16 Reaksi-reaksi lain yang dapat diintegrasikan adalah fermentasi heksosa dan pentosa
yan disebut co-fermentation CF, reaksi sakarifikasi, fermentsi heksosa dan pentosa yang disebut simultaneous saccharification and co-fermentation SSCF serat reaksi SSCF
ditambah dengan produksi selulase yang disebut consolidated bioprocessing CBP. Diantara keempat proses integrasi reaksi tersebut, proses SSF adalah yang paling banyak dilakukan.
Tabel 2.5 menampilkan perbandingan teknik SFF dan SHF. Tabel 2.5 Perbandingan antara dua teknik fermentasi utama [40].
Proses Fermentasi Keuntungan
Kerugian Sakarifikasi dan
Fermentasi Serentak -Rendah biaya
-Hasil etanol yang tinggi karena penghilangan inhibitor proses
sakarifikasi -Mengurangi reaktor yang
digunakan -temperatur operasi
optimum yang berbeda
Hidrolisis dan Fermentasi Terpisah
-setiap langkah dapat diproses pada kondisi operasi optimal
-langkah terpisah meminimalisasi interaksi tiap langkah
-bahan baku lignoselulosa berupa ampas membutuhkan waktu untuk
terurai menjadi glukosa kemudian bioetanol
- inhibitor produk akhir menurunkan kadar
etanol -kesempatan
kontaminasi selama proses
Hasil etanol keseluruhan dan kecepatan produksi etanol tidak hanya bergantung kepada hasil gula, tetapi juga larutan fermentasi. Ini mempengaruhi konsentrasi material
terlarut terbebaskan selama pretreatment. Adanya mekanisme penghambatan proses fermentasi oleh produk etanol yang dihasilkan akan mengakibatkan penurunan kinerja dari
khamir dalam mengkonversi gula menjadi etanol. Pada media dimana khamir bekerja mengubah gula menjadi etanol, jika konsentrasi etanol mencapai 12, sel khamir akan mati
dan proses fermentasi berhenti [23]. Oleh karena itu, etanol yang ada dalam media harus dikeluarkan dahulu dengan proses distilasi, kemudian gula yang ada pada ampas tebu
dimanfaatkan kembali sebagai media fermentasi dengan melakukan daur ulang.
2.4.4 Distilasi
Proses distilasi dilakukan untuk memisahkan etanol dari larutan hasil fermentasi dengan cara memanaskan larutan tersebut dengan menjaga suhu pemanasan pada titik didih
etanol yaitu 78ºC, sehingga etanol lebih dahulu menguap dan penguapan tersebut dialirkan pada pipa, terkondensasi dan kembali lagi menjadi etanol cair [28].
17 Terdapat dua tipe proses destilasi yang banyak diaplikasikan, yaitu continuous-feed
distillation column system dan pot-type distillation system. Selain tipe tersebut, dikenal juga
tipe destilasi vakum yang menggunakan tekanan rendah dan suhu yang lebih rendah untuk menghasilkan konsentrasi alkohol yang lebih tinggi. Tekanan yang digunakan untuk destilasi
adalah 42 mmHg atau 0.88 psi. Dengan tekanan tersebut, suhu yang digunakan pada bagian bawah kolom adalah 35
o
C dan 20
o
C di bagian atas [30].
2.5 HAL-HAL YANG MEMPENGARUHI FERMENTASI
Faktor-faktor yang mempengaruhi proses fermentasi untuk menghasilkan etanol adalah: sumber karbon, gas karbondioksida, pH substrat, nutrien, temperatur, dan oksigen.
2.5.1 pH
pH dari media sangat mempengaruhi pertumbuhan mikroorganisme. Setiap mikroorganisme mempunyai pH minimal, maksimal, dan optimal untuk pertumbuhannya.
Untuk yeast, pH optimal untuk pertumbuhannya ialah berkisar antara 4,0 sampai 4,5. Pada pH 3,0 atau lebih rendah lagi fermentasi alkohol akan berjalan dengan lambat
2.5.2 Nutrien
Dalam pertumbuhannya mikroba memerlukan nutrient. Nutrien yang dibutuhkan digolongkan menjadi dua yaitu nutrien makro dan nutrien mikro. Nutrien makro meliputi
unsur C, N, P, K. Unsur C didapat dari substrat yang mengandung karbohidrat, unsur N didapat dari penambahan urea, sedang unsur P dan K dari pupuk NPK. Unsur mikro meliputi
vitamin dan mineral-mineral lain yang disebut trace element seperti Ca, Mg, Na, S, Cl, Fe, Mn, Cu, Co, Bo, Zn, Mo, dan Al.
2.5.3 Temperatur
Mikroorganisme mempunyai temperatur maksimal, optimal, dan minimal untuk pertumbuhannya. Temperatur optimal untuk yeast berkisar antara 25-30
o
C dan temperatur maksimal antara 35-47
o
C. Beberapa jenis yeast dapat hidup pada suhu 0
o
C. Temperatur selama fermentasi perlu mendapatkan perhatian, karena di samping temperatur mempunyai
efek yang langsung terhadap pertumbuhan yeast juga mempengaruhi komposisi produk akhir. Pada temperatur yang terlalu tinggi akan menonaktifkan yeast. Pada temperatur yang terlalu
rendah yeast akan menjadi tidak aktif. Selama proses fermentasi akan terjadi pembebasan panas sehingga akan lebih baik apabila pada tangki fermentasi dilengkapi dengan unit
pendingin
