bioetanol nutrisi tepung kedelai
DESCRIPTION
Sebagai salah satu bahan makanan yang mudah didapat, kacang kedelai mengandung kadar nitrogen yang cukup tinggi untuk dapat digunakan sebagai sumber nutrisi dalam proses fermentasi pembuatan bioetanol. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh pemberian sumber nitrogen dari tepung kacang kedelai dalam proses membuat bioetanol melalui proses fermentasi. Pada penelitian ini terdapat variabel tetap yaitu penambahan Saccharomyces cereviciae, waktu fermentasi, dan volume sampel yang akan difermentasi sedangkan variabel bebas yaitu variasi penambahan sumber nitrogen dari tepung kedelai yang telah diketahui kadar nitrogennya dengan variasi penambahan yaitu 0; 0,1; 0,2; 0,3 ; 0,4 dan 0,5% gr nitrogen () volume sampel yang akan di fermentasi. Dari hasil analisa diketahui tepung kedelai yang digunakan mengandung 6,1934% nitrogen dengan berat nitrogen 0,0636 gr per 1,0285 gr tepung kedelai dan dari hasil fermentasi disimpulkan dengan adanya penambahan sumber nitogen dari tepung kedelai dapat meningkatkan kadar etanol dan rendemen bioetanol hasil fermentasi.TRANSCRIPT
Pembuatan Bioetanol Melalui Fermentasi Nira Tebu (saccharum officinarum) Menggunakan Saccharomyces cerevisiae dengan Penambahan Tepung Kedelai
Sebagai Sumber Nutrisi Fermentasi
Dr. Rudi Kartika, M.Si
Laboratorium Biokimia FMIPA UNIVERSITAS MULAWARMAN
Alamat: Jl. Barong Tongkok No. 4 Kampus Unmul Gn. Kelua Samarinda 75123
Telepon / Facsimile (0541)749152, 749140 E-Mail: [email protected]
ABSTRAK
Sebagai salah satu bahan makanan yang mudah didapat, kacang kedelai
mengandung kadar nitrogen yang cukup tinggi untuk dapat digunakan sebagai
sumber nutrisi dalam proses fermentasi pembuatan bioetanol. Penelitian ini
bertujuan untuk mengetahui pengaruh pemberian sumber nitrogen dari tepung
kacang kedelai dalam proses membuat bioetanol melalui proses fermentasi. Pada
penelitian ini terdapat variabel tetap yaitu penambahan Saccharomyces cereviciae,
waktu fermentasi, dan volume sampel yang akan difermentasi sedangkan variabel
bebas yaitu variasi penambahan sumber nitrogen dari tepung kedelai yang telah
diketahui kadar nitrogennya dengan variasi penambahan yaitu 0; 0,1; 0,2; 0,3 ; 0,4
dan 0,5% gr nitrogen (BV
) volume sampel yang akan di fermentasi. Dari hasil analisa
diketahui tepung kedelai yang digunakan mengandung 6,1934% nitrogen dengan
berat nitrogen 0,0636 gr per 1,0285 gr tepung kedelai dan dari hasil fermentasi
disimpulkan dengan adanya penambahan sumber nitogen dari tepung kedelai dapat
meningkatkan kadar etanol dan rendemen bioetanol hasil fermentasi.
Kata kunci : bioetanol, tepung kedelai, nutrisi fermentasi.
PENDAHULUAN
Sejak ditemukannya alat
trasnportasi dan mesin industri yang
berbahan bakar minyak bumi bumi,
kebutuhan bahan bakar minyak bumi
bumi mengalami peningkatan terus
menerus setiap waktunya. Pada saat ini
tingkat pemakaian bahan bakar minyak
bumi sangat tinggi sedangkan sumber
bahan bakar minyak bumi bumi yang
di pakai saat ini semakin menipis.
Saat ini di Indonesia
penggunaan energi asal minyak bumi
masih sekitar 54,4%, gas bumi 26,5%,
batubara 14,1%, tenaga air 3,4%,
panas bumi 1,4%, sedangkan
penggunaan energi lainnya termasuk
bahan bakar nabati atau biofuel hanya
sekitar 0,2 % (Menko Perekonomian,
2006).
Dari penjalasan diatas maka
sangat dibutuhkan adanya eksplorasi
dan eksploitasi terhadap berbagai
bioenergi sebagai sumber bahan bakar
alternatif yang saat ini sengat
dibutuhkan. Bioenergi adalah bahan
bakar alternatif terbarukan yang
prospektif untuk dikembangkan.
Bioenergi bisa dihasilkan oleh
makhluk hidup seperti tanaman,
hewan, dan mikroorganisme (Hambali.
dkk., 2007).
Pada saat ini banyak penelitian
yang mengembangkan tenang
bioenergi sebagai energi alternatif
pengganti bahan bakar minyak bumi,
salah satunya adalah bioetanol.
Bioetanol merupakan cairan hasil
proses fermentasi gula dari sumber
karbohidrat (pati) menggunakan
bantuan mikroorganisme. Proses
fermentasi yang dilakukan adalah
proses fermentasi yang tidak
menggunakan oksigen atau proses
anaerob (Higgins dkk, 1985 dalam
Sari ketut, 2009).
Nira tebu adalah salah satu
produk alam yang mengandung kadar
sukrosa yang tinggi, oleh karena itu
nira tebu menjadi salah satu bahan
baku terbaik untuk diolah manjadi
bioetanol.
Komposisi senyawa kimia di
dalam nira tebu berbeda-beda
tergantung jenis tebu, lokasi
penanaman dan umur tebu saat
dipanen (Purnomo, 2003).
