2.3 Proses Pembuatan Bioethanol Dengan Bahan Ketela
Secara umum proses produksi bioethanol melewati beberapa tahap, yaitu tahap persiapan Preparation Hidrolisis Hydrolysis Fermentasi
Fermentation, dan distilasi Distillation, Pada Gambar 2.4 menunjukan
diagram blok proses sistem pembuatan bioethanol berbahan baku kabohidrat.
Preparation Process
Hydrolysis Process
Fermentation Process
Distillation Process
Gambar 2. 4 Block diagram proses pembuatan alkohol atau bioethanol
[1]
Proses pembuatan bioethanol dimulai dengan menghancurkan bahan baku hingga menjadi bubuk yang dikenal dengan preparation atau proses
persiapan. Bahan baku dimasukan kedalam mesin dan melalui berbagai tahap proses diantaranya, proses mencuci bahan baku, mengupas, memotong, dan
menghancurkan bahan baku hingga menjadi bubuk atau tepung. Bahan baku yang telah menjadi bubuk dimasukan kedalam benjana
vessel. kemudian ditambahkan air, dipanaskan dan ditambahkan enzym termamyl proses tersebut disebut hidrolisis. Hidrolisis bertujuan memecah
karbohidrat pada bahan baku menjadi glukosa agar dapat difermentasi menjadi alkohol. Menurut penelitian Indyah Nurdyastuti,2008
[3]
Bubur pati dipanaskan sampai 130
o
C selama 30 menit, kemudian didinginkan sampai mencapai temperature 95
o
C yang diperkirakan memerlukan waktu sekitar ¼ jam. Temperatur 95
o
C tersebut dipertahankan selama sekitar 1 ¼ jam, sehingga total waktu yang dibutuhkan mencapai 2 jam. Pada langkah ini dimaksudkan untuk
memecah bubur pati, sehingga lebih mudah terjadi kontak dengan enzyme termamyl. Perlakuan pada suhu tinggi tersebut juga dapat berfungsi untuk
sterilisasi bahan, sehingga bahan tersebut tidak mudah terkontaminasi. Waktu yang dibutuhkan untuk menyelsaikan proses perubahan karbohitdrat ke glukosa
membutuhkan waktu 24 jam atau 1 hari. Reaksi kimia yang yang terjadi saat proses hidrolisis dapat dilihat pada reaksi kimia dibawah ini.
Proses fermentasi Fermentation Process bertujuan untuk mengubah glukosa C
6
H
12
O
6
menjadi ethanol C
2
H
5
OH dengan bantuan ragi yeast dengan rumus reaksi kimia seperti di bawah ini.
Proses fermentasi dimulai dengan memasukan glukosa hasil sakarifikasi ke dalam bejana bertekanan. menurut Biotechnology of Ethanol
Handbook, 101
[1]
temperatur dan pH ideal adalah hasil akhir dari proses ini adalah alkohol, namun karena kadar kemurnianya belum sesuai dengan standar,
30 - 40
o
C dan pH 4.0 - 5.0. Alkohol yang diperoleh dari proses fermentasi ini, biasanya alkohol dengan kadar 8 sampai 10 persen volume. maka untuk
mendapatkan kemurnian yang lebih tinggi alkohol hasil fermentasi harus melalui proses distilasi. Waktu yang dibutuhkan untuk menyelsaikan proses perubahan
glukosa ke alkohol membutuhkan waktu 48 jam atau 2 hari. Ethanol dari proses fermentasi masih mengandung air yang sulit
dipisahkan, sehingga ethanol ini belum dapat dipakai sebagai bahan bakar serta belum memenuhi standar spesifikasi bahan bakar. Untuk mendapatkan ethanol
murni dengan kadar air sangat rendah, maka dari hasil proses fermentasi masih harus melalui proses distilasi. Distilasi adalah proses pemisahan senyawa dengan
memanfaatkan perbedaan titik uap antara air dan ethanol. Secara umum distilasi adalah bejana berukuran tinggi yang dilengkapi pemanas dan pendingin. Untuk
mendapatkan tingkat kemurnian tinggi distilasi dilakukan berkali-kali. Tabel 2.6
Menunjukan sifat ethanol.
enzim α-amylase
C
12
H
22
O
11
+ H
2
O 2C
6
H
12
O
6
Pati+ Air Glukosa
Glukosa Etanol + Karbondioksida
Saccharomyces Yeast
C
6
H
12
O
6
2C
2
H
5
OH + 2CO
2
Tabel 2. 6 Sifat ethanol
Sifat Ethanol
Rumus molekul C
2
H
5
OH Massa molar
46,07 gmol Penampilan
Cairan tak berwarna Densitas
0,789 gcm3 Titik lebur
−114,3 °C Titik didih
78,4 °C Kelarutan dalam air
Tercampur penuh Keasaman pKa
15,9 Viskositas
1,200 cP 20 °C Momen dipol
1,69 D gas
2.4 Sistem Pembuatan Ethanol
Kategori