PROSES PEMBUATAN ETANOL DARI KULIT ARI KEDELAI LIMBAH TEMPE (Kajian Jenis dan Konsentrasi Bakteri Inokulum)
PROSES PEMBUATAN ETANOL DARI KULIT ARI KEDELAI
LIMBAH TEMPE
(Kajian Jenis dan Konsentrasi Bakteri Inokulum)
SKRIPSI
Sebagai Persaratan Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknologi
Pertanian Pada Jurusan Ilmu dan Teknologi Pangan
Universitas Muhammadiyah Malang
OLEH:
FIRDAUSI NUZULA
NIM 07730021
JURUSAN ILMU DAN TEKNOLOGI PANGAN
FAKULTAS PERTANIAN-PETERNAKAN
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
2011
HALAMAN PENGESAHAN
JUDUL
: PROSES PEMBUATAN ETANOL DARI KULIT
ARI KEDELAI LIMBAH TEMPE (Kajian Jenis dan
Konsentrasi Bakteri Inokulum)
NAMA
: FIRDAUSI NUZULA
NIM
: 07730021
JURUSAN
: ILMU DAN TEKNOLOGI PANGAN (ITP)
FAKULTAS
: PERTANIAN-PETERNAKAN
Skripsi ini telah diterima sebagai salah satu persyaratan
untuk memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pertanian
pada Jurusan Ilmu dan Teknologi Pangan Fakultas Pertanian-Peternakan
Universitas Muhammadiyah Malang
Mengesahkan,
Malang, Agustus 2011
Dekan
Ketua Jurusan,
Dr. Ir. Damat, MP
Ir. Sukardi, MP
Tgl.
Tgl.
HALAMAN PERSETUJUAN DEWAN PENGUJI
JUDUL
: PROSES PEMBUATAN ETANOL DARI KULIT
ARI KEDELAI LIMBAH TAMPE (Kajian dan
Konsentrasi Bakteri Inokulum)
NAMA
: FIRDAUSI NUZULA
NIM
: 07730021
JURUSAN
: ILMU DAN TEKNOLOGI PANGAN (ITP)
FAKULTAS
: PERTANIAN-PETERNAKAN
Telah Dipertahankan dan Dinyatakan Lulus oleh Dewan Penguji
Pada Hari
Dewan Penguji :
Dewan Penguji 1
Dr. Ir. Damat. Mp
Tgl.........................
Dewan Penguji II
Ir. Elfi Anis Sa’ati, MP
Tgl.........................
Dewan Penguji III
Moch. Wahid, STP, MSc
Tgl........................
Dewan Penguji IV
Prof. Dr. Ir. Noor Harini, MS
Tgl........................
HALAMAN PENGESAHAN PEMBIMBING
JUDUL
: PROSES PEMBUATAN ETANOL DARI KULIT
ARI KEDELAI LIMBAH TEMPE (Kajian Jenis dan
Konsentrasi Bakteri Inokulum)
NAMA
: FIRDAUSI NUZULA
NIM
: 07730021
JURUSAN
: ILMU DAN TEKNOLOGI PANGAN
FAKULTAS
: PERTANIAN-PETERNAKAN
Diajukan untuk dipertanggungjawabkan dihadapan Dewan Penguji
guna memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pertnian Strata Satu (S1)
Pada Jurusan Ilmu dan Teknologi Pangan Fakultas Pertaniaan-Peternakan
Universitas Muhammadiyah Malang
Menyetujui,
Malang, Agustus 2011
Pembimbing I
Pembimbing II
Moch. Wahid, STP, MSc
Prof. Dr. Ir. Noor Harini, MS
Tgl.
Tgl.
SURAT PERNYATAAN
Saya yang bertanda tangan dibawah ini :
Nama
:
Firdausi Nuzula
Nim
:
07730021
Jurusan
:
Ilmu dan Teknologi Pangan (ITP)
Fakultas
:
Pertanian dan Peternakan
Menyatakan bahwa skripsi yang berjudul “Proses Pembuatan Etanol dari
Kulit Ari Kedelai Limbah Tempe (Kajian Jenis dan Konsentrasi Bakteri
Inokulum)“ adalah bukan karya orang lain baik sebagian maupun keseluruhan
kecuali dalam bentuk kutipan yang telah kami sebutkan sumbernya.
Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenar-benarnya dan apabila
pernyataan ini tidak benar, maka saya bersedia mendapatkan sangsi akademik.
Mengetahui,
Malang, Agustus 2011
Pembimbing I
Yang Menyatakan,
(Firdausi Nuzula)
Moch. Wahid, STP, MSc
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan pada tanggal 26 Febuari 1990 di
Beji, Pasuruan sebagai putri pertama dari enam bersaudara.
Ayahanda bernama Agus Wasis dan Ibunda
bernama
Romlah.
Penulis menempuh pendidikan taman kanak-kanak di TK Aisiyah pada
tahun
1993-1995.
Kemudian
melanjutkan
pendidikan
dasar
di
SD
Muhammadiyah 2 Bangil pada tahun 1995-2001. Selanjutnya penulis melanjutkan
pendidikan di SMP Muhammadiyah Bangil pada tahun 2001-2003. Kemudian
melanjutkan pendidikan di SMA Muhammadiyah 2 Bangil. Kemudian pada tahun
2007, penulis melanjutkan pendidikan tinggi di Jurusan Ilmu dan Teknologi
Pangan, Fakultas Pertanian Peternakan, Universitas Muhammadiyah Malang.
Semasa perkuliahan, penulis aktif di Badan Esekutif Mahasiswa tingkat
Fakultas dan Himpunan mahasiswa Teknologi Hasil Pertanian.
Penulis
KATA PENGANTAR
Assalamu’alaikum Wr.Wb
Puji Syukur kepada Allah SWT atas rahmat dan Hidayah-Nya sehingga
penulis dapat menyelesaikan penelitian dan menyusun skripsi yang berjudul
“Proses Pembuatan Etanol Dari Kulit Ari Kedelai Limbah Tempe (Kajian
Jenis Dan Konsentrasi Bakteri Inokulum)”. Adapun maksud dan tujuan dari
penulisan skripsi ini adalah untuk memenuhi salah satu syarat dalam
menyelesaikan program sarjana Strata Satu di Fakultas Pertanian Peternakan
Universitas Muhammadiyah Malang. Selain itu juga untuk memberikan gambaran
kepada pembaca tentang proses fermentasi etanol kulit ari kedelai dari limbah
tempe.
Dalam proses penyusunan skripsi ini, penulis menyadari sepenuhnya
bahwa penulis banyak melibatkan bantuan berbagai pihak baik berupa masukan,
bimbingan, pengarahan, dukungan, serta dorongan sehingga pada akhirnya skripsi
ini dapat terselesaikan. Oleh karena itu, dengan ketulusan hati dan kerendahan
hati penulis menyampaikan banyak terima kasih kepada:
1. Bapak Dr. Ir. Damat, MP selaku Dekan Fakultas Pertanian Peternakan
Universitas Muhammadiyah Malang
2. Bapak Ir. Sukardi, MP selaku Ketua Jurusan Ilmu dan Teknologi Pangan
Fakultas Pertanian Peternakan Universitas Muhammadiyah Malang
3. Bapak Moch Wahid, STP, MSc selaku dosen pembimbing I terimakasih atas
bimbingan dan saran-saran yang diberikan selama penyusunan skripsi ini
4. Ibu Prof. Dr. Ir. Noor Harini, M.S selaku dosen pembimbing II sekaligus
Dosen Wali yang telah membimbing, memberi masukan-masukan, dukungan
dan arahan yang berarti bagi penulis dalam menyelesaikan skripsi ini
5. Ayahanda dan ibunda, terimakasih selalu menberikan dukungan dan
bimbingan kepada adinda
6. Mbak Sri Winarsih, Pak Eko dan Pak Sandi selaku instruktur dan staf
Laboraturium ITP dan Kimia yang sangat membantu penulis selama proses
penelitian
7. Teman-teman seperjuangan di ITP’07 yang telah memberikan semangat
kepada penulis
8. Seluruh pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu per satu. Semoga segala
bantuan dan support yang diberikan kepada penulis dapat menjadi cambuk
untuk melangkah ke depan.
