebu, nira kelapa, nira aren, beet dan sweet sorghum, namun bahan ini paling mahal dan biasa digunakan dalam industri gula. Molases sebagai hasil samping dari industri pembuatan gula tersebut, lebih umum digunakan sebagai bahan baku industri ethanol, dari pada langsung diambil niranya. Keuntungan penggunaan nira gula dan molases dalam industri ethanol, yaitu tidak memerlukan proses pendahuluan karena bentuk senyawa karbohidratnya sudah siap diubah oleh mikrobia (Kosaric dkk, 1981).
2.4 Uraian Tentang Alkohol
2.4.1 Tinjauan Alkohol Secara Umum
Alkohol merupakan turunan hidrokarbon dengan gugus hidroksil yang berdampingan dengan suatu atom karbon jenuh (Kroschwtz, I.J., Winokur, M., 1990). Menurut Monick, A.J. (1968) Alkohol dapat diklasifikasikan berdasarkan :
a. Jumlah gugus hidroksinya (monohidrik, dihidrik, trihidrik dan polihidrik)
b. Konfigurasi molekul bagian hidrokarbon (alifatik, alisiklik, heterosiklik, aromatik, alcohol tak jenuh) dan
c. Posisi gugus hidroksi (primer, sekunder dan tersier)
Alcohol secara komersial dapat di buat dengan dua cara, yaitu secara sintetik dan secara fermentasi.
Alkohol merupakan bahan kimia yang diproduksi dari bahan baku tanaman yang mengandung pati seperti ubi kayu, ubi jalar, jagung, dan sagu biasanya disebut dengan bio-ethanol. Ubi kayu, ubi jalar, dan jagung merupakan tanaman pangan yang biasa ditanam rakyat hampir di seluruh wilayah Indonesia, sehingga jenis tanaman tersebut merupakan tanaman yang potensial untuk dipertimbangkan sebagai sumber bahan baku pembuatan bio- ethanol atau gasohol. Namun dari semua jenis tanaman tersebut, ubi kayu merupakan tanaman yang setiap hektarnya paling tinggi dapat memproduksi ethanol. Selain itu pertimbangan pemakaian ubi kayu sebagai bahan baku proses produksi bio-ethanol juga didasarkan pada pertimbangan ekonomi. Pertimbangan keekonomian pengadaan bahan baku tersebut bukan saja meliputi harga produksi tanaman sebagai bahan baku, tetapi juga meliputi biaya pengelolaan tanaman, biaya produksi pengadaan bahan baku, dan biaya bahan baku untuk memproduksi setiap liter ethanol/bio-ethanol (Suti Jastoto.,2005)
Secara umum ethanol/bio-ethanol dapat digunakan sebagai bahan baku industry turunan alkohol, campuran untuk miras, bahan dasar industri farmasi, campuran bahan bakar untuk kendaraan. Mengingat pemanfaatan ethanol/bio-ethanol beraneka ragam, sehingga grade ethanol yang dimanfaatkan harus berbeda sesuai dengan penggunaannya. Untuk ethanol/bio-ethanol yang mempunyai grade 90-96,5% vol dapat digunakan pada industri, sedangkan ethanol/bio- ethanol yang mempunyai grade 96-99,5% vol dapat digunakan sebagai campuran untuk miras dan bahan dasar industri farmasi. Berlainan dengan besarnya grade ethanol/bio- ethanol yang dimanfaatkan sebagai campuran bahan bakar untuk kendaraan yang harus betul-betul kering dan anhydrous supaya tidak korosif, sehingga ethanol/bio-ethanol harus mempunyai grade sebesar 99,5-100% vol. Perbedaan besarnya grade akan berpengaruh terhadap proses konversi karbohidrat menjadi gula (glukosa) larut air. Mengacu dari penjelasan tersebut, disusunlah kajian penulisan yang berjudul “Teknologi Proses Produksi Bio-Ethanol” (Suti, Jastoto, 2005)
