BAB IPENDAHULUAN

I. 1. Latar BelakangBioetanol merupakan salah satu biofuel (bahan bakar cair dari pengolahan tumbuhan) disamping biodiesel. Bioetanol adalah etanol yang dihasilkan dari fermentasi yang menggunakan mikroorganisme Saccharomyces Cerevisiae. Bioetanol sangat berguna dalam kehidupan sehari-hari, sebagai bahan bakar, bahan dasar industry farmasi, campuran dalam minuman dan makanan. Pada percobaan yang akan dilakukan sumber gula berasal dari buah semangka.Semangka adalah tanaman rambat yang memiliki buah berair berwarna merah dan memiliki kulit yang keras. Kandungan karbohidrat semangka 2.55 gram dengan kandungan gula sebesar 6.2 gram dan serat dengan sebesar 0.4 gram. Kandungan gula inilah yang biasanya digunakanuntuk diubah sebagai bahan dasar pembuatan etanol. Setiap tahunnya, sekitar dua puluh persen dari hasil panen semangka tidak dimanfaatkan karena bentuk yang tidak sesuai permintaan. Hal ini bisa menjadi pemanfaatan bahan dasar untuk bioethanol.Bioethanol saat ini digunakan sebagai bahan bakar alternative pengganti BBM karena keunggulannya mampu menurunkan emisi CO2 hingga 18%. Biaya produksi bioetanol tergolong murah karena sumber bahan bakunya dari limbah pertanian yang memiliki nilai ekonomis rendahI.2. Tujuan Percobaan1. Membuat alkohol dari buah semangka dengan variable yaitu sari buah 200ml Ditambah 25%V starter dengan kadar Glukosa untuk variable 1, 2, 3 berturut-turut adalah 10%, 12%,14%2. Membandingkan konversi alkohol hasil proses fermentasi 3. Mengetahui fenomena yang terjadi pada fermentasi alkohol.

I.3. Manfaat Percobaan1. Mengetahui cara pembuatan alkohol dari buah semangka dengan variable yaitu sari buah 200ml ditambah 25%V starter dengan kadar Glukosa untuk variable 1, 2, 3 berturut-turut adalah 10%, 12%,14%2. Dapat membandingkan konversi alkohol hasil proses fermentasi3. Dapat mengetahui fenomena yang terjadi pada fermentasi alkoholBAB IITINJAUAN PUSTAKA

II.1. Spesifikasi Bahan BakuKandungan jus semangka atau lebih tepatnya buah semangka, antara lain gula yang akan difermentasi seperti sukrosa, fruktosa dan glukosa ( sekitar 70g/L hingga 200 g/L), asam organik; 400 mg N/L asam amino dalam bentuk nitrogen. Berdasarkan kandungan-kandungan yang terdapat didalamnya, buah semangka dapat digunakan sebagai bahan dasar dalam fermentasi alkohol dengan lebih dari 50% dari sebuah buah semangka siap untuk difermentasi menjadi alcohol. Warna merah pada semangka disebabkan oleh kandungan lycopene dalam semangka yang berfungsi menjadi zat antioskidan. L-citruline, kandungan yang terdapat pada buah semangka yang secara alami mendetoksifikasi ammonia dan menghasilkan L arginine. Kandungan asam amino yang terdapat pada buah semangka dapat membantu perkembangan mikroba penfermentasi (Saccharomyces cerevisiae) dan proses fermentasi secara maksimal dalam jumlah 15 35 mol /ml.(Wayne W Fish, 2009)

II.2. Bioetanol Bioetanol adalah bahan bakar nabati yang tak pernah habis selama mentari masih memancarkan sinarnya, air tersedia, oksigen berlimpah, dan kita mau melakukan budidaya pertanian. Sumber bioetanol dapat berupa singkong, ubi jalar, tebu, jagung, sorgum biji, sorgum manis, sagu, aren, nipah, lontar, kelapa dan padi. Produksi bioetanol dari tanaman yang mengandung pati atau karbohidrat, dilakukan melalui proses konveksi karbohidrat menjadi glukosa (gula). Bioetanol secara umum dapat digunakan sebagai bahan baku industry turunan alcohol dan campuran bahan bakar kendaraan.Grade bioetanol berbeda sesuai dengan penggunaannya. Bioetanol yang mempunyai grade 90% - 96%, 5% volume digunakan pada industri. Sedangkan grade 96% - 99%, 5% volume digunakan dalam campuran untuk miras dan bahan dasar industri farmasi.(Hendrawan Arif, 2014)

