8 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. 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 garam tinggi, pH optimum serta fermentasi rendah, temperatur optimum fermentasi sekitar 25-30 tahan terhadap
stress fisika dan kimia[2].
2.1.1 Proses Pembuatan Bioetanol
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 alfa-amilase. Proses dilakukan pada suhu 80 - 90
o
C berakhirnya proses liquifikasi ditandai dengan parameter cairan seperti sup. Tahap sakarifikasi dilakukan pada suhu 50 - 60
o
C. Enzim yang ditambahkan pada tahap ini adalah enzim glukoamilase. Pada tahap
sakarifikasi akan terjadi pemecahan gula kompleks menjadi gula sederhana[12]. 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
Universitas Sumatera Utara
9 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 – 33
o
C [21]. Tahap fermentasi merupakan tahap kedua dalam proses produksi bioetanol.
Pada tahap ini terjadi proses pemecahan gula-gula sederhana menjadi etanol dengan melibatkan enzim dan ragi. Fermentasi dilakukan pada kisaran suhu 27 - 32
o
C. pada tahap ini akan dihasilkan gas CO
2
sebagai produk sampingan dan sludge sebagai limbahnya. Gas CO
2
yang dihasilkan memiliki perbandingan stoikiometri yang sama dengan etanol yang dihasilkan yaitu 1 : 1. Setelah melalui proses pemurnian, gas CO
2
dapat digunakan sebagai bahan baku gas dalam pembuatan minuman berkarbonat. Tahap berikutnya adalah pemurnian etanol. Tahap ini dilakukan melalui
metode destilasi. Destilasi dilakukan pada suhu diatas titik didih etanol murni, yaitu pada kisaran 78 – 100
o
C. Produk yang dihasilkan pada tahap ini memiliki kemurnian hingga 96 . Akan tetapi, sebelum memasuki tahap pemurnian dilakukan pemisahan
etanol dengan sludge yang diperoleh dari hasil fermentasi etanol yang dihasilkan. Salah satu pemanfaatan limbah sludge yang telah berhasil dilakukan yaitu
pengolahan sludge menjadi pupuk kalium majemuk dengan kadar kalium 40 . Jika etanol yang dihasilkan akan digunakan sebagai bahan bakar maka etanol
hasil destilasi ini harus dikeringkan terlebih dahulu. Pengeringan ini dapat dilakukan dengan metode purifikasi molecular sieve bertujuan untuk meningkatkan kemurnian
etanol hingga memenuhi spesifikasi bahan bakar. Molecular sieve adalah suatu bahan yang memiliki pori-pori kecil dan digunakan sebagai absorben cairan dan gas. Bahan
ini mampu menyerap air hingga 20 dari berat bahan itu sendiri. Zeolit, lempung, karbon aktif dan porous glasses adalah beberapa bahan yang termasuk molecular
sieve. Selain itu, pengeringan etanol dapat menggunakan metode lain yaitu metode azeotrofik destilasi. Etanol hasil pengeringan ini memiliki kemurnian hingga 99, 5
[12].
Universitas Sumatera Utara
10
2.1.2 Parameter pengujian