Alkohol yang dihasilkan dari proses fermentasi biasanya masih mengandung gas- gas antara lain CO2 (yang ditimbulkan dari pengubahan glucose menjadi ethanol/bio-ethanol) dan aldehyde yang perlu dibersihkan. Gas CO2 pada hasil fermentasi tersebut biasanya mencapai 35 persen volume, sehingga untuk memperoleh ethanol/bio-ethanol yang berkualitas baik, ethanol/bio-ethanol tersebut harus dibersihkan dari gas tersebut. Proses pembersihan (washing) CO2 dilakukan dengan menyaring ethanol/bio-ethanol yang terikat oleh CO2, sehingga dapat diperoleh ethanol/bio-ethanol yang bersih dari gas CO2). Kadar ethanol/bio-ethanol yang dihasilkan dari proses fermentasi, biasanya hanya mencapai 8 sampai 10 persen saja, sehingga untuk memperoleh ethanol yang berkadar alkohol 95 persen diperlukan proses lainnya, yaitu proses destilasi. Proses destilasi dilaksanakan melalui dua tingkat, yaitu tingkat pertama dengan beer column dan tingkat kedua dengan rectifying colum. Definisi kadar alkohol atau ethanol/bio-ethanol dalam % (persen) volume adalah “volume ethanol pada temperatur 15oC yang terkandung dalam 100 satuan volume larutan ethanol pada temperatur tertentu (pengukuran).“ Berdasarkan BKS Alkohol Spiritus, standar temperatur pengukuran adalah 27,5o C dan kadarnya 95,5% pada temperatur 27,5 oC atau 96,2% pada temperatur 15 oC. Pada umumnya hasil fermentasi adalah bio-ethanol atau alkohol yang mempunyai kemurnian sekitar 30 – 40% dan belum dapat dikategorikan sebagai fuel based ethanol. Agar dapat mencapai kemurnian diatas 95% , maka lakohol hasil fermentasi harus melalui proses destilasi (Wittcoff, 1980).
2.4.2 Sifat dan Kegunaan Etanol
Etanol adalah salah satu alkohol primer yang memiliki sifat-sifat antara lain ; merupakan cairan tak berwarna seperti air, mudah larut dalam air, berbau khas, volatile, massa mlekul relative = 46 gram/mol, massa jenis = 0,7905 gram/mL (20 oC), viskositas 0,0122 poise (20 oC), titik didih 78 oC (1 atm)
Etanol tidak hanya berguna pada industri-industri kimia, tetapi juga berguna bagi masyarakat dalam kehidupan sehari-hari, seperti :
a. Sebagai bahan baku pembuatan spiritus (etanol di tambah dengan metanol lalu
diberi zat warna).
b. Sebagai bahan pelarut misalnya dalam pembuatan obat.
c. Sebagai bahan pembuatan minuman keras.
d. Sebagai bahan dasar pembuatan kosmetik dan parfum.
e. Dapat mendenaturasi protein dan megendapkannya. Prinsip ini di pakai dalam
penggunaan etanol sebagi antiseptic dan untuk hal ini di gunakan etanol 70 %
(Streiwieser, A., and Co.,1985).
Etanol merupakan salah satu produk fermentasi yang banyak digunakan sebagai pelarut dan zat antara di industri farmasi dan kimia. Produksi etanol secara fermentasi umumnya menggunakan ragi dari spesies Saccharomyces dan Schizosaccharomyces. Fermentasi etanol oleh kedua spesies ini menghasilkan perolehan etanol yang tinggi. Pada saat ini fermentasi etanol di Indonesia umumnya menggunakan ragi Saccharomyces. Ethanol untuk kebutuhan industri dapat dibuat secara fermentasi dari karbohidrat, yang produknya disebut sebagai bioethanol; atau hasil reaksi kimia dengan cara hidrasi ethylene, memakai katalis asam pospat. Ethanol dari hidrasi gas ethylene yang merupakan hasil samping pemurnian minyak bumi, dikenal sebagai ethanol sintetis (Alico, D.H.,1982).