Penulis sudah berupaya semaksimal mungkin untuk menyusun laporan
skripsi ini, atas segala kekurangan dalam penulisan skripsi ini penulis
membutuhkan saran dan kritik dari pembaca untuk dapat menyempurnakan
tulisan ini. Akhir kata penulis hanya berharap semoga tulisan ini dapat bermanfaat
tidak hanya penulis tetapi untuk para pembaca dan pihak-pihak yang
berkepentingan.
Wassalamu’alaikum Wr. Wb
Malang, Agustus 2011
Penulis
Firdausi Nuzula. 07730021. PROSES PEMBUATAN ETANOL DARI KULIT ARI
KEDELAI LIMBAH TEMPE (Kajian Jenis dan Konsentrasi Bakteri Iokulum).
Jurusan Ilmu dan Teknologi Pangan. Fakultas Pertanian-Peternakan. Universitas
Muhammadiyah Malang. Dosen Pembimbing I: Moch Wahid, STP, MSc dan Dosen
Pembimbing II: Prof. Dr. Ir. Noor Harini, MS.
ABSTRAK
Etanol sering disebut sebagai bioetanol, karena diproduksi dengan cara
fermentasi menggunakan bantuan mikroorganisme. Salah satu bahan yang dapat
difermentasi menjadi etanol yaitu kulit ari kedelai. Tujuan dari penelitian ini
adalah untuk mengetahui pengaruh jenis dan konsentrasi starter dalam proses
fermentasi etanol kulit ari kedelai dari limbah tempe. Penelitian ini dilaksanakan
pada bulan April-Juli 2011 di Laboraturium Ilmu dan Teknologi Pangan Fakultas
Pertanian-Peternakan Universitas Muhammadiyah Malang. Pada penelitian ini
menggunakan 2 tahap. Tahap 1 adalah penelitian mengenai pengaruh jenis
inokulum terhadap produksi etanol hasil fermentasi hidrolisat kulit ari kedelai dan
tahap 2 adalah aplikasi inokulum terbaik sebagai starter dalam fermantasi
hidrolisat kulit ari kedelai dengan konsentrasi starter 0,1%, 1% dan 10% (v/v).
Hasil penelitian tahap 1 menunjukkan bahwa perlakuan jenis inokulum
berpangaruh nyata terhadap kadar etanol, kadar gula reduksi dan pH hasil
fermentasi hidrolisat kulit ari kedelai. Penggunaan stater Sacaromyces cereviciae
biakan murni dengan waktu fermentasi 36 jam memiliki kadar etanol lebih besar
yaitu 1,064%, dibandingkan ragi roti dengan waktu fermentasi 36 jam yang
memiliki kadar etanol sebesar 0,876%. Pada tahap 2 penggunaan starter
Sacaromyces cereviciae biakan murni pada jam ke 36 dengan konsentrasi 0,1%
v/v, merupakan konsentrasi yang tepat dalam produksi etanol. Hal ini dikarenakan
konsentrasi starter 0,1% v/v menghasilkan etanol paling tinggi yaitu 2,159%
dibandingkan dengan konsentrasi 1% v/v dan 10% v/v yang menghasilkan
1,935% dan 1,492%.
Kata Kunci: etanol, kulit ari kedelai, Sacaromyces cereviciae, ragi roti
Firdausi Nuzula. 07730021. MAKING PROCESS ETANOL OF THE
EPIDERMIS OF SOYBEAN WESTE TEMPE (Assasment and
Concentration of Bacteria Types Inokulum). Department of Food Science
and Technology. Faculty of Agriculture-Animal Husbandry. University of
Muhammadiyah Malang. Counsellor Lecturer I: Moch Wahid, STP, MSc.
Counsellor II: Prof.. Dr. Ir. Noor Harini, MS.
ABSTRACT
Ethanol is often referred to as bioethanol, because it is produced by
fermentation using microorganisms assistance. One material that can be fermented
into ethanol is the epidermis of soybean. The purpose of this study was to
determine the effect of starter type and concentration of ethanol in the
fermentation process of the epidermis of soybean wasted tempe. The research was
conducted on April-July 2011 in the Laboratory of Food Science and Technology
Faculty of Agriculture, Animal Husbandry University of Malang. In this study
using two stages. Phase one is the research of the influence of type of inoculum on
the production of ethanol fermented soy hydrolysates epidermis. And phase two is
the application of inoculum with the best treatment as a starter in the epidermis
fermantasi soy hydrolysates with 0.1% starter concentration, 1% and 10% (v / v).
The research phase one showed that treatment of the type of inoculum
more influenced significantly to levels of ethanol, reducing sugar content and pH
of the fermented soy hydrolysates epidermis. The use of pure cultures
Sacaromyces cereviciae starter fermentation by at 36 have to lavel of etanol
0,876%. In phase two the use of pure cultures Sacaromyces cereviciae starter at 36,
with a concentration of 0.1% v / v is an appropriate concentration in ethanol
production. It is caused by starter concentration 0,1% v/v which procudes top
level that is 2,159% compared to concentration 1% v/v and 10% v/v which
produces 1,935% and 1,492%.
Key words: ethanol, soybean husks, Sacaromyces cereviciae, yeast bread
DAFATAR ISI
Halaman
Halaman Pengesahan .....................................................................................
i
Halaman Persetujuan Dewan Penguji ..........................................................
ii
Halaman Persetujuan Dosen Pembimbing ...................................................
iii
Surat Pernyataan ............................................................................................
iv
Riwayat Hidup ................................................................................................
v
Kata Pengantar .............................................................................................
vi
Abstrak ............................................................................................................ viii
Abstract ...........................................................................................................
ix
Daftar Isi ........................................................................................................
x
Daftar Tabel .................................................................................................. xiii
Daftar Gambar ..............................................................................................
xiv
Daftar Lampiran ...........................................................................................
xv
I. PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang .......................................................................................
1
1.2
Tujuan ....................................................................................................
3
1.3
Hipotesis ................................................................................................
3
II. TINJAUAN PUSTAKA
2.1
Etanol ......................................................................................................
4
2.2
Bahan Dasar Etanol ...............................................................................
5
2.3
Proses Fermentasi Etanol .......................................................................
6
2.2.1 Tahap-Tahap Pembuatan Etanol .................................................
7
2.2.2 Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Fermentasi Etanol..............
8
Bakteri Inokulum ....................................................................................
10
2.3.1 Sacaromyces cereviciae .............................................................
10
2.3.2 Ragi Roti ....................................................................................
11
Kedelai dan Kulit Ari Kedelai ...............................................................
13
2.4
2.5
III. METODE PENELITIAN
3.1
Waktu dan Tempat Penelitian................................................................... 15
3.2
Alat dan Bahan ........................................................................................ 15
3.2.1. Alat................................................................................................. 15
3.2.2. Bahan ............................................................................................. 15
3.3
Metode Penelitian ................................................................................... 16
3.3.1. Penelitian Tahap 1 (Kajian Jenis Inokulum) .................................. 16
3.3.2. Penelitian Tahap 2 (Konsentrasi Inokulum dan Waktu
Fermentasi Mengunakan Starter Sacaromyces cereviciae)............. 16
3.4
Pelaksanaan Penelitian .......................................................................... . 17
3.4.1. Prosedur Kerja Tahap 1.................................................................
18
3.4.2. Prosedur Kerja Tahap 2 ................................................................ 19
3.5
Parameter Pengamatan ..........................................................................
