PEMBUATAN ETANOL DARI SARI KULIT NENAS

Eva Novitasari W (0511030028)

Esti Rosaliana (0511030026)

Indah Susanti (0511030036)

Nina Eka Jayanti (0511030056)

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Perkiraan tentang penurunan produk minyak bumi pada masa yang akan datang dan ketergantungan yang besar terhadap sumber energi minyak bumi, mendorong penelitian dan pengembanagan sumber energi alternatif dari sumber yang diperbaharui. Etanol merupakan sumber energi alternatif yang mempunyai prospek yang baik sebagai penganti bahan bakar cair dan gasohol dengan bahan baku yang dapat diperbaharui, ramah lingkungan serta sangat menguntungkan secara ekonomi makro terhadap komunitas pedesaan terutama petani.

Buah nanas (Ananas comosus L. Merr) merupakan salah satu jenis buah yang terdapat di Indonesia, mempunyai penyebaran yang merata. Selain dikonsumsi sebagai buah segar, nanas juga banyak digunakan sebagai bahan baku industri pertanian. Dari berbagai macam pengolahana nanas seperti selai, manisan, sirup, dan lain-lain maka akan didapatkan kulit yang cukup banyak sebagai hasil sampingan.

Berdasarkan kandungan nutriennya, ternyata kulit buah nanas mengandung karbohidrat dan gula yang cukup tinggi. Menurut Wijana, dkk (1991) kulit nanas mengandung 81,72 % air; 20,87 % serat kasar; 17,53 % karbohidrat; 4,41 % protein dan 13,65 % gula reduksi. Mengingat kandungan karbohidrat dan gula yang cukup tinggi tersebut maka kulit nanas memungkinkan untuk dimanfaatkan sebagai bahan baku pembuatan bahan kimia, salah satunya etanol melalui proses fermentasi.

1.2 Tujuan

Untuk mengetahui proses pembuatan etanol dari sari kulit nenas

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Etanol

Etanol atau etil alkohol yang di pasaran lebih dikenal sebagai alkohol merupakan senyawa organik dengan rumus kimia C₂H₅OH. Dalam kondisi kamar, etanol berwujud cairan yang tidak berwarna, mudah menguap, mudah terbakar, mudah larut dalam air dan tembus cahaya. Etanol adalah senyawa organik golongan alkohol primer. Sifat fisik dan kimia etanol bergantung pada gugus hidroksil. Reaksi yang dapat terjadi pada etanol antara lain dehidrasi, dehidrogenasi, oksidasi, dan esterifikasi (Rizani, 2000). Sifat fisik etanol dapat dilihat pada Tabel 1 berikut ini.

Tabel 1. Sifat Fisik Etanol

Massa molekul relatif	46,07 g/mol
Titik beku	-114,1°C
Titik didih normal	78,32°C
Dentitas pada 20°C	0,7893 g/ml
Kelarutan dalam air 20°C	sangat larut
Viskositas pada 20°C	1,17 cP
Kalor spesifik, 20°C	0,579 kal/g°C
Kalor pembakaran, 25°C	7092,1 kal/g
Kalor penguapan 78,32°C	200,6 kal/g

Sumber: Rizani (2000)

Etanol atau alkohol dimanfaatkan untuk berbagai keperluan, antara lain:

1. Bahan baku industri atau senyawa kimia, contoh: industri minuman beralkohol, industri asam asetat dan asetaldehid.
2. Pelarut dalam industri, contoh: industri farmasi, kosmetika dan plastik.
3. Bahan desinfektan, contoh: peralatan kedokteran, rumah tangga dan peralatan di rumah sakit.
4. Bahan baku motor.

