Pengaruh Waktu Fermentasi Terhadap Yield Bioetanol
30 glukosa dan fruktosa, keduanya C
6
H
12
O
6
, lalu mengubah karbohidrat sederhana tersebut diubah menjadi etanol dan karbon dioksida, sedangkan lignin sudah terhidrolisis oleh asam
sulfat pada saat proses hidrolisis asam berlangsung.
Reaksi pembentukan etanol terjadi karena adanya aktivitas dari yeast yang ada pada substrat. Yeast akan menggunakan materi yang mengandung karbon seperti glukosa untuk proses respirasi.
Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut [ ] :
C
6
H
12
O
6
+ 6O
2
→ 6CO
2
+ 6H
2
O + energi
Apabila kondisi ini tidak ada oksigen, maka reaksi yang terjadi adalah reaksi pembentukan etanol.
Reaksi selengkapnya dari fermentasi glukosa menggunakan ragi sebagai berikut: Glikolisis: Glukosa + 2 ADP + 2 NAD
+
→ 2 Piruvat + 2 ATP + 2 NADH Fermentasi:
2 Piruvat → 2 Asetaldehid + 2 CO
2
2 Asetaldehid + 2 NADH → 2 Etanol + 2 NAD
Reaksi fermentasi glukosa selengkapnya yang menggunakan ragi tidak melibatkan pertumbuhan sel
Glukosa + 2 ADP → 2 Etanol + 2 CO
2
+ 2 ATP C
6
H
12
O
6
+ 2 ADP → 2 C
2
H
5
OH + 2 CO
2
+ 2 ATP [ ]
Hal ini berarti selama berlangsungnya fermentasi terjadi pengurangan glukosa sebagai substrat karena glukosa tersebut digunakan oleh khamir Saccharomyces cerevisiae yang ada
dalam fermipan sebagai sumber nutrisi untuk mengonversi menjadi etanol. Jadi semakin banyak terjadinya pengurangan glukosa maka jumlah etanol yang dihasilkan pun semakin
banyak. Hal ini sesuai pada kadar fermipan 3 dan 5 ww yaitu seiring berjalannya waktu
fermentasi, yield etanol yang dihasilkan meningkat, sedangkan pada kadar fermipan 7 ww mengalami penurunan pada hari ke-4 dan ke-5 dengan cukup banyak jauh beda
perbedaan yield. Hal ini disebabkan menurunnya metabolisme khamir Saccharomyces cerevisiae yang ada dalam fermipan karena berkurangnya sumber nutrisi selama fermentasi
dan memasuki fase kematian dan tidak ada penambahan fermipan selama proses fermentasi.
31 Fase pertumbuhan diperlambat mulai pada akhir fasa eksponensial. Pertumbuhan
mikroba yang begitu cepat tidak diimbangi tersedianya nutrisi yang cukup. Jika fermentasi dilakukan secara batch, dimana umpan nutrisi dimasukkan hanya pada awal proses
fermentasi, pada waktu tertentu saat jumlah mikroba yang mengonsumsi nutrisi tersebut melebihi daya dukung nutrisi akan terjadi kekurangan nutrisi. Hal lain yang memperlambat
pertumbuhan mikroba adalah terjadinya inhibisi ataupun represi yang terjadi karena terakumulasinya produk metabolit sekunder hasil aktifitas fermentasi mikroorganisme [59].
Hal inilah yang terjadi pada kadar fermipan 7. Pada hari ke-3 proses fermentasi masih bergejolak mengonversikan menjadi bioetanol dan kadar bioetanol yang dihasilkan 96,9406
dengan yield 34,3276. Pada hari ke-4 yield yang dihasilkan menurun menjadi 13,4545 tetapi kadar bioetanol yang dihasilkan yaitu 98,8325 karena pada saat ini sedang
berlangsung katabolisme primer menghasilkan senyawa metabolit primer untuk kelangsungan proses fermentasi dan juga sedang berlangsung anabolisme sekunder menghasilkan senyawa
metabolit sekunder sehingga walaupun yield yang dihasilkan menurun tetapi kadar yang dihasilkan mengalami peningkatan. Untuk menghasilkan yield yang lebih bnyak lagi
disarankan untuk melakukan penambahan kadar fermipan. Metabolik primer adalah produk yang berkaitan dengan pertumbuhan Metabolit
sekunder berkaitan dengan fase tanpa pertumbuhan [59]. Contoh metabolit primer misalnya asam amino, asetil CoA, gula-gula, nukleotida, asam sitrat, lipid, protein, dan karbohidrat,
sedangkan contoh metabolit sekunder misalnya senyawa yang diturunkan dari metabolit primer seperti protein, lipid, asam nukleat, dan karbohidrat.
Hal ini sesuai pada penelitian sebelumnya yang dilakukan oleh Agustinus Eka P dan Amran Halim, 2009 melakukan fermentasi nira siwalan dengan variasi kadar starter
fermipan 5, 10, 15 seiring bertambahnya hari fermentasi besarnya kadar fermipan maka yield etanol yang dihasilkan semakin besar yaitu sebanyak 48,16
[ ]. .
Hal ini sesuai pada pada penelitian sebelumnya yang dilakukan oleh
Mira Amalia Hapsari dan Alice Pramashinta 2013 melakukan fermentasi etanol singkong karet
menggunakan ragi yang mengandng Saccharomyces cerevisiae dengan variasi waktu fermentasi 144, 168, dan 192 jam seiring bertambahnya waktu fermentasi yield etanol yang
dihasilkan meningkat yaitu pada waktu 144 jam menuju 168 jam tetapi menurun pada waktu fermentasi 192 jam
[ ]
.
32 Sehingga dari hasil penelitian yang telah dilakukan semakin lama waktu fermentasi
yaitu sebanyak 2, 3, 4, 5 hari maka yield bioetanol yang dihasilkan pun semakin besar.