KADAR GLUKOSA KULIT UBI KAYU (Manihot esculenta Crantz) MELALUI HIDROLISA ENZIMATIS SEBAGAI ALTERNATIF

BAHAN BAKU BIOETHANOL

Rini Kartika Dewi, Siswi Astuti, Faidliyah Nilna MinahProgram Studi Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri Institut Teknologi Nasional Malang

Jl. Bendungan Sigura-gura no. 2 Malang

Abstract

Kulit ubi kayu merupakan limbah yang berpotensi untuk diolah menjadi bietanol yang kemudian digunakan sebagai pengganti bahan bakar minyak. Selama ini kulit ubi kayu yang masih mempunyai kandungan karbohidrat sebesar 31,6% hanya menjadi limbah atau hanya dimanfaatkan sebagai campuran pakan ternak saja. Penelitian ini mencoba untuk mendapatkan glukosa dari kulit ubi kayu tersebut melalui proses hidrolisa enzimatis yang selanjutnya dapat digunakan sebagai bahan pembuatan bioetanol. Proses pembuatan bioetanol terdiri dari dua tahap, yaitu hidrolisa enzimatis dan fermentasi. Tujuan penelitian ini adalah untuk menerapkan proses hidrolisa secara enzimatis pada kulit ubi kayu dan mengkaji beberapa variabel yang berpengaruh dalam proses hidrolisa pati untuk menghasilkan glukosa dengan kadar yang tinggi. Kulit ubi kayu dihidrolisa dengan menggunakan katalis enzimatis dengan variabel konsentrasi enzim (1.5, 3, 4.5, 6, 7.5)% dan lama waktu hidrolisa (24, 36, 48, 60 dan 72) jam didapatkan hasil yang tertinggi adalah pada konsentrasi enzim 6 % dan lama waktu hidrolisa 72 jam.

Kata kunci : Enzim, Kulit Ubi Kayu, Hidrolisa

PENDAHULUAN

Ubi kayu merupakan salah satu makanan pokok di Indonesia yang sangat banyak ragam

dan varietasnya, hal ini dikarenakan keberadaannya dapat digunakan sebagai pengganti beras

dan jagung yang merupakan bahan pokok sebagian besar masyarakat Indonesia. Dengan

semakin berkembangnya pengetahuan serta kemajuan teknologi, maka ubi kayu tidak hanya

terbatas dikonsumsi begitu saja sebagai bahan makanan tetapi dapat diolah menjadi tepung,

indutri makanan, industry makanan ternak, kerupuk, keripik serta dapat juga diolah menjadi

alcohol.

Dengan semakin luasnya baik industry atau home industry yang mengolah dengan bahan

baku dari ubi kayu akan mengakibatkan produk sisa atau limbah yang dihasilkan semakin

banyak, baik berupa limbah padat seperti ampas, kulit ubi kayu ataupun limbah cair. Selama

ini kulit ubi kayu banyak yang dibuang begitu saja atau diolah menjadi kompos, padahal

komposisi di dalam ubi kayu masih terdapat kandungan karbohidrat yang cukup tinggi.

Sehingga hal tersebut dapat diolah menjadi salah satu sumber energy yang ramah lingkungan.

Setiap kilogram ubi kayu biasanya dapat menghasilkan 15 – 20 % kulit ubi kayu. Kulit ubi

kayu mempunyai komposisi yang terdiri dari karbohidrat dan serat. Menurut (Muhiddin dkk,

2000, Karena kandungan pati yang cukup tinggi pada kulit ubi kayu menjadikan bahan

tersebut dapat digunakan sebagai sumber energi bagi mikroorganisme. Sedangkan Grace

1977, mengemukakan bahwa kandungan kulit ubi kayu yang dihasilkan sekitar 8-15 % dari

berat umbi yang dikupas sedangkan kandungan karbohidratnya berkisar 50 % dari kandungan

karbohidrat pada bagian umbi. Dengan adanya karbohidrat yang cukup tinggi dari kulit ubi

kayu, sehingga memungkinkan bahan tersebut dapat digunakan sebagai salah satu bahan baku

alternative untuk bahan bakar nabati atau Bioethanol yang ramah lingkungan.