19
3.5.1. Pengamatan pH .............................................................................
19
3.5.2. Perhitungan Total Gula (Metode Anthron) ...................................
19
3.5.2.1. Penyiapan Kurva Standar ...............................................
19
3.5.2.2. Penetapan Gula pada Sampel ......................................... 20
3.5.3. Perhitungan Kadar Gula Pereduksi (Metode Nelson) .................. 20
3.5.3.1. Penyiapan Kurva Standar ...............................................
20
3.5.3.2. Penentuan Gula Reduksi pada Sampel ........................... 21
3.5.4. Pengukuran Kadar Etanol (Metode Dikromat Oksidasi) ............... 21
3.5.4.1. Penentuan Etanol pada Sampel ....................................... 21
3.5.4.2. Penentuan Kurva Standar ................................................ 22
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1
Analisa Bahan Baku ................................................................................. 26
4. 2 Penelitian Tahap 1 (Jenis Inokulum) ...................................................... . 27
4.2.1 Hubungan Jenis Inokulum dengan Kadar Etanol, Gula Reduksi
dan pH ............................................................................................ 27
4.3 Penentuan Perlakuan Terbaik .................................................................... 32
4.4 Penelitian Tahap 2 (Konsentrasi Inokulum dan Waktu Fermentasi
Mengunakan Starter Sacaromyces cereviciae ) ........................................ 32
4.4.1. Kadar Etanol .................................................................................... 33
4.4.2. Kadar Gula Reduksi ........................................................................ 35
4.4.3. pH .................................................................................................... 37
V. KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan ............................................................................................. .. 40
5.2 Saran ....................................................................................................... .. 40
DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................... .. 41
LAMPIRAN ...................................................................................................... 43
DAFTAR TABEL
Nomor
Halaman
Teks
1. Syarat Mutu Ragi Roti Kering ................................................................. 12
2. Komposisi Kimia Kedelai (per 100 gram bahan) .................................... 13
3. Susunan dan Taksiran biji dan bagian biji ............................................... 14
4. Kandungan Kimia Bubur Kulit Ari Kedelai dan Hidrolisat Kulit
Ari Kedelai................................................................................................ 26
5. Rerata Kadar Etanol Hasil, Gula Reduksi dan pH Fermentasi
Hidrolisat Kulit Ari Kedelai akibat Perlakuan Janis Inokulum ............... 28
6. Rerata Kadar Etanol Hasil Fermentasi Hidrolisat Kulit Ari
Kedelai akibat Perlakuan Konsentrasi Starter .......................................... 33
7. Rerata Gula Reduksi Hasil Fermentasi Hidrolisat Kulit Ari Kedelai akibat
Perlakuan Konsentarasi Starter Dengan Waktu Fermentasi..................... 36
8. Rerata pH Hasil Fermentasi Hidrolisat Kulit Ari Kedelai akibat Perlakuan
Konsentrasi Starter ................................................................................... 38
DAFTAR GAMBAR
Nomor
Halaman
Teks
1. Reaksi Penguraian Gula Menjadi Etanol ................................................... 6
2. Diagram Alir Pembuatan Hidrolisat Kulit Ari Kedelai ............................ 23
3. Diagram Alir Proses Fermentasi Etanol dengan Jenis Inokul .................. 24
4. Diagram Alir Proses Fermentasi Etanol dengan Konsentrasi dan
Lama Fermentasi ...................................................................................... 25
5. Grafik Rerata Kadar Etanol Hasil Hidrolisat Kulit Ari Kedelai
akibat Perlakuan Jenis Inokulum ............................................................. 29
6. Grafik Rerata Kadar Gula Reduksi Hasil Hidrolisat Kulit Ari Kedelai
akibat Perlakuan Jenis Inokulum dengan Konsentrasi 1% ...................... 30
7. Grafik Rerata pH Hasil Hidrolisat Kulit Ari Kedelai akibat
Perlakuan Jenis Inokulum dengan Konsentrasi 1% ................................ 31
8. Grafik Rerata Kadar Etanol Hasil Hidrolisat Kulit Ari Kedelai akibat
Perlakuan Konsentrasi Starter dengan Waktu Fermentasi ...................... 35
9. Grafik Rerata Kadar Gula Reduksi Hasil Hidrolisat Kulit Ari Kedelai
akibat Perlakuan Kosentrasi Starter dengan Waktu Fementasi ................ 37
10. Grafik Rerata pH Hasil Hidrolisat Kulit Ari Kedelai akibat Perlakuan
Konsentrasi Starter dengan Waktu Fermentasi ........................................ 39
11. Tahapan Hidrolisis Kulit Ari Kedelai ...................................................... 45
12. Starter Sacaromyces cereviciae dan Ragi Roti ........................................ 46
13. Fermentasi Kulit Ari Kedelai .................................................................. 47
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor
Halaman
Teks
1. Kandungan Etanol pada Konsentrasi Jenis Inokulum.............................. 43
2. Kandungan Gula Reduksi pada Konsentrasi Jenis
Inokulum.................................................................................................. 43
3. Nilai pH pada Konsentrasi Jenis Inokulum.............................................. 43
4. Kandungan Etanol pada Konsentrasi Starter Sacaromyces cereviciae
0,1%, 1% dan 10% dengan Waktu Fermentasi......................................... 44
5. Kandungan Gula Reduksi pada Konsentrasi Starter Sacaromyces
cereviciae 0,1%, 1% dan 10% dengan Waktu Fermentasi....................... 44
6. Nilai pH pada Konsentrasi Starter Sacaromyces cereviciae
0,1%, 1% dan 10% dengan Waktu Fermentasi ....................................... 44
7. Dokumentasi Penelitian .......................................................................... 45
DAFTAR PUSTAKA
Anonim. 2010. Bioetanol. http://mahasiswanegarawan.wordpress.com/2007/08/18/
membangun-industri-bioetanol-nasional-sebagai-pasokan-energi
berkelanjutan-dalam-menghadapi-krisis-energi-global/. Diakses tanggal
25 Oktober 2010
Anonim. 2010. Membuat Bioetanol. http://www.indobioethanol.com/. Diakses
tanggal 25 Oktober 2010.
Anindyawati. 2009. Prospek Enzim Dan Limbah Lignoselulosa Untuk
Produksi Bioetanol. Jurnal Bioteknologi, Vol. 44, No. 1, Juni 2009 :
49- 56
Anonim. 2011. Ragi. http://id.wikipedia.org/wiki/gula. Diakses tanggal 9 Maret
2011.
Anonim. 2011. Fermentasi. http://www.google.co.id. Diakses tanggal 29 Juli 2011
Amar. 2010. Analisis Mikroorganisme, Kandungan Alkohol Dan Asam
Lemak Sari Buah Menkudu Dengan Gas Chromatography. Balai
Pengkajian Bioteknologi, BPPT Jalan Raya Puspiptek Serpong
Ariani, I. 2009. Pembuatan Etanol Dari Jambu Mete dengan Metode
Fermentasi. Jurnal Teknik Kimia FT-UNS Ekuilibrium Vol. 7. No. 2.
Juli 2009: 48-54
Ansory, R. 1992. Teknologi Fermentasi. Jakarta: Arcan
Budiyanto, M. A. K. 2003. Mikrobiologi Terapan. Malang: UMM Press.
Bustaman. 2008. Strategi Pengembangan Bioetanol Berbasis Sagu di Maluku.
