PENGARUH KONSENTRASI RAGI TERHADAP KADAR ETANOL HASIL FERMENTASI JERAMI PADI (Oryza sativa) SEBAGAI BAHAN Pengaruh Konsentrasi Ragi Terhadap Kadar Etanol Hasil Fermentasi Jerami Padi (Oryza sativa) Sebagai Bahan Pembuatan Bioetanol Alternatif.
PENGARUH KONSENTRASI RAGI TERHADAP KADAR ETANOL
HASIL FERMENTASI JERAMI PADI (Oryza sativa) SEBAGAI BAHAN
PEMBUATAN BIOETANOL ALTERNATIF
NASKAH PUBLIKASI
Oleh
NURUL HANIFAH KHOIRIYATI
A 420 080 025
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN BIOLOGI
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
2013
PENGARUH KONSENTRASI RAGI TERHADAP KADAR ETANOL
HASIL FERMENTASI JERAMI PADI (Oryza sativa) SEBAGAI BAHAN
PEMBUATAN BIOETANOL ALTERNATIF
Nurul Hanifah Khoiriyati, A 420 080 025, Program Studi Pendidikan Biologi,
Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan,Universitas Muhammadiyah
Surakarta, 2013, 7 halaman.
ABSTRAK
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kadar etanol hasil fermentasi jerami
padi (Oryza sativa). Penelitian dilaksanakan di Laboratorium Biologi FKIP UMS
dan Laboratorium Kimia Farmasi Universitas Muhammadiyah Surakarta. Metode
penelitian yang digunakan adalah metode eksperimen, rancangan percobaan
menggunakan Rancangan Acak Lengkap satu faktor perlakuan yaitu konsentrasi
ragi (0,50g/100ml dan 0,75g/100ml) dengan tiga kali ulangan sehingga
didapatkan 6 kombinasi perlakuan. Penentuan kadar etanol menggunakan GC FID
kemudian data hasil penelitian dianalisis dengan menggunakan analisis deskriptif
kuantitatif. Hasil penelitian diperoleh data pada perlakuan E1 kadar etanol 40,2%,
dan E2 sebesar 71,2%. Berdasarkan hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa
terdapat perbedaan kadar etanol yang dihasilkan dari masing- masing perlakuan.
Pada kombinasi perlakuan konsentrasi ragi 0,75g/100ml (E2) menghasilkan kadar
etanol tertinggi yaitu 71,2% dan kadar etanol terendah diperoleh pada perlakuan
konsentrasi ragi 0,50g/100ml (E1) yaitu 40,2%.
Kata Kunci: jerami padi,konsentrasi ragi, dan kadar etanol
PENDAHULUAN
Bahan bakar minyak (BBM) merupakan bahan baku fosil yang tidak dapat
diperbarui (unrenewable). Penggunaan BBM yang terus menerus dan cenderung
meningkat akibat pertumbuhan penduduk dan industri, sementara cadangan
minyak yang semakin menipis dan tidak dapat diperbaharui, sangat potensial
menimbulkan krisis energi pada masa yang akan datang. Upaya untuk mengatasi
dan mengurangi ketergantungan pada BBM yaitu dengan mencari energi alternatif
yang dapat diperbarui (renewable), salah satunya dari minyak tanaman /
tumbuhan (Posman, 2003).
Pemerintah Indonesia pada tahun 2006 telah mengeluarkan dua kebijakan
tentang energi alternatif. Kebijakan itu adalah Peraturan Presiden (Perpres)
Nomor 5 tentang Kebijakan Energi Nasional dan Instruksi Presiden (Inpres)
Nomor 1 tentang Penyediaan dan Pemanfaatan Bahan Bakar Nabati (BBN)
sebagai bahan bakar lain. Pemanfaatan BBN sudah mencapai 2% tahun 2010 dan
diharapkan tahun 2025 bioetanol akan menggantikan premium sebesar 5%.
Pengurangan konsumsi BBM jenis bensin dengan menambahkan 10% bioetanol
atau sering disebut E-10 (Prihandana, 2007:1).
Bioetanol merupakan etanol yang terbuat dari sumber hayati atau lebih
tepatnya tanaman yang mengandung pati, gula dan tanaman berselulosa seperti
jerami padi. Jerami padi mengandung 39% selulosa dan 27,5% hemiselulosa
(dasar berat kering) yang dapat dihidrolisis menjadi gula sederhana yang
selanjutnya dapat difermentasi menjadi bioetanol (Gusmailina, 2010).