II.3. StarterStarter adalah populasi mikroba dalam jumlah dan kondisi fisiologis yang siapdiinokulasikan pada media fermentasi. Tujuan pembuatan starter untuk memperbanyak yeast dan untuk melatih yeast tersebut pada kondisi yang akan difermentasi. Syarat yeast yang dapat dipakai dalam proses fermentasi:1. Mempunyai kemampuan tumbuh dan berkembang biak dengan cepat dalam membuat struktur yang sesuai2. Dapat menghasilkan enzim dengan cepat untuk mengubah gula menjadi alcohol3. Mempunyai daya fermentasi yang tinggi terhadap glukosa, fruktosa, galaktosa dan maltose4. Tahan terhadap mikroba lainII.4. FermentasiFermentasi berasal dari kata fervere yang berarti mendidih. Hal ini terjadi pada gejala fermentasi yang terlihat gelembung udara yang merupakan akibat katabolisme anaerob yang menghasilkan CO2. Mulanya fermentasi digunakan untuk menunjukkan proses perubahan glukosa menjadi alcohol yang berlangsung anaerob, kemudian berkembang menjadi seluruh perombakan senyawa organic yang dilakukan mikroorganisme yang melibatkan enzim yang dihasilkannya. Produk fermentasi dapat digolongkan menjadi 4 jenis yaitu produk biomassa, produk enzim sintetis, produk metabolit primer serta produk transformasi.

Jalur HDPMekanisme fermentasi alcohol:

2NAD, 2NaOHGlukosa 2 Piruvat

Dehidrogenasi asetaldehid + NADHEthanol2 Asetaldehid

Piruvat dkarboksilasiCH3-CO-KOA + NADH CH3CHO +KOA

Piruvat dkarboksilasiCH3COCOH CH3CHO + CO2CH3NADH3 CH3CH2OH + NADFermentasi alcohol dapat menggunakan bakteri lajur peruraian glukosa melaluilajur HDEP, namun demikian dapat dengan bakteri yang melalui jalur HDP seperti Sarcins ventricoli.ATPGlukosaADPHeksokinaseGlukosa 6 PhosphatNAD, NADH6 Phosphat GlukonatH2OPhospoglukonat dehidrase2 Keto 3 Deoksiglukonat 6 Phospat (KDOP)

NADNADH 2 piruvat2ADP, 2ATPAcetaldehidGliseraldehid 3 Phospat + CO2NADHNADEtanol

BAB IIIMETODOLOGI PERCOBAAN

ALKOHOL

Laboratorium Mikrobiologi IndustriIII.1. Bahan yang digunakan1. Sari buah semangka2. Glukosa 3. KH2PO4 dan MgSO4 4. NaOH 5. H2SO4 6. Indikator MB 7. Aquadest 8. Ragi roti (Fermipan) 9. Fehling A dan Fehling B. III.2. ALAT YANG DIGUNAKAN1. Beaker Glass2. Kompor Listrik3. Indikator Ph4. Labu takar5. Cawan petri6. Buret, Statif, Klem7. Erlenmeyer8. Pipet tetes9. Gelas ukur10. Panic11. Picnometer12. Timbangan III. 3. Cara KerjaA. Pembuatan Starter1. Sari buah semangka sebanyak 600 ml disiapkan dan dibagi menjadi 200 ml , lalu 1 gr/l KH2PO4 , 1 gr/l MgSO4 , dan 2 gr/l urea ditambahkan sebagai nutrient.2. Larutan tersebut disterilkan dengan cara dididihkan. 3. Larutan didingikan pada suhu kamar.4. pH diatur hingga 4.55. a. 1 gram/liter ragi roti (fermipan) ditambahkan ke dalam larutan tersebut.b. 2 gram/liter ragi roti (fermipan) ditambahkan ke dalam larutan tersebut.c. 3 gram/liter ragi roti (fermipan) ditambahkan ke dalam larutan tersebut.7. Jumlah yeast dihitung menggunakan hemositometer8. Larutan didiamkan selama 2 hari (menghitung yeast setiap harinya)