Balai Besar Pengkajian dan Pengembangan Teknologi Pertanian. Bogor
Mononutu. 2009. Pemilihan Bahan Baku Bioetanol. http://industrirakyatbioetanol.
blogspot.com/2009_03_01_archive.html. Diakses tanggal 27 Juli 2011
Uransyah. 2011. Manfaat Kedelai. http:www.deptan.go.id/bpsdm/bbpp-binuang
/indekx. Diakses tanggal 28 Juli 2011.
Elevri, A.P, dan Putra. 2006. Produksi Etanol Menggunakan Saccharomyces
Cerevisiae Yang Diamobilisasi Dengan Agar Batang. jurnal Kimia
FMIPA ITS Akta Kimindo Vol. 1 No. 2 April 2006: 105-114
Hambali, E., S. Mujdalipah, A.H. Tambunan, A.W. Pattiwiri, dan R. Hendroko.
2007. Teknologi Bioenergi. Agromedia Pustaka. Jakarta
Harris, R.S, dan E Karmas. 1989. Evaluasi Gizi Pada Pengolahan Bahan
Pangan. Terbitan Kedua ITB. Bandung
Hidayat, N, Masdiana C. Padaga, Sri, S. 2006. Mikrobiologi Industri. Penerbit
ANDI OFFSET. Yogyakarta
Irianto, Koes. 2006. Mikrobiologi Menguak Dunia Mikroorganisme jilid 2.
Yrama Widya. Bandung
Kartika, B., A.D. Guritno, D. Purwadi, D. Ismoyowati. 1992. Petunjuk Evaluasi
Produk Industri Hasil Pertanian. PAU Pangan dan Gizi UGM.
Yogyakarta.
Kusuma. 2010. Pengolahan Sampah Organik Menjadi Etanol dan Pengujian
Sifat Fisika Biogasoline. Jurnal Seminar Nasional Tahunan Teknik
Mesin (SNTTM) ke-9 Palembang, 13-15 Oktober 2010
Putri, E.S.L dan Sukandar. 2008. Konversi Pati Ganyong (Canna edulis Ker.)
Menjadi Bioetanol Melalui Hidrolisis Asam dan Fermentasi.
biodiversitas vol 9, nomor 2 halaman: 112-116
Rama P, Kartika N dan Praptiningsih GA. 2007. Bioetanol Ubi Kayu Bahan
Bakar Masa Depan. PT AgroMedia Pustaka. Jakarta
Retnowati, D, dan Susanti, R. 2009. Pemanfaatan Limbah Padat Ampas
Singkong Dan Lindur Sebagai Bahan Baku Pembuatan Etanol.
Jurnal Teknik Kimia
Riyanti, 2009. Biomassa Sebagai Bahan Baku Bioetanol. Jurnal Litbang
Pertanian, 28(3), 2009
Rukmana, R. dan Yuniarsih. 1996. Kedelai Budidaya Dan Pascapanen. Penerbit
Kanisius. Yogyakarta.
Shofiyanto, M.E. 2008. Hidrolisis Tongkol Jagung oleh Bakteri Selulotik
untuk Produksi Bietanol dalam Kultur Campuran. Skripsi.
Suliantri dan Rahayu. P.W, 1990. Teknologi Fermentasi Umbi-Umbian dan
Biji-Bijian. Departemen Pendidikan dan Kebudayaan Direktorat
Jendral Pendidikan Tinggi Pusat Antar Universitas Pangan Dan Gizi
IPB. Bogor.
1
I. PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Etanol merupakan komponen kimia yang terbesar setelah air. Etanol di
dunia industri umumnya digunakan sebagai bahan baku industri turunan alkohol,
pelarut antiseptik dan kosmetika (Hambali, 2007). Fungsi etanol di dunia
pendidikan digunakan untuk penelitian mikro sebagai disinfektan. Konsumsi
etanol dunia dalam dunia industri sebanyak 10%, minuman sebanyak 22% dan
bahan bakar sebanyak 66% (Rama dkk., 2007). Etanol sering disebut sebagai
bioetanol, karena diproduksi dengan cara fermentasi menggunakan bantuan
mikroorganisme.
Etanol sangat potensial untuk diolah dan dikembangkan karena dapat
diproduksi dari berbagai bahan baku yang banyak terdapat di Indonesia. Etanol
dapat diproduksi melalui beberapa cara, yaitu secara kimiawi dan secara biologis.
Bahan apapun yang mengandung karbohidrat dan gula dapat diproses menjadi
etanol melalui proses sakarifikasi, fermentasi dan destilasi. Menurut Hambali
(2007), fermentasi glukosa, sukrosa, maupun fruktosa biasanya menggunakan ragi
(yeast) Saccaharomyces sp. atau bakteri Zymomonas mobilis.
Salah satu bahan yang dapat difermentasi menjadi etanol yaitu kulit ari
kedelai. Kulit ari kedelai mengandung 86% karbohidrat dari berat kering kulit
(Kawamura, 1967 dalam Harris, 1989). Kelangkaan pangan dapat dikurangi
melalui penggunaan bahan-bahan yang tidak layak atau tidak bisa dikonsumsi
seperti kulit ari kedelai. Potensi kulit ari kedelai di Indonesia cukup tinggi karena
hampir disetiap kota di Indonesia, khususnya di pulau Jawa banyak dijumpai
pabrik pembuatan tempe. Jumlah produsen tempe tahu pada akhir tahun 1996,
2
berjumlah 36.959 orang terdiri dari atas 26.865 anggota produsen tempe dan
10.094 anggota produsen tahu (Anonim, 2010). Sebagian kulit ari kedelai saat ini
hanya dimanfaatkan untuk pakan ternak atau dibuang begitu saja. Kulit ari kedelai
yang langsung dibuang tanpa dilakukan proses pengolahan, dalam waktu yang
relatif singkat akan menimbulkan bau busuk atau tidak sedap akibat dari
terjadinya fermentasi limbah organik.
Kulit ari kedelai harus melalui proses hidrolisis terlebih dahulu untuk
menghasilkan sirup glukosa sebelum dilakukan proses fermentasi. Hidrolisis kulit
ari kedelai dapat dilakukan dengan katalis asam, kombinasi asam dan enzim, serta
kombinasi enzim dan enzim (Judoamidjojo et al., 1992 dalam Putri 2008).
Dalam kenyataannya banyak proses fermentasi berlangsung menggunakan
Saccharomyces cerevisiae. Saat ini Saccharomyces cerevisiae tidak saja
digunakan dalam bidang fermentasi tradisional, tetapi dari riset dan aplikasi
bioteknologi Saccharomyces cerevisiae telah merambah sektor-sektor komersial
yang penting (Irianto, 2006). Proses fermentasi dapat memberikan hasil yang
memuaskan bila khamir yang digunakan berasal dari Saccharomyces cerevisiae
(ragi roti). Dalam proses fermentasi etanol khamir yang digunakan adalah
Saccharomyces cerevisiae dan strain dari S. ellipsoides juga sering digunakan
(Hidayat, 2006). Oleh karena itu dalam penelitian ini digunakan Saccharomyces
cerevisiae biakan murni dan Saccharomyces cerevisiae yang sudah dikeringkan
(ragi roti) dalam proses fermentasi etanol kulit ari kedelai.
3
1.2
Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah sebagai berikut:
1. Untuk mengetahui proses fermentasi etanol dari kulit ari kedelai limbah
produksi tempe
2. Untuk mengetahui pengaruh jenis inokulum terhadap proses fermentasi
hidrolisat kulit ari kedelai
3. Untuk mengetahui pengaruh konsentrasi inokulum terhadap proses fermentasi
hidrolisat kulit ari kedelai
1.3
Hipotesis Penelitian
Hipotesis penelitian ini sebagai berikut :
1.
Diduga kulit ari kedelai hasil produksi tempe dapat difermentasi menjadi
etanol
2.
