Pemanfaatan Kulit Nanas Sebagai Bahan Pembuatan Bioetanol

PEMANFAATAN KULIT NANAS SEBAGAI BAHAN
PEMBUATAN BIOETANOL
SKRIPSI

OLEH :
ISTIANAH YUSRA
070308004

PROGRAM STUDI KETEKNIKAN PERTANIAN
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2011

Universitas Sumatera Utara

PEMANFAATAN KULIT NANAS SEBAGAI BAHAN
PEMBUATAN BIOETANOL
SKRIPSI

OLEH :
ISTIANAH YUSRA

070308004/KETEKNIKAN PERTANIAN

Skripsi sebagai salah satu syarat untuk dapat memperoleh
gelar sarjana di Fakultas Pertanian
Universitas Sumatera Utara

PROGRAM STUDI KETEKNIKAN PERTANIAN
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2011

Universitas Sumatera Utara

PEMANFAATAN KULIT NANAS SEBAGAI BAHAN
PEMBUATAN BIOETANOL
SKRIPSI

OLEH :
ISTIANAH YUSRA
070308004/KETEKNIKAN PERTANIAN

Disetujui oleh :

Komisi Pembimbing

Ainun Rohanah, STP, M. Si
Ketua

Ir. Saipul Bahri Daulay, M.Si
Anggota

PROGRAM STUDI KETEKNIKAN PERTANIAN
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2011

Universitas Sumatera Utara

ABSTRAK
ISTIANAH YUSRA : Pemanfaatan limbah kulit nanas sebagai bahan

pembuatan bioetanol, dibimbing oleh AINUN ROHANAH dan SAIPUL BAHRI
DAULAY.
Bioetanol merupakan teknologi alternatif dalam mengatasi semakin
menipisnya bahan bakar yang tidak dapat diperbaharui. Penelitian ini dilakukan
pada bulan Juni-Juli 2011 di Laboratorium Keteknikan Pertanian Fakultas
Pertanian USU, Medan dengan menggunakan rancangan acak lengkap faktorial 2
faktor yaitu konsentrasi ragi (4%, 6% dan 8%) dan lama waktu fermentasi (2 hari,
3 hari dan 4 hari). Parameter yang diamati adalah kadar alkohol setelah proses
fermentasi, kadar alkohol setelah proses destilasi, jumlah etanol dan rendemen
alkohol.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa konsentrasi ragi memberikan
pengaruh yang sangat nyata terhadap semua parameter. Lama waktu fermentasi
memberikan pengaruh yang sangat nyata terhadap semua parameter kecuali kadar
alkohol setelah proses destilasi. Interaksi perlakuan berpengaruh sangat nyata
terhadap jumlah etanol dan berpengaruh nyata terhadap rendemen alkohol. Hasil
yang terbaik diperoleh pada kombinasi konsentrasi ragi 8% dengan lama waktu
fermentasi 4 hari.
Kata kunci : Bioetanol, Konsentrasi Ragi, Lama Waktu Fermentasi

ABSTRACT

ISTIANAH YUSRA : Utilizing of pineapple waste as a material of bioethanol,
supervised by AINUN ROHANAH and SAIPUL BAHRI DAULAY
Bioetanol is an alternative technology in surpassing the diminishing of
unrenewable fuel. This research was done in June until July 2011 in Agricultural
Engineering Laboratory, College of Agriculture, USU, Medan using factorial
completely randomized design with two factors, i. e yeast concentration (4%, 6%
and 8%) and time of fermentation (2 days, 3 days and 4 days). Parameters
measured were alcohol concentration after fermentation, alcohol concentration
after distillation, ethanol concentration and alcohol content.
The results showed that yeast concentration had highly significant
affection all parameters. Time of fermentation had highly significant affected all
parameters except alcohol concentration after destilation process. The interaction
of the two factors had highly significantly affected the ethanol concentration and
alcohol content. The best result was found in the combination of yeast
concentration of 8% in 4 days time of fermentation.
Keywords: Bioethanol, Yeast Concentration, Time of Fermentation.

Universitas Sumatera Utara

RIWAYAT HIDUP

Penulis lahir di Medan, pada tanggal 08 juli 1989 dari ayah
Drs.Muhammad Ali dan ibu Dra.Bai’ah. Penulis merupakan putri kedua dari
empat bersaudara.
Tahun 2007 penulis lulus dari MAN 1 MEDAN dan pada tahun yang sama
penulis lulus melalui jalur Panduan Minat dan Prestasi (PMP) masuk ke Program
Studi Keteknikan Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara.
Selama mengikuti perkuliahan, penulis menjadi bendahara umum Ikatan
Mahasiswa Teknik Pertanian (IMATETA) 2010-2011 dan menjadi anggota
Agricultural Technology Muslim (ATM)
Pada bulan Juni sampai dengan Juli 2010, penulis melaksanakan Praktek
Kerja Lapangan (PKL) di Pabrik Kelapa Sawit PT.Perkebunan Nusantara III,
Sei.Silau, Kabupaten Asahan, Sumatera Utara

Universitas Sumatera Utara

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas rahmat dan
karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul

“Pemanfaatan Kulit Nanas sebagai Bahan Pembuatan Bioetanol” yang merupakan
salah satu syarat untuk melaksanakan penelitian di Program Studi Keteknikan
Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara, Medan.
Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada
Ibu Ainun Rohanah, STP, M.Si selaku ketua komisi pembimbing dan
Bapak Ir. Saipul Bahri Daulay, M.Si selaku anggota komisi pembimbing yang
telah memberikan berbagai masukan, saran dan kritikan berharga kepada penulis
sehingga skripsi ini dapat diselesaikan dengan baik.
Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada semua staf pengajar,
pegawai di Program Studi Keteknikan Pertanian, ayah, ibu serta seluruh keluarga
yang telah memberi dukungan moril maupun materil, termasuk teman-teman yang
membantu penulisan skripsi ini. Akhir kata penulis mengucapkan terima kasih
dan semoga skripsi ini bermanfaat.

Medan, Desember 2011

Penulis

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI

ABSTRAK ..................................................................................................
RIWAYAT HIDUP ......................................................................................
KATA PENGANTAR ..................................................................................
DAFTAR ISI ................................................................................................
DAFTAR TABEL ........................................................................................
DAFTAR GAMBAR ....................................................................................
DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................
PENDAHULUAN
Latar Belakang .............................................................................................
Tujuan Penelitian ..........................................................................................
Batasan Penelitian.........................................................................................
Kegunaan Penelitian .....................................................................................
TINJAUAN PUSTAKA
Energi Alternatif Biomassa ...........................................................................
Nanas (Ananas comosus L.) ..........................................................................
Bioetanol ......................................................................................................
Fermentasi ....................................................................................................
Proses Pembuatan Bioetanol .........................................................................