Produksi bioetanol dari jerami padi terdiri dari beberapa proses yaitu
pretreatment, hidrolisis, fermentasi dan destilasi. Pretreatment dilakukan untuk
memecah lignin pada jerami padi, dilakukan pemanasan menggunakan oven
dengan suhu 1210C selama 30 menit, tahap kedua hidrolisis gula komplek
menjadi glukosa dengan H2SO4 encer pada suhu dan tekanan tinggi. Tahap ketiga
fermentasi glukosa menjadi bioetanol dengan penambahan Saccharomyces
cereviciae, dan tahap terakhir didestilasi untuk memisahkan etanol dari air. Dari
1
rangkaian proses tersebut akan dihasilkan bioetanol berkadar kemurnian 99,5 %
yang dapat dimanfaatkan sebagai campuran bahan bakar yang ramah lingkungan
(Sindhuwati, 2012). Pada penelitian Restu (2010) yang menggunakan jerami,
diperoleh bahan bakar “Jeli Bioetanol’ yang mempunyai kadar etanol dibawah
95% sehingga tidak dapat larut dalam bensin sedangkan etanol yang dimanfaatkan
sebagai BBN adalah alkohol murni yang bebas air (anhydrous alcohol) dan
berkadar lebih dari 99,5%.
Penelitian Sa’diyah (2009), menunjukkan bahwa variasi konsentrasi ragi
berpengaruh terhadap kadar alcohol hasil fermentasi tetes tebu (molase). Kadar
alcohol tertinggi sebesar 8,327% yaitu pada konsentrasi ragi 0,8g/L, sedangkan
kadar alcohol terendah adalah 1,351% pada konsentrasi ragi 0,09g/L.
Berdasarkan latar belakang dan penelitian tersebut akan sangat bermanfaat
apabila dapat memanfaatkan jerami padi menjadi produk yang memiliki mutu
tinggi, karena kandungan hemiselulosa yang dimiliki jerami padi berpotensi
sebagai bahan alternatif dalam pembuatan etanol, dengan perlakuan konsentrasi
ragi yang berbeda yaitu 0,50g/100ml dan 0,75g/100ml.
METODE PENELITIAN
Penelitian dilaksanakan di Laboratorium Biologi FKIP UMS dan
Laboratorium Kimia Farmasi Fakultas Farmasi Universitas Muhammadiyah
Surakarta pada bulan Desember 2012 – Februari 2013
Penelitian ini menggunakan metode eksperimen dan rancangan percobaan
yang digunakan adalah Rancangan Acak Lengkap (RAL) dengan satu factor yaitu
konsentrasi ragi (E) dengan 3 kali ulangan sehingga didapatkan 6 kombinasi
perlakuan yaitu :
E1T(1): Konsentrasi ragi 0,50g/100ml, ulangan 1
E1T(2): Konsentrasi ragi 0,50g/100ml, ulangan 2
E1T(3): Konsentrasi ragi 0,50g/100ml, ulangan 3
E2T(1): Konsentrasi ragi 0,75g/100ml, ulangan 1
E2T(2): Konsentrasi ragi 0,75g/100ml, ulangan 2
E2T(3): Konsentrasi ragi 0,75g/100ml, ulangan 3
2
Alat yang digunakan dalam penelitian yaitu Blender, timbangan, saringan,
pipet tetes, gelas ukur,autoklaf, satu set alat destilasi etanol, hand refractometer
untuk mengukur kadar gula, erlenmeyer 250ml untuk wadah fermentasi,, oven
untuk Pretreatment dan fermentasi, GC MS untuk mengukur kadar etanol, alat
inject untuk memasukkan sampel ke dalam alat GC MS
Teknik pengumpulan datanya terdiri dari eksperimen dengan melakukan
percobaan secara langsung di Laboratorium, Observasi dengan mengadakan
pengamatan langsung terhadap obyek penelitian dan kajian pustaka dengan cara
membaca dan mencatat bahan atau materi- materi dari berbagai sumber seperti
buku- buku bacaan, jurnal, majalah dan Koran. Hasil penelitian dianalisis secara
deskriptif kuantitatif.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Berdasarkan hasil penelitian uji kadar etanol jerami padi dengan satu
factor yang berbeda yaitu konsentrasi ragi (0,50g/100ml dan 0,75g/100ml)
diperoleh
hasil
yang
disajikan
pada
Tabel
1
dan
Gambar
1
Tabel 1
Data hasil pengamatan jumlah kadar etanol jerami padi dan rerata kadar
etanol jerami padi
No
Perlakuan
I
1
2
E1
E2
45,8
69,4
Kadar Etanol (%)
II
43,5
60,9
III
31,4
83,4
Jumlah Kadar
Rerata Kadar
Etanol Jerami Padi Etanol Jerami Padi
(%)
(%)
120,7
40,2*
213,7
71,2**
• *Kadar etanol terendah
• **Kadar etanol tertinggi
Keterangan :
E1 : Konsentrasi ragi 0,50g/100ml dengan waktu fermentasi 12 hari.