Bioetanol merupakan salah satu alternatif penyedia energi yang dihasilkan dari proses

fermentasi biomassa dengan bantuan suatu mikroorganisme yang dilanjutkan dengan proses

hidrolisa, destilasi maupun pemurnian.. Adapun bahan baku pembuatan bioetanol dapat dari

bahan yang mengandung gula, pati, selulosa dan hemiselulosa. Bahan-bahan tersebut dapat

bersumber dari jenis umbii-umbian seperti (ubi kayu, ubi jalar, ganyong, talas), jagung,

sorgum, tebu, molasses sserta dari jerami, atau bisa juga dari limbah buangan baik dari pasar

maupun limbah rumah tangga. Bioethanol dapat digunakan sebagai pengganti bahan bakar

minyak tergantung dari tingkat kemurniannya. Dalam penelitian ini, bahan baku yang

digunakan adalah limbah kulit ubi. Karena kandungan limbah kulit ubi mengandung

karbohidrat dan serat, maka dilakukan beebrapa tahapan proses yaitu proses hidrolisa yang

kemudian dilanjutkan dengan proses fermentasi dan destilasi.

Proses hidrolisa yaitu proses konversi pati menjadi gula. Pati merupakan homopolimer

glukosa dengan ikatan a-glikosidik. Pati terdiri dari dua fraksi yang dapat dipisahkan dengan

air panas, fraksi terlarut disebut amilosa dan fraksi yang tidak terlarut disebut amilopektin.

Prinsip dari hidrolisa pati pada dasarnya adalah pemutusan rantai polimer pati menjadi unit-

unit dekstrosa (C6H12O6). Pemutusan rantai polimer tersebut dapat dilakukan dengan berbagai

metode, yaitu secara enzimatis, kimiawi ataupun kombinasi keduanya. Hidrolisa secara

enzimatis memiliki perbedaan mendasar dibandingkan hidrolisa secara kimiawi dan fisik

dalam hal pemutusan rantai polimer pati. Hidrolisa enzimatis akan memutuskan rantai

polimer secara spesifik pada percabangan tertentu. Agar proses pemutusan pati menjadi

glukosa berjalan dengan baik , ada beberapa faktor yang perlu diperhatikan, diantaranya

adalah temperature, pH, kecepatan pengadukan waktu hidrolisa, penggunaan jenis enzim dan

jenis proses hidrolisa (hidrolisa asam atau hidrolisa enzim).

Pada penelitian ini, peneliti akan lebih menitik beratkan pada proses hidrolisa enzim

dengan variable berubah temperature, pH dan waktu hidrolisa agar mendapatkan parameter-

parameter optimum pada proses hidrolisa, karena dengan hasil glukosa yang optimal dapat

diproses lebih lanjut menjadi bioethanol melalui proses fermentasi dan destilasi.

Hidrolisa Pati

Pati adalah karbohidrat yang terdapat pada tanaman berklorofil. Bagi tanaman,

kegunaan pati adalah sebagai cadangan makanan untuk biji, batang dan pada bagian umbi

tanaman. Selain itu pati dapat juga didefinisikan sebagai polisakarida nutrien yang tersedia

melimpah pada sel tumbuhan dan beberapa mikroorganisme.

Hidrolisis merupakan proses dekomposisi kimia dengan menggunakan air yang berguna

intuk memisahkan ikatan kimia dari substansinya. Selain itu Hidrolisis pati juga merupakan

proses pemecahan molekul amilum menjadi bagian-bagian yang lebih sederhana seperti

dekstrin, isomaltosa, maltosa dan glukosa

Proses hidrolisis pati menjadi glukosa dapat menggunakan katalis enzim, asam atau

gabungan keduanya. Hidrolisis secara enzimatis memiliki perbedaan mendasar dengan

hidrolisis secara asam. Hidrolisis secara asam memutus rantai pati secara acak, sedangkan

hidrolisis secara enzimatis memutus rantai pati secara spesifik pada percabangan tertentu.

