BIOETANOL C Pembuatan Bioetanol Dari Tepung Ampas Tebu Melalui Proses Hidrolisis Termal Dan Fermentasi: Pengaruh Ph, Jenis Ragi Dan Waktu Fermentasi

8 galaktosa, dan D-mannosa, pentosa D-xilosa dan D-arabinosa, asam asetat, asam D- glucuronic, dan unit asam and 4-O-methyl-D-glucuronic. Hemiselulosa umumnya diklasifikasikan sesuai gula yang hadir dalam rantai utama polimer: xylan, glucomannan, dan galactan. Hemiselulosa pada hakekatnya berbeda dari selulosa kelarutan yang membuatnya mudah untuk dihidrolisis daripada selulosa. Fraksi hemiselulosa dapat dihilangkan dari lignoselulosa dengan beberapa pretreatment, seperti hidrolisis asam dan hidrotermal, dan pembebasan gula yang sebagian besar xilosa, yang selanjutnya dapat difermentasikan menjadi etanol [10]. Biomassa lignoselulosa sangat sulit untuk dibiotransformasi, baik dengan mikroba maupun enzim. Hal ini yang membatasi penggunaannya dan menghambat konversinya menjadi produk bernilai tambah. Pada limbah lignoselulosa terdapat lignin yang berperan sebagai pelindung selulosa terhadap serangan enzim pemecah selulosa [21]. Lignin adalah makromolekul aromatik kompleks yang terbentuk dari polimerisasi radikal tiga fenil-propan alkohol yaitu p-coumarilic, coniferilic, and synapilic [10]. Komposisi kimia dan struktur yang demikian membuat bahan yang mengandung selulosa bersifat kuat dan keras, sedangkan adanya ikatan hidrogen menyebabkan selulosa tidak larut dalam air [21]. Gambar 2.2 memperlihatkan struktur dasar komponen lignoselulosa. a.Selulosa b.Hemiselulosa 9 c.Lignin Gambar 2.2 Struktur dasar lignoselulosa a.Selulosa, b.Hemiselulosa, c.Lignin [46] Melalui proses sakarifikasi pemecahan gula kompleks menjadi gula sederhana, fermentasi, dan distilasi, bahan-bahan tersebut dapat dikonversi menjadi bahan bakar bioetanol [33]. Berikut ini Standar Nasional Indonesia untuk etanol nabati diperlihatkan dalam tabel 2.1. Tabel 2.1 Syarat Mutu Etanol Nabati [6] No Uraian Persyaratan Mutu Satuan Mutu 1 Mutu 2 Mutu 3 1 Kadar etanol pada 15 o C vv bb Min. 96,3 Min 94,4 Min. 96,1 Min 94,1 Min. 95,0 Min. 92,5 2 Bahan yang dapat Dioksidasikan, pada 15 o C waktu uji permanganat Menit Min. 30 Min. 15 - 3 Minyak fusel mgL Maks. 4 Maks. 15 - 4 Aldehid sebagai asetaldehid mgL Maks. 4 Maks. 10 - 5 Keasaman sebagai asam asetat mgL Maks. 20 Maks. 30 Maks. 60 6 Sistem penguapan maksimum mgL Maks. 25 Maks. 25 Maks.50 7 Metanol mgL Maks. 10 Maks.30 Maks.100 10

2.2 POTENSI BIOETANOL DARI AMPAS TEBU DI INDONESIA

Indonesia memiliki potensi limbah biomassa yang sangat melimpah seperti bagas. Setiap tahunnya Indonesia menghasilkan limbah bagas tebu sebesar 47 juta ton. Potensi bagas di Indonesia menurut Pusat Penelitian Perkebunan Gula Indonesia P3GI tahun 2012, cukup besar dengan komposisi rata-rata hasil samping industri gula di Indonesia terdiri dari limbah cair 52,9 persen, blotong 3,5 persen, ampas bagas 32 persen, tetes 4,5 persen, dan gula 7,05 persen serta abu 0,1 persen [50]. Gambar 2.3 menunjukkan industri gula khususnya di Sumatera menghasilkan bagas yang yang cukup melimpah. Gambar 2.3 Potensi Biomassa di Indonesia [25]. Tebu merupakan salah satu komoditi unggulan Indonesia. Produksi gula dunia adalah 70 dari tebu, sisanya dari beet. Indonesia berpotensi menjadi produsen gula dunia karena dukungan agroekosistem, luas lahan, dan tenaga kerja. Disamping itu prospek pasar gula di Indonesia cukup menjanjikan dengan konsumsi sebesar 4,2 – 4,7 juta tontahun [16]. Batang tebu digiling untuk menghasilkan air tebu yang selanjutnya digunakan untuk produksi gula sukrosa dan alkohol etanol. Limbah sisa penggilingan batang tebu disebut ampasbagas [10]. Ampas tebu mengandung substrat lignoselulostik potensial untuk produksi bioetanol, karena mengandung kandungan gula tinggi, dapat diperbaharui, murah, dan banyak tersedia [4]. Limbah ini banyak mengandung serat dan gabus. Menurut rumus Pritzelwitz tiap kilogram ampas dengan kandungan gula sekitar 2,5 akan memiliki kalor sebesar 1825 kkal [50]. Ampas tebu dapat menggambarkan biomassa lignoselulotik utama dalam banyak negara tropis karena tersedia di industri gula tanpa tambahan biaya dan mengandung gula tinggi dan rendah kandungan lignin [4]. 11 Dari satu pabrik dihasilkan ampas tebu sekitar 35-40 dari berat tebu yang digiling. Pada musim giling 2006 lalu, data yang diperoleh dari Ikatan Ahli Gula Indonesia Ikagi menunjukkan bahwa jumlah tebu yang digiling oleh 57 pabrik gula di Indonesia mencapai sekitar 30 juta ton, sehingga ampas tebu yang dihasilkan diperkirakan mencapai 10 juta ton [47]. Tabel 2.2 dan 2.3 menampilkan komposisi ampas tebu dan perbandingannya dengan limbah agrikultural lain. Ampas tebu merupakan bahan baku pembuatan etanol terbaik dibandingkan dengan jerami padi dan jerami jagung [21]. Tabel 2.2 Komposisi Kimia Ampas Tebu [3] Kandungan Kadar Abu 3,82 Lignin 22,09 Selulosa 37,65 Sari 1,81 Pentosa 27,97 SiO 2 3,01 Tabel 2.3 Komposisi Kimia Limbah Agrikultural [40] Substrat Selulosa Hemiselulosa Lignin Protein Debu Batang padi 32-47 19-27 5-24 - 12,4 Batang gandum 35-45 20-30 8-15 3,1 10,1 Batang jagung 42,6 21,3 8,2 5,1 4,3 Ampas tebu 65 Total karbohidrat 18,4 3 2,4

2.3 KEGUNAAN BIOETANOL

Dalam pemanfaatannya, bioetanol bukan hanya sebagai bahan bakar atau untuk memasak semata, namun dapat digunakan sebagai penunjang kegiatan lain. Tabel 2.4 menampilkan manfaat bioetanol berdasarkan persen kadar etanol. Tabel 2.4 Market Bioetanol [67] Grade Bioetanol Manfaat Pemakai Kadar 20 Digunakan untuk saos rokok dan campuran minuman juga parfum dan deodorasi Pabrik rokok, makanan, home industry, pembersih lantai dan parfum.