E2 : Konsentrasi ragi 0,75g/100ml dengan waktu fermentasi 12 hari.
Pengujian etanol dengan menggunakan GC FID menunjukkan bahwa ada
perbedaan kadar etanol pada konsentrasi ragi 0,50g/100ml dan 0,75g/100ml. Hasil
penelitian pada tabel 1 menunjukkan bahwa kadar etanol tertinggi pada perlakuan
3
E2 dengann kadar etaanol 71,2%.., dan kad
dar etanol teerendah padda perlakuaan E1
dengan kaadar etanol 40,2%.
4
Beerdasarkan hasil
h
penelittian pada Tabel 1 dapaat disajikan ddalam histo
ogram
sebagai beerikut :
Histoggram Kadar Etanol
Kadar Etanol (%)
100
83.4
69.4
0.9
60
50
0 45.8
5
43.5
31.4
Konsentrrasi Ragi 0,50
g/100 mll
0
Konsentrrasi ragi 0,75
g/100 mll
Ulangan Ulangan
Ulangan
1
2
3
Perlaakuan
Gambar 1 Histogram
m Kadar E
Etanol Jerami Padi
nol maksimal pada E2 (konsentrassi ragi
Haasil penelitiaan diperolehh kadar etan
0,75g/1000ml). Hal ini menunjukkkan bahwa semakin baanyak konseentrasi ragi yang
diberikan maka mik
kroba yang mengurai glukosa menjadi etannol pun sem
makin
banyak, tetapi
t
ada sebagian ragi yang mati pad
da saat prroses fermeentasi
berlangsunng, ini ditaandai dengaan ditemuk
kannya serb
buk putih kkekuningan pada
hasil akhirr fermentassi sehingga mikroba yaang berperaan dalam fer
ermentasi in
ni pun
menjadi kurang
k
mak
ksimal dalaam mengurraikan gluk
kosa menjaadi etanol. Pada
proses ferm
mentasi, jum
mlah mikrooba dipengaaruhi oleh laama waktu ffermentasi yakni
semakin laama waktu fermentasi maka jumllah mikrobaa yang meng
ngkonversi etanol
e
semakin banyak
b
seh
hingga prodduksi etano
ol semakin
n tinggi. M
Memasuki waktu
w
fermentasii hari ke-9 cenderung mengalami penurunan
n, hal ini dissebabkan ku
urang
rapatnya saat
s
menutu
up erlenmeeyer sehingg
ga proses fermentasi
f
aanaerob berrubah
menjadi aerob
a
yang memungkiinkan tumb
buhnya Aceetobacter aaceti yang dapat
mengkonvversi alkoho
ol menjadi asetat yan
ng dapat menurunkan jumlah alk
kohol.
Reaksinyaa sebagai beerikut :
4
Acetobacter aceti
C6H12O6 2 C2H5OH
glukosa
2 CH3COOH + H2O + 116 kal
etanol asam cuka
Gambar 4.2 Skema Perubahan Glukosa menjadi Asetat
(Ketchum dalam Hambali : 2001).
Kadar etanol tertinggi pada konsentrasi ragi 0,75g/100ml karena adanya
aktivitas khamir Saccharomyces cerevisiae yang bekerja secara optimal. Pada
perlakuan E1 diperoleh kadar etanol 40,2% lebih rendah dibandingkan E2
diperoleh kadar etanol 71,2%. Hal ini dikarenakan jumlah nutrisi yang tersedia
tidak sebanding dengan banyaknya jumlah Saccharomyces cerevisiae sehingga
Saccharomyces cerevisiae kekurangan makanan yang mengakibatkan kinerja
Saccharomyces cerevisiae menurun sehingga kadar etanol yang dihasilkan akan
menurun juga. Konsentrasi gula yang baik untuk pertumbuhan khamir antara 10 –
18% karena konsentrasi gula yang tinggi ( melebihi 18%) akan menghambat
pertumbuhan khamir sehingga kadar alkohol yang dihasilkan sedikit, Hasil
penelitian ini selaras dengan hasil penelitian Asngat dan Suparti (2009) tentang
fermentasi gaplek ketela pohon (Monihot utilissima, Pohl) varietas mukibat yang
menggunakan perlakuan dosis ragi (50 dan 100g) dengan lama fermentasi (5,7,10
hari). Ternyata paling tinggi kadar etanol pada perlakuan L3D2 dengan kadar
etanol 53,27% dan kadar etanol terendah pada perlakuan L1D1 dengan kadar
etanol 23,07%. Hal ini menunjukkan bahwa perbedaan waktu fermentasi (5,7 dan
10 hari) serta dosis ragi (50 dan 100 g) sangat menentukan kadar etanol yang
terbentuk pada gaplek ketela pohon varietas mukibat.
