OPTIMASI FERMENTASI HIDROLISAT ENZIMATIS AMPAS TEBU DALAM PRODUKSI BIOETANOL MENGGUNAKAN KHAMIR Saccharomyces cerevisiae

ABSTRAK Rahmawati, Farina Dwi. 2010. Optimasi Fermentasi Hidrolisat Enzimatis Ampas Tebu dalam Produksi Bioetanol Menggunakan Khamir Saccharomyces cerevisiae. Skripsi, Jurusan Kimia FMIPA Universitas Negeri Malang. Pembimbing: (I) Evi Susanti, S.Si, M.Si., (II) Neena Zakia, S.Si, M.Si. Kata kunci: bioetanol, hidrolisis, Saccharomyces cerevisiae, dan fermentasi. Bioetanol merupakan salah satu sumber bahan bakar yang dapat diperbarui. Bioetanol dapat dibuat dari bahan yang mengandung selulosa seperti ampas tebu. Selulosa dari ampas tebu dihidrolisis menjadi glukosa. Glukosa yang dihasilkan dari hidrolisis ampas tebu secara enzimatis diubah menjadi bioetanol melalui tahap fermentasi. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui (1) komposisi dan waktu fermentasi hasil hidrolisat enzimatis ampas tebu dengan biakan khamir Saccharomyces cereviciae, (2) rendemen bioetanol yang dihasilkan pada waktu optimum masing-masing komposisi Saccharomyces cerevisiae, dan (3) karakteristik bioetanol yang dihasilkan dari fermentasi tersebut. Penelitian ini merupakan penelitian laboratoris yang dilakukan di Laboratorium Kimia FMIPA UM antara bulan Maret hingga Juni tahun 2010. Penelitian ini terdiri dari beberapa tahap, yaitu: (1) perlakuan awal limbah ampas tebu, (2) produksi enzim selulase dari biakan Bacillus circulan, (3) hidrolisis ampas tebu secara enzimatis untuk menghasilkan glukosa, (4) fermentasi untuk menghasilkan bioetanol, dan (5) karakterisasi bioetanol yang dihasilkan. Perlakuan awal dilakukan dengan cara 10 g ampas tebu diautoklaf pada suhu 121ºC selama 15 menit, kemudian direndam dalam 0,25 g H2SO4 selama 2 hari. Enzim selulase diproduksi dari Bacillus circulans dalam media Berg yang telah diinduksi dengan avicel pada pH 9 selama 5 hari. Pada proses hidrolisis, 50 mL ekstrak kasar enzim selulase ditambahkan pada 10 g ampas tebu yang telah mendapatkan perlakuan awal dalam buffer fosfat pH 5. Fermentasi dilakukan dengan menvariasikan penambahan biakan Saccharomyces cerevisiae dalam hasil hidrolisat yaitu sebesar 3%, 10%, 20% dan 30% (v/v) serta waktu fermentasi masing-masing selama 1, 2, 3, 4, dan 5 hari. Rendemen bioetanol yang dihasilkan ditentukan berdasarkan kadar alkohol yang diukur dengan alkoholmeter. Hasil penelitian menunjukkan komposisi Saccharomyces cerevisiae dan waktu fermentasi optimum fermentasi hidrolisat ampas tebu adalah 10% (v/v) (1,7 x 109 jumlah sel/mL hasil hidrolisat) selama 3 hari dengan rendemen bioetanol 164,4 mL etanol/kg ampas tebu. Karakterisasi sampel bioetanol yang dihasilkan menunjukkan bahwa: (1) dengan uji CAN menghasilkan warna kuning kemerahan yang menunjukkan bahwa sampel mengandung gugus hidroksi, (2) dengan uji besi(III) klorida pada sampel tidak menghasilkan perubahan warna menunjukkan bahwa sampel merupakan alkohol rantai lurus, dan (3) dengan pereaksi Lucas sampel tidak bereaksi yang menunjukkan bahwa sampel adalah alkohol primer.