Ethanol untuk kebutuhan industri dapat dibuat secara fermentasi dari karbohidrat, yang produknya disebut sebagai bioethanol; atau hasil reaksi kimia dengan cara hidrasi ethylene, memakai katalis asam pospat. Ethanol dari hidrasi gas ethylene yang merupakan hasil samping pemurnian minyak bumi, dikenal sebagai ethanol sintetis. Setelah Perang II, eksplorasi minyak bumi secara besar-besaran memungkinkan pembuatan ethanol sintetis lebih murah dan menggantikan proses produksi ethanol secara fermentasi. Namun sejak kenaikan harga yang disertai ketidak-pastian penyediaannya, telah memacu berbagai negara Eropa, US, Brazil, untuk mengembangkan kembali teknologi pembuatan ethanol secara fermentasi, terutama bertumpu pada sumber daya yang dapat terbarukan. Pembuatan ethanol secara sintetis tidak dibahas lagi, mengingat salah satu tujuan pengembangan produk alkohol di sini, adalah sebagai bahan bakar cair pengganti minyak bumi Penerapan teknologi fermentasi ethanol dalam skala industri, sejak Perang Dunia II belum ada perubahan yang mendasar. Proses fermentasinya menggunakan system bacth dengan masa inkubasi berkisar 50 jam dan semata-mata mengandalkan strainkhamir yang telah terpilih secara nyata berproduktivitas tinggi (Wittcoff, 1980).
Etanol adalah cairan tak berwarna yang mudah menguap dengan aroma yang khas. Ia terbakar tanpa asap dengan lidah api berwarna biru yang kadang-kadang tidak dapat terlihat pada cahaya biasa. Sifat-sifat fisika etanol utamanya dipengaruhi oleh keberadaan gugus dan pendeknya rantai karbon etanol. Gugus dapat berpartisipasi ke dalam ikatan hidrogen, sehingga membuatnya cair dan lebih sulit
menguap dari pada senyawa organik lainnya dengan massa molekul yang sama. Etanol adalah pelarut yang serbaguna, larut dalam air dan pelarut organik lainnya, meliputi, dan. Ia juga larut dalam hidrokarbon alifatik yang ringan, seperti dan, dan juga larut dalam senyawa klorida alifatik seperti dan. Campuran etanol-air memiliki volume yang lebih kecil daripada jumlah kedua cairan tersebut secara terpisah. Campuran etanal dan air dengan volume yang sama akan menghasilkan campuran yang volumenya hanya 1,92 kali jumlah volume awal. Pencampuran etanol dan air bersifat dengan energi sekitar 777 J/mol dibebaskan pada 298 K. Campuran etanol dan air akan membentuk dengan perbandingkan kira-kira 89% mol etanol dan 11% mol air. Perbandingan ini juga dapat dinyatakan sebagai 96% volume etanol dan 4% volume air pada tekanan normal dan T = 351 K. Komposisi azeotropik ini sangat tergantung pada suhu dan tekanan. Ia akan menghilang pada temperatur di bawah 303 K (Hennell, H., 1987).
2.4.3 Tahapan Produksi Etanol
Secara umum, pembuatan etanol secara fermetasi terbagi dalam beberapa tahap, antara lain :
1. Penyiapan bahan baku
Penyiapan bahan baku di lakukan dengan tujuan untuk mempermudah proses fermentasi, antara lain dengan melakukan pemisahan terhadap bahan yang sejenis, pencucian dan penghalusan jika perlu.
2. Hidrolisa
Dilakukan dengan tujuan untuk mengubah pati menjadi gula monosakarida agar dapat dengan mudah di konversi menjadi alcohol (etanol).