Pemanfaatan jerami padi untuk bioetanol menawarkan prospek yang
menjanjikan karena serat selulosa, komponen utama pada dinding sel di semua
tumbuhan, dapat digunakan untuk memproduksi etanol. Menurut Badan Energi
Internasional etanol selulosa dapat menyumbangkan perannya lebih besar pada
masa mendatang karena jerami padi merupakan limbah yang jumlahnya melimpah
dan pemanfaatannya belum maksimal dibandingkan bioetanol dari singkong yang
merupakan sumber bahan makanan (Wikipedia, 2012).
5
SIMPULAN
Berdasarkan hasil penelitian dan pembahasan, dalam penelitian ini dapat
diambil kesimpulan bahwa ada pengaruh pemberian konsentrasi ragi yang berbeda
terhadap hasil kadar etanol. Kadar etanol tertinggi 71,2% pada konsentrasi ragi
0,75g/100ml dan kadar etanol terendah 40,2% pada konsentrasi ragi 0,50g/100ml.
DAFTAR PUSTAKA
Andriewongso. 2008. “Jerami Sebagai Bahan Bakar Alternatif” (online)
(http://www.andriewongso.com/artikel/aw_corner/2048/Jerami_Sebagai_Bah
an_Bakar_Alternatif/ ) diakses tanggal 11 april 2012
Anonim.
2007.
”Fermentasi”.
(online),
(http://id.shvoong.com/exact-
sciences/1663623-fermentasi/ ) diakses tanggal 17 April 2012
--------------2012. ”Padi” (online), (http://id.wikipedia.org/wiki/Padi) diakses
tanggal 10 mei 2012
-------------2012.
“Jerami
Padi
Jadi
Etanol”.
(online),
(http://teknologi.kompasiana.com/terapan/2012/03/29/jerami-padi-jadietanol-teknologi-jepang/) diakses tanggal 15 April 2012
Asngad, Aminah dan Suparti. 2009. ”Lama Fermentasi Dan Dosis Ragi Yang
Berbeda Pada Fermentasi Gaplek Ketela Pohon (Monihot utilissima, Pohl)
Varietas Mukibat Terhadap Kadar Glukosa Dan Bioetanol”(online)
(http://publikasiilmiah.ums.ac.id/bitstream/handle/123456789/627/6_aminah_
asngad.pdf?sequence=1) diakses tanggal 3 maret 2013
Bayu, Asep. 2009. “Bioetanol sebagai Peluang Pengembangan Energi Alternatif”
(online), (http://megtech.net/?P=80.) diakses pada tanggal 8 Januari 2012
Hambali, Erliza. 2007. Teknologi Bioenergi. Jakarta: PT Agromedia Pustaka
Hikmiyati dan Noviea Sandra Yanie. 2009. “Pembuatan Bioetanol Dari Limbah
Kulit Singkong Melalui Proses Hidrolisa Asam Dan Enzimatis”. Skripsi
Semarang: Fakultas Teknik Kimia, Universitas Diponegoro.
6
Oktavia, Eva. 2011. “Pengaruh Konsetrasi Ragi dan Media Pembungkus Yang
Berbeda Terhadap Kualitas Tape Bekatul Dilihat Dari Kadar Etanol”.
Skripsi. Surakarta: FKIP Biologi, Universitas Muhammadiyah Surakarta
Posman dan Sibuea. 2003. “Pengembangan Industri Biodisel Sawit” (online),
(www.kcm.com) diakses tanggal 8 mei 2012
Prihandana, Rama dan Roy Hendroko. 2006. Petunjuk Budidaya Jarak Pagar.
Jakarta : PT Agromedia Pustaka
Prihandana, Rama dkk. 2007. Meraup Untung Dari Jarak Pagar. Jakarata: PT
Agromedia Pustaka.
