Pembuatan Bioetanol dari Dekstrin dan Sirup Glukosa Sagu (Metroxylon Sp.) Menggunakan Saccharomyces cerevisiae var. ellipsoideus (The Bioethanol Production from Sago (Metroxylon Sp.) Dextrin and Glucose Syrup Using Saccharomyces cerevisiae var. ellipsoideus)

Fitria Nur Yuniarsih F34104032

Di bawah bimbingan Dr. Ir. Khaswar Syamsu, M. Sc. 2009.

DEPARTEMEN TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR

download di sini

RINGKASAN
Faktor-faktor yang menyebabkan terjadinya permasalahan bahan bakar minyak di Indonesia antara lain produksi minyak Indonesia yang terus menurun, pertumbuhan konsumsi energi dalam negeri, harga minyak dunia yang cukup tinggi dan tingkat emisi yang berdampak buruk bagi lingkungan. Pencarian sumber energi alternatif dapat dilakukan sebagai upaya untuk mengurangi beban suplai energi berbasis minyak bumi. Bahan bakar nabati (bioenergi) merupakan alternatif utama untuk mengatasi krisis bahan bakar berbasis minyak bumi. Bioenergi adalah bahan bakar alternatif yang diturunkan dari biomassa, yaitu material yang berasal dari makhluk hidup (tanaman, hewan dan mikroorganisme). Pengembangan bioenergi ini sangat cocok diaplikasikan di Indonesia karena didukung oleh potensi sumber daya alam hayati yang melimpah dan ketersediaan lahan. Salah satu jenis bioenergi yang dapat dikembangkan adalah bioetanol yang dapat digunakan sebagai pengganti bensin. Tujuan umum penelitian ini adalah untuk memproduksi bioetanol dari pati sagu menggunakan Saccharomyces cerevisiae var. ellipsoideus dalam sistem curah (batch). Tujuan khusus pada penelitian ini meliputi pemilihan jenis substrat dan konsentrasi gula substrat berdasarkan kadar etanol dan jumlah biomassa tertinggi, serta pengaruhnya terhadap parameter fermentasi lainnya (sisa total gula dan pH). Selain itu penelitian ini juga bertujuan untuk mengetahui pengaruh rekayasa proses (full agitation dan stop agitation) terhadap kadar etanol, jumlah biomassa, sisa total gula dan pH. Saccharomyces cerevisiae var. ellipsoideus dapat memanfaatkan dekstrin dan sirup glukosa untuk menghasilkan biomassa dan produk (etanol). Fermentasi sirup glukosa 24 % menggunakan Saccharomyces cerevisiae var. ellipsoideus selama 24 jam menghasilkan jumlah biomassa tertinggi yaitu mencapai 2,84 g/l dan kadar etanol tertinggi yaitu sebesar 28,3 g/l. Pada jam ke-6 khamir tersebut masih mengalami fase log, namun pada jam ke-12 sudah mulai masuk ke fase stasioner. Sisa total gula dalam substrat dan nilai pH mengalami penurunan selama proses fermentasi.
Rekayasa bioproses dilakukan dengan menggunakan substrat sirup glukosa 24 % dan menghentikan agitasi pada jam ke-6. Hasil etanol dan jumlah biomassa pada agitasi penuh lebih tinggi dibandingkan dengan agitasi yang dihentikan pada jam ke-6. Pada agitasi penuh dapat dihasilkan etanol hingga 26,96+1,80 g/l dan pada agitasi yang dihentikan pada jam ke-6 dapat dihasilkan etanol 21,21+2,83 g/l. Pada jam ke-24, rata-rata pH pada agitasi penuh mencapai 3,22+0,02, sedangkan rata-rata pH pada agitasi yang dihentikan di jam ke-6 mencapai 3,23+0,00. pH yang terlalu rendah dapat menghambat pertumbuhan mikroorganisme. Nilai Y x/s, Y p/s dan Y p/x pada agitasi penuh berturut-turut adalah 0,04+0,00, 0,41+0,00 dan 10,41+0,34, sedangkan pada agitasi yang dihentikan di jam ke-6 berturut-turut adalah 0,04+0,00, 0,34+0,07 dan 9,48+1,45. Agitasi yang dihentikan pada jam ke-6 menyebabkan kondisi tidak homogen, sehingga proses fermentasi tidak berjalan secara maksimal.

Fitria Nur Yuniarsih F34104032

Under supervision of Dr. Ir. Khaswar Syamsu, M. Sc. 2009.

SUMMARY

There are some factors of fossil fuel problems in Indonesia namely the decreasing of fossil fuel production, the increasing of domestic energy consumption, the high price of fossil fuel and the harmless of fossil fuels itself to the environment. The research of energy alternative source should be carried out as an effort to reduce the energy supply based on fossil fuels. Bioenergy is the main alternative to overcome the energy crisis based on fossil fuel. Bioenergy is one of alternatives energy based on biomass derivate; material from living organism (plants, animals and microorganism). The development of the bioenergy is absolutely appropriate to be implemented in Indonesia because it is supported by the abundant of natural resources potency and also the availability of the field. One of bioenergy which can be developed is bioethanol which can replace the use of gasoline.
The main purpose of this research was to produce bioethanol from sago starch by using Saccharomyces cerevisiae var. ellipsoideus in batch system. The particular purposes of this research were to determine the kind of substrate and substrate sugar concentration based on yield of ethanol produced and value of biomass, and also its influence to the other fermentation parameters (total residual glucose and pH). Besides that, this research was also aimed to know the influence of process manipulation (full agitation dan stop agitation) towards ethanol yield, biomass quantity, total residual glucose and pH.
Saccharomyces cerevisiae var. ellipsoideus can utilize dextrin and glucose syrup to produce biomass and ethanol. Fermentation of glucose syrup 24 % using Saccharomyces cerevisiae var. ellipsoideus for 24 hours produce the highest amount of biomass 2,84 g/l and the highest ethanol yield 28,3 g/l. At the 6th hour, the yeast is still in log phase, but at 12th hour it had been in stationary phase. The total residual glucose and pH were decreasing during fermentation process. Bioprocess manipulation was carried out by using glocose syrup 24 % as substrate and stopped the agitation at 6th hour. Ethanol and biomass quantity produced by full agitation was higher than that produced by stop agitation at 6th hour. The full agitation could produce ethanol up to 26,96+1,80 g/l and stop agitation at 6th hour could produce ethanol up to 21,21+2,83 g/l. At the 24th hour, the average of pH values on full agitation was 3,22+0,02, meanwhile the mean of pH values on stop agitation at 6th hour was reached at 3,23+0,00. The lower of pH values could inhibit the microorganism growth. The values of Y x/s, Y p/s dan Y p/x on full agitation were 0,04+0,00, 0,41+0,00 and 10,41+0,34, meanwhile on stop agitation at 6th hour were 0,04+0,00, 0,34+0,07 and 9,48+1,45. The agitation stopped at the 6th hour caused inhomogeneous condition so the process of fermentation was not well done.