22
5 10
15 20
25 30
18 24
30 36
Konsentrasi Total Gula K
a d
a r
Eta n
o l
g l
Dekstrin Sirup Glukosa
2. Kadar Etanol
Hasil pengukuran kadar etanol masing-masing sampel pada jam ke- 24 disajikan pada Gambar 5.
Gambar 5. Hasil Analisis Kadar Etanol pada Jam ke-24. Berdasarkan Gambar 5, kadar etanol tertinggi pada seluruh
perlakuan diperoleh dari hasil fermentasi sirup glukosa dengan konsentrasi total gula 24 . Kadar etanol yang dihasilkan dari fermentasi sirup glukosa
mencapai optimum pada substrat dengan konsentrasi total gula 24 , sedangkan pada dekstrin kadar etanol masih mengalami kenaikan seiring
dengan kenaikan konsentrasi total gula pada substrat. Pada substrat berupa dekstrin, kadar etanol terus naik seiring dengan
kenaikan konsentrasi total gula pada substrat yang digunakan. Kadar etanol terendah diperoleh dari substrat dekstrin dengan konsentrasi total gula 18
yaitu sebesar 12,2 gl dan tertinggi pada substrat dekstrin dengan konsentrasi total gula 36 yaitu sebesar 21,0 gl. Pembuatan dekstrin hanya
melalui satu tahap saja yaitu tahap likuifikasi sehingga masih mengandung oligosakarida, disakarida dan sedikit glukosa. Oligosakarida dan disakarida
merupakan bentuk gula yang masih sukar dipecah oleh mikroorganisme selain khamir, sedangkan glukosa merupakan gula sederhana yang mudah
untuk dimanfaatkan oleh semua mikroorganisme .
Selain monosakarida, khamir juga dapat memecah oligosakarida dan disakarida. Pada fermentasi
23 dekstrin, khamir akan memecah gula yang sederhana terlebih dahulu dan
sedikit demi sedikit mulai memecah gula yang masih berupa oligosakarida dan disakarida. Pada fermentasi dekstrin ini tidak terjadi kelebihan glukosa
dalam substrat dan secara bertahap khamir mengonsumsi substrat mulai dari gula yang paling sederhana. Fermentasi berjalan secara efisien karena tidak
terjadi kelebihan glukosa yang dapat menghambat proses fermentasi. Proses fermentasi yang efisien mengakibatkan substrat dapat dikonsumsi dengan
baik oleh khamir dan pembentukan etanol juga berjalan dengan efisien. Kadar etanol mengalami kenaikan seiring dengan kenaikan konsentrasi total
gula dari 18 sampai dengan 36 . Hal tersebut dapat membuktikan bahwa dekstrin juga dapat digunakan sebagai alternatif sumber karbon
dalam pembuatan bioetanol. Pemanfaatan dekstrin sebagai bahan baku dapat menghemat waktu dan biaya produksi dalam pembuatan bioetanol karena
pembuatan dekstrin membutuhkan waktu yang jauh lebih singkat daripada pembuatan sirup glukosa dan tidak memerlukan enzim untuk proses
sakarifikasi. Pada substrat berupa sirup glukosa, kadar etanol tertinggi dicapai
pada konsentrasi total gula 24 yaitu sebesar 28,3 gl. Kadar etanol naik seiring dengan kenaikan konsentrasi total gula sampai konsentrasi total gula
24 . Kadar etanol yang terbentuk mulai mengalami penurunan pada konsentrasi total gula substrat 30 dan 36 . Sirup glukosa yang
digunakan sebagai substrat dihasilkan dari pati sagu melalui proses hidrolisis secara enzimatis yang terdiri dari dua tahap yaitu likuifikasi dan
sakarifikasi. Setelah melalui dua tahap tersebut sebagian besar pati telah terhidrolisis menjadi glukosa yang merupakan gula sederhana yang mudah
untuk dikonsumsi oleh khamir. Selama proses fermentasi, khamir memerlukan glukosa untuk pertumbuhan dan menghasilkan produk
fermentasi, namun konsentrasi glukosa yang terlalu tinggi dapat mengakibatkan aktivitas khamir dapat terhambat. Menurut Wang et. al.
1979, konsentrasi glukosa yang terlalu tinggi dapat menyebabkan terjadinya glucose effect yang dapat menghambat pertumbuhan khamir
sehingga etanol yang dihasilkan kurang optimal dan gula tidak dapat
24 terfermentasi dengan baik. Pada penelitian Puspitasari 2008, kadar etanol
tertinggi diperoleh dari fermentasi menggunakan khamir Saccharomyces cerevisiae
var. ellipsoideus dalam sirup glukosa ubi jalar dengan konsentrasi total gula substrat 27 yaitu sebesar 17,49 gl.
Melalui jalur Embden Meyerhof-Parnas Pathway EMP atau glikolisis, glukosa mengalami fosforilasi menjadi glukosa 6-fosfat dengan
ATP sebagai donor fosfat, dan selanjutnya terbentuk fruktosa 6-fosfat. Fruktosa 6-fosfat diubah menjadi fruktosa 1,6-difosfat menggunakan ATP
sebagai donor fosfat. Fruktosa 1,6-difosfat dipecah menjadi dua molekul C
3
yang terfosforilasi, yaitu dihidroksi-aseton fosfat dan gliseraldehida 3-fosfat. Gliseraldehida 3-fosfat diubah menjadi 1,3-difosfogliserat, dengan ATP
sebagai donor fosfat berubah menjadi 3-fosfogliserat kemudian membentuk 2-fosfogliserat. Selanjutnya, 2-fosfogliserat diubah menjadi fosfogliserat.
fosfogliserat diubah menjadi asam piruvat. Melalui reaksi dekarboksilasi, asam piruvat berubah menjadi asetaldehida dan CO
2
yang kemudian mengalami reaksi dehidrogenasi membentuk etanol Wang et. al., 1979.
Metabolisme karbohidrat menjadi etanol dapat dilihat melalui jalur reaksi seperti yang terlihat pada Gambar 6.
25 Gambar 6. Jalur Reaksi Embden Meyerhof-Parnas Pathway Bailey dan
Ollis, 1988.
HCOPO
3 2-
ADP ATP
CO
2
ATP ADP
CH
2
OPO
3 2-
CH
2
OPO
3 2-
H
H OH
H
OH H
HO H
OH CH
2
OH
H OH
H
OH H
HO H
OH
HO H
OH CH
2
OH H
CH
2
OPO
3 2-
OH H
HO H
OH H
CH
2
OPO
3 2-
OH H
CH
2
OPO
3 2-
CH
2
OH C
O HCOH
CH
2
OPO
3 2-
O H
C ATP
ADP Glukosa
Glukosa 6-fosfat
Fruktosa 6-fosfat
Fruktosa 1,6-difosfat
Dihidroksiaseton fosfat
Gliseraldehida 3-fosfat Asetaldehida
ADP ATP
P
i
, NAD
+
NADH + H
+
H
2
O
COO
-
CH
3
OPO
3 2-
HCOH
O C
CH
2
OPO
3 2-
COO
-
HCOH CH
2
OPO
3 2-
COO
-
CH
2
OH
CH
2
COO
-
C OPO
3 2-
O
C O
Gliseraldehida 3-fosfat
1,3-Difosfogliserat
3-Fosfogliserat
2-Fosfogliserat
Fosfogliserat
Piruvat
Etanol NADH+H
+
NAD
+
26
1 2
3 4
5 6
6 12
18 24
Waktu jam ke-
pH
Kategori