Maharani Sandiana Lukito 12-1102_THP-C

7/21/2019 Maharani Sandiana Lukito 12-1102_THP-C

1/14


2/14

BAB I' PEN(A#ULUAN

1'1 Latar Belakan)

Bioetanol merupakan etanol yang dibuat dari biomassa yang mengandung

komponen gula, pati, maupun selulosa. Bioetanol biasanya dimanfaatkan

sebagai bahan untuk membuat minuman keras, untuk keperluan medis, sebagai

zat pelarut, pemanfaatan bioetanol sebagai bahan bakar alternatif. Bioetanol

dapat dengan mudah diproduksi dari bahan bergula, berpati dan berserat.

Dengan berkembangnya proses sakarifikasi bahan - bahan berpati

menggunakan enzim, bahan baku pembuatan etanol juga berkembang dari gulake pati. Pati adalah polimer gula atau sakarida. Jika pati dipecah akan

menghasilkan gula yang bisa difermentasi menjadi etanol.

Labu kuning (Cucurbita Moschata Durch) merupakan bahan pangan yang

kaya kandungan gizinya yaitu mengandung arbohidrat !,! g, protein "," g

#itamin $ "%& g, $ir '" g, dan mineral ()ue et al., *&&%+. Daging buahnya

mengandung antioksidan sebagai penangkal berbagai jenis kanker. anaman

Labu uning biasanya hanya ditanam sebagai tanaman sampingan, namun

jumlah produksi labu tetap melimpah. Jumlah produksi yang melimpah tidak

diimbangi dengan pemanfaatan yang optimal. aat ini sedang diusahakan

secara intensif pemanfaatan bahan - bahan yang mengandung serat kasar

dengan karbohidrat yang tinggi, dimana semua bahan yang mengandung

karbohidrat dapat diolah menjadi bioethanol. engingat kandungan karbohidrat

dan gula yang cukup tinggi, labu kuning memungkinkan untuk dimanfaatkan

sebagai bahan baku pembuaatan bioetanol.

Produksi bioetanol (alkohol+ dihasilkan melalui proses fermentasi gula

sederhana dengan bantuan mikroorganisme. ikroorganisme utama yang

digunakan dalam fermentasi bioetanol adalah ragi yaitu Saccharomyces

cerevisiae yang dapat memproduksi etanol dalam jumlah besar ($stuty,"''"+.

Saccharomy cescerevisiae dapat mengkon#ersi gula menjadi etanol karena

adanya enzim in#ertase dan zimase. Jika gula yang tersedia dalam substrat

merupakan gula disakarida maka enzim in#ertase akan bekerja menghidrolisis

disakarida menjadi monosakarida. etelah itu, enzim zymase akan mengubah

monosakarida tersebut menjadi alkohol dan /0*.


3/14

Dalam penelitian ini, labu kuning (Cucurbita moschata Durch) dijadikan

sebagai bahan baku bioetanol dengan #ariasi lama fermentasi menggunakan

Saccharomyces cerevisiae.elama ini labu kuning (Cucurbita moschata Durch)

hanya memanfaatkan kandungan patinya, sedangkan komponen - komponen

biomassa seperti selulosa dan hemiselulosa yang juga mempunyai potensi

menghasilkan bioetanol belum dimanfaatkan secara maksimal. aka dari itu,

penelitian ini perlu dilakukan untuk lebih meningkatkan potensi labu kuning

sebagai bahan alternatif pada pembuatan bioetanol.

1'2 Peru*u+an Ma+alah

erbatasnya pengetahuan masyarakat akan manfaat komoditas pangan, aat

ini sedang diusahakan secara intensif pemanfaatan bahan - bahan yang

mengandung serat kasar dengan karbohidrat yang tinggi, dimana semua bahan

yang mengandung karbohidrat dapat diolah menjadi bioethanol. Labu kuning

potensial untuk dikembangkan menjadi suatu produk yang memiliki nilai lebih

sebagai bahan pembuatan bioetanol. Bioetanol dihasilkan melalui proses

fermentasi gula sederhana dengan bantuan mikroorganisme. ikroorganisme

utama yang digunakan dalam fermentasi etanol yaitu ragi. Saccharomyces

cerevisiae merupakan ragi yang digunakan dalam proses fermentasi bioetanol.

Berdasarkan latar belakang di atas maka rumusan permasalahan dalam

penelitian ini adalah mengembangkan alternatif teknologi pembuatan Bioetanol

berbasis labu kuning (Cucurbita Moschata Durch) 0leh Saccharomyces

cerevisiae. 1ntuk mengetahui bagaimana pengaruh penambahan

Saccharomyces cerevisiae terhadap bioetanol yang dihasilkan dan bagaimana

pengaruh 2aktu lama fermentasi terhadap bioetanol yang dihasilkan.


4/14

1', Tu-uan Penelitian$dapun tujuan dari penelitian ini adalah sebagai berikut3

". emanfaatkan labu kuning (Cucurbita moschata Durch) sebagai bahanbaku pembuatan bioetanol.

*. engetahui proses pembuatan bioetanol berbahan baku labu kuning4. engetahui pengaruh lama fermentasi terhadap kadar alkohol dan Ph

selama proses fermentasi bioetanol menggunakan Saccharomyces

Cereviceae.

1'& Man.aat Penelitian

Beberapa manfaat yang dapat diambil dari penulisan karya ilmiah iniadalah sebagai berikut 3

". eningkatkan nilai guna dan ekonomi dari Labu uning*. engetahui manfaat labu kuning sebagai bahan baku pembuatan

bioetanol.4. engetahui lama fermentasi yang optimal dalam fermentasi bioetanol

dengan Saccharomyces Cereviceae

BAB II' TIN"AUAN PUSTAKA

2'1 La/u Kunin) (Cucurbita moschata Durch)


5/14

anaman labu kuning merupakan suatu jenis tanaman sayuran menjalar

dari famili Cucurbitaceae, yang tergolong dalam jenis tanaman semusim yang

setelah berbuah akan langsung mati. anaman labu kuning ini telah banyak

dibudidayakan di negara - negara $frika, $merika, 5ndia dan /ina. anaman ini

dapat tumbuh didataran rendah maupun dataran tinggi. Di 5ndonesia labu kuning

memiliki nama yang cukup dikenal yaitu 2aluh, sedangkan secara ilmiah Labu

kuning disebut Cucurbita Moschata

Labu uning banyak mengandung gizi yang cukup lengkap seperti beta

karoten atau pro#itamin $ yang bermanfaat bagi kesehatan. elain itu, labu

kuning juga mengandung zat gizi seperti protein, karbohidrat, beberapa mineral

seperti kalsium, fosfor, besi serta #itamin yaitu #itamin B dan / (6endrasty,

*&&4+. Di 5ndonesia labu kuning memiliki nama yang cukup dikenal yaitu 2aluh,

sedangkan secara ilmiah Labu kuning disebut Cucurbita Moschata (7ida2ati,

*&&&34+. Berikut klasifikasi pada labu kuning 3

lasifikasi ilmiah labu kuning 3

Di#isi 3 permatophytaub di#isi 3 $ngiospermae

elas 3 Dicotyledonae

0rdo 3 /ucurbitales

8amilia3 /ucurbitaceae

9enus 3 /ucurbita

pesies 3 Cucurbita moschata Durch

Labu kuning (Cucurbita moschata Durch) juga dikenal kaya akan

karotenoid yang berfungsi sebagai antioksidan yang melindungi sel dan jaringan

dari kerusakan akibat adanya radikal beba dalam tubuh. Daging buahnya

mengandung antioksidan sebagai penangkal berbagai jenis kanker.idak hanya

itu kandungan beta-carotene yaitu sumber antioksidan dalam labu kuning

mampu mencegah penuaan dini dan kanker. arena kandungan gizinya yang

lengkap ini, labu kuning dapat menjadi sumber gizi yang sangat potensial bagi

masyarakat yang membutuhkannya.


6/14

elama ini labu kuning dimanfaatkan sebagai bahan pangan dan

sayuran. $ngka produksi labu kuning yang cukup tinggi, namun pemanfaatan

labu kuning sampai saat ini kurang optimal, maka perlu dilakukan peningkatan

pemanfaatan labu kuning. alah satu cara untuk meningkatkan pemanfaatan

labu kuning adalah dengan mengolah labu kuning sebagai bahan pembuatan

bioetanol. Penyebabnya adalah terbatasnya pengetahuan masyarakat akan

manfaat komoditas pangan. aat ini sedang diusahakan secara intensif

pemanfaatan bahan-bahan yang mengandung serat kasar dengan karbohidrat

yang tinggi, dimana semua bahan yang mengandung karbohidrat dapat diolah

menjadi bioethanol.

2'2 Bioetanol

Bioetanol merupakan etanol atau kependekan dari etil alkohol (/*6:06+ atau

sering juga disebut dengan grain alcohol. ;tanol berbentuk cairan tidak ber2arna

dan mempunyai bau khas. Bahan baku pembuatan etanol berasal dari berbagai

tanaman, baik yang secara langsung menghasilkan gula sederhana seperti tebu,

gandum manis ataupun yang menghasilkan pati seperti jagung, ubi kayu dan

gandum. Bioetanol dapat dipergunakan sebagai bahan bakar alternatif memiliki

beberapa keunggulan yaitu mampu menurunkan emisi /0* hingga "%


7/14


8/14

etanol, 44,4< karbondioksida, dan *,:< asam asetat. Pada tahun "%"& lebih

lanjut 9ay Lussac memperkenalkan persamaan reaksi yang dikenal sebagai

persamaan 9ay Lussac yang ditunjukkan diba2ah ini 3

Persamaan @eaksi on#ersi 9lukosa enjadi ;tanol

8ermentasi menurut jenis medianya dapat dibedakan menjadi dua, yaitu

fermentasi media padat dan media cair. 8ermentasi media padat adalah

fermentasi yang subtratnya tidak larut dan tidak mengandung air bebas, tetapi

cukup mengandung air untuk keperluan mikroba. 8ermentasi media cair adalah

proses fermentasi yang subtratnya larut atau tersuspensi dalam media cair.

8ermentasi media padat umumnya berlangsung pada media dengan kadar air

berkisar antara !& - %&


9/14

ahap fermentasi merupakan tahap kedua dalam proses produksi

bioetanol. Pada tahap ini terjadi pemecahan gula - gula sederhana menjadi

etanol dengan melibatkan enzim dan ragi. 8ermentasi dilakukan pada kisaran

suhu *?-4*o/. Laju a2al produksi etanol dengan menggunakan khamir akan

meningkat pada suhu yang lebih tinggi, namun produktifitas keseluruhan

menurun karena adanya pengaruh peningkatan etanol yang dihasilkan (@atledge

"''"+.Lama fermentasi pada proses produksi bioetanol sangat mempengaruhi

kadar bioetanol yang dihasilkan. emakin lama 2aktu fermentasi maka semakin

tinggi kadar bioetanol yang dihasilkan. Jika bioetanol yang terkandung di dalam

substrat tinggi maka hal ini justru akan berpengaruh buruk terhadap

pertumbuhan Saccharomycescerevisiae.

2'& Saccharomyces cerevisiae

Saccharomyces cerevisiae termasuk ke dalam kelasAscomycetes yang

dicirikan dengan pembentukan askus yang merupakan tempat pembentukan

askospora. Saccharomyces cerevisiaememperbanyak diri secara aseksual yaitu

dengan bertunas (Pelezar dan /han "'%!+. Dinding sel Saccharomyces

cerevisiae terdiri dari komponen - komponen glukan, manan, protein,kitin danlemak (7aluyo *&&A+.