Diduga jenis inokulum dapat berpengaruh terhadap proses fermentasi
hidrolisat kulit ari kedelai
4. Diduga konsentrasi inokulum dapat berpengaruh terhadap proses fermentasi
hidrolisat kulit ari kedelai
LIMBAH TEMPE
(Kajian Jenis dan Konsentrasi Bakteri Inokulum)
SKRIPSI
Sebagai Persaratan Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknologi
Pertanian Pada Jurusan Ilmu dan Teknologi Pangan
Universitas Muhammadiyah Malang
OLEH:
FIRDAUSI NUZULA
NIM 07730021
JURUSAN ILMU DAN TEKNOLOGI PANGAN
FAKULTAS PERTANIAN-PETERNAKAN
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
2011
HALAMAN PENGESAHAN
JUDUL
: PROSES PEMBUATAN ETANOL DARI KULIT
ARI KEDELAI LIMBAH TEMPE (Kajian Jenis dan
Konsentrasi Bakteri Inokulum)
NAMA
: FIRDAUSI NUZULA
NIM
: 07730021
JURUSAN
: ILMU DAN TEKNOLOGI PANGAN (ITP)
FAKULTAS
: PERTANIAN-PETERNAKAN
Skripsi ini telah diterima sebagai salah satu persyaratan
untuk memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pertanian
pada Jurusan Ilmu dan Teknologi Pangan Fakultas Pertanian-Peternakan
Universitas Muhammadiyah Malang
Mengesahkan,
Malang, Agustus 2011
Dekan
Ketua Jurusan,
Dr. Ir. Damat, MP
Ir. Sukardi, MP
Tgl.
Tgl.
HALAMAN PERSETUJUAN DEWAN PENGUJI
JUDUL
: PROSES PEMBUATAN ETANOL DARI KULIT
ARI KEDELAI LIMBAH TAMPE (Kajian dan
Konsentrasi Bakteri Inokulum)
NAMA
: FIRDAUSI NUZULA
NIM
: 07730021
JURUSAN
: ILMU DAN TEKNOLOGI PANGAN (ITP)
FAKULTAS
: PERTANIAN-PETERNAKAN
Telah Dipertahankan dan Dinyatakan Lulus oleh Dewan Penguji
Pada Hari
Dewan Penguji :
Dewan Penguji 1
Dr. Ir. Damat. Mp
Tgl.........................
Dewan Penguji II
Ir. Elfi Anis Sa’ati, MP
Tgl.........................
Dewan Penguji III
Moch. Wahid, STP, MSc
Tgl........................
Dewan Penguji IV
Prof. Dr. Ir. Noor Harini, MS
Tgl........................
HALAMAN PENGESAHAN PEMBIMBING
JUDUL
: PROSES PEMBUATAN ETANOL DARI KULIT
ARI KEDELAI LIMBAH TEMPE (Kajian Jenis dan
Konsentrasi Bakteri Inokulum)
NAMA
: FIRDAUSI NUZULA
NIM
: 07730021
JURUSAN
: ILMU DAN TEKNOLOGI PANGAN
FAKULTAS
: PERTANIAN-PETERNAKAN
Diajukan untuk dipertanggungjawabkan dihadapan Dewan Penguji
guna memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pertnian Strata Satu (S1)
Pada Jurusan Ilmu dan Teknologi Pangan Fakultas Pertaniaan-Peternakan
Universitas Muhammadiyah Malang
Menyetujui,
Malang, Agustus 2011
Pembimbing I
Pembimbing II
Moch. Wahid, STP, MSc
Prof. Dr. Ir. Noor Harini, MS
Tgl.
Tgl.
SURAT PERNYATAAN
Saya yang bertanda tangan dibawah ini :
Nama
:
Firdausi Nuzula
Nim
:
07730021
Jurusan
:
Ilmu dan Teknologi Pangan (ITP)
Fakultas
:
Pertanian dan Peternakan
Menyatakan bahwa skripsi yang berjudul “Proses Pembuatan Etanol dari
Kulit Ari Kedelai Limbah Tempe (Kajian Jenis dan Konsentrasi Bakteri
Inokulum)“ adalah bukan karya orang lain baik sebagian maupun keseluruhan
kecuali dalam bentuk kutipan yang telah kami sebutkan sumbernya.
Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenar-benarnya dan apabila
pernyataan ini tidak benar, maka saya bersedia mendapatkan sangsi akademik.
Mengetahui,
Malang, Agustus 2011
Pembimbing I
Yang Menyatakan,
(Firdausi Nuzula)
Moch. Wahid, STP, MSc
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan pada tanggal 26 Febuari 1990 di
Beji, Pasuruan sebagai putri pertama dari enam bersaudara.
Ayahanda bernama Agus Wasis dan Ibunda
bernama
Romlah.
Penulis menempuh pendidikan taman kanak-kanak di TK Aisiyah pada
tahun
1993-1995.
Kemudian
melanjutkan
pendidikan
dasar
di
SD
Muhammadiyah 2 Bangil pada tahun 1995-2001. Selanjutnya penulis melanjutkan
pendidikan di SMP Muhammadiyah Bangil pada tahun 2001-2003. Kemudian
melanjutkan pendidikan di SMA Muhammadiyah 2 Bangil. Kemudian pada tahun
2007, penulis melanjutkan pendidikan tinggi di Jurusan Ilmu dan Teknologi
Pangan, Fakultas Pertanian Peternakan, Universitas Muhammadiyah Malang.
Semasa perkuliahan, penulis aktif di Badan Esekutif Mahasiswa tingkat
Fakultas dan Himpunan mahasiswa Teknologi Hasil Pertanian.
Penulis
KATA PENGANTAR
Assalamu’alaikum Wr.Wb
Puji Syukur kepada Allah SWT atas rahmat dan Hidayah-Nya sehingga
penulis dapat menyelesaikan penelitian dan menyusun skripsi yang berjudul
“Proses Pembuatan Etanol Dari Kulit Ari Kedelai Limbah Tempe (Kajian
Jenis Dan Konsentrasi Bakteri Inokulum)”. Adapun maksud dan tujuan dari
penulisan skripsi ini adalah untuk memenuhi salah satu syarat dalam
menyelesaikan program sarjana Strata Satu di Fakultas Pertanian Peternakan
Universitas Muhammadiyah Malang. Selain itu juga untuk memberikan gambaran
kepada pembaca tentang proses fermentasi etanol kulit ari kedelai dari limbah
tempe.
Dalam proses penyusunan skripsi ini, penulis menyadari sepenuhnya
bahwa penulis banyak melibatkan bantuan berbagai pihak baik berupa masukan,
bimbingan, pengarahan, dukungan, serta dorongan sehingga pada akhirnya skripsi
ini dapat terselesaikan. Oleh karena itu, dengan ketulusan hati dan kerendahan
hati penulis menyampaikan banyak terima kasih kepada:
1. Bapak Dr. Ir. Damat, MP selaku Dekan Fakultas Pertanian Peternakan
Universitas Muhammadiyah Malang
2. Bapak Ir. Sukardi, MP selaku Ketua Jurusan Ilmu dan Teknologi Pangan
Fakultas Pertanian Peternakan Universitas Muhammadiyah Malang
3. Bapak Moch Wahid, STP, MSc selaku dosen pembimbing I terimakasih atas
bimbingan dan saran-saran yang diberikan selama penyusunan skripsi ini
4. Ibu Prof. Dr. Ir. Noor Harini, M.S selaku dosen pembimbing II sekaligus
Dosen Wali yang telah membimbing, memberi masukan-masukan, dukungan
dan arahan yang berarti bagi penulis dalam menyelesaikan skripsi ini
5. Ayahanda dan ibunda, terimakasih selalu menberikan dukungan dan
bimbingan kepada adinda
6. Mbak Sri Winarsih, Pak Eko dan Pak Sandi selaku instruktur dan staf
Laboraturium ITP dan Kimia yang sangat membantu penulis selama proses
penelitian
7. Teman-teman seperjuangan di ITP’07 yang telah memberikan semangat
kepada penulis
8. Seluruh pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu per satu. Semoga segala
bantuan dan support yang diberikan kepada penulis dapat menjadi cambuk
untuk melangkah ke depan.