Metode  kimiawi  dilakukan  dengan  cara  hidrolisis  pati  menggunakan asam-asam 

organik,  yang  sering  digunakan  adalah  H2SO4,  HCl,  dan  HNO3. 

Pati terdiri atas dua macam polisakarida yang kedua-duanya polimer dari glukosa yaitu

amilosa dan amilopektin. Menurut Pujiadi A, (1994) dari bahan yang mengandung pati dapat

dilakukan proses secara hidrolisa sempurna dengan menggunakan asam untuk menghasilkan

glukosa.

Dalam proses hidrolisa pati dapat dengan mengunakan katalis asam, kombinasi asam

dan enzim serta kombinasi enzim dan enzim. Hidrolisa asam adalah hidrolisa dengan

menggunakan asam yang dapat mengubah polisakarida (pati, selulosa) menjadi gula. Dalam

hidrolisa asam biasanya digunakan asam klorida (HCl) atau salam sulfat (H2SO4) dengan

kadar tertentu. Asam sulfat bersifat sebagai katalisator yaitu dapat membantu dalam proses

pemecahan karbohidrat. Selain menggunakan hidrolisa asam, pada proses hirolisa pati

menjadi glukosa dapat juga menggunakan kalatlis asam. Hirolisa secara enzimatis memiliki

perbedaan mendasar dengan hirolisa secara asam. Hidrolisa secara asam memutuskan rantai

pati secara acak, sedangkan secara enzimatis memutus rantai pati secara spesifik pada

percabangan tertentu. Berdasarkan penelitian dari Virlandi, (2008), untuk proes hidrolisa

maka hidrolisa dengan menggunakan enzim lebih baik bila dibandingkan dengan hirolisa

asam, karena prosesnya lebih spesdifik, prosesnya dapat dikontrol, serta untuk biaya

pemurnian lebih murah dan kerusakan warna dapat diminimalkan.

Menurut Purba (2009) di dalam proses hidrolisa enzimatik banyak dipengaruhi oleh

beberapa faktor antara lain enzim, ukuran partikel, suhu, pH, waktu hidrolisis,serta

perbandingan cairan terhadap bahan baku (volume substrat) dan pengadukan.

Dari penelitian Risnoyatiningsih S (2011), pati dari ubi jalar kuning dapat diolah

menjadi bahan baku sirup glukosa melalui proses hidrolisa enzimatis. Dengan variabel waktu

inkubasi serta jumlah enzim glukoamilase yang ditambahkan. Semakin banyak jumlah enzim

yang diberikan semakin tinggi glukosa yang dihasilkan.

Enzim yang dapat digunakan dalam proses perubahan pati menjadi glukosa adalah

amilase, amilase, amiloglukosidase, glukosa isomerisasi, isoamilase. Enzim yang

digunakan dalam pembuatan glukosa secara sinergis adalah enzim amylase dan enzim

glukoamilase. Enzim amilase akan memotong ikatan amilosa dengan cepat pada pati kental

yang telah mengalami gelatinasi. Enzim amilase ini digunakan pada proses Liquifikasi

dimana pada proses ini berlansung pada suhu 85 C dan pH 5.5 selama 40 menit. Kemudian

enzim glukoamilase akan menguraikan pati secara sempurna menjadi glukosa pada tahap

sakarifikasi. Proses ini berlangsung pada pH 4.5 dan suhu 60 C.