Alat Destilasi ................................................................................................
BAHAN DAN METODE
Tempat dan Waktu........................................................................................
Bahan dan Alat .............................................................................................
Metode Penelitian .........................................................................................
Model Rancangan Penelitian.........................................................................
Prosedur Penelitian .......................................................................................
Parameter yang Diamati................................................................................
HASIL DAN PEMBAHASAN
Kadar Alkohol Setelah Fermentasi ................................................................
Pengaruh Konsentrasi Ragi ..................................................................
Pengaruh Lama Waktu Fermentasi.......................................................
Pengaruh Interaksi ...............................................................................
Kadar Alkohol Setelah Destilasi ...................................................................
Pengaruh Konsentrasi Ragi ..................................................................
Pengaruh Lama Waktu Fermentasi.......................................................
Pengaruh Interaksi ...............................................................................
Jumlah Etanol yang Dihasilkan. ....................................................................
Pengaruh Konsentrasi Ragi ..................................................................
Pengaruh Lama Waktu Fermentasi.......................................................

Pengaruh Interaksi ...............................................................................
Jumlah etanol perkilogram bahan baku .........................................................
Pengaruh Konsentrasi Ragi ..................................................................
Pengaruh Lama Waktu Fermentasi.......................................................
Pengaruh Interaksi ...............................................................................

Hal.
i
ii
iii
iv
vi
vii
viii
1
3
3
3
4
6

8
12
16
19
22
22
22
23
24
25
29
29
31
33
33
33
34
35
35
35

36
38
40
40
41
43

Universitas Sumatera Utara

KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan ..................................................................................................
Saran ............................................................................................................
DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................
LAMPIRAN .................................................................................................

46
47
48
50

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR TABEL

No

Hal.

1. Hasil analisis proksimat limbah kulit nanas berdasarkan
berat basah ........................................................................................

7

2. Sifat-sifat fisika etanol.......................................................................

9

3. Pengaruh konsentrasi ragi terhadap parameter yang diamati .............. 28
4. Pengaruh lama waktu fermentasi terhadap parameter yang diamati.... 29
5. Uji LSR efek konsentrasi ragi terhadap kadar alkohol setelah proses
fermentasi ......................................................................................... 30
6. Uji LSR efek lama waktu fermentasi terhadap kadar alkohol setelah
proses fermentasi............................................................................... 31
7. Uji LSR efek konsentrasi ragi terhadap kadar alkohol setelah proses
destilasi ............................................................................................. 33
8. Uji LSR efek konsentrasi ragi terhadap jumlah etanol yang dihasilkan 35
9. Uji LSR efek lama waktu fermentasi terhadap jumlah etanol yang
dihasilkan .......................................................................................... 37
10. Uji LSR efek utama interaksi pengaruh konsentrasi ragi dan lama
waktu fermentasi terhadap jumlah etanol yang dihasilkan.................. 38
11. Uji LSR efek konsentrasi ragi terhadap jumlah etanol perkilogram
bahan baku ........................................................................................ 40
12. Uji LSR efek lama waktu fermentasi terhadap jumlah etanol perkilogram
bahan baku ........................................................................................ 42
13. Uji LSR efek utama interaksi pengaruh konsentrasi ragi dan lama
waktu fermentasi terhadap jumlah etanol perkilogram bahan baku .... 43

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR GAMBAR

No

Hal.

1. Diagram alir proses pembuatan bioetanol dari bahan baku
gula,pati dan ligniselulosa .................................................................

18

2. Pengaruh konsentrasi ragi terhadap kadar alkohol setelah
proses fermentasi...............................................................................

30

3. Pengaruh lama waktu fermentasi terhadap kadar alkohol
setelah proses fermentasi ...................................................................

32

4. Pengaruh konsentrasi ragi terhadap kadar alkohol setelah
proses destilasi .................................................................................. 34
5. Pengaruh konsentrasi ragi terhadap jumlah etanol yang
dihasilkan .......................................................................................... 36
6. Pengaruh lama waktu fermentasi terhadap jumlah etanol
yang dihasilkan ................................................................................. 37
7. Pengaruh
kombinasi
konsentrasi ragi dan lama waktu
fermentasi terhadap jumlah etanol yang dihasilkan ............................ 39
8. Pengaruh konsentrasi terhadap jumlah etanol perkilogram bahan
baku .................................................................................................. 41
9. Pengaruh lama waktu fermentasi terhadap jumlah etanol
perkilogram bahan baku .................................................................... 42
10. Pengaruh interaksi kombinasi
konsentrasi ragi dan lama
waktu fermentasi terhadap jumlah etanol perkilogram bahan baku .... 44

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR LAMPIRAN

No.

Hal.
1. Flow chart prosedur penelitian .......................................................... 50
2. Spesifikasi alat destilasi bioetanol yang digunakan ............................ 51
3. Kadar alkohol setelah fermentasi ....................................................... 52
4. Kadar alkohol setelah destilasi .......................................................... 53
5. Jumlah etanol yang dihasilkan ........................................................... 54
6. Jumlah etanol perkilogram bahan baku .............................................. 55
7. Dokumentasi Penelitian ..................................................................... 56

Universitas Sumatera Utara

ABSTRAK
ISTIANAH YUSRA : Pemanfaatan limbah kulit nanas sebagai bahan
pembuatan bioetanol, dibimbing oleh AINUN ROHANAH dan SAIPUL BAHRI
DAULAY.
Bioetanol merupakan teknologi alternatif dalam mengatasi semakin
menipisnya bahan bakar yang tidak dapat diperbaharui. Penelitian ini dilakukan
pada bulan Juni-Juli 2011 di Laboratorium Keteknikan Pertanian Fakultas
Pertanian USU, Medan dengan menggunakan rancangan acak lengkap faktorial 2
faktor yaitu konsentrasi ragi (4%, 6% dan 8%) dan lama waktu fermentasi (2 hari,
3 hari dan 4 hari). Parameter yang diamati adalah kadar alkohol setelah proses
fermentasi, kadar alkohol setelah proses destilasi, jumlah etanol dan rendemen
alkohol.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa konsentrasi ragi memberikan
pengaruh yang sangat nyata terhadap semua parameter. Lama waktu fermentasi
memberikan pengaruh yang sangat nyata terhadap semua parameter kecuali kadar
alkohol setelah proses destilasi. Interaksi perlakuan berpengaruh sangat nyata
terhadap jumlah etanol dan berpengaruh nyata terhadap rendemen alkohol. Hasil
yang terbaik diperoleh pada kombinasi konsentrasi ragi 8% dengan lama waktu
fermentasi 4 hari.
Kata kunci : Bioetanol, Konsentrasi Ragi, Lama Waktu Fermentasi

ABSTRACT
ISTIANAH YUSRA : Utilizing of pineapple waste as a material of bioethanol,
supervised by AINUN ROHANAH and SAIPUL BAHRI DAULAY
Bioetanol is an alternative technology in surpassing the diminishing of
unrenewable fuel. This research was done in June until July 2011 in Agricultural
Engineering Laboratory, College of Agriculture, USU, Medan using factorial
completely randomized design with two factors, i. e yeast concentration (4%, 6%
and 8%) and time of fermentation (2 days, 3 days and 4 days). Parameters
measured were alcohol concentration after fermentation, alcohol concentration
after distillation, ethanol concentration and alcohol content.
The results showed that yeast concentration had highly significant
affection all parameters. Time of fermentation had highly significant affected all
parameters except alcohol concentration after destilation process. The interaction
of the two factors had highly significantly affected the ethanol concentration and
alcohol content. The best result was found in the combination of yeast
concentration of 8% in 4 days time of fermentation.
Keywords: Bioethanol, Yeast Concentration, Time of Fermentation.