Penulis sudah berupaya semaksimal mungkin untuk menyusun laporan
skripsi ini, atas segala kekurangan dalam penulisan skripsi ini penulis
membutuhkan saran dan kritik dari pembaca untuk dapat menyempurnakan
tulisan ini. Akhir kata penulis hanya berharap semoga tulisan ini dapat bermanfaat
tidak hanya penulis tetapi untuk para pembaca dan pihak-pihak yang
berkepentingan.
Wassalamu’alaikum Wr. Wb
Malang, Agustus 2011
Penulis
Firdausi Nuzula. 07730021. PROSES PEMBUATAN ETANOL DARI KULIT ARI
KEDELAI LIMBAH TEMPE (Kajian Jenis dan Konsentrasi Bakteri Iokulum).
Jurusan Ilmu dan Teknologi Pangan. Fakultas Pertanian-Peternakan. Universitas
Muhammadiyah Malang. Dosen Pembimbing I: Moch Wahid, STP, MSc dan Dosen
Pembimbing II: Prof. Dr. Ir. Noor Harini, MS.
ABSTRAK
Etanol sering disebut sebagai bioetanol, karena diproduksi dengan cara
fermentasi menggunakan bantuan mikroorganisme. Salah satu bahan yang dapat
difermentasi menjadi etanol yaitu kulit ari kedelai. Tujuan dari penelitian ini
adalah untuk mengetahui pengaruh jenis dan konsentrasi starter dalam proses
fermentasi etanol kulit ari kedelai dari limbah tempe. Penelitian ini dilaksanakan
pada bulan April-Juli 2011 di Laboraturium Ilmu dan Teknologi Pangan Fakultas
Pertanian-Peternakan Universitas Muhammadiyah Malang. Pada penelitian ini
menggunakan 2 tahap. Tahap 1 adalah penelitian mengenai pengaruh jenis
inokulum terhadap produksi etanol hasil fermentasi hidrolisat kulit ari kedelai dan
tahap 2 adalah aplikasi inokulum terbaik sebagai starter dalam fermantasi
hidrolisat kulit ari kedelai dengan konsentrasi starter 0,1%, 1% dan 10% (v/v).
Hasil penelitian tahap 1 menunjukkan bahwa perlakuan jenis inokulum
berpangaruh nyata terhadap kadar etanol, kadar gula reduksi dan pH hasil
fermentasi hidrolisat kulit ari kedelai. Penggunaan stater Sacaromyces cereviciae
biakan murni dengan waktu fermentasi 36 jam memiliki kadar etanol lebih besar
yaitu 1,064%, dibandingkan ragi roti dengan waktu fermentasi 36 jam yang
memiliki kadar etanol sebesar 0,876%. Pada tahap 2 penggunaan starter
Sacaromyces cereviciae biakan murni pada jam ke 36 dengan konsentrasi 0,1%
v/v, merupakan konsentrasi yang tepat dalam produksi etanol. Hal ini dikarenakan
konsentrasi starter 0,1% v/v menghasilkan etanol paling tinggi yaitu 2,159%
dibandingkan dengan konsentrasi 1% v/v dan 10% v/v yang menghasilkan
1,935% dan 1,492%.
Kata Kunci: etanol, kulit ari kedelai, Sacaromyces cereviciae, ragi roti
Firdausi Nuzula. 07730021. MAKING PROCESS ETANOL OF THE
EPIDERMIS OF SOYBEAN WESTE TEMPE (Assasment and
Concentration of Bacteria Types Inokulum). Department of Food Science
and Technology. Faculty of Agriculture-Animal Husbandry. University of
Muhammadiyah Malang. Counsellor Lecturer I: Moch Wahid, STP, MSc.
Counsellor II: Prof.. Dr. Ir. Noor Harini, MS.
ABSTRACT
Ethanol is often referred to as bioethanol, because it is produced by
fermentation using microorganisms assistance. One material that can be fermented
into ethanol is the epidermis of soybean. The purpose of this study was to
determine the effect of starter type and concentration of ethanol in the
fermentation process of the epidermis of soybean wasted tempe. The research was
conducted on April-July 2011 in the Laboratory of Food Science and Technology
Faculty of Agriculture, Animal Husbandry University of Malang. In this study
using two stages. Phase one is the research of the influence of type of inoculum on
the production of ethanol fermented soy hydrolysates epidermis. And phase two is
the application of inoculum with the best treatment as a starter in the epidermis
fermantasi soy hydrolysates with 0.1% starter concentration, 1% and 10% (v / v).
The research phase one showed that treatment of the type of inoculum
more influenced significantly to levels of ethanol, reducing sugar content and pH
of the fermented soy hydrolysates epidermis. The use of pure cultures
Sacaromyces cereviciae starter fermentation by at 36 have to lavel of etanol
0,876%. In phase two the use of pure cultures Sacaromyces cereviciae starter at 36,
with a concentration of 0.1% v / v is an appropriate concentration in ethanol
production. It is caused by starter concentration 0,1% v/v which procudes top
level that is 2,159% compared to concentration 1% v/v and 10% v/v which
produces 1,935% and 1,492%.
Key words: ethanol, soybean husks, Sacaromyces cereviciae, yeast bread
DAFATAR ISI
Halaman
Halaman Pengesahan .....................................................................................
i
Halaman Persetujuan Dewan Penguji ..........................................................
ii
Halaman Persetujuan Dosen Pembimbing ...................................................
iii
Surat Pernyataan ............................................................................................
iv
Riwayat Hidup ................................................................................................
v
Kata Pengantar .............................................................................................
vi
Abstrak ............................................................................................................ viii
Abstract ...........................................................................................................
ix
Daftar Isi ........................................................................................................
x
Daftar Tabel .................................................................................................. xiii
Daftar Gambar ..............................................................................................
xiv
Daftar Lampiran ...........................................................................................
xv
I. PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang .......................................................................................
1
1.2
Tujuan ....................................................................................................
3
1.3
Hipotesis ................................................................................................
3
II. TINJAUAN PUSTAKA
2.1
Etanol ......................................................................................................
4
2.2
Bahan Dasar Etanol ...............................................................................
5
2.3
Proses Fermentasi Etanol .......................................................................
6
2.2.1 Tahap-Tahap Pembuatan Etanol .................................................
7
2.2.2 Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Fermentasi Etanol..............
8
Bakteri Inokulum ....................................................................................
10
2.3.1 Sacaromyces cereviciae .............................................................
10
2.3.2 Ragi Roti ....................................................................................
11
Kedelai dan Kulit Ari Kedelai ...............................................................
13
2.4
2.5
III. METODE PENELITIAN
3.1
Waktu dan Tempat Penelitian................................................................... 15
3.2
Alat dan Bahan ........................................................................................ 15
3.2.1. Alat................................................................................................. 15
3.2.2. Bahan ............................................................................................. 15
3.3
Metode Penelitian ................................................................................... 16
3.3.1. Penelitian Tahap 1 (Kajian Jenis Inokulum) .................................. 16
3.3.2. Penelitian Tahap 2 (Konsentrasi Inokulum dan Waktu
Fermentasi Mengunakan Starter Sacaromyces cereviciae)............. 16
3.4
Pelaksanaan Penelitian .......................................................................... . 17
3.4.1. Prosedur Kerja Tahap 1.................................................................
18
3.4.2. Prosedur Kerja Tahap 2 ................................................................ 19
3.5
Parameter Pengamatan ..........................................................................