3. Pembuatan Starter
Tahap ini di maksud untuk memperbanyak sel-sel ragi sebelum digunakan untuk fermentasi. Ragi ini di kembangbiakkan dalam suatu substrat yang telah dihidrolisis.
4. Destilasi
Substrat hasil fermentasi masih mengandung konsentrasi etanol yang rendah. Untuk meningkatkan konsentrasinya maka perlu di lakukan destilasi. Destilasi adalah suatu proses pemisahan campuran homogen yang komponen-komponennya mempunyai perbedaan titik didih nyata. Destilasi merupakan cara yang mudah untuk dioperasikan dan juga merupakan cara pemisahan yang paling efisien. Maksud tahap ini adalah untuk memisahkan etanol dengan air (Gumbira, E.S,. 1997).












BAB III
METODE PENULISAN KAJIAN

3.1 Metode Pengumpulan Bahan Kajian
Metode penulisan karya ilmiah ini menggunakan metode penulisaan deskriptif yang di lakukan dengan penelusuran, pengumpulan dan telaa pustaka yang relavan dengan masalah yang di kaji. Bahan kajian tersebut berasal dari referensi primer dan sekunder yang relevan dengan permasalahan. Referensi di peroleh dari berbagai media cetak ( Jurnal,dan Buku-buku) dan media elektronik (internet)
3.2 Prosedur Penulisan
Prosedur Penulisan yang di lakukan dalam Karya tulis ini adalah :
a. Identifikasi Masalah
b. Kerangka penulisan untuk mengetahui data-data dan informasih yang di butuhkan
sebagai bahan analisa kajian
c. Penelusuran pustaka dan pengumpulan bahan kajian
d. Analisis deskriptif terhadap bahan-bahan yang terkumpul
e. Penulisan karya tulis.
3.3 Sistematika Penulisan
Sitematika penulisan karya ilmiah sebagai berikut :
1. Bagian Awal.
a. Halaman Judul
b. Lembar Pengesahan
c. Kata Pengantar
d. Daftar isi, daftar tabel, dan daftar gambar
e. Ringkasan
2. Bagian Inti
Bab I. Pendahuluan
1.1 Latar Belakang
1.2 Maksud dan Tujuan Kajian Pustaka
1.3 Manfaat Kajian Pustaka
1.4 Rumusan Masalah
Bab II. Tinjauan Pustaka
2.1 Uraian tentang pisang
2.1.1 Klasifikasi Pisang
2.1.2 Komposisi kulit pisang
2.2 Mikroorganisme dan faktor-fakto yang mempengaruhi pertumbuhan
2.3 Fermentasi
2.3.1 Pengertian fermentasi
2.3.2 Fermentsi karbohidrat
2.4 Uraian tentang alkohol
2.4.1 Tinjauan alkohol secara umum
2.4.2 Sifat dan kegunaan alkohol
2.4.3 Tahapan produksi etanol
Bab III.Metode penulisan
3.1 Metode pengumpulan data
3.2 Prosedur penulisan
3.3 Sistematika penulisan
Bab IV Hasil dan pembahasan
Bab V. Penutu
5.1 Kesimpulan
5.2 Saran
Daftara Pustaka











BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
Dalam proses fermentasi etanol dari beberapa limbah kulit pisang menggunakan Khamir Saccromyces cereviseae pada suhu pertumbuhannya 30 oC dan pH 4,1- 4,7 dalam massa peragian 2- 8 hari. Ragi yang di gunakan dalam proses fermentasi etanol memerlukan media asam yaitu pH antara 4,1 dan 4,7 pengaturan pH di lakukan penambahan H2SO4 dan HCl jika substratnya alkalis dan di lakukan penambahan NaOH jika subtratnya dalam keadaan asam. Untuk fermentasi alkohol, ragi memerlukan media suasana asam, yaitu antara pH 4,1– 4,3. Kondisi optimum, pembuatan etanol secara fermentasidari kulit pisang meliputi pH, waktu dan suhu :
4. 1. pH Optimum
pH pada produksi etanol secara fermentasi dari beberapa limbah kulit pisang menggunakan khamir Saccromyces cereviseae dapat di lihat pada tabel 1. Di bawah ini menurut percobaan Gowlanto,G.A dan Tallasa., (1998). Bentuk data pada tabel 1. Dapat di ketahui bahwa kadar etanol hasil fermentasi dari berbagai kulit pisang pada pH yang berbeda dengan suhu 30 oC dan waktu fermentasi selama 2-8 hari.