Universitas Sumatera Utara

PENDAHULUAN

Latar Belakang
Pemanasan ruang, transportasi dan industri merupakan pemakaian energi
terbesar. Industri telah memberikan reaksinya secara tanggap terhadap kenaikan
biaya energi yang sangat besar ini (hampir sepuluh kali antara tahun 1973 dan
1981). Dibanding dengan industri bidang transportasi jauh kurang tanggap
terhadap kenaikan harga energi, walaupun pengaruh kendaraan bermotor tidak
seberapa terhadap bahan bakar. Tetapi pada akhir-akhir ini, hal itu sudah mulai
terasa. Untuk pemanasan ruang, untuk rumah tinggal ataupun tempat usaha,
diperlukan investasi besar dan perubahan desain yang inovatif dan baru untuk
dapat mengurangi pemakaian energinya.
Bahan bakar fosil ada yang padat, cair dan gas. Harganya berbeda dari satu
tempat ke tempat lain bergantung pada persediaannya dan persaingan. Persaingan
ini dipengaruhi pula oleh pertimbangan lingkungan dan terutama oleh peraturan
pemerintah. Negara-negara yang kondisinya cukup baik untuk menanam dan
menghasilkan biomassa dengan cepat dan berkekurangan minyak, banyak yang
melakukan percobaan penggunaan etanol sebagai bahan otomotif. Semua masalah
itu masih ada sekarang. Distilasi biasa hanya dapat menghasilkan etanol 95 %,
alkohol ini tidak dapat bercampur dengan bensin, kecuali bila kandungan air yang
masih 5 persen itu disingkirkan sama sekali, dan ini memerlukan pengolahan
lanjut yang mahal. Setelah bercampur, campuran alkohol-bensin masih terpisah
bila ada air yang masuk ke dalam sistem itu, dan ini sangat sulit mencegahnya
(Austin, 2008).

Universitas Sumatera Utara

Permasalahan tersebut dapat diatasi bila tidak tergantung pada bahan bakar
fosil dan menggunakan sumber energi alternatif yang ramah lingkungan, murah,
mudah diperoleh dan dapat diperbaharui. Salah satunya adalah bioetanol berbahan
baku dari limbah buah-buahan diantaranya nanas yang merupakan energi yang
layak dipergunakan secara teknis, sosial, maupun ekonomis.
Selain itu, hal yang dilakukan dalam menangani krisis energi adalah
penggunaan bioenergi dari biomassa. Bioenergi merupakan sumber energi
alternatif yang diturunkan dari biomassa, seperti tanaman, hewan, dan
mikroorganisme. Ditinjau dari kondisi energi Indonesia saat ini, penetapan
pengembangan bioenergi menjadi sangat strategis untuk menjaga sustainability
energi Indonesia.
Bioetanol merupakan alternatif penyedia energi yang merupakan senyawa
alkohol yang dapat diperoleh melalui proses fermentasi biomassa dengan bantuan
mikroorganisme. Bahan baku bioetanol adalah segala jenis tanaman yang
mengandung karbohidrat. Tanaman-tanaman ini sangat mudah ditemukan di
Indonesia karena keadaan iklim dan tanah yang sangat mendukung pertumbuhan
tanaman-tanaman tersebut (Karmawati, 2009).
Hidrolisis selulosa menjadi glukosa yang kemudian diikuti dengan
fermentasi yang memberi harapan sebagai sumber alkohol untuk bahan bakar
dibandingkan dengan berbagai pilihan yang sedang dipertimbangkan sekarang.
Usaha untuk mendapatkan 10 persen etanol yang berasal dari biomassa, dari segi
politik dapat diterima oleh para petani gandum, tetapi secara ekonomi tidak
mungkin dilaksanakan. Brazil sedang mengusahakan produksi etanol dari gula
secara besar-besaran untuk digunakan sebagai bahan bakar motor dan tampaknya

Universitas Sumatera Utara

cukup berhasil. Dipilihnya nanas sebagai dasar bahan baku dikarenakan Indonesia
merupakan negara tropis yang kaya akan buah-buahan dan iklimnya
memungkinkan mudahnya berbagai jenis buah-buahan tumbuh dan berkembang.
Selain itu, nanas juga merupakan salah satu dari banyak varietas buah-buahan
yang berkembang pesat di Indonesia (Nuswamarhaeni, 1999).
Tujuan penelitian
Adapun tujuan dari penelitian ini adalah untuk menghitung kadar alkohol
serta rendemen etanol yang akan diperoleh dari kulit nanas.
Batasan Penelitian
Penelitian ini membahas tentang pemanfaatan kulit nanas sebagai bahan
pembuatan bioetanol dengan alat destilasi satu tingkat serta pengaruh pemberian
ragi dengan konsentrasi dan lama waktu fermentasi dengan menggunakan metode
rancangan acak lengkap (RAL).
Kegunaan penelitian
•

Bagi penulis yaitu sebagai bahan untuk menyusun skripsi yang merupakan
syarat untuk menyelesaikan pendidikan di Program Studi Keteknikan
Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara.

•

Bagi mahasiswa sebagai informasi pendukung untuk melakukan penelitian
lebih lanjut mengenai cara pembuatan bioetanol.

•

Bagi masyarakat khususnya bagi petani agar dapat memanfaatkan kulit nanas
menjadi bioetanol yang memiliki nilai ekonomis tinggi.

Universitas Sumatera Utara

TINJAUAN PUSTAKA

Energi Alternatif Biomassa
Ada tiga cara yang utama dalam menggunakan bahan bakar bio. Pertama,
bahan bakar padat dapat dibakar dirumah untuk menyediakan panas atau di
pembangkit tenaga untuk menghasilkan panas maupun listrik. Ketika dibakar
bahan bakar bio tidak menghasilkan karbondioksida yang lebih besar sehingga
tidak berdampak terhadap pemanasan global. Kedua, bahan bakar bio dapat diolah
menjadi bahan bakar cair : bioetanol (alkohol) dapat dibuat dari sisa hasil hutan,
jerami, tebu, dan jagung dengan peragian dan penyulingan. Bahan bakar bio cair
konsentrat ini mudah diangkut dan digunakan untuk bahan bakar mobil dan truk,
campuran bioetanol pernah dijual di pompa bensin pada krisis bahan bakar di AS
tahun 1970-an untuk menghemat persediaan bensin. Tingkat ekonomis produksi
etanol masih kecil tetapi berdasarkan penelitian yang dilakukan bioetanol ini
mampu menjadi potensi bahan bakar yang ramah lingkungan. Ketiga, biomasa
dengan teknik gasifikasi dimana kayu dipanasi dengan tekanan yang besar dengan
campuran uap air dan oksigen. Campuran gas yang dihasilkan yang memiliki
sekitar sepersepuluh dari nilai energi metana murni dapat “digosok” untuk
membuang polutan dan kemudian membakarnya di turbin gas konvensional
berefisiensi tinggi untuk menghasilkan listrik (Walisiewicz, 2003).
Biomassa tumbuhan dan biomassa hewan mewakili sumber-sumber
karbon yang dapat dimanfaatkan untuk berbagai proses bioteknologi. Dalam
sejarah dikenal contoh-contoh yang berdasarkan pada sumber-sumber ini, seperti
produksi alkohol dari biji-bijian dan produksi keju dari susu.