19
3.5.1. Pengamatan pH .............................................................................
19
3.5.2. Perhitungan Total Gula (Metode Anthron) ...................................
19
3.5.2.1. Penyiapan Kurva Standar ...............................................
19
3.5.2.2. Penetapan Gula pada Sampel ......................................... 20
3.5.3. Perhitungan Kadar Gula Pereduksi (Metode Nelson) .................. 20
3.5.3.1. Penyiapan Kurva Standar ...............................................
20
3.5.3.2. Penentuan Gula Reduksi pada Sampel ........................... 21
3.5.4. Pengukuran Kadar Etanol (Metode Dikromat Oksidasi) ............... 21
3.5.4.1. Penentuan Etanol pada Sampel ....................................... 21
3.5.4.2. Penentuan Kurva Standar ................................................ 22
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1
Analisa Bahan Baku ................................................................................. 26
4. 2 Penelitian Tahap 1 (Jenis Inokulum) ...................................................... . 27
4.2.1 Hubungan Jenis Inokulum dengan Kadar Etanol, Gula Reduksi
dan pH ............................................................................................ 27
4.3 Penentuan Perlakuan Terbaik .................................................................... 32
4.4 Penelitian Tahap 2 (Konsentrasi Inokulum dan Waktu Fermentasi
Mengunakan Starter Sacaromyces cereviciae ) ........................................ 32
4.4.1. Kadar Etanol .................................................................................... 33
4.4.2. Kadar Gula Reduksi ........................................................................ 35
4.4.3. pH .................................................................................................... 37
V. KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan ............................................................................................. .. 40
5.2 Saran ....................................................................................................... .. 40
DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................... .. 41
LAMPIRAN ...................................................................................................... 43
DAFTAR TABEL
Nomor
Halaman
Teks
1. Syarat Mutu Ragi Roti Kering ................................................................. 12
2. Komposisi Kimia Kedelai (per 100 gram bahan) .................................... 13
3. Susunan dan Taksiran biji dan bagian biji ............................................... 14
4. Kandungan Kimia Bubur Kulit Ari Kedelai dan Hidrolisat Kulit
Ari Kedelai................................................................................................ 26
5. Rerata Kadar Etanol Hasil, Gula Reduksi dan pH Fermentasi
Hidrolisat Kulit Ari Kedelai akibat Perlakuan Janis Inokulum ............... 28
6. Rerata Kadar Etanol Hasil Fermentasi Hidrolisat Kulit Ari
Kedelai akibat Perlakuan Konsentrasi Starter .......................................... 33
7. Rerata Gula Reduksi Hasil Fermentasi Hidrolisat Kulit Ari Kedelai akibat
Perlakuan Konsentarasi Starter Dengan Waktu Fermentasi..................... 36
8. Rerata pH Hasil Fermentasi Hidrolisat Kulit Ari Kedelai akibat Perlakuan
Konsentrasi Starter ................................................................................... 38
DAFTAR GAMBAR
Nomor
Halaman
Teks
1. Reaksi Penguraian Gula Menjadi Etanol ................................................... 6
2. Diagram Alir Pembuatan Hidrolisat Kulit Ari Kedelai ............................ 23
3. Diagram Alir Proses Fermentasi Etanol dengan Jenis Inokul .................. 24
4. Diagram Alir Proses Fermentasi Etanol dengan Konsentrasi dan
Lama Fermentasi ...................................................................................... 25
5. Grafik Rerata Kadar Etanol Hasil Hidrolisat Kulit Ari Kedelai
akibat Perlakuan Jenis Inokulum ............................................................. 29
6. Grafik Rerata Kadar Gula Reduksi Hasil Hidrolisat Kulit Ari Kedelai
akibat Perlakuan Jenis Inokulum dengan Konsentrasi 1% ...................... 30
7. Grafik Rerata pH Hasil Hidrolisat Kulit Ari Kedelai akibat
Perlakuan Jenis Inokulum dengan Konsentrasi 1% ................................ 31
8. Grafik Rerata Kadar Etanol Hasil Hidrolisat Kulit Ari Kedelai akibat
Perlakuan Konsentrasi Starter dengan Waktu Fermentasi ...................... 35
9. Grafik Rerata Kadar Gula Reduksi Hasil Hidrolisat Kulit Ari Kedelai
akibat Perlakuan Kosentrasi Starter dengan Waktu Fementasi ................ 37
10. Grafik Rerata pH Hasil Hidrolisat Kulit Ari Kedelai akibat Perlakuan
Konsentrasi Starter dengan Waktu Fermentasi ........................................ 39
11. Tahapan Hidrolisis Kulit Ari Kedelai ...................................................... 45
12. Starter Sacaromyces cereviciae dan Ragi Roti ........................................ 46
13. Fermentasi Kulit Ari Kedelai .................................................................. 47
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor
Halaman
Teks
1. Kandungan Etanol pada Konsentrasi Jenis Inokulum.............................. 43
2. Kandungan Gula Reduksi pada Konsentrasi Jenis
Inokulum.................................................................................................. 43
3. Nilai pH pada Konsentrasi Jenis Inokulum.............................................. 43
4. Kandungan Etanol pada Konsentrasi Starter Sacaromyces cereviciae
0,1%, 1% dan 10% dengan Waktu Fermentasi......................................... 44
5. Kandungan Gula Reduksi pada Konsentrasi Starter Sacaromyces
cereviciae 0,1%, 1% dan 10% dengan Waktu Fermentasi....................... 44
6. Nilai pH pada Konsentrasi Starter Sacaromyces cereviciae
0,1%, 1% dan 10% dengan Waktu Fermentasi ....................................... 44
7. Dokumentasi Penelitian .......................................................................... 45
DAFTAR PUSTAKA
Anonim. 2010. Bioetanol. http://mahasiswanegarawan.wordpress.com/2007/08/18/
membangun-industri-bioetanol-nasional-sebagai-pasokan-energi
berkelanjutan-dalam-menghadapi-krisis-energi-global/. Diakses tanggal
25 Oktober 2010
Anonim. 2010. Membuat Bioetanol. http://www.indobioethanol.com/. Diakses
tanggal 25 Oktober 2010.
Anindyawati. 2009. Prospek Enzim Dan Limbah Lignoselulosa Untuk
Produksi Bioetanol. Jurnal Bioteknologi, Vol. 44, No. 1, Juni 2009 :
49- 56
Anonim. 2011. Ragi. http://id.wikipedia.org/wiki/gula. Diakses tanggal 9 Maret
2011.
Anonim. 2011. Fermentasi. http://www.google.co.id. Diakses tanggal 29 Juli 2011
Amar. 2010. Analisis Mikroorganisme, Kandungan Alkohol Dan Asam
Lemak Sari Buah Menkudu Dengan Gas Chromatography. Balai
Pengkajian Bioteknologi, BPPT Jalan Raya Puspiptek Serpong
Ariani, I. 2009. Pembuatan Etanol Dari Jambu Mete dengan Metode
Fermentasi. Jurnal Teknik Kimia FT-UNS Ekuilibrium Vol. 7. No. 2.
Juli 2009: 48-54
Ansory, R. 1992. Teknologi Fermentasi. Jakarta: Arcan
Budiyanto, M. A. K. 2003. Mikrobiologi Terapan. Malang: UMM Press.
Bustaman. 2008. Strategi Pengembangan Bioetanol Berbasis Sagu di Maluku.
Balai Besar Pengkajian dan Pengembangan Teknologi Pertanian. Bogor
Mononutu. 2009. Pemilihan Bahan Baku Bioetanol. http://industrirakyatbioetanol.
blogspot.com/2009_03_01_archive.html. Diakses tanggal 27 Juli 2011
Uransyah. 2011. Manfaat Kedelai. http:www.deptan.go.id/bpsdm/bbpp-binuang
/indekx. Diakses tanggal 28 Juli 2011.