Tabel 1: pH optimum konsentrasi etanol pada fermentasi beberapa jenis pisang
Jenis pisang pH Konsentrasi (%)
Pisang raja 4,1 17,87
Pisang ambon 4,3 17,36
Pisang kepok 4,5 12,063
Pisang cavendish 4,7 6,06
Standar 99,8

Berdasarkan tabel hasil berdasarkan pengamatan pengamatan kadar etanol hasil fermentasi pada berbagai kulit pisang yang menggunakan khamir Saccromyces cereviseae pada berbagai pH dengan suhu 30 oC dengan waktu fermentasi yang tetap yaitu 8 hari, menunjukkan bahwa pH fermentasi sangat perpengaruh terhadap jumah produk etanol yang dihasilkan, di peroleh kadar alcohol hasil pengamatan yang tertinggi adalah pada pH 4,1 dengan kadar alcohol 17,83 %. Terlihat bahwa pH 4,1 dan pH 4,3 kadar etanol yang di hasilkan tidak mengalami perubahan yang signifikan, namun pada pH 4,5 mengalami penurunan kadar etanol yang cukup drastis yaitu 12,063 % pada pH 4,5 hingga 6,06 % pada pH 4,7.





Gambar 1. Hubungan antara pH optimum dengan konsentrasi produk etanol yang di
hasilkan dari masing-masing pisang.

Hal ini disebabkan karena pada pH sekitar 4,1 dan pH 4,3 merupakan kondisi efektif bekerjan khamir Saccromyces cereviseae sedangkan pada keadaan yang lebih netral,khamir tersebut tidak bekerja efektif. Fakta tersebut di tunjang oleh beberapa penelitian sebelumnya dengan menggunakan substrat yang berbeda seperti pada dua penelitian berikut ini. Dalam penelitian Gowlanto,G.A (1998) yang mencapai pH optimum pada pH 4,2 dengan konsentrasi etanol 20 %, dimana kondisi fermentasi 30 oC selama waktu 8 hari dengan substrat nira nipah. Sedangkan pada penenlitian Tallasa (1998) yang menggunakan substrat sisa makanan, waktu fermentasi 8 hari dan suhu 30 oC yang di peroleh pH optimum pada pH 4,3 dengan konsentrasi etanol 25,12 %.
Pengaruh pH merupakan satu diantara beberapa factor penting yang mampu mempengaruhi proses pada fermentasi etanol. pH optimum untuk proses fermentasiadalah antara 4,1 – 4,7. Pada dibawah pH 4 atau lebih dari 4 proses fermentasi akan berkurang kecepatan kerja mikrobannya. Dalam penelitian Gowlanto, G.A dan Tallasa (1998) kondisi pH pada proses fermentasi yaitu 4,1 ; 4,3 ; 4,5 , dan 4,7, kisaran pH di antara ini telah memperoleh hasil konsentrasi etanol yang di tampilkan pada gambar 1. Konsentrasi etanol paling tinggi di hasilkan pada proses fermentasi dengan pH 4,1 yaitu sebesar 17.87 %.
pH optimum media kompleks dengan konsentrasi alkohol 17,87 pada pH yang berbeda (4,1; 4,3; 4,5 dan 4,7) digunakan dalam fermentasi untuk mengetahui pengaruh pH terhadap kadar etanol yang dihasilkan. Sebagaimana terlihat pada Gambar 1, konsentrasi etanol maksimum 17,87 % diperoleh pada pH 4,1.
Gumbira (1987) mengemukakan bahwa rentang pH optimum untuk produksi etanol dengan kadar yang relatif stabil oleh S. cerevisiae yang teramobilisasi adalah pada pH 4,1 – 4,7. Dalam penelitian ini terjadi penurunan etanol yang cukup signifikan pada pH di atas dan di bawah 4. Pada pH 4,1; 4,3 ; 4,5 dan 4,7 hanya dihasilkan etanol masing-masing 17,87 ; 17, 36 ; 12,063 dan 6,06 %. Nilai pH awal media fermentasi sangat mempengaruhi kadar etanol yang dihasilkan.
4. 2. Waktu Fermentasi
Waktu produksi etanol secara fermentsi dari limbah kulit pisang raja,ambon, kepok, dan Cavendish menggunakan khamir Saccromyces cereviseae dapat di lihat pada tebel 2. Menurut percobaan Gowlanton, G. A dan Tallasa (1998)
Tabel 2. Kadar etanol hasil fermentasi dari berbagai kulit pisang pada berbagai waktu
yang berbeda dengan suhu 30 oC dan waktu fermentasi selama 2-8 hari
adalah :
Jenis pisang Waktu fermentasi (hari) Konsentrasi (%)
Pisang raja 2 17,87
Pisang ambon 4 17,36
Pisang kepok 6 12,063
Pisang cavendish 8 6,06
Standar 99,8