Faktor-faktor yang dapat mempengaruhi jumlah etanol yang dihasilkan dari fermentasi adalah mikroorganisme dan media yang digunakan, adanya komponen media yang dapat menghambat pertumbuhan serta kemampuan fermentasi mikroorganisme dan kondisi selama fermentasi (Astuty, 1991). Selain itu hal-hal yang perlu diperhatikan selama fermentasi adalah pemilihan khamir, konsentrasi gula, keasaman, ada tidaknya oksigen dan suhu dari perasan buah.

Pemilihan sel khamir didasarkan pada jenis karbohidrat yang digunakan sebagai medium untuk memproduksi alkohol dari pati dan gula digunakan Saccharomyces cerevisiae. Suhu yang baik untuk proses fermentasi berkisar antara 25-30°C. Derajat keasaman (pH) optimum untuk proses fermentasi sama dengan pH optimum untuk proses pertumbuhan khamir yaitu pH 4,0-4,5.

Etanol pada proses fermentasi alkoholik terbentuk melalui beberapa jalur metabolisme bergantung jenis mikroorganisme yang terlibat. Untuk Saccharomyces serta sejumlah khamir lainnya, etanol terbentuk melalui jalur Embden Meyernof Parnas (EMP), reaksinya sebagai berikut (Rizani, 2000):

1. Glukosa difosforilasi oleh ATP mula-mula menjadi D-glukosa-6 fosfat, kemudian mengalami isomerasi berubah menjadi D-frukstoda-6 fosfat dan difosforilasi lagi oleh ATP menjadi D-fruktosa-1, 6 difosfat.
2. D-fruktosa-1, 6 difosfat dipecah menjadi satu molekul D-gliseraldehid-3 fosfat dan satu molekul aseton fosfat.
3. Dihidroksi aseton fosfat disederhanakan menjadi L-gliserol-3 fosfat oleh NADH₂.
4. ATP melepaskan satu molekul fosfat yang diterima oleh gliseraldehid-3 fosfat yang kemudian menjadi D-1, 3 difosfogliserat dan ADP.
5. D-1, 3 difosfogliserat melepaskan energi fosfat yang tinggi ke ADP untuk membentuk D-3 fosfogliserat dan ATP.
6. D-3 fosfogliserat berada dalam keseimbangan dengan D-2 fosfogliserat.
7. D-2 fosfogliserat membebaskam air untuk menghasilkan fosfoenol piruvat.
8. ATP menggeser rantai fosfat yang kaya energi dari fosfoenolpiruvat untuk menghasilkan piruvat dan ATP.
9. Piruvat didekarboksilasi menghasilkan asetaldehid dan CO₂.
10. Akhirnya asetaldehid menerima hidrohen dari NADH₂ menghasilkan etanol.

Etanol dihasilkan dari gula yang merupakan hasil aktivitas fermentasi sel khamir. Khamir yang baik digunakan untuk menghasilkan etanol adalah dari genus Saccharomyces. Kriteria pemilihan khamir untuk produksi etanol adalah mempunyai laju fermentasi dan laju pertumbuhan cepat, perolehan etanol banyak, tahan terhadap konsentrasi etanol dan glukosa tinggi, tahan terhadap konsentrasi garam tinggi, pH optimum fermentasi rendah, temperatur optimum fermentasi sekitar 25-30°C serta tahan terhadap stress fisika dan kimia.

Fardiaz (1992), fermentasi etanol meliputi dua tahap yaitu:

1. Pemecahan rantai karbon dari glukosa dan pelepasan paling sedikit dua pasang atom hidrogen melalui jalur EMP (Embden-Meyerhoff-Parnas), menghasilkan senyawa karbon lainnya yang lebih teroksidasi daripada glukosa.

2. Senyawa yang teroksidasi tersebut direduksi kembali oleh atom hidrogen yang dilepaskan dalam tahap pertama, membntuk senyawa-senyawa hasil fermentasi yaitu etanol.

