PROSES PENGOLAHAN LIMBAH TETES TEBU MENJADI ETHANOL.

SEMINAR NASIONAL
L TEKNIK KIIMIA SOEBA
ARDJO BROTOHARDJO
ONO IX
Program Stu
udi Teknik Kimia UPN “V
Veteran” Jawaa Timur
Surabayya, 21 Juni 20012

PROSES PENGOL
LAHAN LIMBAH TETES
T
TE
EBU MEN
NJADI
THANOL
ET
Lucky Ind
drati Utami, E
Erwan Adi S., Meida
M

Simatu
upang
Jurusaan Teknik Kimiia
Universitas Peembangunan Nasional
N
(UPN)) “Veteran” Jaw
wa Timur

Abstrak
Molasses ataau tetes meruppakan limbah ppabrik gula pasir
p
yang tidaak dapat lagi dikristalkan dan
d
m
g
gula
total yangg masih tinggi yaitu ± 56%. Dengan adanyya Kandungann gula total yanng
masih mengandung
cukup tinggi
t

tersebut,, sangat mungkkin untuk dimaanfaatkan sebaagai bahan bakku produksi etaanol. Cara unttuk
mempro
oduksi etanol dari molassees adalah denngan fermentaasi menggunakkan bantuan mikroorganism
me
sebagaii khamir. Pennelitian yang dilakukan inii menggunakaan bahan bakku molasses, dimana
d
sebeluum
digunakkan molasses diphosphotasi terlebih dahhulu. Selanjutn
nya dibuat m
media fermenta
asi dari laruttan
molassees tersebut sesu
uai dengan varriabel kadar ggula total, antarra lain : 6%; 8%;
8 10%;12% 14%. Kemudian
dimokulasikan dengann Saccharomycces Cerevuisiaae. Percobaan diamati setiap hari selama 7 hari. Dari hasil
penelitiian didapatkann bahwa Varia
asi kadar gulaa dalam baha
an molasses saangat mempenngaruhi produkksi
etanol, dimana kadarr gula total ya
ang baik untukk fermentasi ettanol adalah ≥ 10%. Konddisi terbaik yanng

dicapaii adalah pada
a penggunaan molasses denggan kadar gula total 10% dan waktu ferrmentasi 6 haari,
dimanaa kadar etanol yang
y
dihasilkaan sebesar 11,775% dan kadarr gula total sisaa fermentasi seebesar 3,21%.
1. PEN
NDAHULUAN
N

Saat ini kebbutuhan etanoll didunia sem
makin bertambaah. Selain berrfungsi sebagaai bahan pelarrut
k, bahan baku produksi
p
industtri kimia, bahaan industri kosm
metik, dan bahhan industri minnuman, sekaranng
organik
juga tenngah digalakkaan penggunaann etanol sebagaai bahan bakar kendaraan berrmotor penggaanti minyak bum
mi
(bio-preemium atau bioo-etanol). (Agu
us Krisno, 2002). Hal ini mem

micu makin beerkembangnya jumlah produkksi
etanol diseluruh
d
duniaa. (Sentra Teknnologi Polimer-BIOETANO, 2002)
2
Secara umum
m etanol dapat dibuat darii berbagai bah
han hasil perttanian, dimanna salah satunnya
dihasilk
kan dari bahaan-bahan yang mengandung turunan gulaa contohnya : molasses (tettes). Dan untuuk
menghaasilkan etanoll dari bahan tersebut dilaakukan dengaan proses ferrmentasi menggunakan yeaast
Saccharromyces Cerevvisiae (Agus Krrisno, 2002)
Proses pembbuatan etanol dari molasses lebih mudaah dan ekonom
mis dibandingg dengan prosses
pembuaatan etanol daari karbohidrat (contohnya jagung) dan dari sellulosa (conthnya kaayu). Selain ittu,
tanamann tebu juga bannyak ditanami di Indonesia ddan dari segi ekkonomi termasuuk bahan sangat murah (Senttra
Teknoloogi Polimer-BIIOETANOL, 20002)
Molasses meerupakan limbaah pabrik gulaa pasir yang tiddak lagi dapat dikristalkan, dimana
d
molassses

masih mempunyai
m
kaddar gula yang tinggi
t
yaitu ± 555% (I Erlies Sartini,
S
2007)
Limbah yang
g identik denggan koor, menccemari, dan taak berharga, tiddak berlaku paada molasses ini
i
karena molasses
m
diperrebutkan berbaagai industri. (T
Trubus, 2007)
Peenelitian ini berrtujuan untuk Mengetahui
M
peengaruh kadar gula
g bahan dann waktu yang diperlukan
d
untuuk

