PEMBUATAN ETANOL

(dari molasse)

Tujuan Percobaan : Membuat etanol dari molasse secara fermentasi

Teori :

Selain air, etanol merupakan senyawa yang paling banyak digunakan sebagai pelarut. Pada dasarnya terdapat dua macam cara pembuatan etanol, yaitu:

1. Secara sintesa, yaitu dengan melakukan reaksi elementer untuk mengubah bahan baku menjadi etanol.

2. Secara fermentasi, yaitu dengan bantuan aktivitas mikroorganisme.

Pada pembuatan etanol secara fermentasi, merupakan cara yang konvensional,tetapi masih dipakai hingga sekarang pada industri minuman, farmasi dan kosmetika. Bahan baku untuk industri fermentasi dapat digolongkan dalam tiga jenis, yaitu:a. Bahan Sakarida : gula tebu, gula bit, molase, jus buah.b. Bahan Pati : padi-padian, kentang, gandum.c. Bahan yang mengandung selilosa : limbah kayu.

Pemilihan bahan baku yang tepat adalah sangat penting, karena selain pertimbangan mudah tidaknya bahan tersebut diperoleh, juga karena alkohol yang diproduksi dengan bahan yang berbeda akan menghasilkan kualitas yang berbeda pula.

Jenis mikroorganisme yang sering digunakan untuk proses ini adalah ragi Saccharomyces sp, seperti saccharomyces cereviseae dll. Selain itu juga, dapat digunakan schizosaccharomyces sp, zymonas mobilis. Jalur metabolik anaerobik untuk pengubahan gula menjadi etanol :

C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2 + Energi

CARA I : FERMENTASI CAIR GULA ATAU MOLASE

Untuk mendapatkan etanol, maka proses yang dilakukan adalah anaerobik (tanpa oksigen), sedangkan bila ingin memproduksi sel, maka dilakukan secara aerobik (dengan adanya oksigen). Kondisi proses pembuatan etanol yang digunakan adalah:

- Temperatur optimum : 28-32oC- pH media : 4,5-4,8- Kadar gula : 10-14%

Cara Kerja

Proses pembuatan etanol dilakukan secara tiga tahap, dilanjutkan dengan analisa hasil, yaitu:

1. Tahap pembuatan starter2. Tahap fermentasi dalam fermentor3. Tahap pemurnian dengan alat destilasi fraksionasi4. Analisa hasil

Tahap I. Pembuatan Starter

a. Peralatan :- Labu Erlenmeyer 1000 ml - Termometer- Leher Angsa - Neraca Analitik- Gelas Kimia 1000 ml - Hot Plate- terseSpatula - Kertas Saring+Funel

b. Bahan :- Ragi tape 5 gram - Urea 0,6 gram- Gula pasir 50 gram - KNO3 0,05 gram- Molase 50 gram - Na3PO4 0,05- Air bersih 500 ml - H2SO4 0,1N Secukupnya- Tepung beras 0,5 gram

c. Pelaksanaan :- Di dalam gelas kimia 1000 ml, melarutkan 50 gram gula pasir di dalam 500 ml

air. Memasteurisasikan pada 80oC selama 10 menit, kemudian mendinginkan hingga suhu ruang.

- Menyaring larutan tersebut dan menambahkan ragi tape yang telah dihaluskan, tepung beras, urea, kalsium nitrat dan natrium posfat. Mengaduk rata dan membiarkan hingga suhu ruang.

- Menyiapkan labu erlenmeyer 1000 ml dan leher angsa. Memindahkan larutan tadi ke dalam erlenmeyer, menutup dengan leher angsa yang salah satu lehernya telah terisi dengan asam sulfat.

- Menginkubasi larutan selama 3-7 hari pada suhu kamar.

Tahap II : Fermentasi didalam Fermentor

a. Peralatan dan bahan- 1 Gelas kimia 2000ml- 1 pH meter atau kertas lakmus- 1 Termometer- 1 Set peralatan fermentor- 1 Hot plate- 1 Spatula

- 1 Saringan atau kertas saring lebar+plastic funnel- 600 gram gula pasir - 6 gram urea- 6 gram tepung beras - 30 gram ragi tape- 1 gram KNO3 - 1 gram Na3PO4

- 250 ml H2SO4 0,1 N - 250 ml NaOH 0,1N

b. Pelaksanaan : Di dalam gelas kimia 2000 ml, melarutkan 600 gram gula pasir di dalam 1000

ml air dan memasteurisasikan pada 80oC selama 10 menit kemudian mendinginkan hingga suhu ruang. Pada saat bersamaan, mendidihkan kemudian mendinginkan air sebanyak 3500 ml.

Menyaring larutan gula dan menambahkan ragi tape yang telah dihaluskan, tepung terigu, urea, kalsium nitrat, dan natrium posfat ke dalam gelas kimia tersebut. Mengaduk rata dan membiarkan hingga suhu ruang. Menggabungkan dengan air (3500) tadi.

Memeriksa larutan dengan pH berkisar 4,5-4,8. Menambahkan asam atau basa yang diperlukan. Menyiapkan alat fermentor, kemudian memasukkan campuran gula + air ke dalam gelas reaktor, menambahkan larutan starter dan memeriksa kembali pH larutan. Menginkubasikan dalam fermentor selama 1 minggu pada suhu 30oC.

