Proses Produksi dan Sumber Limbah Fermentasi Alkohol

pembuatan etanol, molasse harus mendapatkan perlakuan pendahuluan. Hal tersebut disebabkan karena molasse bersifat kental. Kadar gula dan pH-nya masih terlalu tinggi serta nutrisi yang dibutuhkan khamir belum mencukupi dalam molasse ini. Dalam pembuatan etanol tersebut, mula-mula molasse diencerkan dengan air hingga konsentrasi gulanya menjadi 14 – 18. Jika konsentrasi gula terlalu tinggi maka waktu fermentasinya lebih lama dan sebagian gula tidak terkonvensi. Proses fermentasi menjadi tidak ekonomis Yudoamidjoyo dkk, 1992. Warna kecoklatan yang dimiliki oleh molasse berasal dari pigmen tanaman dan senyawa-senyawa finolia, karamel yang terbentuk karena adanya pemecahan gula secara termis, terbentuknya senyawa hasil pemecahan gula reduksi dalam suasana alkali dan terbentuknya senyawa melanoiden Kort, 1997.

2.4. Proses Produksi dan Sumber Limbah

Baik gula tebu maupun bit mengandung sukrosa kira-kira 15. Gula diekstraksi dengan menghancurkan tebu dan menyemprotnya dengan air sehingga sukrosa terdifusi ke dalam air. Kotoran dalam larutan dihilangkan dengan pemberian kapur dan karbondioksida kemudian dilanjutkan dengan proses evaporasi. Gula kasar yang diperoleh selanjutnya dipisahkan dari tetes dengan menggunakan sentrifugasi. Gula ini mengandung sukrosa 90, selanjutnya dimurnikan. Proses pemurniannya dengan sentrifugasi dan pencucian untuk menghilangkan sisa-sisa tetes. Selanjutnya larutan gula diperlakukan dengan air kapur dan karbondioksida untuk menghilangkan warna pemucatan larutan dan evaporasi vakum untuk mengkristalkan sukrosa. Pada tingkatan ini, diperoleh campuran yang terdiri dari kristal-kristal gula yang Universitas Sumatera Utara tersuspensi dalam alat pemisah sentrifugal dan gula yang lembab dikeringkan dengan aliran udara panas Goutera, 1975.

2.5. Fermentasi Alkohol

Fermentasi alkohol sudah dikenal sejak zaman dahulu tapi baru dalam abad XIX – XX dapat diketahui reaksi kimia maupun biokimianya. Pada tahun 1789 Lavoiser menetapkan bahwa dalam proses fermentasi, gula akan dipecah menjadi alkohol dan karbondioksida. Pada tahun 1813, Gaay Lussac menetapkan reaksinya sebagai berikut : C 6 H 12 O 6 2C 2 H 5 OH + 2 CO Disebabkan oleh kemampuannya yang dapat merombak gula menjadi alkohol tersebut, maka pada saat ini fermentasi banyak digunakan dalam berbagai jenis industri, terutama dalam industri minuman beralkohol. 2 Fermentasi timbul sebagai hasil metabolisme tipe anaerobik. Untuk hidup semua organisme membutuhkan sumber energi. Energi diperoleh dari metabolisme bahan pangan dimana organisme berada di dalamnya. Bahan baku yang paling banyak digunakan mikroorganisme adalah glukosa Buckle dkk, 1987. Khamir adalah pengubahan aldehid menjadi alkohol yang paling efisien, banyak spesies-spesies bakteri, khamir dan jamur yang mampu menghasilkan alkohol Desrosier, 1988. Khamir yang berperan dalam proses fermentasi ini dapat tumbuh dalam dua suasana yaitu aerob dan anaerob. Alkohol yang terbentuk semasa proses berjalan sangat sedikit sekali, sedangkan dalam keadaan anaerob khamir sanggup mengubah gula menjadi alkohol dalam jumlah yang lebih besar Pyke, 1970. Universitas Sumatera Utara Khamir yang berada dalam keadaan anaerob menyebabkan fermentasi gula menjadi alkohol akan lebih cepat dibanding perubahannya menjadi biomasaa Ayres dkk, 1980. Pengubahan gula menjadi alkohol Etanol dapat berlangsung dalam beberapa tahap yang masing-masing tahapnya dikatalisir oleh semacam enzim. Banyak sekali enzim yang turut aktif di dalam proses ini, dan barangkali fermentase tanpa adanya enzim tidak akan berlangsung Martoharsono, 1986. Berdasarkan penelitian para ahli didapati kesimpulan bahwa fermentasi adalah suatu proses perubahan kimia pada media organik dengan perantara enzim yang dikeluarkan oleh mikroorganisme dalam keadaan aerob maupun anaerob Syamsul dkk, 1977. Fermentasi dapat dikatakan merupakan peristiwa pemecahan gula dalam keadaan anaerob maupun aerob oleh mikroba, dimana akan terjadi pemecahan molekul yang ikatan atom C-nya lebih sederhana Jutono, 1972. Desroiser 1988, menyatakan bahwa dalam fermentasi alkohol, mikroba yang digunakan harus mempunyai sifat-sifat yang penting antara lain : a. Kemampuan fermentasi yang cukup. b. Sifat flokulasi maupun sendimentasi yang khas. c. Stabilitas genetik. d. Osmotoleran tetap hidup pada kadar gula yang tinggi. e. Toleran terhadap kadar alkohol yang tinggi. f. Viabilitas yang tinggi untuk digunakan kembali sebagai inokulum. g. Toleran terhadap mutu. Winarno, dkk 1981 menyatakan bahwa pada umumnya gula menjadi asam piruvat dapat melalui cara yaitu sistem heksosa difosfat HDP dan heksosa monofosfat Universitas Sumatera Utara HMP. Berbeda dengan sistem HDP maka sistem HMP tidak menghasilkan senyawa pertengahan perantara intermediate berupa heksosa difosfat fruktosa 1,6-difosfat. Desroiser, 1988 menyatakan bahwa bahwa untuk mikroba yang digunakan dalam fermentasi yang terpenting adalah kemampuan menghasilkan enzim dalam jumlah yang besar, dan yeast merupakan salah satu sel tunggal yang mempunyai kapasitas pertumbuhan, reproduksi, assimilasi, dan memperbaiki isi dalam sel, yang mana bagi bentuk kehidupan tingkat tinggi sudah didistribusikan ke jaringan-jaringan. Dapat diantisipasi bahwa sel tunggal seperti yeast merupakan wujud kehidupan yang lengkap yang memiliki produktivitas enzim dan kapasitas fermentasi yang tinggi.

2.6. Khamir dan Kondisi Pertumbuhannya