Penentuan waktu fermentasi di lakukan pada pH optimum yang telah di peroleh, dalam hal ini pH 4,1dan pada suhu 30 oC. Dari data hasil penelitian yang di peroleh sesuai gambar 2 menunjukkan bahwa waktu fermentasi yang sangat berpengaruh terhadap produk etanol yang di hasilkan, di mana pada waktu fermentasi 2 hari produk etanol yang di hasilkan cukup banyak. Konsentrasi etanol mengalami penurunan sedikit demi sedikit hingga mencapai produk etanol paling paling sedikit dengan konsentrasi 17,36 % pada waktu fermentasi 4 hari (kondisi optimum). Selanjutnya waktu fermentasi di atas 4 hari, etanol yang di hasilkan mulai menurun. Hal ini membuktikan bahwa waktu fermentasi lebih dari 4 hari pertumbuhan mikroorganisme sebagai biokatalis sangat lemah (fase lambat) sehingga laju reaksinya pun lambat. Hal ini mengakibatkan etanol yang di hasilkan relatif sedikit.






Gambar 2. Hubungan antara waktu fermentasi dengan konsentrasi produk etanol

Kondisi optimum dicapai pada waktu fermentasi 2 hari dengan konsentrasi yang di peroleh 17,87 %, di mana mikroorganisme sebagai kabiokatalis aktif sempurna yang menyebabkan laju reaksi cepat sehingga produk etanol yang di hasilkan banyak. Selanjutnya waktu fermentasi 4 hari sampai 8 hari produk etanol yang di hasilkan menurun. Hal ini disebabkan karena keaktifan mikroorganisme mulai menurun. Pada waktu fermentasi diatas 8 hari merupakan akhir dari keaktifan mikroorganisme sehingga produk etanol yang dihasilkan menurun drastis. Penenlitian yang telah dilakukan sebelumnya untuk variasi waktu fermentasi oleh Umar, S., (2001) dengan menggunakan bahan makanan sisa substratnya pada pH fermentasi 4,5 dan suhu 30 oC diperoleh hasil yang sama dimana waktu fermentasi optimum bekerjanya khamir Saccromyces cereviseae adalah pada waktu fermentasi hari ke 2 dengan konsentrasi etanol 17,87 % . Hal ini menunjukkan bahwa adanya kesamaan pH ferrmentasi dan waktu fermentasi optiumum untuk jenis pisang yang berbeda.
Waktu pertumbuhan suatu sel mikroorganisme diinokulasi pada media nutrien segar, pertumbuhan yang terlihat mula-mula adalah suatu pembesaran ukuran, volume dan berat sel. Dikenal empat fase pertumbuahan selama pertumbuhan mikroorganisme, yaitu :
e. Fese lambat
Fase lambat terjadi pada awal di inokulasi di mana tidak terjadi pembelahan sel selang beberapa unit atau beberapa jam tergantung dari jenis umur sel serta lingkungannya. Waktu pada perpisahan dan penyesusian diri dengan kondisi pertumbuhan dalam lingkungan baru.
f. Fase pertumbuhan
Setelah beradaptasi dengan kondisi lingkungan baru, sel-sel ini akan tumbuh dan membela diri secara eksponensial dengan kecepatan tinggi untuk waktu yang lama. Pertumbuhan populasi mikroorganisme biasanya di batasi oleh habisnya bahan gizi yang tersedia atau penimbunan zat racun sebagai hasil aktif metabolisme.