Riadi, Lieke. 2007. Teknologi Fermentasi. Yogyakarta: Graha Ilmu
Sa’diyah, Aminatus.2009.” Pengaruh Variasi Konsentrasi Ragi Dan Derajad
Keasaman (pH) Media Fermentasi Terhadap Kadar Alkohol Hasil
Fermentasi Tetes Tebu (molase)”.Skripsi.Yogyakarta: Fakultas Sains dan
Teknologi, Universitas Islam Negeri Sunan Kalijaga
Sindhuwati, titi. 2012. “Bioetanol Dari Selulosa Eceng Gondok”. (online),
(http://titi-sindhuwati.blogspot.com/2012/01/bioetanol-dari-selulosa-ecenggondok.html) diakses tanggal 8 mei 2012
Suiatna, Utju. 2010. Bertani Padi Organik Pola Tanam SRI. Bandung: PADI
7
HASIL FERMENTASI JERAMI PADI (Oryza sativa) SEBAGAI BAHAN
PEMBUATAN BIOETANOL ALTERNATIF
NASKAH PUBLIKASI
Oleh
NURUL HANIFAH KHOIRIYATI
A 420 080 025
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN BIOLOGI
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
2013
PENGARUH KONSENTRASI RAGI TERHADAP KADAR ETANOL
HASIL FERMENTASI JERAMI PADI (Oryza sativa) SEBAGAI BAHAN
PEMBUATAN BIOETANOL ALTERNATIF
Nurul Hanifah Khoiriyati, A 420 080 025, Program Studi Pendidikan Biologi,
Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan,Universitas Muhammadiyah
Surakarta, 2013, 7 halaman.
ABSTRAK
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kadar etanol hasil fermentasi jerami
padi (Oryza sativa). Penelitian dilaksanakan di Laboratorium Biologi FKIP UMS
dan Laboratorium Kimia Farmasi Universitas Muhammadiyah Surakarta. Metode
penelitian yang digunakan adalah metode eksperimen, rancangan percobaan
menggunakan Rancangan Acak Lengkap satu faktor perlakuan yaitu konsentrasi
ragi (0,50g/100ml dan 0,75g/100ml) dengan tiga kali ulangan sehingga
didapatkan 6 kombinasi perlakuan. Penentuan kadar etanol menggunakan GC FID
kemudian data hasil penelitian dianalisis dengan menggunakan analisis deskriptif
kuantitatif. Hasil penelitian diperoleh data pada perlakuan E1 kadar etanol 40,2%,
dan E2 sebesar 71,2%. Berdasarkan hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa
terdapat perbedaan kadar etanol yang dihasilkan dari masing- masing perlakuan.
Pada kombinasi perlakuan konsentrasi ragi 0,75g/100ml (E2) menghasilkan kadar
etanol tertinggi yaitu 71,2% dan kadar etanol terendah diperoleh pada perlakuan
konsentrasi ragi 0,50g/100ml (E1) yaitu 40,2%.
Kata Kunci: jerami padi,konsentrasi ragi, dan kadar etanol
PENDAHULUAN
Bahan bakar minyak (BBM) merupakan bahan baku fosil yang tidak dapat
diperbarui (unrenewable). Penggunaan BBM yang terus menerus dan cenderung
meningkat akibat pertumbuhan penduduk dan industri, sementara cadangan
minyak yang semakin menipis dan tidak dapat diperbaharui, sangat potensial
menimbulkan krisis energi pada masa yang akan datang. Upaya untuk mengatasi
dan mengurangi ketergantungan pada BBM yaitu dengan mencari energi alternatif
yang dapat diperbarui (renewable), salah satunya dari minyak tanaman /
tumbuhan (Posman, 2003).
Pemerintah Indonesia pada tahun 2006 telah mengeluarkan dua kebijakan
tentang energi alternatif. Kebijakan itu adalah Peraturan Presiden (Perpres)
Nomor 5 tentang Kebijakan Energi Nasional dan Instruksi Presiden (Inpres)
Nomor 1 tentang Penyediaan dan Pemanfaatan Bahan Bakar Nabati (BBN)
sebagai bahan bakar lain. Pemanfaatan BBN sudah mencapai 2% tahun 2010 dan
diharapkan tahun 2025 bioetanol akan menggantikan premium sebesar 5%.
Pengurangan konsumsi BBM jenis bensin dengan menambahkan 10% bioetanol
atau sering disebut E-10 (Prihandana, 2007:1).
Bioetanol merupakan etanol yang terbuat dari sumber hayati atau lebih
tepatnya tanaman yang mengandung pati, gula dan tanaman berselulosa seperti
jerami padi. Jerami padi mengandung 39% selulosa dan 27,5% hemiselulosa
(dasar berat kering) yang dapat dihidrolisis menjadi gula sederhana yang
selanjutnya dapat difermentasi menjadi bioetanol (Gusmailina, 2010).