Enzim

Enzim adalah suatu protein yang bertindak sebagai katalisator reaksi biologis atau lebih

sering disebut sebagai biokatalisator . Menurut Winarno dan Fardianz, (1984), dengan

adanya katalisator enzim suatu reaksi dapat dipercepat kira-kira 1012 sampai 1020 kali jika

dibandingkan dengan reaksi tanpa katalisator. Sebagaian besar reaksi kimia dalam sel-sel

hidup akan terjadi dengan sangat lambat jika tidak katalis oleh enzim. Enzim dapat

menaikkan kecepatan reaksi dengan cara menurunkan energi aktifasi tersebut. Menurut teori,

sebelum molekul-molekul dapat bereaksi terlebih dahulu harus melalui suatu konfigurasi

aktif (activated state). Pada keadaan konfigurasi aktif ini molekul- molekul mempunyai

energi yang lebih besar daripada molekul-molekul pada keadaan normal. Energi yang

dibutuhkan untuk mencapai konfigurasi aktif inilah yang disebut energi aktifasi.

Enzim pada umumnya bekerja mempercepat reaksi dengan cara menurunkan energi

aktivasi suatu reaksi, yaitu jumlah energi (kalori) yang dibutuhkan oleh satu mol senyawa

pada suhu tertentu menuju keadaan aktifnya . Enzim dikatakan mempunyai sifat sangat khas

karena hanya bekerja pada substrat tertentu dan bentuk reaksi tertentu.

Kelebihan enzim dibandingkan katalis biasa adalah (1) dapat meningkatkan produk

beribu kali lebih tinggi; (2) bekerja pada pH yang relative netral dan suhu yang relatif rendah;

dan (3) bersifat spesifik dan selektif terhadap subtrat tertentu. Enzim telah banyak digunakan

dalam bidang industri pangan, farmasi dan industri kimia lainnya. Dalam bidang pangan

misalnya amilase, glukosa-isomerase, papain, dan bromelin, sedangkan dalam bidang

kesehatan contohnya amilase, lipase, dan protease.

Enzim ini dapat berasal dari pankreas, ludah manusia serta diisolasi dari aspergillus oryzae

dan Bacilius

Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Aktivitas Enzim

Terdapat beberapa faktor yang mempengaruhi aktivitas enzim. Faktor utama yang

mempengaruhi aktivitas enzim adalah suhu, pH, konsentrasi enzim, konsentrasi substrat, dan

adanya aktivator dan inhibitor.

a. Pengaruh suhu

Enzim mempercepat terjadinya reaksi kimia pada suatu sel hidup. Dalam batas-batas suhu

tertentu, kecepatan reaksi yang dikatalisis enzim akan naik bila suhunya naik. Reaksi yang

paling cepat terjadi pada suhu optimum. Oleh karena itu, penentuan suhu optimum

aktivitas enzim sangat perlu karena apabila suhu terlalu rendah maka kestabilan enzim tinggi

tetapi aktivitasnya rendah, sedangkan pada suhu tinggi aktivitas enzim tinggi tetapi

kestabilannya rendah . Namun, kecepatannya akan menurun drastis pada suhu yang lebih

tinggi. Hilangnya aktivitas pada suhu tinggi karena terjadinya perubahan konformasi panas

(denaturasi) enzim.

b. Pengaruh pH

Enzim pada umumnya bersifat amfolitik, yang berarti enzim mempunyai konstanta disosiasi

pada gugus asam maupun gugus basanya, terutama pada gugus residu terminal karboksil dan

gugus terminal aminonya, diperkirakan perubahan kereaktifan enzim akibat perubahan PH

lingkungan. Berdasarkan Tranggono,dkk (1990), Enzim mempunyai aktivitas maksimum

pada kisaran pH yang disebut pH optimum. Suasana yang terlalu asam atau alkali akan

mengakibatkan denaturasi protein dan hilangnya secara total aktivitas enzim. pH optimum

untuk beberapa enzim pada umumnya terletak diantara netral atau asam lemah yaitu 4,5-