Tahap III : Pemurnian dengan destilasi

a. Peralatan dan bahan : - 1 set peralatan destilasi- 1 saringan- 1 larutan hasil fermentasi

b. Pelaksanaan :Mengeluarkan dan menyaring larutan dari fermentor dengan baik, kemudian

memindahkan larutan tersebut ke dalam labu didih pada peralatan destilasi. Melakukan destilasi sesuai prosedur. Menimbang produk yang didapat, dan menyimpan pada botol yang tertutup rapat.

Tahap IV. Analisa hasil

a. Peralatan dan bahan :- 10 tabung reaksi + rak- 1 set peralatan refraktometer- 1 pipet kertas- 5 ml etanol murni- 5 ml etanol hasil destilasi- 5 ml air destilasi

b. Pelaksanaan :Menyiapkan tabung reaksi dan beri label 1-10, meneteskan 0,1 ml etanol

murni ke dalam tabung 1 dan seterusnya berselang 0,1 ml hingga tabung 10. Menambahkan air ke dalam tabung-tabung tersebut sehingga volume total setiap tabung adalah 1 ml.

Menentukan indeks bias dari ke 10 campuran air dan etanol tersebut dengan menggunakan alat refraktometer. Menentukan indeks bias dari hasil percobaan.

Analisa percobaanDari hasil praktikum yang telah dilakukan dapat dianalisa bahwa pada pembuatan

etanol menggunakan ragi Saccharomyces cerevisiae, pada pembuatan etanol ini tahap pertama merupakan pembuatan starter, pada pembuatan starter ini alat yang digunakan harus benar benar steril karena jika tidak maka akan berdampak pada terkontaminasinya etanol yang akan dibuat. Pada pembuatan starter ini juga, etanol yang harus dibuat harus benar-benar tertutup karena pada pembuatan etanol merupakan proses anaerob(tidak menggunakan oksigen) serta untuk menjaga kontaminasi yang diakibatkan oleh hewan,seperti semut karena dalam percobaan kali ini, menggunakan gula dan hal lainnya yang perlu diperhatikan yaitu pH dari larutan yang dibuat.

Pada percobaan yang telah kami lakukan, pada pembuatan starter ini pertama yaitu memanaskan air untuk membuat aquadest tersebut menjadi steril, lalu memasukkan bahan bahan kimia seperti KNO3, NA3PO4, urea, tepung beras, serta gula pasir, tetapi untuk ragi belum dimasukkan karena jika tetap dimasukkan ketika masih dalam keadaan yang masih panas akan mengakibatkan mikroorganisme untuk fermentasi akan mati, jadi ragi dimasukkan ketika larutan telah mencapai suhu ruang.

Pada tahap kedua yakni pembuatan etanol dalam skala besar dengan mengguanakan fermentor, hal yang dilakukan masih sama pada saat pembuatan starter tetapi dengan mengguanakan skala yang lebih besar. Hal yang perlu diperhatikan yaitu pengaturan suhu dan kecepatan putar pada fermentor, karena jika terlalu cepat ataupun terlalu lambat maka akan mempengaruhi hasil dari etanol yang dihasilkan nanti.

Pada tahap ketiga yakni destilasi,yaitu teknik pemisahan suatu zat dengan menggunakan perbedaan titik didih, dalam hal ini untuk memisahkan etanol digunakan paraffin sebagai media panas, hal yang perlu diperhatikan yaitu titik didih dari suatu zat dalam hal ini etanol agar nantinya tidak tercampur dengan air.

Tahap akhir yaitu pemeriksaan nyala pada etanol, yaitu dengan membakar etanol yang didapat pada hasil destilasi. Pada percobaan yang telah kami lakukan tidak terdapat nyala pada etanol yang kami buat, ini mengindikasikan bahwa kadar alcohol yang terdapat pada etanol yang kami buat sangat sedikit sehingga tidak menghasilkan nyala.

Pada pembuatan etanol dengan menggunakan nasi yang kami lakukan dirumah,setelah didestilasi walaupun sangat sedikit etanol yang dihasilkan,tetapi etanol yang dihasilkan ketika di test nyala,menghasilkan nyala berwarna berwarna biru ini berarti kadar alcohol yang terdapat padahasil destilasi kami cukup tinggi.

KesimpulanDari data percobaan, analisa hasil dan percobaan yang telah dilakukan dapat

disimpulkan bahwa:-  Pada pembuatan etanol yaitu menggunakan ragi Saccharomyces cerevisiae, dalam

keadaan anaerob yaitu tidak menggunakan oksigen.-  Penggunaan alat pada pembuatan etanol haruslah benar-benar steril untuk

menghindari terkontaminasinya etanol yang dibuat.- pH media pada pembuatan etanol haruslah bekisar pada 4,5 – 4,8- Temperatur optimum untuk mikroorganisme berkembang yaitu berkisar pada 28 –

320c.-  Kadar gula yang digunakan pada media yaitu berkisar pada 10 -14 %.- Pada proses destilasi, mengunakan paraffin sebagai media panas dan titik didih

etanol harus diperhatikan.