Produksi bioetanol dari jerami padi terdiri dari beberapa proses yaitu
pretreatment, hidrolisis, fermentasi dan destilasi. Pretreatment dilakukan untuk
memecah lignin pada jerami padi, dilakukan pemanasan menggunakan oven
dengan suhu 1210C selama 30 menit, tahap kedua hidrolisis gula komplek
menjadi glukosa dengan H2SO4 encer pada suhu dan tekanan tinggi. Tahap ketiga
fermentasi glukosa menjadi bioetanol dengan penambahan Saccharomyces
cereviciae, dan tahap terakhir didestilasi untuk memisahkan etanol dari air. Dari
1
rangkaian proses tersebut akan dihasilkan bioetanol berkadar kemurnian 99,5 %
yang dapat dimanfaatkan sebagai campuran bahan bakar yang ramah lingkungan
(Sindhuwati, 2012). Pada penelitian Restu (2010) yang menggunakan jerami,
diperoleh bahan bakar “Jeli Bioetanol’ yang mempunyai kadar etanol dibawah
95% sehingga tidak dapat larut dalam bensin sedangkan etanol yang dimanfaatkan
sebagai BBN adalah alkohol murni yang bebas air (anhydrous alcohol) dan
berkadar lebih dari 99,5%.
Penelitian Sa’diyah (2009), menunjukkan bahwa variasi konsentrasi ragi
berpengaruh terhadap kadar alcohol hasil fermentasi tetes tebu (molase). Kadar
alcohol tertinggi sebesar 8,327% yaitu pada konsentrasi ragi 0,8g/L, sedangkan
kadar alcohol terendah adalah 1,351% pada konsentrasi ragi 0,09g/L.
Berdasarkan latar belakang dan penelitian tersebut akan sangat bermanfaat
apabila dapat memanfaatkan jerami padi menjadi produk yang memiliki mutu
tinggi, karena kandungan hemiselulosa yang dimiliki jerami padi berpotensi
sebagai bahan alternatif dalam pembuatan etanol, dengan perlakuan konsentrasi
ragi yang berbeda yaitu 0,50g/100ml dan 0,75g/100ml.
METODE PENELITIAN
Penelitian dilaksanakan di Laboratorium Biologi FKIP UMS dan
Laboratorium Kimia Farmasi Fakultas Farmasi Universitas Muhammadiyah
Surakarta pada bulan Desember 2012 – Februari 2013
Penelitian ini menggunakan metode eksperimen dan rancangan percobaan
yang digunakan adalah Rancangan Acak Lengkap (RAL) dengan satu factor yaitu
konsentrasi ragi (E) dengan 3 kali ulangan sehingga didapatkan 6 kombinasi
perlakuan yaitu :
E1T(1): Konsentrasi ragi 0,50g/100ml, ulangan 1
E1T(2): Konsentrasi ragi 0,50g/100ml, ulangan 2
E1T(3): Konsentrasi ragi 0,50g/100ml, ulangan 3
E2T(1): Konsentrasi ragi 0,75g/100ml, ulangan 1
E2T(2): Konsentrasi ragi 0,75g/100ml, ulangan 2
E2T(3): Konsentrasi ragi 0,75g/100ml, ulangan 3
2
Alat yang digunakan dalam penelitian yaitu Blender, timbangan, saringan,
pipet tetes, gelas ukur,autoklaf, satu set alat destilasi etanol, hand refractometer
untuk mengukur kadar gula, erlenmeyer 250ml untuk wadah fermentasi,, oven
untuk Pretreatment dan fermentasi, GC MS untuk mengukur kadar etanol, alat
inject untuk memasukkan sampel ke dalam alat GC MS
Teknik pengumpulan datanya terdiri dari eksperimen dengan melakukan
percobaan secara langsung di Laboratorium, Observasi dengan mengadakan
pengamatan langsung terhadap obyek penelitian dan kajian pustaka dengan cara
membaca dan mencatat bahan atau materi- materi dari berbagai sumber seperti
buku- buku bacaan, jurnal, majalah dan Koran. Hasil penelitian dianalisis secara
deskriptif kuantitatif.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Berdasarkan hasil penelitian uji kadar etanol jerami padi dengan satu
factor yang berbeda yaitu konsentrasi ragi (0,50g/100ml dan 0,75g/100ml)
diperoleh
hasil
yang
disajikan
pada
Tabel
1
dan
Gambar
1
Tabel 1
Data hasil pengamatan jumlah kadar etanol jerami padi dan rerata kadar
etanol jerami padi
No
Perlakuan
I
1
2
E1
E2
45,8
69,4
Kadar Etanol (%)
II
43,5
60,9
III
31,4
83,4
Jumlah Kadar
Rerata Kadar
Etanol Jerami Padi Etanol Jerami Padi
(%)
(%)
120,7
40,2*
213,7
71,2**
• *Kadar etanol terendah
• **Kadar etanol tertinggi
Keterangan :
E1 : Konsentrasi ragi 0,50g/100ml dengan waktu fermentasi 12 hari.
E2 : Konsentrasi ragi 0,75g/100ml dengan waktu fermentasi 12 hari.