8. pH optimum sangat penting untuk penentuan karakteristik enzim. Pada subtrat yang

berbeda, enzim memiliki pH optimum yang berbeda . Enzim yang sama seringkali

mempunyai pH optimum yang berbeda, tergantung pada asal enzim tersebut.

c. Pengaruh konsentrasi enzim

Kecepatan reaksi dalam reaksi enzimatis sebanding dengan konsentrasi enzim . Semakin

tinggi konsentrasi enzim maka kecepatan reaksi akan semakin meningkat hingga pada batas

konsentrasi tertentu dimana hasil hidrolisis akan konstan dengan naiknya konsentrasi

enzim yang disebabkan penambahan enzim sudah tidak efektif lagi.

d. Pengaruh konsentrasi substrat

Kecepatan reaksi enzimatis pada umumnya tergantung pada konsentrasi substrat. Kecepatan

reaksi akan meningkat apabila konsentrasi substrat meningkat. Peningkatan kecepatan

reaksi ini akan semakin kecil hingga tercapai suatu titik batas yang pada akhirnya

penambahan konsentrasi subtrat hanya akan sedikit meningkatkan kecepatan reaksi . Hal ini

disebabkan semua molekul enzim telah membentuk ikatan kompleks dengan substrat yang

selanjutnya dengan kenaikan konsentrasi substrat tidak berpengaruh terhadap kecepatan

reaksinya (Trenggono dan Sutardi, 1990).

e. Pengaruh aktivator dan inhibitor

Beberapa enzim memerlukan aktivator dalam reaksi katalisnya. Aktivator adalah senyawa

atau ion yang dapat meningkatkan kecepatan reaksi enzimatis. Komponen kimia yang

membentuk enzim disebut juga kofaktor. Kofaktor tersebut dapat berupa ion-ion anorganik

seperti Zn, Fe, Ca, Mn, Cu, atau Mg atau dapat pula sebagai molekul organik kompleks yang

disebut koenzim. Pada umumnya ikatan antara senyawa organik sengan protein enzim itu

lemah dan apabila ikatannya kuat disebut gugus prostetis. Selain dipengaruhi oleh adanya

adanya aktivator, aktivator enzim juga dipengaruhi oleh adanya inhibitor. Inhibitor adalah

senyawa atau ion yang dapat menghambat akvitas enzim

METODOLOGI

Pada penelitian kadar glukosa kulit ubi kayu hidrolisa enzimatis (Manihot esculenta

Crantz) yang kami gunakan adalah proses hidrolisa enzimatis. Metode penelitiannya adalah

metode eksperimen dengan cara mengambil data dari hasil penelitian. Hasil penelitian ini

untuk mengetahui bagaimana hubungan variable yang kita gunakan terhadap hasil glukosa

untuk bahan baku bioethanol.

Prosedur Penelitian

A. Sterilisasi Alat

Alat-alat yang digunakan disterilisasi terlebih dahulu dengan menggunakan sterilisasi

kering. Sterilisasi dilakukan dengan menggunakan Hot Air Oven pada suhu 180 oC

selama 2 jam.

B. Tahap Penelitian

1. Tahap Hidrolisa

- Mencuci kulit ubi kayu sampai bersih

- Menimbang kulit ubi kayu sebanyak 500 gram

- Memotong kecil-kecil kulit ubi kayu kemudian dihaluskan dengan blender

- Menganalisa kandungan karbohidrat di dalam pati

- Menambahkan 1000 mL aquadest ke dalam Beakerglass .

- Menambahkan enzim amilase dan mengkondisikan sesuai variabel yang

ditentukan.

- Menganalisa kadar glukosa dengan larutan standard glukosa menggunakan

spektrofotometer.

2. Proses Fermentasi

- Memasukan larutan hasil hidrolisis ke dalam fermentor.

- Menambahkan Sacccharomyces cereviceae ke dalam fermentor.

- Mengaduk campuran secara perlahan didalam fermentor hingga campuran homogen.