Hasil optimal yang diharapkan bila dinyatakan dengan persentase berat yang difermentasi adalah:

• Etil alkohol 48,4%
• Karbondioksida 46,6%
• Gliserol 3,3%
• Asam suksinat 0,6%
• Selulosa dan lainnya 1,2%

2.2. Kulit Nenas

Nenas merupakan salah satu jenis buah-buahan yang banyak dihasilkan di Indonesia. Dari data statistik, produksi nenas di Indonesia untuk tahun 1997 adalah sebesar 542.856 ton dengan nilai konsumsi 16,31 kg/kapita/tahun (Anonymous, 2001). Dengan semakin meningkatnya produksi nenas, maka limbah yang dihasilkan akan semakin meningkat pula.

Menrut Suprapti (2001), limbah nenas berupa kulit, ati/ bonggol buah atau cairan buah/ gula dapat diolah menjadi produk lain seperti sari buah atau sirup. Menurut Kumalamingsih(1993), secara ekonomi kulit nenas mash bermanfaat untuk diolah menjadi pupuk dan pakan ternak. Komposisi limbah kulit nenas dapat dilihat pada tabel berikut ini:

Tabel Hasil Analisis Proksimat Limbah Kulut Nenas Berdasarkan Berat Basah

Komposisi	Rata-rata Berat Basah (%)
Air	86,70
Protein	0,69
Lemak	0,02
Abu	0,48
Serat basah	1,66
karbohidrat	10,54

Sumber: Sidharta (1989)

Pembuatan starter

Proses pembuatan starter yaitu medium fermentasi sebanyak 100 ml diinokulasi dengan 3 ose Saccharomyces cerevisiae. Media untuk starter dikocok dalam waterbath shakeer dengan kecepatan 15 rpm dan diinkubasi pada suhu kamar sampai pertumbuhan selnya mencapai fase logaritmik.

Proses Fermentasi

Media fermentasi yang telah disiapkan dimasukkan fermentor sebanyak 300 ml. Pada masing-masing media fermentasi yang berbeda ini diinokulasikan inokulum Saccharomyces cerevisiae yang pertumbuhannya telah mencapai fase log di media starter sebanyak 6-10% dari volume media. Masa inkubasi pada suhu kamar selama 4 hari.

DAFTAR PUSTAKA

Astuty, E. D. 1991. Fermentasi Etanol Kulit Buah Pisang. UGM. Yogyakarta.

Fardiaz. 1992. Mikrobiologi Pangan. Gramedia Pustaka Utam. Jakarta

Lidya, B dan Djenar, N. S. 2000. Dasar Bioproses. Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi Departemen Pendidikan Nasional. Jakarta

Maryani, A. 1996. Aktivitas Fermentasi Alkohol dengan Ragi Roti Terimobil. Skripsi. Institut Pertanian Bogor. Bogor

Pretis, Steve. 1990. Bioteknologi (Diterjemahkan oleh Mogy Thenawidjaya). Erlangga. Jakarta

Rizani, K. Z. 2000. Pengaruh Konsentrasi Gula Reduksi dan Inokulum (Saccharomyces cerevisiae) pada Proses Fermentasi Sari Kulit Nanas (Ananas comosus L. Merr) untuk Produksi Etanol. Skripsi. Jurusan Biologi. Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. Universtas Brawijaya. Malang.

Sa’id, E. G. 1990. Teknologi Fermentasi. CV. Rajawali. Jakarta

Tambunan, U. S. F. 1995. Peranan Bioteknologi pada Pengembangan Proses Biotransformasi. Laporan Penelitian BPPT. Jakarta

Wardio, S. P. 1990. Petunjuk Praktek Kimia Industri. Departemen pendidikan dan Kebudayaan. Jakarta

Wijana, S., Kumalaningsih, A. Setyowati, U. Efendi dan N. Hidayat. 1991. Optimalisasi Penambahan Tepung Kulit Nanas dan Proses Fermentasi pada Pakan Ternak terhadap Peningkatan Kualitas Nutrisi. ARMP (Deptan). Universitas Brawijaya. Malang.

: