Hidrolisat yang dihasilkan setelah proses detoksifikasi kemudian dipanaskan pada suhu 105
o
C selama 5 menit sebelum fermentasi. Tujuan dari pemanasan adalah membunuh mikroba-mikroba selain ragi yang mengganggu proses
fermentasi. Penurunan suhu sampai dengan 30
o
C dilakukan sebelum fermentasi Mikroorganisme Saccharomyces cerevisiae dalam bentuk ragi roti sebesar
0,23 dari total gula ditambahkan ke dalam hidrolisat yang sudah disiapkan untuk menjadi substrat fermentasi kemudian dilanjutkan penambahan nutrisi lain
seperti urea sebesar 0,5 dari total gula dan NPK sebesar 0,06 dari total gula. Susmiati 2010. Proses fermentasi dilakukan pada suhu ruang selama 96 jam.
Pada waktu 24 jam pertama diberi perlakukan agitasi menggunakan orbital shaker 125 rpm dengan sistem tertutup. Setelah 96 jam diakhiri dengan distilasi
hidrolisat untuk menghasilkan etanol. Parameter yang dianalisa meliputi efesiensi penggunaan substrat, efesiensi fermentasi, rendemen etanol dan kadar etanol. Data
yang didapat akan diolah secara deskriptif dengan cara penyusunan data ke dalam daftar, penggambaran grafik, analisa dan interpretasi data.
IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Karakteristik Ubi Kayu
Bahan baku yang digunakan pada penelitian ini adalah ubi kayu yang diperoleh dari kebun di daerah Cibereum, Jawa Barat. Ubi kayu yang digunakan
pada penelitian ini berumur ± 1 tahun dengan ciri-ciri fisik yaitu umbinya berbentuk silinder memanjang berwarna coklat tua dengan daging umbi berwarna
putih. Ubi kayu segar mempunyai karakteristik kadar air yang tinggi diikuti
dengan kadar pati. Hasil karakterisasi secara lengkap disajikan pada Tabel 4. Tabel 4. Karateristik ubi kayu segar
Komponen Ubi kayu segar
bb bk
Air 66,74
Abu 0,67
2,52 Lemak
0,36 1,33
Protein 1,05
3,94 Pati
30,42 89,35
Serat Kasar 0,77
2,87 Selulosa
0,94 3,51
Hemiselulosa 3,11
11,67 Lignin
0,18 0,67
Kadar air bahan baku ubi kayu yang digunakan dalam penelitian ini sekitar 66,74. Hasil penelitian Susmiati 2010 menyatakan, ubi kayu segar mempunyai
kadar air sebesar 57. Perbedaan kadar air ubi kayu ini diduga karena perbedaan jenis ubi kayu yang digunakan. Menurut Balagopalan et al. 1988, nilai kadar air
ubi kayu adalah 59,40, sedangkan menurut Tjokroadikoesoemo 1986 kadar air ubi kayu mencapai 62,50.
Kadar air ubi kayu digunakan sebagai dasar perhitungan pengenceran asam dan konsentrasi padatan yang akan digunakan pada tahap hidrolisis asam. Kadar
air yang tinggi pada bahan baku mempunyai keuntungan yaitu mengurangi jumlah penggunaan air pada saat proses hidrolisis.
Kadar abu dalam bahan berkaitan dengan kandungan mineral-mineral anorganik sisa pembakaran bahan organik pada suhu sekitar 550
o
C Apriyantono
et al . 1988. Berdasarkan hasil pengamatan, kadar abu ubi kayu adalah 0,67,
kadar lemak dan protein sebesar 0,36 dan 1,05. Kadar lemak dan protein berpengaruh terhadap karakteristik gelatinisasi dan kekentalan bahan pada saat
diolah. Adanya lemak pada bahan berpati dapat mengganggu proses gelatinisasi karena lemak dapat membentuk kompleks dengan amilosa sehingga menghambat
keluarnya amilosa dari granula pati, sedangkan protein dapat menyebabkan kekentalan pati menurun Mohamed dan Duarteb 2003. Pada penelitian ini
diharapkan pati dapat tergelatinisasi sempurna sehingga terbentuk gula-gula sederhana setelah proses hidrolisis asam.
Karbohidrat dalam ubi kayu merupakan komponen utama dalam proses produksi etanol. Ubi kayu yang digunakan mengandung karbohidrat sebesar
31,18. Karbohidrat ubi kayu terdiri dari pati sebesar 30,42 dan serat kasar sebesar 0,77. Menurut Balagopalan et al.1988, kadar pati di dalam ubi kayu
sebesar 38,10 dan kadar serat sebesar 0,60. Pendey et al. 2000, kadar pati dalam ubi kayu sebesar 32,4 dan kadar serat sebesar 1,2. Untuk komponen
serat kasar mengandung selulosa 3,51, hemiselulosa 11,77 dan lignin 0,67. Pada proses hidrolisis secara asam, pati memiliki kemampuan terhidrolisis
lebih baik dibandingkan dengan serat. Menurut Judoamidjojo et al. 1989, faktor yang mempersulit hidrolisis serat adalah selulosa mempunyai struktur kristalin
50 - 90 yang tidak mudah terhidrolisis oleh asam. Selain selulosa di dalam serat terdapat hemiselulosa, sifat hemiselulosa lebih amorf dan lebih mudah
terhidrolisis dibandingkan dengan selulosa Rusdianto 2010.
4.2 Konsentrasi Bahan Baku Ubi Kayu dan Asam Sulfat H
2
SO
4
pada Proses Hidrolisis Asam
Proses hidrolisis secara asam merupakan proses untuk memecah komponen polisakarida menjadi monomer-monomer. Proses hidrolisis yang sempurna akan
memecah selulosa dan pati menjadi glukosa, sedangkan hemiselulosa akan terpecah menjadi xilosa, manosa, galaktosa dan glukosa.
Pada proses hidrolisis secara asam, konsentrasi bahan baku ubi kayu dan H
2
SO
4
sebagai asam penghidrolisis sangat menentukan hasil hidrolisatnya. Hasil penelitian Susmiati 2010, menunjukkan bahwa penggunaan H
2
SO
4
0,4 M mampu menghidrolisis tepung ubi kayu pada konsentrasi bahan baku 30. Pada
