14
TEKNIK KIMIA UPN”VETERAN”JAW A TIMUR
1.Zat nutrisi didalam medium sudah sangat berkurang. 2.adanya hasil – hasil metabolisme yang mungkin beracun atau dapat
menghambat pertumbuhan jasad renik. e. Fase Pertumbuhan Statis tetap
Pada fase ini, jumlah populasi sel tetap, karena jumlah sel yang mati sama dengan jumlah sel yang tumbuh. Ukuran sel menjadi lebih kecil, karena sel
terus membelah sementara nutrisi yang ada semakin berkurang. Pada fase ini sel memjadi lebih tahan terhadap keadaan akstrim seperti panas, dingin,
radiasi, dan bahan kimi. f. Fase Menuju Kematian dab Fase Kematian
Pada fase ini sebagian populasi jasad renik mulai mengalami kematian karena beberapa sebab, yaitu :
1.Nutrient didalam medium sudah habis 2.energi cadangan didalam sel habis
Jumlah sel yang mati akan semakin banyak, dan kecepatan kematian dipengaruhi oleh kondisi nutrient, lingkungan dan jenis jasad renik.
II.7. Landasan Teori II.7.1 Fungsi dari HCl
Hidrolisis dalam larutan Asam Asam encer atau pekat misalnya HCl, H
2
SO
4
Asam lain mahal. Biasanya berfungsi sebagai katalisator. Pada Asam encer, Pada umumnya kecepatan
reaksi sebanding dengan konsentrasi H
+
menjadi [H
+
]. Sifat ini tidak berlaku pada Asam pekat. Pemakaian H
2
SO
4
lebih disukai karena HCl korosif. C
6
H
10
O
5 n
+ n H
2
O HCl C
6
H
12
O
6
Selulosa Glukosa
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
15
TEKNIK KIMIA UPN”VETERAN”JAW A TIMUR
II.7.2. Faktor-Faktor yang mempengaruhi Hidrolisis
Selulosa dari Jerami Padi dapat diubah menjadi ethanol dengan proses hidrolisis asam dengan kadar tertentu. Proses hidrolisis selulosa harus
dilakukan dengan asam pekat agar dapat menghasilkan glukosa.Fieser.1963. Proses hidrolisis ini dipengaruhi oleh beberapa faktor, diantaranya :
1. Suhu Suhu juga mempengaruhi proses kecepatan reaksi hidrolisis. Suhu yang baik
untuk hidrolisis selulosa adalah sekitar 21
o
C, selain itu pada penelitian terdahulu oleh
TEO HUDIKO dan MITHA DWIANA DEWI, 2007
dengan judul bioetanol terhadap rumput Gajah dengan proses hidrolisis dan fermentasi suhu
terbaik ada pada suhu kamar yaitu 30
o
C. 2. Konsentrasi
Konsentrasi mempengaruhi laju reaksi hidrolisis. Untuk hidrolisis asam digunakan konsentrasi HCl pekat atau H
2
SO
4
pekat.Groggins,1985 Dalam proses ini selulosa dalam Jerami Padi diubah menjadi glukosa
dengan reaksi sebagai berikut: C
6
H
10
O
5 n
+ n H
2
O C
6
H
12
O
6
......2 Selulosa Glukosa
3.pH derajat keasaman pH mempengaruhi proses hidrolisis sehingga dapat dihasilkan hidrolisis yang
sesuai dengan yang diinginkan. pH yang baik untuk proses hidrolisis adalah 2,3.Soebijanto,1986, selain itu pada penelitian terdahulu oleh
TEO HUDIKO dan MITHA DWIANA DEWI, 2007
dengan judul bioetanol terhadap rumput Gajah dengan proses hidrolisis dan fermentasi yang menggunakan pH 3.