memprooduksi etanol
Mencarri kondisi terbaaik yang dapat menghasilkan etanol paling banyak
b
dengann bahan baku molasses
m
(tetes
tebu)
OSEDUR
2. PRO
P
Penelitian
yangg dilakukan meenggunakan baahan baku residdu molasses (teetes tebu) dari pabrik gula.
Kondisii yang di tetapk
kan dalam pen
nelitian ini adallah : Volume molasses
m
= 2 litter , Suhu optim
mum fermentassi
= 300C,, pH proses ferrmentasi = 4,5 ,Starter = 10%
% ,Suspensi spo

ora Saccharomyyces Cerevistaee . sedangkan

D.10-1

SEMINAR NASIONAL
L TEKNIK KIIMIA SOEBA
ARDJO BROTOHARDJO
ONO IX
Program Stu
udi Teknik Kimia UPN “V
Veteran” Jawaa Timur
Surabayya, 21 Juni 20012
variablee yang digunak
kan adalah : Kaadar gula dalam
m molasses = 6%,
6 8%, 10%, 12%, 14% dann Waktu
fermenttasi = 1 ; 2 ; 3 ; 4 ; 5 ; 6 ; 7 haari .

a Proses Penelitian
Skema

Analisa
A
kaadar gula
awal

MOLA
ASSE
S

BIAKAN
KULTUR
MURNI

PENGE
EMBAN
GA
AN
KUL
LTUR

PE
ENGEMBA
AN
GAN
KULTUR

RIC
CH
MED
DIUM

RICH
MEDIUM

STAR
RTER

STARTER

A

Analisa
kaadar gula

Kurva
Pertumbuha
P
n Sel kering

STA
ARTER

Annalisa
kadarr etanol

Analisa
A
kaadar gula
sisa

Gaambar 1 Skeema Proses Penelitian

TODE PENEL
LITIAN
3. MET
3.1 Perrsiapan Bahan
n Baku
Mentukan kaadar gula total dari bahan bakku molasses aw
wal kemudian E
Encerkan dengaan aquadest
sesuai dengan
d
Variasii penelitian . Molasses
M
diphossphatasi dengan
n menambahkaan asam phosp
phate 27%

D.10-2

SEMINAR NASIONAL
L TEKNIK KIIMIA SOEBA
ARDJO BROTOHARDJO
ONO IX
Program Stu
udi Teknik Kimia UPN “V
Veteran” Jawaa Timur
Surabayya, 21 Juni 20012
volumee dan NaOH 10
0% hingga pH 4,5
4 . Kemudiann Panaskan hingga suhu 700C selama 30 menit,
m
lalu
didinginnkan dan Amb
bil filtrat yang terbentuk untuuk digunakan dalam
d
fermentaasi dan pembuaatan starter

mbuatan Startter Untuk Ferrmentasi
3.2 Pem
Bahan-bahan
n yang terdiri dari
d : 1,25 gr K
KH2PO4 : 0,5 gr
g (NH4)2SO4 0,1 gr MgSO47H2O dan 0,5 gr
yeast ekkstrak dilarutkan dalam Erlennmeyer dengann filtrate molassses yang telahh diencerkan dan diphosphataasi
(kadar gula
g sesuai sessuai varaibel) hingga
h
volume 250 ml dan pH
H 4,5.
Sterilkaan dalam autocclave selama 155 menit pada suuhu 1210C dann tekanan 15 pssi
Kemud
dian Didinginkaan setelah dinggin, ambil 1800 ml media staarter ditambah 20 ml rich meedium kemudiian
dishakeer sampai awal fase eksponen
nsial (akhir adaaptasi)

3.3 Pro
osedur Fermen
ntasi
Mula-mula fermentor
f
diberrsihkan dengann larutan alcohhol 80% , dan B
Bahan-bahan yang
y
terdiri darri :
10 gr KH
K 2PO4 ; 4 gr (NH4)2SO4 ; 0,8
0 gr MgSO47H
7 2O dan 4 grr yeast ekstrak dilarutkan dallam beaker glaass
dengan filtrate molassses yang telah diencerkan dann diphosphatassi (kadar gula ssesuai variabell) hingga volum
me
d pH 4,5, keemudian Sterillkan dalam anuutoclave selam
ma 15 menit paada suhu 1210C dan tekanan 15
2 liter dan
psi dan Didinginkan setelah
s
dingin masukkan 18000 ml medium
m fermentasi dittambah 200 ml
m medium startter
m tormentor daan Lakukan ferrmentasi sesuaai dengan waktuu variabel
ke dalam