g. Fase tetap
Populasi mikroorganisme yang dapat tumbuh secara eksponensial dengan kecepatan tinggi untuk waktu yang lama. Pertumbuhan populasi mikroorganisme biasanya di batasi oleh habisnya bahan gizi yang tersedia atau penimbunan zat racun sebagai hasil aktif metabolisme.
h. Fese menurun
Sel-sel pada fase tetap akan mati bila tidak di pindahkan ke media segar lainnya
4. 3. Suhu Optimum
Suhu optimum pada fermentasi dari beberapa jenis limbah kulit pisang menggunakan khamir Saccromyces cereviseae sama yaitu pada suhu 30 oC dapat di lihat pada tabel di bawah ini menurut percobaan Gowlanton, G.A dan Tallasa (1998).
Tabel 3. Kadar etanol hasil fermentasi dari beberapa kulit pisang pada suhu yang
sama 30 oC dan waktu fermentasi selama 2 – 8 hari adalah :
Jenis pisang Suhu optimum Konsentrasi (%)
Pisang raja 30 oC 17,87
Pisang ambon 30 oC 17,36
Pisang kepok 30 oC 12,063
Pisang cavendish 30 oC 6,06
Standar 99,8

Dalam penenlitian Gowlanton,G.A dan Tallasa (1998) suhu optimum untuk fermentasi etanol menggunakan khamir Saccromyces cereviseae adalah 30 oC. Karena pada suhu 30 oC aktivitas miroba bekerja lancar, pada kondisi mikroba pada suhu tersebut dapat di peroleh konsentras 17.87 %,dari pisang raja di mana mikroorganisme sebagai biokatalis aktif sempurna yang menyebabkan laju reaksi cepat sehingga produk etanol yang di hasilkan banyak. Suhu pertumbuhan ragi pada proses fermentasi etanol yaitu antara 30 oC. Apabila suhu dibawah 30 oC dan diatas 30 oC, ragi tidak dapat bertahan hidup. Temperatur optimum untuk mengembangbiakan khamir adalah 30 oC pada waktu fermentasi, terjadi kenaikan panas, karena ekstrem. Untuk mencegah agar suhu fermentasi tidak naik, perlu pengaturan supaya suhu dipertahankan tetap 30 oC.





Gambar 3. Hubungan antara waktu fermentasi terhadap suhu optimum konsentrai
etanol yang di hasilkan
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.3 Kesimpulan
Berdasarkan tabel dan grafik pada penulisan kajian dapat di tarik kesimpulan bahwa :
1. Etanol yang diperoleh secara fermentasi dari beberapa jenis kulit pisang menggunkan khamir Saccromyces cereviseae tergantung pada kandungan karbohidrat masing-masing pisang tersebut.
2. Konsentrasi etanol paling tinggi yang didapatkan dari fermentasi kulit pisang raja,menggunakan khamir Saccromyces cereviseae yaitu 17, 87 % pada pH 4.1 dan suhu optimum 30 oC selama waktu fermentasi 2 hari
5.4 Saran
Perlu di lakukan penulisan lebih lanjut tentang kadar etanol untuk bahan yang lain khususnya limbah yang banyak mengandung polisakarida.