- Menjaga suhu pada 25-30 oC dan pH antara 4,5-5 dengan kondisi operasi anaerob.

- Mengeluarkan larutan dari fermentor pada variabel waktu tertentu.

- Menganalisa kadar etanol dengan Gas Kromatografi.

Tahap Analisa

A. Analisa Karbohidrat

- Menimbang sampel ± 2,5 gram dan dimasukkan ke dalam Erlenmeyer

- Menambahkan 100 mL HCl 3% dan di didihkan selama 3 jam

- Mendinginkan larutan dan menetralkan dengan larutan NaOH 30% dan menambahkan

sedikit CH3COOH agar suasana larutan sedikit asam

- Memindahkan larutan ke dalam labu 500 mL, dan menambahkan aquadest sampai

volume 500 mL kemudian disaring

- Memipet 10 mL filtrat dan dimasukkan kedalam Erlenmeyer 500 mL dan ditambahkan

larutan luff scrhool sebanyak 25 mL dan juga menambahkan aquadest sebanyak 15

mL

- Memanaskan larutan dengan nyala api yang tetap pada hot plate dan di usahakan

mendidihnya dalam waktu 3 menit. Didihkan terus selama 10 menit kemudian di

dinginkan pada bak berisi es.

- Setelah dingin ditambahkan 15 ml larutan KI 20 % dan 25 ml H2SO4 25%

- Titrasi secepatnya dengan larutan Na2S2O3 0,1 % (gunakan indikator amilum)

- Melakukan prosedur diatas untuk blanko

B. Analisa Glukosa

1. Persiapan kurva standard

- Siapkan larutan glukosa standard (1 mg glukosa anhidrat / ml).

- Encerkan larutan standard tersebut dalam labu ukur 50 ml, sehingga diperoleh larutan

standard dengan kadar glukosa : 2, 4, 6, dan 8 mg/ 100 ml.

- Siapkan 5 tabung reaksi yang bersih, masing-masing diisi sengan 2 ml larutan standard

tersebut diatas. Satu tabung diisi 2 ml air suling sebagai blanko.

- Masukkan tabung-tabung tersebut dalam pemanas air yang suhunya dijaga konstan

pada 30 oC selama 5 menit.

- Kemudian ke dalam tabung ditambahkan 1 ml larutan “glocose test”, catatlah wwktu

saat penambahan larutan tersebut. Untuk ketepatan waktu dianjurkan selang waktu

antara penambahan larutan “glocose test” pada satu tabung dengan tabung berikutnya

dibuat waktunya sama misalnya 30 detik. Jadi mula-mula tabung pertama, 30 detik

kemudian tabung kedua dan seterusnya.

- Tabung-tabung tetap berada pada pemanas air selama 30 menit (inkubasi).

- Setelah 30 menit sejak saat penambahan larutan “glocose test”, reaksi dihentikan

dengan menambahkan 10 ml larutan H2SO4 (1+3). Selang waktu penambahan larutan

asam sulfat pada satu tabung dengan tabung berikutnya juga dibuat sama seperti pada

penambahan larutan “glocose test” di atas, sehingga lamanya inkubasi pada setiap

tabung adalah sama yaitu 30 menit.

- Bilas sampai homogen dan didinginkan sampai mmencapai suhu ruangan.

- Teralah “optical density” (OD) larutan-larutan tersebut menggunakan tabung kuvet 1

cm pada panjang gelombang 540 nm.

- Buatlah kurva standard yang menunjukkan hubungan antara konsentrasi glukosa dan

OD.

2. Penentuan glukosa pada sampel- Siapkan larutan contoh yang mempunyai kadar glukosa sekitar 2,5-7,5 mg / 100 ml.

Perlu diperhatikan bahwa larutan contoh ini harus jernih, karena itu bila dijumpai

larutan contoh yang keruh atau berwarna, maka perlu dilakukan penjernihan terlebih

dahulu dengan menggunakan Pb-asetat atau bubur Aluminium hidroksida.