Saccharomyces cerevisiae sering digunakan dalam fermentasi etanol

karena sangat tahan dan toleran terhadap kadar etanol yang tinggi ("*-"%< ##+,

tahan pada kadar gula yang cukup tinggi dan tetap aktif melakukan fermentasi

pada suhu A - 4*o/. Saccharomy cescerevisiae dapat mengkon#ersi gula

menjadi etanol karena adanya enzim in#ertase dan zimase. Dengan adanya

enzim - enzim ini Saccharomyces cerevisiae memiliki kemampuan untuk

mengkon#ersi baik gula dari kelompok monosakarida maupun dari kelompok

disakarida. Jika gula yang tersedia dalam substrat merupakan gula disakarida

maka enzim in#ertase akan bekerja menghidrolisis disakarida menjadi

monosakarida. etelah itu, enzim zymase akan mengubah monosakarida

tersebut menjadi alkohol dan /0*. 6al ini sesuai dengan pernyataan

Judoamidjojo etal.("''*+, yang menyatakaan bah2a Saccharomyces cerevisiae

dapat menghasilkan etanol yang berasal dari fermentasi gula. 9ula akan diubah

menjadi bentuk yang paling sederhana oleh enzim in#ertase baru kemudian gula


10/14

sederhana tersebut akan dikon#ersi menjadi etanol dengan adanya enzim

zymase.

Saccharomyces cerevisiae mempunyai akti#itas optimum pada suhu 4-

4:o/ dan tidak aktif pada suhu lebih dari A& o/. Saccharomyces cerevisiae dapat

memfermentasi glukosa, sukrosa, galaktosa serta rafinosa (unkee dan ardon

"'?&+. Biakan Saccharomyces cerevisiae mempunyai kecepatan fermentasi

optimum pada p6 A,A% (6arrison dan 9raham "'?&+. @endemen alkohol dari

heksosa dalam fermentasi menggunakan khamir dari genus accharomyces

dapat mencapai '& < (Boyles "'%A+. Proses fermentasi oleh accharomyces

adalah proses pengubahan sebagian besar energi dari gula ke dalam bentuk

etanol.

*.A." @agi

@agi atau khamir adalah jamur yang terdiri dari satu sel, dan tidak

membentuk hifa. ermasuk golongan jamur $scomycotina. @eproduksi dengan

membentuk tunas (budding+. /ontoh dan peranan @agi hamir 3

"+ accharomyces cere#ciae3 berfungsi untuk pembuatan roti, tape, dan

alkohol.*+ accharomyces tuac3 berfungsi untuk mengubah air niral legen menjadi

tuak.4+ accharomyces ellipsoideus3 berfungsi untuk peragian buah anggur menjadi

anggur minuman (akhyasrinuki , *&""+.

@agi yang digunakan pada penelitian ini yaitu ragi tape ikroorganisme ini

dipilih karena ragi tape adalah Saccharomyces cerevicae yang dapat

memproduksi alkohol dalam jumlah besar dan mempunyai toleransi pada kadar

alkohol yang tinggi. adar alkohol yang dihasilkan sebesar %-*&< pada kondisi

optimum. Bakteri tidak banyak digunakan untuk memproduksi alkohol secara

komersial, karena bakteri tidak dapat tahan pada kadar alkohol yang tinggi

(udarmadji ., "'%'+.

2'0 #iote+i+

hamir yang sering dipergunakan dalam proses fermentasi etanol adalah

Saccharomyces cereviseae. Saccharomyces cerevisiae merupakan


11/14

mikroorganisme utama yang sering digunakan dalam fermentasi bioetanol,

karena sangat tahan dan toleran terhadap kadar etanol yang tinggi ("*-"%< ##+,

tahan pada kadar gula yang cukup tinggi dan tetap aktif melakukan fermentasi

pada suhu A - 4*o/. ecara umum khamir dapat tumbuh dan memproduksi

etanol secara efisien pada p6 4,:-!,& dan suhu *%-4:o/. Jika bioetanol yang

terkandung di dalam substrat tinggi maka hal ini justru akan berpengaruh buruk

terhadap pertumbuhan Saccharomyces cerevisiae.

