Proses Fermentasi TINJAUAN PUSTAKA

hidroksida, kalium hidroksida, magnesium klorida, kalsium klorida, amonium klorida, amonium bromida, dan natrium bromida. Natrium klorida dan kalium klorida sedikit larut dalam etanol. Penambahan beberapa persen etanol dalam air akan menurunkan tegangan permukaan air secara drastis. Campuran etanol dengan air yang lebih dari 50 etanol bersifat mudah terbakar dan mudah menyala. Campuran yang kurang dari 50 etanol juga dapat menyala apabila larutan tersebut dipanaskan terlebih dahulu. Yang mengartikan semakin banyak air dalam etanol, larutan akan semakin suslit terbakar, dan sebaliknya. Etanol dapat dimurnikan dengan memisahkannya dari air dengan cara destilasi dan dehidrasi. Proses ini menjadikan etanol 96 menjadi etanol 99 dengan kadar air hanya 1 atau sekitar 91,78 mol etanol dan 2,75 mol air. Hal ini membuat nilai kalor dari campuran etanol akan naik dikarenakan air yang sudah dikurangi. Pembakaran etanol akan menghasilkan karbon dioksida dan air menurut rumus: C 2 H 5 OHg + 3 O 2 g → 2 CO 2 g + 3 H 2 Ol;ΔH r = −1409 kJmol

2.4. Proses Fermentasi

Proses Fermentasi adalah proses biologi dimana gula seperti glukosa, fruktosa, dan sukrosa diubah menjadi energi seluler dan juga menghasilkan etanol dan karbon dioksida sebagai produk sampingan. Karena proses ini tidak membutuhkan oksigen, melainkan khamir yang melakukannya, maka fermentasi etanol digolongkan sebagai respirasi anaerob. Fermentasi etanol digunakan pada pembuatan minuman beralkohol dan bahan bakar etanol, juga dalam mengembangkan adonan roti. Pada fermentasi etanol selalu menngunakan mikroba sebagai organisme memberikan enzim. Mikroba yang umum digunakan adalah ragi roti yeast yaitu varnifan. Pada tahap ini, tanaman telah sampai pada titik telah berubah menjadi gula sederhana glukosa dan sebagian fruktosa dimana proses selanjutnya melibatkan penambahan enzim yang diletakkan pada ragi yeast agar dapat bekerja pada suhu optimum. Proses fermentasi ini akan menghasilkan etanol dan CO 2 . Pada proses fermantasi ragi yang digunakan sebenyak 10 bv dari Universitas Sumatera Utara hidrosilat bahan yang telah di netralkan. Pembuatan etanol dilakukan dengan cara fermentasi. Pada fermentasi etanol, bahan yang mengandung monosakarida langsung difermentasi tetapi disakarida, pati ataupun karbohidrat komplek harus dihidrolisa terlebih dahulu menjadi komponen gula sederhana. Proses fermentasi memerlukan bantuan enzim yang diletakkan pada ragi agar dapat bekerja pada suhu optimum sehingga akan menghasilkan etanol dan CO 2 . Fermentasi etanol meliputi dua tahap yaitu : 1. Pemecahan rantai karbon dari glukosa dan pelepasan paling sedikit duapasa ng atom hidrogen melalui jalur EMP Embden-Meyerhoff- Parnas, menghasilkan senyawa karbon lainnya yang lebih teroksidasi dari pada glukosa. 2. Senyawa yang teroksidasi tersebut direduksi kembali oleh atom hidrogen yang dilepaskan dalam tahap pertama, membentuk senyawa- senyawa hasil fermentasi yaitu etanol dengan reaksi sebagai berikut : Gambar 2.2 Reaksi Sederhana Proses Fermentasi Etanol Persamaan reaksi sederhana proses fermentasi alkohol berdasarkan teori Gay lussac adalah: C 6 H 12 O 6 2C 2 H 5 OH + 2CO 2 Glukosa Fermenasi Etanol Karbondioksida Sesuai dengan persamaan di atas, hasil fermentasi etanol yang ideal adalah 51,1 Glukosa C 6 H 12 O 6 2CH3COOH Asam piruvat 2 NAD + 2 NADH + H + 2 CH 3 CH 2 OH asetaldehid 2 CH 3 CHO Etanol CO 2 Universitas Sumatera Utara etanol dan 48,9 karbondioksida. Pada umumnya fermentasi etanol menggunakan khamir Saccharomyces cereviceae. Produksi etanol dari substrat gula oleh khamir Saccharomyces cereviceae merupakan proses fermentasi dengan kinetika sangat sederhana. Disebut sederhana karena hanya melibatkan satu fase pertumbuhan dan produksi, pada fase tersebut glukosa diubah secara simultan menjadi biomassa, etanol dan CO2. Fermentasi etanol oleh Saccharomyces cereviceae dapat dilakukan pada pH 4-5 dengan temperatur 27-35 o C, proses ini dapat berlangsung 35-60 jam. Untuk mempertahankan hidup, Saccharomyces cereviceae memerlukan energi diantaranya ATP Adenosin Triphospat dan untuk mendapatkannya maka mengkonsumsi gula yang dapat berupa glukosa dan fruktosa. Apabila Shaccaromyces cereviceae memiliki oksigen dalam jumlah banyak, gula- gula tersebut diurai tahap demi tahap menjadi molekul yang lebih kecil. Akan tetapi, jika oksigen dalam jumlah sedikit atau tidak ada maka degradasi kimia tidak berjalan dengan sempurna sehingga gula diuraikan menjadi etanol.

2.5. Proses distilasi dan dehidrasi