- Pipetlah 2 ml larutan contoh yang jernih tersebut ke dalam tabung reaksi yang bersih.

- Masukkan tabung tersebut dalam pemanas air yang suhunya dijaga konstan pada 30oC

selama 5 menit dan selanjutnya diperlakukan sama seperti pada penyiapan kurva

standard diatas.

- Jumlah glukosa dapat ditentukan berdasarkan OD larutan contoh dan kurva standard

larutan glukosa.

C. Analisa Etanol

- Mengambil larutan hasil fermentasi dan menganalisa menggunakan Gas Cromatografi

HASIL DAN PEMBAHASAN

Hasil Pengamatan

Tabel .1. Data Hasil Analisa Kulit Ubi Kayu

Analisa Kandungan (%)

Karbohidrat 31,54

Air 56,22

Tabel .2. Data Konsentrasi Enzim dan Waktu Hidrolisa Terhadap Kadar Glukosa

No Konsentrasi Enzim(%)

Waktu Hidrolisa(Jam)

Kadar Glukosa(%)

1 1.5

24 85.22536 86.32548 87.17560 87.23572 88.355

2 3

24 86.54536 87.25548 86.14560 87.33572 88.415

3 4.5

24 86.65536 87.92548 87,99560 88.10572 88.505

4 6

24 87.21536 88.11548 88.23560 89.12572 89.515

Lanjutan Tabel 5.1.2. Data Konsentrasi Enzim dan Waktu Hidrolisa Terhadap Kadar Glukosa

Tabel 5.1.3. Data Konesentrasi Enzim dan Waktu Fermentasi Terhadap Kadar Ethanol

No Konsentrasi Enzim(%)

Waktu Hidrolisa(Jam)

Kadar Glukosa(%)

5 7.5

24 87.75536 88.34548 88.75560 89.36572 89.255

No Konsentrasi Enzim(%)

WaktuFermentasi(Hari)

Kadar Ethanol(%)

1 1.5

0 0.0001 1.5643 1.7847 2.34510 2.650

2 3

0 0.0001 1.6633 1.5687 1.77810 2.360

3 4.5

0 0.0001 1.8003 1.8527 1.93510 3.215

4 6

0 0.0001 1.9503 2.7527 4.03510 5.135

5 7.5

0 0.0001 2.0323 3.3307 4.35010 6.500

Gambar. .1. Hasil Hidrolisa Sakarifikasi

Gambar .2. Proses Fermentasi

Pembahasan

Gambar 1. Pengaruh Waktu Hidrolisa Sakarifikasi Dan Konsentrasi Enzim Terhadap Kadar

Glukosa

Dari hasil yang didapatkan dengan adanya perubahan konsentrasi enzim yang

diberikan memberikan pengaruh terhadap kadar glukosa yang dihasilkan. Semakin besar

konsentrasi enzim pada proses sakarifikasi maka kadar glukosanya semakin tinggi . Hal ini

dikarenakan fungsi dari pada enzim glukoamilase yang memutuskan rantai cabang yang tidak

terputus oleh enzim alfa amilase menjadi glukosa dengan kondisi ph 4.5 dan suhu 60 C

menjadikan kondisi yang paling optimum bagi aktivitas enzim glukoamilase untuk merombak

atau menguraikan karbohidrat menjadi glukosa.

Semakin lama waktu hidrolisa pati menjadi glukosa maka semakin meningkat kadar

glukosa yang dihasilkan, hal ini dikarenakan semakin lama terjadi kontak antara enzim dan

substrat, menjadikan enzim melakukan aktivitas dengan baik serta didukung dengan kondisi

pH dan suhu yang tetap terjaga. Keadaan ini juga mempercepat reaksi hidrolisa. Dalam

penelitian ada sedikit penyimpangan pada konsentrasi enzim 3 % pada waktu 48 serta

konsentrasi enzim 7.5 % data yang dihasilkan ada yang mengalami penurunan yaitu pada

waktu 72 jam, hal ini disebabkan tidak stabilnya kondisi saat proses berlangsung. Hasil

terbaik yang didapatkan adalah pada konsentrasi enzim 6 % dan waktu hidrolisa 72 jam. Pada

penelitian ini masih belum didapatkan waktu reaksi yang optimum karena enzim

glukoamilase masih melakukan aktivitasnya.