II.7.3. Faktor-Faktor dalam Fermentasi
Fermentasi pertama kalinya dilakukan perlakuan dasar terhadap bibit fermentor persiapan starter. Dimana starter diinokulasikan sampai benar-
benar siap menjadi fermentor, baru dimasukkan ke dalam substrat yang akan difermentasi.Dwijoseputro. Bibit fermentor yang biasa digunakan adalah
Saccharomyces Cerevisiae. Saccharomyces Cerevisiae
mempunyai ciri-ciri sebagai berikut:
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
16
TEKNIK KIMIA UPN”VETERAN”JAW A TIMUR
a. Mempunyai bentuk sel yang bulat, pendek oval, atau oval. b. Mempunyai ukuran sel 4,2-6,6 x 5-11 mikron dalam waktu tiga hari
pada 25
o
C dan pada media agar. c. Dapat bereproduksi dengan cara penyembulan atau multilateral.
d. Mampu mengubah glukosa dengan baik. e. Dapat berkembang dengan baik pada suhu antara 20-30
o
C Judoamidjojo,1992 dan Faith Keyes.
Khamir mempunyai kurva pertumbuhan tertentu, dengan adanya kurva pertumbuhan ini maka dapat diketahui waktu yang tepat untuk memasukkan
khamir ke dalam substrat yang akan difermentasi.
Jumlah sel
Waktu Gambar II.3. Kurva Pertumbuhan
Pada fase pertama, khamir masih dalam tahap pemindahan dan belum mengadakan pembiakan dan disebut fase adaptasi.
Pada fase kedua, jumlah khamir mulai bertambah banyak sedikit demi sedikit yang mana dalam fase ini sel-sel tampak lebih gemuk. Dan langsung
disusul oleh fase pembiakan cepat. Dalam fase ini disebut sebagai fase log. Pada fase ini khamir berkembang biak dengan cepat. Fase ini merupakan fase
yang sangat baik untuk menjadikannya sebagai inokulum. Pada fase ketiga, khamir mulai dalam fase stagnant yaitu dimana khamir
kecepatan berkembang biaknya berkurang, sehingga jumlah bakteri yang mati sama dengan jumlah bakteri yang berkembang biak. Dengan demikian, kurva
menunjukkan garis yang horizontal. Pada fase keempat karena berbagai faktor baik keadaan medium yang
memburuk, perubahan pH, atau pun karena bertumpuk-tumpuknya zat kotoran, maka jumlah bakteri yang mati semakin banyak dan makin melebihi
jumlah bakteri yang membelah diri, sehingga grafiknya menunjukkan keadaan menurun. Fase itu disebut fase kematian.
Dwidjoseputro,1990 4
3 2
1
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
17
TEKNIK KIMIA UPN”VETERAN”JAW A TIMUR
Proses fermentasi dipengaruhi oleh : 1. Nutrisi
Pada proses fermentasi, mikoroorganisme sangat memerlukan nutrisi yang baik agar dapat diperoleh hasil fermentasi yang baik.
Nutrisi yang tepat untuk menyuplai mikroorganisme adalah nitrogen yang mana dapat diperolah dari penambahan NH
3,
garam amonium, pepton, asam amino, urea. Unsur-unsur N, P, dan K yang ada pada
Jerami padi juga merupakan nutrisi makanan tambahan yang telah ditambahkan nutrisi-nutrisi makanan sebelumnya. Penambahan unsur-
unsur N, P, dan K sendiri tidak boleh melebihi dari 8 karena jika lebih dari itu akan menghambat pertumbuhan bakteri. Agus Krisno, 2002
Selain itu ekstrak daging merupakan medium yang sangat baik sebagai pertumbuhan mikroba. Hal ini disebabkan ekstark daging kaya akan zat
gizi yang mengandung nitrogen, karbohidrat dan asam amino yang bagus untuk proses fermentasi, ektrak daging juga kaya akan mineral serta
memiliki pH yang baik untuk pertumbuhan mikroba pada saat pembuatan media agar.
http:ayamdaging.web.idindex.php2010051167Campuranpengawet- daging-alami.htm.l
2. pH pH yang baik untuk pertumbuhan bakteri adalah 4,5 – 5. Tetapi
pada pH 3,5 fermentasi masih dapat berjalan dengan baik dan bakteri pembusuk akan terhambat. Untuk mengatur pH dapat digunakan NaOH
dan HNO
3.