3.4 Mettode Analisis
Analisaa Kadar Etanool
Ambil 150
1 ml larutan hasil fermentaasi, lalu tambahhkan 50 ml aqu
uadest
Masukkkan dalam labuu distilat dan diidistilasi sampaai diperoleh haasil etanol
Etanol yang
y
dihasilkaan dimasukkan dalam piknom
meter dan diukuur berat jenisnyya
Dari haasil berat jenis tersebut,
t
kemuudian dilihat paada kadar etanool dari tabel 2.1110 Pery 7 ed
4. HAS
SIL DAN PEM
MBAHASAN
Dari haasil penelitian didapat
d
data-daata dan tabel-taabel dari semuaa Variasi penellitian, sebagai berikut
b
:
Tabel 1. Hasil analisaa kadar gula tottal awal (Molassses murni) dan
n kadar gula tootal setelah perrlakuan
phosphaatasi
Bahaan

Molassses

Vaariabel yang

% Kadar Gula
G

diteliti

Total

Murni

56,62

6%

6,40

8%

8,21

10%

10,52

12%

12,21

14%

14,10

Tabel 2. Hasil An
nalisa Kadar Etanol Setelah Proses Fermentaasi
Baahan

Molassses 6%

Hari ke
1

Kadar etanool
%
2,23

2
3
4
5
6
7

4,42
5,32
6,54
7,68
8,14
8,16

D.10-3

SEMINAR NASIONAL
L TEKNIK KIIMIA SOEBA
ARDJO BROTOHARDJO
ONO IX
Program Stu
udi Teknik Kimia UPN “V
Veteran” Jawaa Timur
Surabayya, 21 Juni 20012

Molassses 8%

Molassses 10%

Molassses 12%

Molassses 14%

1

2,12

2
3
4
5
6
7
1

3,68
5,41
6,16
7,97
8,83
8,89
3,15

2
3
4
5
6
7
1

5,11
7,05
9,87
11,24
11,75
11,75
3,04

2
3
4
5
6
7
1

5,27
6,19
8,08
9,60
10,85
10,85
3,10

2
3
4
5
6
7

5,43
7,56
8,80
10,34
11,23
11,23

Dari table di atas dapat dillihat bahwa daari hari ke 1 sam
mpai dengan hhari ke 6 tabel kadar
k
etanol daari
berbagaaia variabel molasses
m
cendeerung naik daan kemudian dari
d
hari ke 6 sampai harii ke 7 nilaim
mya
mendek
kati. Ini menun
njukkan bahwaa pada hari ke 1 sampai hari ke 5 jumlah SSacharomycex cereevisiae
c
yanng
aktif memproduksi
m
etanol
e
masih banyak dan m
mulai dari haari ke 5 samppai dengan haari ke 6 jumllah
Sacharoomycex cereevvisiae yang akttif memprodukksi etanol mulaai berkurang, hhingga akhirny
ya pada hari kee 7
Sacharoomycex cereevvisiae berhenti memproduksi etanol. Pada bahan
b
molassess dengan kadarr gula total 10%
%,
12% daan 14% hal inni terjadi karenna dilingkungaan tempat hidu
up Sacharomyccex cereevisiaee telah tercemaari
oleh etaanol fermentassi dengan kadar yang tinggii (10% - 12%)) sehingga sell-sel klamir tiddak dapat hiduup.
Sedang pada bahan molasses
m
dengaan kadar gula total 6% dan 8% hal ini terrjadi karena suumber energinnya
(gula to
otal) tidak meencukupi sehingga sel-sel klamir
k
banyakk yang mati kkarena tidak mendapat
m
cukuup
makanaan. Kadar etanool tertinggi seb
besar 11,75% ddihasilkan dari fermentasi moolasses dengann kadar gula tottal
10% selama 6 hari.

D.10-4

SEMINAR NASIONAL
L TEKNIK KIIMIA SOEBA
ARDJO BROTOHARDJO
ONO IX
Program Stu
udi Teknik Kimia UPN “V
Veteran” Jawaa Timur
Surabayya, 21 Juni 20012
Tabel 3. Hasil Analiisa Kadar Etaanol Setelah Prroses Fermenttasi
Bahan