Elevri, A.P, dan Putra. 2006. Produksi Etanol Menggunakan Saccharomyces
Cerevisiae Yang Diamobilisasi Dengan Agar Batang. jurnal Kimia
FMIPA ITS Akta Kimindo Vol. 1 No. 2 April 2006: 105-114
Hambali, E., S. Mujdalipah, A.H. Tambunan, A.W. Pattiwiri, dan R. Hendroko.
2007. Teknologi Bioenergi. Agromedia Pustaka. Jakarta
Harris, R.S, dan E Karmas. 1989. Evaluasi Gizi Pada Pengolahan Bahan
Pangan. Terbitan Kedua ITB. Bandung
Hidayat, N, Masdiana C. Padaga, Sri, S. 2006. Mikrobiologi Industri. Penerbit
ANDI OFFSET. Yogyakarta
Irianto, Koes. 2006. Mikrobiologi Menguak Dunia Mikroorganisme jilid 2.
Yrama Widya. Bandung
Kartika, B., A.D. Guritno, D. Purwadi, D. Ismoyowati. 1992. Petunjuk Evaluasi
Produk Industri Hasil Pertanian. PAU Pangan dan Gizi UGM.
Yogyakarta.
Kusuma. 2010. Pengolahan Sampah Organik Menjadi Etanol dan Pengujian
Sifat Fisika Biogasoline. Jurnal Seminar Nasional Tahunan Teknik
Mesin (SNTTM) ke-9 Palembang, 13-15 Oktober 2010
Putri, E.S.L dan Sukandar. 2008. Konversi Pati Ganyong (Canna edulis Ker.)
Menjadi Bioetanol Melalui Hidrolisis Asam dan Fermentasi.
biodiversitas vol 9, nomor 2 halaman: 112-116
Rama P, Kartika N dan Praptiningsih GA. 2007. Bioetanol Ubi Kayu Bahan
Bakar Masa Depan. PT AgroMedia Pustaka. Jakarta
Retnowati, D, dan Susanti, R. 2009. Pemanfaatan Limbah Padat Ampas
Singkong Dan Lindur Sebagai Bahan Baku Pembuatan Etanol.
Jurnal Teknik Kimia
Riyanti, 2009. Biomassa Sebagai Bahan Baku Bioetanol. Jurnal Litbang
Pertanian, 28(3), 2009
Rukmana, R. dan Yuniarsih. 1996. Kedelai Budidaya Dan Pascapanen. Penerbit
Kanisius. Yogyakarta.
Shofiyanto, M.E. 2008. Hidrolisis Tongkol Jagung oleh Bakteri Selulotik
untuk Produksi Bietanol dalam Kultur Campuran. Skripsi.
Suliantri dan Rahayu. P.W, 1990. Teknologi Fermentasi Umbi-Umbian dan
Biji-Bijian. Departemen Pendidikan dan Kebudayaan Direktorat
Jendral Pendidikan Tinggi Pusat Antar Universitas Pangan Dan Gizi
IPB. Bogor.
1
I. PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Etanol merupakan komponen kimia yang terbesar setelah air. Etanol di
dunia industri umumnya digunakan sebagai bahan baku industri turunan alkohol,
pelarut antiseptik dan kosmetika (Hambali, 2007). Fungsi etanol di dunia
pendidikan digunakan untuk penelitian mikro sebagai disinfektan. Konsumsi
etanol dunia dalam dunia industri sebanyak 10%, minuman sebanyak 22% dan
bahan bakar sebanyak 66% (Rama dkk., 2007). Etanol sering disebut sebagai
bioetanol, karena diproduksi dengan cara fermentasi menggunakan bantuan
mikroorganisme.
Etanol sangat potensial untuk diolah dan dikembangkan karena dapat
diproduksi dari berbagai bahan baku yang banyak terdapat di Indonesia. Etanol
dapat diproduksi melalui beberapa cara, yaitu secara kimiawi dan secara biologis.
Bahan apapun yang mengandung karbohidrat dan gula dapat diproses menjadi
etanol melalui proses sakarifikasi, fermentasi dan destilasi. Menurut Hambali
(2007), fermentasi glukosa, sukrosa, maupun fruktosa biasanya menggunakan ragi
(yeast) Saccaharomyces sp. atau bakteri Zymomonas mobilis.
Salah satu bahan yang dapat difermentasi menjadi etanol yaitu kulit ari
kedelai. Kulit ari kedelai mengandung 86% karbohidrat dari berat kering kulit
(Kawamura, 1967 dalam Harris, 1989). Kelangkaan pangan dapat dikurangi
melalui penggunaan bahan-bahan yang tidak layak atau tidak bisa dikonsumsi
seperti kulit ari kedelai. Potensi kulit ari kedelai di Indonesia cukup tinggi karena
hampir disetiap kota di Indonesia, khususnya di pulau Jawa banyak dijumpai
pabrik pembuatan tempe. Jumlah produsen tempe tahu pada akhir tahun 1996,
2
berjumlah 36.959 orang terdiri dari atas 26.865 anggota produsen tempe dan
10.094 anggota produsen tahu (Anonim, 2010). Sebagian kulit ari kedelai saat ini
hanya dimanfaatkan untuk pakan ternak atau dibuang begitu saja. Kulit ari kedelai
yang langsung dibuang tanpa dilakukan proses pengolahan, dalam waktu yang
relatif singkat akan menimbulkan bau busuk atau tidak sedap akibat dari
terjadinya fermentasi limbah organik.
Kulit ari kedelai harus melalui proses hidrolisis terlebih dahulu untuk
menghasilkan sirup glukosa sebelum dilakukan proses fermentasi. Hidrolisis kulit
ari kedelai dapat dilakukan dengan katalis asam, kombinasi asam dan enzim, serta
kombinasi enzim dan enzim (Judoamidjojo et al., 1992 dalam Putri 2008).
Dalam kenyataannya banyak proses fermentasi berlangsung menggunakan
Saccharomyces cerevisiae. Saat ini Saccharomyces cerevisiae tidak saja
digunakan dalam bidang fermentasi tradisional, tetapi dari riset dan aplikasi
bioteknologi Saccharomyces cerevisiae telah merambah sektor-sektor komersial
yang penting (Irianto, 2006). Proses fermentasi dapat memberikan hasil yang
memuaskan bila khamir yang digunakan berasal dari Saccharomyces cerevisiae
(ragi roti). Dalam proses fermentasi etanol khamir yang digunakan adalah
Saccharomyces cerevisiae dan strain dari S. ellipsoides juga sering digunakan
(Hidayat, 2006). Oleh karena itu dalam penelitian ini digunakan Saccharomyces
cerevisiae biakan murni dan Saccharomyces cerevisiae yang sudah dikeringkan
(ragi roti) dalam proses fermentasi etanol kulit ari kedelai.
3
1.2
Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah sebagai berikut:
1. Untuk mengetahui proses fermentasi etanol dari kulit ari kedelai limbah
produksi tempe
2. Untuk mengetahui pengaruh jenis inokulum terhadap proses fermentasi
hidrolisat kulit ari kedelai
3. Untuk mengetahui pengaruh konsentrasi inokulum terhadap proses fermentasi
hidrolisat kulit ari kedelai
1.3
Hipotesis Penelitian
Hipotesis penelitian ini sebagai berikut :
1.
Diduga kulit ari kedelai hasil produksi tempe dapat difermentasi menjadi
etanol
2.
Diduga jenis inokulum dapat berpengaruh terhadap proses fermentasi
hidrolisat kulit ari kedelai
4. Diduga konsentrasi inokulum dapat berpengaruh terhadap proses fermentasi
hidrolisat kulit ari kedelai