Pengujian etanol dengan menggunakan GC FID menunjukkan bahwa ada
perbedaan kadar etanol pada konsentrasi ragi 0,50g/100ml dan 0,75g/100ml. Hasil
penelitian pada tabel 1 menunjukkan bahwa kadar etanol tertinggi pada perlakuan
3
E2 dengann kadar etaanol 71,2%.., dan kad
dar etanol teerendah padda perlakuaan E1
dengan kaadar etanol 40,2%.
4
Beerdasarkan hasil
h
penelittian pada Tabel 1 dapaat disajikan ddalam histo
ogram
sebagai beerikut :
Histoggram Kadar Etanol
Kadar Etanol (%)
100
83.4
69.4
0.9
60
50
0 45.8
5
43.5
31.4
Konsentrrasi Ragi 0,50
g/100 mll
0
Konsentrrasi ragi 0,75
g/100 mll
Ulangan Ulangan
Ulangan
1
2
3
Perlaakuan
Gambar 1 Histogram
m Kadar E
Etanol Jerami Padi
nol maksimal pada E2 (konsentrassi ragi
Haasil penelitiaan diperolehh kadar etan
0,75g/1000ml). Hal ini menunjukkkan bahwa semakin baanyak konseentrasi ragi yang
diberikan maka mik
kroba yang mengurai glukosa menjadi etannol pun sem
makin
banyak, tetapi
t
ada sebagian ragi yang mati pad
da saat prroses fermeentasi
berlangsunng, ini ditaandai dengaan ditemuk
kannya serb
buk putih kkekuningan pada
hasil akhirr fermentassi sehingga mikroba yaang berperaan dalam fer
ermentasi in
ni pun
menjadi kurang
k
mak
ksimal dalaam mengurraikan gluk
kosa menjaadi etanol. Pada
proses ferm
mentasi, jum
mlah mikrooba dipengaaruhi oleh laama waktu ffermentasi yakni
semakin laama waktu fermentasi maka jumllah mikrobaa yang meng
ngkonversi etanol
e
semakin banyak
b
seh
hingga prodduksi etano
ol semakin
n tinggi. M
Memasuki waktu
w
fermentasii hari ke-9 cenderung mengalami penurunan
n, hal ini dissebabkan ku
urang
rapatnya saat
s
menutu
up erlenmeeyer sehingg
ga proses fermentasi
f
aanaerob berrubah
menjadi aerob
a
yang memungkiinkan tumb
buhnya Aceetobacter aaceti yang dapat
mengkonvversi alkoho
ol menjadi asetat yan
ng dapat menurunkan jumlah alk
kohol.
Reaksinyaa sebagai beerikut :
4
Acetobacter aceti
C6H12O6 2 C2H5OH
glukosa
2 CH3COOH + H2O + 116 kal
etanol asam cuka
Gambar 4.2 Skema Perubahan Glukosa menjadi Asetat
(Ketchum dalam Hambali : 2001).
Kadar etanol tertinggi pada konsentrasi ragi 0,75g/100ml karena adanya
aktivitas khamir Saccharomyces cerevisiae yang bekerja secara optimal. Pada
perlakuan E1 diperoleh kadar etanol 40,2% lebih rendah dibandingkan E2
diperoleh kadar etanol 71,2%. Hal ini dikarenakan jumlah nutrisi yang tersedia
tidak sebanding dengan banyaknya jumlah Saccharomyces cerevisiae sehingga
Saccharomyces cerevisiae kekurangan makanan yang mengakibatkan kinerja
Saccharomyces cerevisiae menurun sehingga kadar etanol yang dihasilkan akan
menurun juga. Konsentrasi gula yang baik untuk pertumbuhan khamir antara 10 –
18% karena konsentrasi gula yang tinggi ( melebihi 18%) akan menghambat
pertumbuhan khamir sehingga kadar alkohol yang dihasilkan sedikit, Hasil
penelitian ini selaras dengan hasil penelitian Asngat dan Suparti (2009) tentang
fermentasi gaplek ketela pohon (Monihot utilissima, Pohl) varietas mukibat yang
menggunakan perlakuan dosis ragi (50 dan 100g) dengan lama fermentasi (5,7,10
hari). Ternyata paling tinggi kadar etanol pada perlakuan L3D2 dengan kadar
etanol 53,27% dan kadar etanol terendah pada perlakuan L1D1 dengan kadar
etanol 23,07%. Hal ini menunjukkan bahwa perbedaan waktu fermentasi (5,7 dan
10 hari) serta dosis ragi (50 dan 100 g) sangat menentukan kadar etanol yang
terbentuk pada gaplek ketela pohon varietas mukibat.