Moolasses 6%

Moolasses 8%

Molasses 10%

Molasses 12%

Molasses 14%

Hari ke
1

Kadar etanol
e
%
5,45

2
3
4
5
6
7
1

4,56
3,84
2,96
1,73
0,31
0,00
09
7,31

2
3
4
5
6
7
1

6,55
4,98
3,43
2,15
0,84
0,03
8,98

2
3
4
5
6
7
1

7,23
6,31
5,47
4,58
3,21
3,21
11,2
29

2
3
4
5
6
7
1

10,5
51
9,75
8,56
7,32
5,84
5,84
84
12,8

2
3
4
5
6
7

11,9
95
10,7
76
9,36
8,63
7,21
7,21

Untuk tabel bahan
b
molassees dengan kadaar gula total 6%
% dan 8% mulaai dari ke 1 sam
mpai dengan haari
k
gulanya cenderung
c
turuun. Ini menunjjukkan bahwa semakin lamaa waktu fermenntasi maka kaddar
ke 7 kadar
gula tottalnya semakin
n berkurang. Hal
H ini terjadi karena semakiin banyak jum
mlah Sacharomy
mycex cereevisiiae
yang akktif sehingga makin
m
banyak pula
p kadar gulaa total yang terk
konversikan m
menjadi etanol.
Untuk tabel bahan molasses dengan kaddar gula total 10%,
1
12% dann 14% mulai dari
d ke 1 samppai
dengan hari ke 6 tabeel kadar gulany
ya cenderung tuurun dan kemuudian dari hari ke 6 sampai hari
h ke 7 nilainnya
hamperr sama . Hal inni dikarenakan pada hari ke 6 sampai dengaan hari ke 7, S
Sacharomycex cereevisiae tellah
bekerjaa (mati) karena kondisi dilingkkungan hidupnnya yang menggandung kadar etanol terlalu tinggi.
t
Saat kadar gula menunjukkkan angka yang tetap, menan
ndakan bahwa proses fermenntasi telah selessai
(sudah tidak
t
terjadi laagi perubahan gula
g menjadi ettanol).

D.10-5

SEMINAR NASIONAL
L TEKNIK KIIMIA SOEBA
ARDJO BROTOHARDJO
ONO IX
Program Stu
udi Teknik Kimia UPN “V
Veteran” Jawaa Timur
Surabayya, 21 Juni 20012
5. KES
SIMPULAN
y
telah dilakkukan dapat diiambil kesimpu
ulan :
Dari haasil penelitian yang
Vaariasi kadar gulla dalam bahann molasses mem
mpengaruhi pro
oduksi etanol, dimana kadar gula
g total yangg
baik unntuk fermentasii etanol adalah ≥ 10%. Kondiisi terbaik yang
g dicapai adalaah pada pengguunaan molassess
dengan kadar gula total 10% dan waaktu fermentasii 6 hari, diman
na kadar etanol yang dihasilkaan sebesar
11,75%
% dan kadar gulla total sisa ferrmentasi sebesaar 3,21%

AR PUSTAKA
A
DAFTA

Balai Penelitian Kiimia, 1978, Pemanfaatan
P
Tetes Untuk
k Pembuatan
n Asam Sitrrat, Departem
men
P
Perindustrian
P
Pusat
Penelitiann dan Pengembbangan Aneka Industri dan K
Kerajinan : Suraabaya
ki & Noer Kam
mari, 1975, Laporan Penelitiaan Kemungkin
nan Pembuatan
n Sirop/Minum
man Enteng daari
Basoek
M
Molasses,
Dep
partemen Perindustrian Balai Penelitian Kim
mia Surabaya
U
Inddonesia (UI – Press)
P
: Jakarta
Buckle,, K.A, 1987, Illmu Pangan, Universitas
Budiyannto, Moch. Aggus Krisno, 200
02, Mikrobioloogi Terapan. Universitas
U
Muhhammadiyah Malang
M
: Malanng
onesia (SII 2454-90), Cara Uj
Uji Gula, Deparrtemen Perinduustrian Republiik Indonesia.
Standarrt Industri Indo
Fardiazz, Srikandi, 199
92, Mikrobiolo
ogi Pangan, eddisi I, PT. Gram
media Pustaka U
Utama : Jakartta
Mangunnwidjaja, Djum
mali, 1994, “Teeknologi Bioprroses”, PT. Pennebar Swadayaa, Anggota Ikappi : Jakarta
n Laboratorium
m Instrusional I/II, Teknik Fermentasi, Deppartemen Teknnik Kimia ITB
B:
Panduaan Pelaksanaan
B
Bandung

ar Teknologi Fermentasi, Departemen Pendidikan dan
d
Kebudayaaan
Rahmann, Ansori, 19989, Penganta
D
Direktorat
Jendderal Pendidikan Tinggi Pusaat Antar Univeersitas Pangan Dan
D Gizi IPB : Bogor

D.10-6