3. Suhu Suhu yang baik untuk pertumbuhan bakteri adalah antara 20-30
o
C. Makin rendah suhu fermentasi, maka akan semakin tinggi ethanol yang akan dihasilkan, karena pada suhu rendah fermentasi akan lebih
komplit dan kehilangan ethanol karena terbawa oleh gas CO
2
akan lebih sedikit.
4. Waktu Waktu yang dibutuhkan untuk fermentasi adalah 7
hari.Judoamidjojo.1992, karena pada penelitian terdahulu telah dilakukan penelitian bioetanol terhadap rumput Gajah dengan proses
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
18
TEKNIK KIMIA UPN”VETERAN”JAW A TIMUR
hidrolisis dan fermentasi oleh TEO HUDIKO dan MITHA DWIANA DEWI pada tahun 2007 melakukan proses fermentasi selama 8 hari.
5. Kandungan gula Kandungan gula akan sangat menpengaruhi proses fermentasi,
kandungan gula optimum yang diberikan untuk fermentasi adalah 25. Untuk permulaan, kadar gula yang digunakan adalah
16.Sardjoko.1991. 6. Volume starter
Volume starter yang baik untuk melakukan fermentasi adalah 110 bagian dari volume substrat, selain itu pada penelitian terdahulu
telah dilakukan penelitian bioetanol terhadap rumput Gajah dengan proses hidrolisis dan fermentasi oleh
TEO HUDIKO dan MITHA DWIANA DEWI
menggunakan volume stater sebanyak 6, 8, 10, 12, dan 14.
Dalam proses fermentasi ini, glukosa dari hasil fermentasi diubah menjadi ethanol dengan reaksi sebagai berikut :
Saccharomyces C
6
H
12
O
6
2C
2
H
5
OH + 2CO
2
......3 Glukosa Etanol
Riset Pembanding Pada penelitian terdahulu telah dilakukan penelitian bioetanol terhadap
rumput Gajah dengan proses hidrolisis dan fermentasi yang menggunakan larutan HCl dengan kadar pH 3 pada suhu 30
C dan waktu fermentasi selama 8 hari. Sehingga menghasilkan kadar gulukosa sisa sebanyak 8,09 , dan
kadar etanol setelah didistilasi sebanyak 27,71 .Penelitian
TEO HUDIKO dan MITHA DWIANA DEWI, 2007
Pada penelitian terdahulu telah dilakukan penelitian terhadap biji kapas dengan proses hidrolisis yang menggunakan 0,8 H
2
SO
4
pada suhu 120
o
C selama 1 jam sehingga dihasilkan kadar glukosa tertinggi 13,848 . Glukosa
ini mendapat perlakuan fermentasi yang optimum selama 72 jam dengan kadar ethanol 7,86 setelah proses distilasi. Rois Akbar Zulzaki,2005 .
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber
19
TEKNIK KIMIA UPN”VETERAN”JAW A TIMUR
Pada penelitian terdahulu tentang buah siwalan dilakukan proses hidrolisis dengan pH 2,3 , suhu 100
o
C , H
2
SO
4
1 N. Dengan proses tersebut dapat dihasilkan kadar glukosa optimum sebesar 21,86 kemudian dilakukan
proses fermentasi dengan penambahan optimum NH
4
HPO
4
sebesar 9 gram sehingga didapatkan 9,92 ethanol setelah distilasi dan kadar glukosa sisa
sebesar 8,02 Eri Maryudha Saputra, 2007.
II.8. HIPOTESIS