Pemanfaatan jerami padi untuk bioetanol menawarkan prospek yang
menjanjikan karena serat selulosa, komponen utama pada dinding sel di semua
tumbuhan, dapat digunakan untuk memproduksi etanol. Menurut Badan Energi
Internasional etanol selulosa dapat menyumbangkan perannya lebih besar pada
masa mendatang karena jerami padi merupakan limbah yang jumlahnya melimpah
dan pemanfaatannya belum maksimal dibandingkan bioetanol dari singkong yang
merupakan sumber bahan makanan (Wikipedia, 2012).
5
SIMPULAN
Berdasarkan hasil penelitian dan pembahasan, dalam penelitian ini dapat
diambil kesimpulan bahwa ada pengaruh pemberian konsentrasi ragi yang berbeda
terhadap hasil kadar etanol. Kadar etanol tertinggi 71,2% pada konsentrasi ragi
0,75g/100ml dan kadar etanol terendah 40,2% pada konsentrasi ragi 0,50g/100ml.
DAFTAR PUSTAKA
Andriewongso. 2008. “Jerami Sebagai Bahan Bakar Alternatif” (online)
(http://www.andriewongso.com/artikel/aw_corner/2048/Jerami_Sebagai_Bah
an_Bakar_Alternatif/ ) diakses tanggal 11 april 2012
Anonim.
2007.
”Fermentasi”.
(online),
(http://id.shvoong.com/exact-
sciences/1663623-fermentasi/ ) diakses tanggal 17 April 2012
--------------2012. ”Padi” (online), (http://id.wikipedia.org/wiki/Padi) diakses
tanggal 10 mei 2012
-------------2012.
“Jerami
Padi
Jadi
Etanol”.
(online),
(http://teknologi.kompasiana.com/terapan/2012/03/29/jerami-padi-jadietanol-teknologi-jepang/) diakses tanggal 15 April 2012
Asngad, Aminah dan Suparti. 2009. ”Lama Fermentasi Dan Dosis Ragi Yang
Berbeda Pada Fermentasi Gaplek Ketela Pohon (Monihot utilissima, Pohl)
Varietas Mukibat Terhadap Kadar Glukosa Dan Bioetanol”(online)
(http://publikasiilmiah.ums.ac.id/bitstream/handle/123456789/627/6_aminah_
asngad.pdf?sequence=1) diakses tanggal 3 maret 2013
Bayu, Asep. 2009. “Bioetanol sebagai Peluang Pengembangan Energi Alternatif”
(online), (http://megtech.net/?P=80.) diakses pada tanggal 8 Januari 2012
Hambali, Erliza. 2007. Teknologi Bioenergi. Jakarta: PT Agromedia Pustaka
Hikmiyati dan Noviea Sandra Yanie. 2009. “Pembuatan Bioetanol Dari Limbah
Kulit Singkong Melalui Proses Hidrolisa Asam Dan Enzimatis”. Skripsi
Semarang: Fakultas Teknik Kimia, Universitas Diponegoro.
6
Oktavia, Eva. 2011. “Pengaruh Konsetrasi Ragi dan Media Pembungkus Yang
Berbeda Terhadap Kualitas Tape Bekatul Dilihat Dari Kadar Etanol”.
Skripsi. Surakarta: FKIP Biologi, Universitas Muhammadiyah Surakarta
Posman dan Sibuea. 2003. “Pengembangan Industri Biodisel Sawit” (online),
(www.kcm.com) diakses tanggal 8 mei 2012
Prihandana, Rama dan Roy Hendroko. 2006. Petunjuk Budidaya Jarak Pagar.
Jakarta : PT Agromedia Pustaka
Prihandana, Rama dkk. 2007. Meraup Untung Dari Jarak Pagar. Jakarata: PT
Agromedia Pustaka.
Riadi, Lieke. 2007. Teknologi Fermentasi. Yogyakarta: Graha Ilmu
Sa’diyah, Aminatus.2009.” Pengaruh Variasi Konsentrasi Ragi Dan Derajad
Keasaman (pH) Media Fermentasi Terhadap Kadar Alkohol Hasil
Fermentasi Tetes Tebu (molase)”.Skripsi.Yogyakarta: Fakultas Sains dan
Teknologi, Universitas Islam Negeri Sunan Kalijaga
Sindhuwati, titi. 2012. “Bioetanol Dari Selulosa Eceng Gondok”. (online),
(http://titi-sindhuwati.blogspot.com/2012/01/bioetanol-dari-selulosa-ecenggondok.html) diakses tanggal 8 mei 2012
Suiatna, Utju. 2010. Bertani Padi Organik Pola Tanam SRI. Bandung: PADI
7