Cara Perhitungan Jumlah Mikroorganisme dengan Hemasitometer1. Sampel diambil 1 ml kemudian diincerkan hingga 10 ml, diambil 1 ml lagi kemudian diencerkan kembali hingga 10 ml.2. Jumlah mikroba dihitung dengan hemositometer

Gambar 3.1 TTampilan hemositometer menggunakan mikroskop

Jumlah mikroorganisme per sampel :

B. Fermentasi Media1. Analisis Glukosa Standar1.1 Pembuatan glukosa standar1.2 Melarutkan 1,25 gram glukosa annihidrit sampai 500 ml1.3 Standardisasi kadar glukosaa. 5 ml glukosa standard diambil, diencerkan sampai 100 ml, diambil 5 ml, dan dinetralkan pHnyab. 5 ml fehling A dan 5 ml fehling B diambilc. Dipanaskan hingga 60o s.d 70o Cd. Dilakukan titrasi dengan glukosa standar sambil dipanaskan 60o s.d 70o C sampai warna biru hampir hilang lalu menambahkan 2 tetes MBe. Dilakukan titrasi kembali dengan glukosa standar sambil dipanaskan 60o s.d 70o C sampai warna biru menjadi merah bataf. Kebutuhan titran dicatat F= V titran

2. Mempersiapkan sari buah2.1 Sari buah disiapkan yang telah bebas dari ampas sesuai variable2.2 Sari buah disterilkan dengan cara pendidihan2.3 Didinginkan sampai suhu kamar, lalu mengatur pH 4.5

3. Mengukur kadar glukosa sari buah3.1 Densitas sari buah diukur3.2 Harga M dicari [Lihat langkah Kerja terakhir]3.3. kadar glukosa sari buah dihitung dengan rumus berikut :

%SB = 4. Menentukan kadar glukosa substrat4.1 Kadar glukosa substrat sebelum fermentasi diatur sebesar 10 %,12%, 14%4.2 Contoh : Bila dalam substrat, diinginkan kadar glukosa 14%Bila %SB > 14%, memerlukan pengenceran :14 % = Bila %SB < 14%, memerlukan penambahan sukrosa :14 % = Berat sukrosa = X mol . 342gr/mol = Y gramMelarutkan Y gram ke dalam substrat tersebut

5. Fermentasi media sari buah5.1 Substrat yang telah diatur kadar glukosanya diambil5.2 Starter ditambahkan sesuai variable5.3 Densitas dan volume konstan diukur sebelum fermentasi5.4 Fermentasi anaerob dilakukan selama 5 hari

C. Analisa Hasil1. Densitas diukur setelah fermentasi 2. Nilai F dan M dicari3. Analisa kadar glukosa hasil fermentasi dengan rumus :

D. Cara penentuan M (M=Vtitran)

1. 5 ml sari buah diambil, diencerkan hingga 100 ml, diambil 5 ml dan dinetralkan pHnya. 2. 5 ml fehling A dan 5 ml fehling B ditambahkan, ditambahkan 5 ml glukosa standar yang telah diencerkan. 3. Dipanaskan hinga 600 s.d. 700 C4. Titrasi dengan glukosa standar sambil dipanaskan 600 s.d. 700C, sampai warna biru hampir hilang, lalu menambahkan 2 tetes MB 5. Titrasi dilakukan kembali dengan glukosa standar sambil dipanaskan 600 s.d. 700C sampai warna biru menjadi merah bata 6. Kebutuhan titran dicatat

DAFTAR PUSTAKA

Arif, Hendrawan. 2014. Pemanfaatan limbah Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS) dalam pembuatan Bioetabol dengan Metode Hidrolisis dan Fermentasi. https://www.academia.edu/9452673/Pemanfaatan_limbah_Tandan_Kosong_Kelapa Sawit_TKKS_dalam_embuatan_Bioetabol_dengan_Metode_Hidrolisis_dan_Fermentasi. diakses pada 19 Maret 2015.Fish, Wayne W, dkk. 2009. Watermelon juice: a promising feedstock supplement, diluent, and nitrogen supplement for ethanol biofuel production. http://www.ncbi.nlm .nih.gov/pmc/articles/PMC2746207/. diakses pada 19 Maret 2015.