DAFTAR PUSTAKA

1. Anonim, 2009., Pemanfaatan Limbah Kulit Pisang Untuk Pembuatan Etanol.http//www.
Wikipedia_blokspot,. Di akses tanggal 27 oktober 2009 pukul 20.00

2. Alico,D.H., 1982, Alcohol Fuels,Production and Potential, West View Press
(Boulder) Colorado.

3. Bucle, K.A., Edwars RA, Fleet, GH dan Cotton, M., 1987, Ilmu Pangan, Universitas
Indonesia, Jakarta.

4. Chemiawan Tata., 2007. Membangun Industri Bioetanol Nasional Sebagai Pasokan Energi
Berkelanjutan Dalam Menghadapi Krisis Energi Global. Tata Chemiawan’s weblog.

5. Dwidjoseputro, D., 1989, Dasar-Dasar Mikrobiologi, Penerbit Dambatan,Bandung.

6. Fessenden, F., 1997, Kimia Organik, Jilid I, Edisi Ketiga Penerbit Erlangga. Hal 267

7. Gumbira, E.S., 1987, Bioindustri Penerangan Teknologi Fermentasi, Mediyatama, Sarana

Perkasa, Jakarta.Hal 3-5 & 264-272.

8. Gunnter, R.J. Bobbitt, J.M. dan Sewaring, 1991, Pengantar Kromatografi Diterjemahkan
Oleh Kosasih Padmawinata, Penerbi Institut Teknologi Bandung.

9. Hennell, H. 1987, On The Mutual Action Of Sulfuric Acid And Alcohol, And On The Nature
Of The Process By Which Ether Is Formed. Philosophical Transactions 118 (365-71)
10. Kosaric, N., Z. Duvnja, dan G.G. Stewart, 1981, Fuel Ethanol from Biomass: Production,
Economics and Energy , Biotech. Bioeng.

11. Kroschwitz, I.J., Winokur, M., 1990, Chemistry, General, Organic and Biological, Second
Edition, MC. Graw Hill Publishing Company,New York Hal 417-457.

12. Lehninger, A.L., 1991, Terjemahan Maggy Theniwijaya, Dasar-Dasar Biokimia,
Jilid 2, Penerbit Erlangga. Hal 103-105.

13. Machfud, 1989, Alcoholic Fermentation Of Mollasses,Edit Industria Fermentation
Vol. I Chemical Publishing Co. New York.

14. Nurhidayat.,Masdiana C. Padaga., Sri Suhartini.,2006, Mikrobiologi Industri,
Penerbit ANDI Yogyakarta

15. Rahman, A., 1994 Teknologi Fermentasi Industrial, Editor Surya Satyanegara,
Cetakan ke- 2,Arcan, Jakarta

16. `Supriyadi, A., Satuhu, Suryani.,1996, Pisang budidaya, pengolahan, dan prospek
pasar,Cetakan 6, Penebar Swadaya,Jakarta.

17. Suriawiria, S., 1986, Pengantar Mikrobiologi Umum, Penerbit Angkasa Bandung

18. Suyanti A.,Supriyadi.,2008, Pengolahan dan Prospek Pemasaran Pisang, Penebar Swadaya

Informasi Dunia Pertanian

19. Suti Jastoto., 2005, Pembuatan Etanol Secara Fermentasi dari Sisa Makanan, Skripsi
(Tidak di Publikasikan), Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilm
Pengetahuan Alam, Universitas Hasanuddin, Makassar.

20. Steriwieser A., and Co.,1985, Introduction to Organik Chemistry, Fourt Edition,
Macmilla Publishing Company, New York. Hal 207

21. Witcoff H.A., dan B.G.Reuber., 1980, Industrial Organic Chemicals In Perspective, Part
One,Raw Matrials and Manufacture.New York.