oligosakarida. Hemiselulosa yang terdiri dari banyak jenis monomer dapat terhidrolisis menjadi xilosa, arabinosa, galaktosa, glukosa dan glukorunat. Khamir
akan mengkonversi gula-gula sederhana yang ada menjadi etanol dalam kondisi anaerob. Adanya mekanisme penghambatan proses fermentasi oleh produk
etanol yang dihasilkan akan mengakibatkan penurunan kinerja dari khamir dalam mengkonversi gula menjadi etanol. Oleh karena itu, etanol yang ada dalam
media harus dikeluarkan dahulu dengan proses destilasi, kemudian gula yang ada pada vinasse dimanfaatkan kembali sebagai media fermentasi dengan melakukan
daur ulang. Pemanfaatan vinasse menjadi penting karena volumenya yang besar,
sehingga jika dibuang ke lingkungan akan menimbulkan pencemaran air. Pemanfaatan vinasse untuk didaur ulang sebagai bahan baku pembuatan etanol
mulai dikembangkan karena selain dapat meningkatkan jumlah etanol yang didapatkan, proses daur ulang tidak memerlukan instalasi pengolahan baru karena
dapat menggunakan instalasi produksi yang ada. Penelitian ini bertujuan untuk meningkatkan efisiensi fermentasi etanol
secara berkesinambungan dengan cara mendaur ulang vinasse yang keluar, sehingga gula yang tersisa pada fermentasi dapat dimanfaatkan pada proses
fermentasi berikutnya. Kandungan gula pada vinasse masih cukup banyak dan berpotensi untuk dimanfaatkan kembali menjadi substrat untuk pembuatan etanol.
Proses daur ulang juga dapat berfungsi untuk memanfaatkan kandungan air dalam vinasse sebagai pengencer hidrolisat yang baru sehingga selain dapat
memanfaatkan sisa gula juga dapat mengurangi pemakaian air selama proses produksi sehingga akan mengurangi biaya produksi.
1.2 Tujuan Penelitian
Tujuan umum dari penelitian ini adalah untuk mendapatkan desain proses pembuatan bioetanol dari vinasse. Vinasse yang dimaksud pada penelitian ini
adalah sisa cairan destilasi hasil fermentasi etanol ubi kayu dengan hidrolisis asam. Pemanfaatan vinasse ini dapat mengurangi jumlah produk samping yang
keluar dari proses, menghemat penggunaan bahan baku singkong dan menghemat
air yang digunakan untuk mengencerkan substrat. Tujuan khusus dari penelitian ini adalah untuk:
1. Melakukan karakterisasi vinasse dari fermentasi hidrolisat asam ubi kayu sebagai bahan baku media daur ulang.
2. Mendapatkan rasio komposisi vinasse yang didaur ulang dan hidrolisat asam ubi kayu sebagai bahan baku bioetanol, sehingga menghasilkan
kadar etanol dan jumlah siklus daur ulang yang terbaik.
2 TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Ubi Kayu
Ubi kayu Manihot utilissima Pohl merupakan tanaman pangan berupa perdu dengan nama lain ketela pohon, singkong atau kasape. Ubi kayu berasal
dari benua Amerika, tepatnya dari negara Brazil. Penyebarannya hampir ke seluruh dunia, antara lain Afrika, Madagaskar, India dan Tiongkok. Ubi kayu
berkembang di negara-negara yang terkenal pertaniannya dan masuk ke Indonesia tahun 1852. Klasifikasi tanaman ubi kayu adalah sebagai berikut:
dunia : Plantae
filum : Spermatophyta
sub filum : Angiospermae
kelas : Dicotyledonae
ordo : Euphorbiales
famili : Euphorbiaceae
genus : Manihot
spesies : Manihot utilissima Pohl; Manihot esculenta Crantz
Ubi kayu berbentuk silinder dengan ujung yang mengecil dimana diameter rata-ratanya sekitar 2-5 cm dan panjang 20-30 cm. Ubi kayu umumnya
diperdagangkan dalam bentuk umbi segar. Umbi ubi kayu mempunyai dua lapisan kulit yaitu kulit luar dan kulit dalam. Daging umbi biasanya berwarna kuning atau
putih. Di bagian tengah umbi terdapat suatu jaringan yang tersusun dari serat sedangkan di antara kulit dan daging terdapat lapisan kambium Muchtadi 1992.
Ubi kayu merupakan salah satu jenis umbi-umbian yang menjadi sumber bahan baku utama pembuatan bioetanol karena mempunyai kemampuan untuk
tumbuh di tanah yang tidak subur, tahan terhadap serangan hama penyakit dan dapat diatur waktu panennya. Beberapa alasan digunakannya ubi kayu sebagai
bahan baku bioenergi, khususnya bioetanol, diantaranya adalah ubi kayu sudah lama dikenal oleh petani di Indonesia; tanaman ubi kayu tersebar di 55 kabupaten
dan 33 provinsi; ubi kayu merupakan tanaman sumber karbohidrat karena
kandungan patinya yang cukup tinggi; harga ubi kayu di saat panen raya seringkali sangat rendah sehingga dengan mengolahnya menjadi etanol
diharapkan harga ubi kayu menjadi lebih stabil; ubi kayu akan menguatkan security of supply bahan bakar berbasis kemasyarakatan; ubi kayu toleran
terhadap tanah dengan tingkat kesuburan rendah, mampu berproduksi baik pada lingkungan sub-optimal, dan mempunyai pertumbuhan yang relatif lebih baik
pada lingkungan sub-optimal dibandingkan dengan tanaman lain Prihandana et al. 2007.
Potensi pengembangan ubi kayu di Indonesia sangat besar karena produktivitasnya dari tahun ke tahun semakin meningkat seperti disajikan pada
Tabel 1.
Tabel 1 Perkembangan produksi ubi kayu di Indonesia
Tahun Luas Panen ha
Produksi ton Produktivitas kuha
2000 1.284.040
16.089.020 125,00
2001 1.317.912
17.054.648 129,41
2002 1.276.533
16.912.901 132,00
2003 1.244.543
18.523.810 149,00
2004 1.255.805
19.424.707 155,00
2005 1.213.460
19.321.183 159,00
2006 1.227.459
19.986.640 163,00
2007 1.201.481
19.988.058 166,36
2008 1.193.319
2
21.593.053
2
180,95
2
2009 1.194.181
1
21.786.691
1
182,44
1
Keterangan:
1
: angka ramalan I
2
: angka sementara Sumber: Departemen Pertanian 2009
Selama ini dikenal ada dua jenis ubi kayu, yaitu ubi kayu manis dan ubi kayu pahit. Kriteria manis dan pahit biasanya berdasarkan kadar asam sianida
HCN yang terkandung dalam umbi ubi kayu. Komposisi kimia tepung dan pati ubi kayu jenis pahit dan manis ternyata hampir sama, kecuali kadar serat dan
kadar abu pada tepung ubi kayu manis lebih tinggi dari tepung ubi kayu pahit Rattanachon et al. 2004. Umbi dari ubi kayu mempunyai kandungan karbohidrat
sekitar 32 hingga 35. Jenis polisakarida yang menyusun umbi ubi kayu antara