Gambar 2 Pengaruh Konesntrasi Enzim dan Waktu Fermentasi Terhadap kadar Ethanol

Dalam proses fermentasi, dari hasil yang didapatkan semakin tinggi konsentrasi enzim, kadar ethanol yang didapatkan semakin tinggi. Hal ini dikarenakan dengan semakin tinggi kadar glukosa maka kadar ethanolnya juga semakin besar. Selain konsentrasi enzim yang berpengaruh terhadap proses fermentasi adalah waktu fermentasi. Semakin lama waktu fermentasi semakin banyak ethanol yang dihasilkan. Hasil terbaik kadar ethanol yang didapatkan adalah 6.5 % ethanol.

KESIMPULAN

1. Kulit Ubi kayu dapat digunakan untuk pembuatan ethanol.

2. Semakin tinggi konsentrasi enzim maka kadar glukosanya semakin naik.

3. Kadar glukosa tertinggi diperoleh pada konsentrasi enzim 6 % dengan lama waktu 72

jam, yaitu 89.515 %

4. Kadar etanol tertinggi dari proses fermentasi menggunakan enzim adalah 6.5 %.

DAFTAR PUSTAKA

Grace, M.R, 1977, Cassava Proceding : Food and Agriculture Organization, Roma.

Hambali, E.S. dkk, 2007, Teknologi Bioenergi, Jakarta, Agromedia.

Lestari P., dkk, 2001, Analisis Gula Reduksi Hasil Hidrolisis Enzimatik Pati Ubi Kayu oleh a-

Amilase Termostabil dan Bacillus stearothermophilus T1112 ,Jurnal Mikrobiologi

Indonesia, Volume no. 1, hlm. 23-26

Muyhiddin, N, dkk, 2000, Peningkatan Kandungan Protein Kulit Umbi Ubi Kayu Melalui

Proses Fermentasi, Jurnal Matematika dan Sain.

Prihandana, Hendarko, Dkk, 2007. Bioetanol Ubi Kayu Bahan Bakar Masa Depan. PT

Agromedia Pustaka, Jakarta.

Pudjiadi A, 1994. Dasar-dasar Biokimia, Jakarta, Universitas Indonesia.

Purba, Elida, 2009, Hidrolisa Pati Ubi Kayu (Manihot Esculenta) dan Pati Ubi Jalar

(Impomonea batatas) menjadi glukosa secara Cold Process dengan Acid Fungal

Amilase dan Glukoamilase, Universitas Lampung, Lampungh

Risnoyatiningsi S., 2011, Hidrolisis Pati Ubi Jalar Kuning Menjadi Glukosa Secara

Enzimatis, Jurnal Teknik Kimia Vol 5 No. 2.

Rukmana, R, 1997, Ubi Kayu Budi Daya dan Pasca Panen, Yogyakarta, Penerbit Kanisius.

Sudarmadji S, 1989, Analisa Bahan Makanan dan Pertanian, Yogyakarta, Penerbit Liberty.

Tranggono dan Sutardi, 1990, Biokimia dan Teknologi Pasca Panen, PAU Pangan dan Gizi,

Yogyakarta, UGM Press.

Virlanda, Feby, 2008, Pembuatan Sirup Glukosa dan Pati Ubi Jalar (impomonea batatas)

dengan metode Enzimatis

van Steenis, 1981, Flora untuk sekolah di Indonesia, Jakarta, Erlangga

Winarno, F.G dan Fardianz, S, 1984, Biofermentasi dan Biosintesa Protein, Bandung