Universitas Sumatera Utara

Biomassa pertanian ekonomi dan kehutanan mempunyai potensi ekonomi
yang besar bagi banyak perekonomian nasional, khususnya pada kawasan tropis
dan subtropis. Sesungguhnya penerapan proses bioteknologi pada wilayah negara
berkembang dapat merubah keseimbangan kekuatan ekonomi dunia. Ada tiga
petunjuk utama yang dapat diikuti untuk memperoleh pasokan biomassa :
1) Pengembangbiakan tumbuhan yang disebut sebagai ‘tanaman energi’
2) Pengambilan hasil-hasil tumbuhan alam
3) Pemanfaatan limbah pertanian dan limbah organik lainnya
(Smith, 1995).
Konversi biomassa yang dihasilkan menjadi bahan bakar yang dapat
digunakan biasa dilakukan dengan cara biologi atau kimiawi ataupun gabungan
keduanya. Dua jenis produk akhir yang utama adalah metana dan etanol,
walaupun produk lainnya dapat timbul sesuai dengan biomassa permulaannya dan
dengan proses yang dipakai sebagai contoh bahan bakar padat, hidrogen, gas
energi rendah, metanol dan hidrokarbon rantai panjang.
Bioenergi didefinisikan sebagai sumber energi terbarukan, seperti bahan
bakar fosil minyak, yang merupakan non-terbarukan. Bahan yang digunakan
untuk bioenergi memiliki asal biologis, yaitu organisme biologis yang telah
terjadi. Organisme biologis itu diantaranya bakteri, alga, dan tanaman. Beberapa
bakteri, alga dan tanaman memiliki satu kesamaan adalah autotropik, yaitu
mereka dapat menggunakan energi sinar matahari langsung dalam proses yang
disebut fotosintesis. Ada juga bakteri yang tidak menggunakan proses fotosintesis
yaitu heterotrop. Dalam fotosintesis, energi dari sinar matahari ditangkap dalam
mekanisme biologis dan karbondioksida dari udara dimasukkan ke dalam

Universitas Sumatera Utara

karbohidrat yang dapat digunakan oleh tubuh untuk tumbuh dan membuat
selulosa, yaitu produksi biomassa. Sebagian besar dari biomassa di dunia terdiri
dari dinding sel tanaman (Clark, 2008).
Nanas ( Ananas comosus L.)
Tanaman nanas mempunyai nama botani Ananas comosus (L.) Merr.
Tanaman nanas jika diklasifikasikan termasuk tanaman berbunga. Klasifikasi dari
tanaman nanas adalah sebagai berikut :
Kingdom

: Plantae

Subkingdom : Tracheobionta
Divisi

: Magnoliophyta

Kelas

: Liliopsida

Ordo

: Farinosae

Subordo

: Comelinidae

Fanilia

: Bromeliaceae

Genus

: Ananas

Spesies

: Ananas comosus
Nanas sering disebut bromeliad dengan lebih dari 2400 kerabat yang

memiliki penampilan menarik. Tanaman nanas termasuk dalam familia nanasnanasan. Tanaman ini adalah tanaman tropis yang berasal dari Brazilia, Bolivia,
dan Paraguay di Amerika Selatan. Buah nanas bukan buah sejati, melainkan
gabungan buah-buah sejati yang bekasnya terlihat dari setiap sisik pada kulit
buah. Dalam perkembangannya tergabung bersama dengan tongkol menjadi buah.
Nanas merupakan tanaman buah yang buahnya selalu tersedia sepanjang tahun.
Buahnya buah buni majemuk dengan bentuk bulat panjang, berdaging, dan

Universitas Sumatera Utara

berwarna hijau. Jika masak, buah berwarna kuning. Rasa buah nanas manis
hingga asam manis. Varietas nanas yang ditanam di Indonesia termasuk jenis
cayenne dan queen. Golongan Spanish banyak dikembangkan di kepulauan India
Barat, Puertorico, Meksiko, dan Malaysia. Golongan abacaxi banyak ditanam dan
dikembangkan di Brazilia.
Nanas tumbuh di berbagai agroklimat sehingga tanaman ini tersebar luas.
Idealnya, nanas tumbuh ditempat yang ketinggiannya 100-1000 m dpl dengan
suhu rata-rata 21-300C. Curah hujan yang dibutuhkan 635-2500 mm per tahun,
dengan bulan basah (curah hujan >200mm) 3-4 bulan. Namun, juga memerlukan
pencahayaan matahari 33-71 % dari pencahayaan maksimum dengan angka
tahunan rata-rata 2000 jam. Umumnya nanas toleran terhadap kekeringan. Di
daerah beriklim kering dengan 4-6 bulan kering. Tanaman nanas masih mampu
berbuah, asalkan daerah tersebut memiliki kedalaman air yang cukup, yakni 50150 cm. Nanas memiliki akar yang dangkal tetapi mampu menyimpan air
(Redaksi Agromedia, 2009).
Menurut Wijana (1993), secara ekonomi kulit nanas masih
bermanfaat untuk diolah menjadi pupuk dan pakan ternak. Komposisi limbah kulit
nanas dapat dilihat pada tabel berikut ini:
Tabel 1. Hasil Analisis Proksimat Limbah Kulit Nanas Berdasarkan Berat Basah
Komposisi
Rata-rata Berat Basah (%)
Air
86,70
Protein
0,69
Lemak
0,02
Abu
0,48
Serat basah
1,66
Karbohidrat
10,54
Sumber: Sidharta (1989)

Universitas Sumatera Utara

Buah nanas bermanfaat bagi kesehatan tubuh yaitu sebagai obat
penyembuh penyakit sembelit, gangguan saluran kencing, mual-mual, flu, wasir,
dan kurang darah. Penyakit kulit (gatal-gatal dan kudis) dapat juga diobati dengan
mengoleskan sari buah nenas. Kulit buah nanas dapat diolah menjadi sirup atau
cairannya diekstrasi untuk pakan ternak. Daun nanas mempunyai serat panjang
yang dapat dimanfaatkan sebagai bahan pakaian.
Berdasarkan

kandungan

nutriennya,

ternyata

kulit

buah

nanas

mengandung karbohidrat dan gula yang cukup tinggi. Menurut Wijana dkk (1993)
kulit nanas mengandung 81,72 % air, 20,87 % serat kasar, 17,53 % karbohidrat,
4,41 % protein, 13,65 % gula reduksi. Mengingat kandungan karbohidrat dan gula
yang cukup tinggi tersebut maka kulit nanas memungkinkan untuk dimanfaatkan
sebagai bahan baku pembuatan bahan kimia, salah satunya etanol melalui proses
fermentasi.
Bioetanol
Alkohol (khususnya etanol) dapat dibuat dari berbagai bahan hasil
pertanian. Secara umum bahan-bahan tersebut dapat dibagi dalam tiga golongan
yaitu 1) bahan yang mengandung turunan gula (molases, gula tebu, gula bit, sari
buah anggur, dan sari buah lainnya), 2) bahan-bahan yang mengandung pati bijibijian, kentang, dan tapioka), dan 3) bahan yang mengandung selulosa (kayu, dan
beberapa limbah pertanian lainnya). Selain dari ketiga jenis bahan tersebut diatas
etanol juga dapat dibuat dari bahan bukan dari hasil pertanian tetapi dari bahan
yang merupakan hasil proses lain. Sebagai contohnya adalah etilen. Bahan-bahan
yang mengandung monosakarida langsung dapat difermentasi, akan tetapi
disakarida, pati maupun karbohidrat kompleks harus dihidrolisis terlebih dahulu

Universitas Sumatera Utara

menjadi komponen yang sederhana yaitu monosakarida. Oleh karena itu agar
tahap proses fermentasi dapat berjalan dengan optimal, maka bahan-bahan
tersebut diatas harus mengalami perlakuan pendahuluan sebelum masuk kedalam
proses fermentasi. Disakarida (seperti gula pasir) harus dihidrolisis menjadi
glukosa dan fruktosa. Terbentuknya glukosa dan monosakarida yang lain
menunjukkan bahwa proses pendahuluan telah berakhir dan bahan selanjutnya
telah siap difermentasi. Secara kimiawi reaksi dalam proses fermentasi berjalan
cukup panjang, karena terjadi suatu deret reaksi yang masing-masing dipengaruhi
oleh enzim khusus (Budiyanto, 2002).
Etanol memiliki banyak manfaat bagi masyarakat karena memiliki sifat
yang tidak beracun. Selain itu, etanol juga memiliki banyak sifat-sifat, baik secara
fisika maupun kimia. Adapun sifat-sifat fisika etanol dapat dilihat pada tabel
dibawah ini:
Tabel 2. Sifat-Sifat Fisika Etanol
Sifat-Sifat Fisika Etanol
Berat Molekul
Titik Lebur
Titik didih
Densitas
Indeks bias
Viskositas 20oC
Panas penguapan
Warna Cairan
Kelarutan
Aroma

Keterangan
46,07 gr/grmol
-112 oC
78,4oC
0,7893 gr/ml
1,36143 cP
1,17 cP
200,6 kal/gr
tidak berwarna
larut dalam air dan eter
memiliki aroma yang khas

(Perry, dkk., 1999).
Seperti diketahui, etanol dikategorikan dalam dua kelompok utama :
1. Etanol 95-96 % v/v, disebut “etanol hidrat” yang dibagi dalam :
-

Technical/raw spit grade, digunakan untuk bahan bakar spirtus,
minuman , desinfektan dan pelarut.

Universitas Sumatera Utara

-

Industrial grade, digunakan untuk bahan baku industri pelarut

-

Potable grade, untuk minuman berkualitas tinggi.

2. Etanol >99.5 % v/v, digunakan untuk bahan bakar. Jika dimurnikan lebih
lanjut dapat digunakan untuk keperluan farmasi dan pelarut di laboratorium
analisis.

Etanol ini disebut

fuel grade thanol (FGE)

atau

anhydrous

ethanol (etanol anhidrat) atau etanol kering, yakni etanol yang bebas air
atau hanya mengandung air minimal.
Etanol sintetis, sering disebut metanol atau metil alkohol atau alkohol
kayu, terbuat dari etilen, salah satu derivat minyak bumi atau batu bara. Bahan ini
diperoleh dari proses sintesa kimia yang disebut hidrasi, sedangkan bioetanol
direkayasa dari biomassa (tanaman) melalui proses biologi (enzimatik dan
fermentasi). Bahan baku bioetanol sebagai berikut.
-

Bahan berpati, berupa singkong atau ubi kayu, ubi jalar, tepung sagu, biji
jagung, biji sorgum, gandum, kentang, ganyong, garut, umbi dahlia, dan lainlain.

-

Bahan bergula, berupa molasses (tetes tebu), nira tebu, nira kelapa, nira
batang sorgum manis, nira aren (enau), nira nipah, gewang, nira lontar, dan
lain-lain.

-

Bahan berselulosa, berupa limbah logging, limbah pertanian seperti jerami
padi, ampas tebu, janggel (tongkol) jagung, onggok (limbah tapioka), batang
pisang, serbuk gergaji (grajen), dan lain-lain
(Prihandana, 2007).

Universitas Sumatera Utara

Etanol atau alkohol dimanfaatkan untuk berbagai keperluan, antara lain:
1. Bahan baku industri atau senyawa kimia, contoh: industri minuman
beralkohol, industri asam asetat dan asetaldehid.
2. Pelarut dalam industri, contoh: industri farmasi, kosmetika dan plastik.
3. Bahan desinfektan, contoh: peralatan kedokteran, rumah tangga dan peralatan
di rumah sakit.
4. Bahan baku motor.
Faktor-faktor yang dapat mempengaruhi jumlah etanol yang dihasilkan
dari fermentasi adalah mikroorganisme dan media yang digunakan, adanya
komponen media yang dapat menghambat pertumbuhan serta kemampuan
fermentasi mikroorganisme dan kondisi selama fermentasi. Selain itu, hal-hal
yang perlu diperhatikan selama fermentasi adalah pemilihan khamir, konsentrasi
gula, keasaman, ada tidaknya oksigen dan suhu dari perasan buah. Pemilihan sel
khamir didasarkan pada jenis karbohidrat yang digunakan sebagai medium untuk
memproduksi alkohol dari pati dan gula digunakan Saccharomyces cerevisiae.
Derajat keasaman (pH) optimum untuk fermentasi berkisar antara

25-30. Proses

fermentasi sama dengan pH optimum untuk proses pertumbuhan khamir yaitu pH
4,0-4,5. Etanol dihasilkan dari gula yang merupakan hasil aktivitas fermentasi sel
khamir. Khamir yang baik digunakan untuk menghasilkan etanol adalah dari
genus Saccharomyces. Kriteria pemilihan khamir untuk produksi etanol adalah
mempunyai laju fermentasi dan laju pertumbuhan cepat, perolehan etanol banyak,
tahan terhadap konsentrasi etanol dan glukosa tinggi, tahan terhadap konsentrasi

Universitas Sumatera Utara

garam tinggi, pH optimum serta fermentasi rendah, temperatur optimum
fermentasi sekitar 25-30 tahan terhadap stress fisika dan kimia (Astuty, 1991).
Fermentasi
Fermentasi alkoholik merupakan suatu proses yang lama dikenal dan
banyak dipakai. Etil alkohol atau etanol muda dibuat dari berbagai hasil pertanian
yang mengandung gula. Ragi mengubah gula-gula heksose menjadi etanol dan
dioksida karbon sesuai di bawah rumus ini :
C6H12O6

2C2H5OH + 2CO2

Jenis-jenis gula yang difermentasikan dapat berupa glukosa, fruktosa,
sukrosa, maltose, rafinosa dan manosa. Lama fermentasi dan penambahan glukosa
akan berpengaruh terhadap metabolit primer yang dihasilkan dalam proses
fermentasi seperti asam laktat dan alkohol. Hal ini disebabkan semakin lama
fermentasi, mikroba berkembang biak dan jumlahnya bertambah sehingga
kemampuan untuk memecah substrat atau glukosa yang ada menjadi asam laktat
dan alkohol semakin besar (Fardiaz,1992).
Saccharomyces cerevisiae memerlukan kondisi lingkungan yang cocok
untuk pertumbuhannya, yaitu nutrisi sebagai sumber energi terutama gula, pH
optimum 4-5, temperatur optimum 28 ºC - 30ºC serta kebutuhan akan oksigen
terutama pada awal pertumbuhan. Saccharomyces cerevisiae merupakan
organisme fakultatif anaerob yang dapat menggunakan baik sistem aerob maupun
anaerob untuk memperoleh energi dari pemecahan glukosa. Saccharomyces
cerevisiae dapat menghasilkan alkohol dalam jumlah yang besar. Selain itu juga
memiliki toleransi yang tinggi terhadap alkohol, toleransi terhadap alkohol pada
variasi strain berbeda (Elevri, 2006).

Universitas Sumatera Utara

Glukosa merupakan senyawa kimia yang dibentuk dari karbondioksida
dan air dengan bantuan sinar matahari dan klorofil dalam daun. Selanjutnya
glukosa yang terjadi diubah menjadi amilum dan disimpan pada bagian lain,
misalnya pada buah dan umbi. Amilum terbentuk dari glukosa dengan jalan
penggabungan molekul-molekul glukosa. Proses pembentukan glukosa dari
karbondioksida dan disebut proses fotosintesis. Glukosa terdapat di dalam buahbuahan dan madu lebah (Poedjiadi dan Supriyanti, 1994).
Proses fermentasi dalam pembuatan alkohol sulit untuk dikontrol.
Terkadang proses fermentasi terjadi dengan waktu yang cukup lama, tergantung
dari kemampuan ragi untuk mengubah karbohidrat menjadi alkohol. Pemilihan
ragi yang akan digunakan dan proses penyulingan merupakan hal yang paling
penting dalam pembuatan alkohol. (Briggs, et al., 1981).
Fermentasi merupakan kegiatan mikrobia pada bahan pangan sehingga
dihasilkan produk yang dikehendaki. Mikroba yang umumnya terlibat dalam
fermentasi adalah bakteri, khamir dan kapang. Beberapa contoh proses fermentasi
yaitu pembuatan tempe, onggok, alkohol dan sebagainya. Mikroba yang terlibat
pada fermentasi alkohol adalah Saccharomyces cerevisiae. Fermentasi dapat
dilakukan dengan menggunakan kultur murni ataupun alami serta dengan kultur
tunggal atau kultur campuran (Hidayat, dkk., 2006).
Dalam pengertian yang luas, fermentasi adalah proses pemecahan gulagula sederhana (glukosa dan fruktosa) menjadi etanol dan CO2 dengan melibatkan
enzim yang dihasilkan pada ragi agar dapat bekerja pada suhu optimum. Proses
fermentasi tergantung pada banyak sedikitnya penambahan khamir dalam bahan.

Universitas Sumatera Utara

Semakin banyak jumlah ragi yang diberikan berarti semakin banyak jumlah
khamir yang terlibat, sehingga kadar alkohol meningkat (Tarigan, 1990).
Pada proses fermentasi alkohol digunakan ragi. Ragi ini dapat mengubah
glukosa menjadi alkohol dan gas CO2 (karbondioksida). Ragi merupakan
mikroorganisme bersel satu, tidak berklorofil dan termasuk golongan eumycetes.
Dari golongan ini dikenal beberapa jenis, antara lain Saccharomyces anamenesis,
Schizosaccharomyces pombe dan Saccharomyces cereviciae. Masing-masing
mempunyai kemampuan memproduksi alkohol yang berbeda. Syarat-syarat yang
dipergunakan dalam memilih ragi untuk fermentasi adalah :
1. Cepat berkembang biak
2. Tahan terhadap alkohol tinggi
3. Tahan terhadap suhu tinggi
4. Mempunyai sifat yang stabil
5. Cepat mengadakan adaptasi terhadap media yang difermentasi
Dalam ragi banyak terdapat Sacharomoces cerevisae yang mempunyai
daya konversi gula yang sangat tinggi karena menghasilkan enzim zimase dan
intervase. Enzim zimase berfungsi sebagai pemacu. Perubahan sukrosa menjadi
monosakarida (glukosa dan fruktosa). Sedangkan enzim intervase mengubah
glukosa menjadi alkohol (Judoamidjoyo, dkk., 1990).
Jenis khamir yang biasanya dipakai dalam industri fermentasi alkohol
adalah jenis Saccharomyces cereviseae. Saccharomyces cereviseae adalah jenis
khamir utama yang berperan dalam produksi minuman beralkohol seperti bir,
anggur, dan juga digunakan untuk fermentasi adonan dalam perusahaan roti dan

Universitas Sumatera Utara

fermentasi tape. Kultur yang dipilih harus dapat tumbuh dengan baik dan
mempunyai toleransi yang tinggi terhadap alkohol serta mampu menghasilkan
alkohol dalam jumlah banyak (Irianto, 2006).
Faktor-faktor yang mempengaruhi kehidupan ragi:
a.

Nutrisi (zat gizi)
Dalam kegiatannya ragi memerlukan penambahan nutrisi untuk pertumbuhan
dan perkembangbiakan, misalnya:
− Unsur C: ada pada karbohidrat
− Unsur N: dengan penambahan pupuk yang mengandung nitrogen, ZA,
Urea, Anomia, Pepton dan sebagainya.
− Unsur P: penambahan pupuk fospat dari NPK, TSP, DSp dan lain-lain.
− Mineral-mineral dan
− Vitamin-vitamin

b. Keasaman (pH)
Untuk fermentasi alkoholis, ragi memerlukan media suasana asam, yaitu
antara pH 4,8–5,0. Pengaturan pH dilakukan penambahan asam sulfat jika
substratnya alkalis atau natrium bikarbonat jika substratnya asam.
c. Temperatur
Temperatur optimum untuk pengembangbiakan adalah 28–30ºC pada waktu
fermentasi, terjadi kenaikan panas, karena ekstrem. Untuk mencegah agar
suhu fermentasi tidak naik, perlu pendinginan supaya suhu dipertahankan
tetap 28-30ºC.
d. Udara

Universitas Sumatera Utara

Fermentasi alkohol berlangsung secara anaerobik (tanpa udara). Namun
demikian, udara diperlukan pada proses pembibitan sebelum fermentasi,
untuk pengembangbiakan ragi sel (Hamidah, 2003).
Khamir memiliki sekumpulan enzim yang diketahui sebagai zymase yang
berperanan pada fermentasi senyawa gula, seperti glukosa menjadi etanol (etil
alkohol) dan karbon dioksida. Proses fermentasi alkohol hanya dapat terjadi
apabila terdapat sel-sel khamir. Cepat lambatnya khamir juga dapat dipengaruhi
oleh beberapa faktor diantaranya adalah formulasi media yang digunakan sebagai
proses pengembangbiakan, inokulum, tahapan fermentasi dan ketersediaan
substrat yang cukup (Buckle, 1985).
Perlakuan sebelum proses fermentasi alkohol yaitu mengupayakan
konsentrasi gulanya menjadi 15 % atau 20 %. Untuk memenuhi kebutuhan nutrisi,
maka ditambahkan amonium sulfat, sedangkan untuk menurunkan pH-nya
digunakan asam sulfat. Saccharomyces cerevisiae merupakan khamir yang umum
digunakan dalam industri fermentasi etanol. Biasanya khamir yang digunakan
sebanyak 5 % dari volume. Proses fermentasi membutuhkan waktu sekitar 28 - 72
jam, tetapi biasanya 44 jam untuk menghasilkan etanol dengan konsentrasi 8 –
10% dengan suhu optimum berkisar 32 – 33oC (Riegel, 1992).
Proses pembuatan bioetanol
Pemurnian/destilasi untuk memisahkan alkohol dari hasil fermentasi dapat
dilakukan dengan destilasi. Destilasi adalah metode pemisahan berdasarkan
perbedaan titik didih. Proses ini dilakukan untuk mengambil alkohol dari hasil
fermentasi. Destilasi dapat dilakukan pada suhu 80°C, karena titik alkohol 78°C.
sedangkan titik didih air 1000C. Destilasi adalah memisahkan komponen-

Universitas Sumatera Utara

komponen yang mudah menguap pada suatu campuran cair dengan cara
menguapkannya (separating agentnya panas), yang diikuti dengan kondensasi uap
yang terbentuk dan menampung kondensat yang dihasilkan. Uap yang dikeluarkan
dari campuran disebut sebagai uap bebas, kondensat yang jatuh sebagai destilat
dan bagian campuran yang tidak menguap disebut residu (Mc Cabe W.L., 1993).
Proses pembuatan etanol pada dasarnya terdiri atas langkah-langkah
berikut :
a. Konversi arang hidrat menjadi gula yang dapat dicairkan dalam air.
b. Fermentasi gula menjadi etanol
c. Pemisahan etanol dari air dan komponen-komponen lain dengan destilasi.
(Kadir, 1995)
Bahan baku bioetanol bisa diperoleh dari berbagai tanaman yang
menghasilkan gula dan tepung. Pada tahap persiapan, bahan baku berupa padatan
harus dikonversi terlebih dahulu menjadi larutan gula sebelum akhirnya
difermentasi untuk menghasilkan etanol, sedangkan bahan yang sudah berbentuk
larutan gula dapat langsung difermentasi. Bahan padatan dikenai perlakuan
pengecilan ukuran dan tahap pemasakan.
Tahap pemasakan bahan meliputi liquifikasi dan sakarifikasi. Pada tahap
ini, tepung dikonversi menjadi gula melalui proses pemecahan menjadi gula
kompleks. Pada tahap liquifikasi dilakukan penambahan air dan enzim
alphaamilase. Proses dilakukan pada suhu 80-90oC berakhirnya proses liquifikasi
ditandai dengan parameter cairan seperti sup. Tahap sakarifikasi dilakukan pada
suhu 50-60oC. Enzim yang ditambahkan pada tahap ini adalah enzim
glukoamilase. Pada tahap sakarifikasi akan terjadi pemecahan gula kompleks

Universitas Sumatera Utara

menjadi gula sederhana. Proses liquifikasi yang menggunakan enzim alphaamilase
dan sakarifikasi yang menggunakan enzim glukoamilase secara langsung dapat
digantikan oleh penggunaan cendawan Aspergillus sp. Hal ini disebabkan karena
cendawan ini menghasilkan enzim alphaamilase dan glukoamilase yang akan
berperan

dalam

mengurai pati

menjadi

glukosa

atau

gula

sederhana

(Hambali, dkk., 2008).
Persentase bahan baku industri etanol dunia yaitu 95 % dari fermentasi dan
hanya 5 % berasal dari sintesis. Diagram alir pembuatan bioetanol terdapat pada
Gambar 1.

GULA

PATI
Uap

Enzim
Alfa amilase

LIQUIFIKASI &
PEMASAKAN
SAKARAFISASI

LIGNOSELULOSA

Uap
PRETREATMENT

SAKARAFISASI

Enzim
Alkali

Beta
Glukosidase

Sel
Mikroba

Sakarafisasi
(Hidrolisis)

Etanol

Stillage

Sakarafisasi
(Hidrolisis)

Pupuk

Gas Bio

Gambar 1. Diagram alir proses pembuatan bioetanol dari bahan baku gula, pati,
dan ligniselulosa

Universitas Sumatera Utara

(Prihandana,2007)

Alat Destilasi
Prinsip dari proses destilasi yaitu

memisahkan etanol dari campuran

etanol dan air. Untuk larutan yang terdiri dari komponen-komponen yang berbeda
nyata

suhu

didihnya,

destilasi

merupakan

cara

yang

paling

mudah

dioperasikandan juga merupakan cara pemisahan yang secara thermal efisien.
Pada tekanan atmosfir, air mendidih pada suhu 100ºC dan etanol mendidih pada
suhu sekitar 77ºC. perbedaan dalam titik didih inilah yang memungkinkan
pemisahan campuran etanol air (Lurgi, 1989).
Alat destilasi yang digunakan memiliki komponen sebagai berikut :
1. Drum 30 liter
Drum ini berfungsi sebagai tempat bahan baku (beer/sake) yang akan
didestilasi. Drum ini dilengkapi dengan termometer yang berfungsi untuk
mengontrol suhu di dalam drum selama proses pemanasan. Drum ini
berbentuk silinder yang pada bagian tutupnya diberi lubang keluaran uap
yang dihubungkan dengan pipa tembaga yang berfungsi sebagai saluran
uap yang akan dikondensasi.
2. Pipa Tembaga
Pipa tembaga ini berdiameter ¼ inci yang berfungsi sebagai saluran uap
etanol yang dihasilkan dari proses pemanasan bahan baku (beer/sake) di
drum pemasakan menuju pipa ulir di dalam kondensor.
3. Pipa Ulir

Universitas Sumatera Utara

Pipa ini terbuat dari tembaga dan berbentuk ulir yang berada di dalam
kondensor. Pipa ulir ini berfungsi untuk mengubah etanol yang dihasilkan
dari proses pemanasan yang berupa fasa uap menjadi fasa cair melalui
proses kondensasi pada kondensor.
4. Kondensor
Kondensor ini terdiri dari 30 L yang berisi air dan pipa ulir. Di bagian alas
dan atas drum dilubangi sebagai tempat pipa ulir, bagian atas sebagai
saluran pemasukan uap etanol dan bagian bawah sebagai saluran keluaran
etanol yang telah berubah menjadi fasa cair. Air di dalam drum ini akan
menurunkan temperatur uap etanol yang berada di dalam pipa ulir,
sehingga etanol yang berfasa gas akan berubah menjadi fasa cair.
5. Pipa Keluaran
Pipa ini berfungsi untuk mengeluarkan hasil proses destilasi, pada pipa ini
terdapat kran pembuka dan pengunci pipa.
6. Kompor Gas
Kompor gas berfungsi sebagai alat pemanas untuk memanaskan drum
yang berisi bahan berupa bioetanol dan air. Selama proses pemanasan
diusahakan suhu yang dihasilkan antara 78 – 98oC, karena apabila suhu
mencapai 100oC, uap yang dihasilkan akan banyak mengandung air yang
mengakibatkan penurunan kadar bioetanol yang dihasilkan
7. Erlenmeyer dan Gelas Ukur
Erlenmeyer dan gelas ukur berfungsi sebagai pengukur bioetanol yang
dihasilkan melalui proses distilasi ini
(Dwinarso, 2010)

Universitas Sumatera Utara

Kadar alkohol setelah proses destilasi hanya dipengaruhi oleh alat destilasi
yang digunakan. Alat destilasi yang digunakan merupakan alat destilasi satu
tingkat yang hanya mampu menghasilkan etanol dengan kadar alkohol 40%
(Shidik, 2011).
Kadar etanol hasil fermentasi tidak dapat mencapai level diatas 18-21%,
sebab etanol dengan kadar tesebut bersifat racun terhadap ragi yang memproduksi
etanol tersebut sehingga untuk memperoleh etanol dengan kadar yang lebih tinggi
perlu dilakukan destilasi. Destilasi adalah proses pemanasan yang memisahkan
etanol dan beberapa komponen cair lain dari substrat fermentasi sehingga
diperoleh kadar etanol yang lebih tinggi (Archunan, 2004).

Universitas Sumatera Utara

BAHAN DAN METODE
Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Teknik Pertanian Fakultas
Pertanian Universitas Sumatera Utara, pada bulan Juni-Juli 2011.
Bahan dan Alat Penelitian
Adapun bahan-bahan yang digunakan adalah kulit nanas (Ananas
comusus), enzim alfa-amilase, enzim glukoamilase, Saccharomyces cerevisiae
(ragi roti), urea, air dan LPG.
Sedangkan alat yang digunakan adalah alat pemarut, alat destilasi, tabung
reaksi, blender, Labu Erlenmeyer, termometer, dandang, stoples, timbangan,
ember, destilasi alkohol, kompor gas, oven, batang pengaduk, selang plastik,
hidrometer alkohol, timbangan, lilin, kain saring, corong, gelas ukur, kalkulator,
alat tulis dan komputer.
Metode Penelitian
Penelitian ini dilakukan dengan menggunakan Rancangan Acak Lengkap
(RAL), dengan dua faktor yang terdiri dari :
Faktor I : Konsentrasi Ragi (C) yang terdiri dari 3 taraf yaitu :
C1

=

4%

C2

=

6%

C3

=

8%

Universitas Sumatera Utara

Faktor II : Lama Fermentasi (T) yang terdiri dari 3 taraf yaitu :
T1

=

2 hari

T2

=

3 hari

T3

=

4 hari

Jumlah kombinasi perlakuan sebanyak (Tc) = 3 X 3 = 9, dengan jumlah
minimum ulangan percobaan (n) sehingga banyak ulangan percobaan dapat
dihitung dengan :
Tc (n – 1)

≥

15

9 (n – 1)

≥

15

9n – 9

≥

15

9n

≥

24

n

≥

2,67

n

=

3

Dengan demikian penelitian ini dilakukan sebanyak 3 kali ulangan, dengan
kombinasi perlakuan sebagai berikut :
C1T1

C1T2

C1T3

C2T1

C2T2

C2T3

C3T1

C3T2

C3T3

Model Rancangan Penelitian
Model rancangan yang digunakan adalah rancangan acak lengkap (RAL)
yang terdiri dari dua faktor perlakuan yaitu faktor konsentrasi ragi (C) dan faktor
lama fermentasi (T) dengan kode rancangan :
Yijk

: µ + αi + βj + (αβ)ij + εijk

Universitas Sumatera Utara

Dimana :
Yijk

= Hasil pengamatan dari faktor C pada taraf ke–i dan faktor
T pada taraf ke– j pada ulangan ke– k

µ

= Nilai tengah sebenarnya

αi

= Efek faktor C pada taraf ke-i

βj

= Efek faktor T pada taraf ke-j

(αβ)ij = Efek interaksi faktor C pada taraf ke-i dengan faktor T
pada taraf ke-j
Εijk

= Pengaruh galat (pengacakan)

Prosedur penelitian
1. Ditimbang kulit nanas sebanyak sebanyak 5 Kg.
2. Dimasukkan ke dalam dandang.
3. Dipanaskan hingga suhu 100°C atau sampai mendidih sambil terus diaduk
hingga hancur menjadi bubur.
4. Didiamkan bubur hingga suhunya sekitar 90oC.
5. Dimasukkan enzim alfa-amilase sebanyak 0,9 ml dan diaduk hingga
homogen dan dibiarkan 5 menit.
6. Dimasukkan campuran bubur ke wadah fermentasi.
7. Dimasukkan enzim glukoamilase sebanyak 0,5 ml dan diaduk hingga
homogen saat suhu bubur 50 - 60oC.
8. Dimasukkan 8 gr urea dan jamur Saccaromyces cerevisiae sesuai dengan
perlakuan ke dalam bubur tersebut saat suhu bubur sama dengan suhu
ruangan.

Universitas Sumatera Utara

9. Ditutup wadah fermentasi agar jamur Saccaromyces cerevisiae bekerja
dengan baik.
10. Difermentasikan bubur tersebut selama waktu yang telah ditentukan.
11. Setelah sesuai dengan waktu perlakuan, diperas bubur untuk mengambil
larutan etanol yang terkandung dalam hasil fermentasi bubur.
12. Ditimbang ampas yang dihasilkan dan diukur volume serta kadar alkohol
dari larutan etanol hasil fermentasi yang telah diperas.
13. Dilakukan destilasi atau penyulingan menggunakan alat destilasi etanol
dengan suhu 78 - 98°C.
14. Ditampung hasil penyulingan pada wadah yang telah disiapkan.
15. Diukur volume dan kadar etanol yang dihasilkan.
16. Dilakukan pengamatan sesuai parameter peneliti