Pada saat proses produksi bioetanol haru memperhatikan proses lama

fermentasi, karena dapat mempengaruhi kadar bioetanol yang dihasilkan.

emakin lama 2aktu fermentasi maka semakin tinggi kadar bioetanol yang

dihasilkan.

BAB III' METO(OLOGI PENELITIAN


12/14

,'1 Ranan)an PenelitianPenelitian ini dilakukan di laboratorium Biokimia dan

ikrobiologi 8akultas eknologi Pertanian, 1ni#ersitas Jember.

,'2 Bahan dan Alat4.*." Bahan

Bahan baku yang digunakan dalam penelitian ini adalah Labu

uning (Cucurbita Moschata Durch). ikroorganisme yang digunakan

untuk fermentasi adalah Saccharomyces cerevisiaeyang diperoleh di

Laboratorium ikrobiologi 1ni#ersitas Jember

4.*.* $lat

$lat yang digunakan dalam penelitian ini adalah ;rlenmeyer,

Buret, Beaker glass, Pemanas, 9elas ukur, Labu takar, ermometer,

elang, /orong, Pipet, ompor listrik, ertas saring, Ceraca analitis,

Pengaduk, p6 meter, magnetik stirrer.


13/14

(A$TAR PUSTAKA

$stuty, ;. D, Fermentasi Etanol ulit !uah "isang, Penerbit 19, ogyakarta

,"''".

B. @. 9ibson, . J. La2rence, J. P. @. Leclaire, /. D. Po2ell dan . $. mart,

=east responses to stresses associated 2ith industrial bre2ery handling>

FEMSMicrobiology #evie$s, #ol. 4", no. :, hal :4:E:!', *&&?.

Djoko 7iyono. ("'':+. 6and out teknologi fermenasi. ogyakarta3 Pascasarjana

19.

9.. 7alker, =Bioethanol3 science and technology of fuel alcohol>.

BookBoon.com.8rederiksberg, Denmark, *&"&.

6arrison J. 9raham J9J. "'?&. east in Destilery Practice. $cademic Press,

Ce2 ork.

6endrasty. 6. . *&&4. %e&ung 'abu uning "embuatan an "emanfaatannya.

anisus,ogyakarta.

J. 6arrison dan J. /. J. 9raham, =east in Distilery Practice>, $cademic Press.

London, ;ngland, "'?&.

unkee D, / J ardon. "'?&. east *ine Ma+ing. $cademic Pre, London.

Pelezar , /han ;/. "'%!. Dasar-Dasar Mi+robiologi. erjemahan @

6adioetomo, 5ma, jitrosomo, L $ngka. 15-Press, Jakarta.

@atledge /. "''". east Physiology-icro-ynopis. J !io&rocess Engineering

!3"':-*&4.

aherzadeh J, arimi . *&&?. Enyme-!ase yrolysis "rocess for Ethanol

from 'ignocellulosic Material. @e#ie23 J Bio@eources * (A+ 3 ?&?-?4%.


14/14

uite, .8. ("''*+. Strategies for %he enetic Mani&ulation of Saccharomyces

cerevisiae. @e# Biotech "*3 ":?-"%%.

7aluyo L.*&&A. Mi+robiologi /mum. 1 Press, alang.

7idayati.; dan Damayanti, *&&&, Ane+a "anganan 'abu uning, rubus

$grisarana, urabaya.

Maharani Sandiana Lukito 12-1102_THP-C

Documents

Transcript of Maharani Sandiana Lukito 12-1102_THP-C