Pada proses fermentasi,
mikroorganisme yang berperan dalam
proses tersebut memerlukan
penambahan nutrisi untuk
pertumbuhan dan perkembangbiakan
nya, nutrisi tersebut antara lain unsur
C, unsur N, unsur P, mineral-mineral
dan vitamin-vitamin (Dinda, 2008).
Berdasarkan uraian di atas
maka diketahui perlu penambahan
sumber nutrisi terhadap mikro-
organisme dalam proses fermentasi
guna meningkatkan pertumbuhan dan
perkembangbiakan nya sehingga
didapatkan produk hasil fermentasi
yang lebih baik.
BAHAN DAN METODE
Objek Penelitian
Tebu (Saccharum officinarum)
adalah tanaman yang ditanam untuk
bahan baku gula. Tanaman ini hanya
dapat tumbuh di daerah beriklim tropis
dengan umur tumbuh kurang lebih 1
tahun (Anwar, 2008).
Kacang kedelai (Glycine soja)
adalah salah satu tanaman polong-
polongan dengan kandungan
proteinnya yang sangat tinggi. Adapun
komposisi tepung kedelai dapat dilihat
pada tabel komposisi kacang kedelai.
Protein (%) 42,88
Lemak (%) 20,33
Abu (%) 5,33
Air (%) 7,40
Tabel kompos kacang kedelai
(Margono, dkk., 2009)
Rancangan Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan
pada bulan April – Juni 2015,
dilaksanakan di Laboratorium
Biokimia Fakultas Matematika dan
Ilmu Pengetahuan Alam Universitas
Mulawarman, Samarinda.
Penelitian ini bersifat
eksperimental laboratorium yang
bertujuan untuk mengetahui kondisi
optimal dalam upaya meningkatkan
rendemen dan konsentrasi bioetanol
hasil fermentasi nira tebu yang
dilakukan menggunakan dua variasi
yaitu variasi waktu fermentasi dan
variasi konsentrasi penambahan
tepung kedelai sebagai sumber
nitrogen nutrisi fermentasi.
Pada penelitian ini terlibat
variabel tetap dan bebas, dimana
variabel tetap meliputi penambahan
Saccharomyces cereviciae, waktu
fermentasi, dan volume sampel yang
akan difermentasi. Sedangkan variabel
bebas yang terlibat yaitu variasi
penambahan sumber nitrogen dari
tepung kedelai yang telah diketahui
kadar nitrogennya dengan variasi
penambahan yaitu 0; 0,1; 0,2; 0,3 ; 0,4
dan 0,5% gr nitrogen (BV
) volume
sampel yang akan di fermentasi.
Pada penelitian ini proses
fermentasi dilakukan dengan prosedur
yaitu masing-masing sebanyak 500 mL
nira tebu dimasukkan kedalam
fermentor yang telah disterilkan
terlebih dahulu, kemudian masing-
masing ditambahkan 2 ose
Saccharomyces cereviciae yang telah
diregenerasi kedalam PDA, dan
ditambahkan masing-masing variasi
sumber nitrogen dari tepung kacang
kedelai dengan konsentrasi sesuai yang
telah ditetapkan di rancangan
penelitian. Campuran difermentasi
selama 7 hari.
Setelah waktu fermentasi
selesai medium fermentasi di destilasi
untuk memisahkan destilat (etanol)
yang dihasilkan yang selanjutnya akan
di analisa rendemen bioetanol hasil
fermentasi dan kadar etanolnya.
Analisa Sampel
Analisa kadar etanol mula-
mula di siapkan alat Kromatografi Gas
dengan kondisi kerja alat sesuai
dengan SNI, 7390 : 2012.
Analisa prendemen hasil
destilasi di kerjakan dengan prosedur
yaitu mengukur volume destilat,
kemudian hasil data yang didapat
dihitung menggunakan persamaan :
% Rendemen = Volumebahan baku
Volume produk ×
100%
HASIL
Kadar Nitrogen Tepung Kedelai
Dari hasil analisa yang
dilakukan maka diketahui tepung
kedelai mengandung 6,1934% nitrogen
dengan berat nitrogen 0,0636 gr per
1,0285 gr tepung kedelai.
Kadar Etanol dan Rendemen
Gr nitrogen Ret. Time Kons. Etanol (%) Rendemen Bioetanol (%)
0 % 4,930 2,331 38
0,1 % 4,939 7,324 54
0,2 % 4,941 8,371 64
0,3 % 4,940 7,756 61
0,4 % 4,393 7,695 63
0,5 % 4,937 6,619 57
Tabel 1. Hasil Analisa Kadar Etanol dan Rendemen.
Gambar 1. Analisa GC (0% gr Nitrogen) Gambar 2. Analisa GC (0,1% gr Nitrogen)
Gambar 3. Analisa GC (0,2% gr Nitrogen) Gambar 4. Analisa GC (0,3% gr Nitrogen)
Gambar 5. Analisa GC (0,4% gr Nitrogen) Gambar 6. Analisa GC (0,5% gr Nitrogen)
PEMBAHASAN
Dari hasil analisa pengukuran
kadar etanol menggunakan Kromato-
grafi Gas diketahui dengan adanya
penambahan sumber nitrogen dari tepung
kedelai dapat meningkatkan kadar etanol
dalam bioetanol hasil fermentasi.
Bioetanol dengan kadar etanol terendah
dihasilkan dari proses fermentasi dengan
penambahan 0% gr nitrogen dengan
konsentrai etanol 2,331%, sedangkan
bioetanol dengan kadar etanol tertinggi
dihasilkan dari proses fermentasi dengan
penambahan 0,2% gr nitrogen dengan
konsentrasi etanol 8,371%.
Dari hasil analisa pengukuran
rendemen bioetanol yang dihasil dari
proses fermentasi maka diketahui dengan
adanya penambahan sumber nitrogen
dari tepung kedelai dapat meningkatkan
rendemen bioetanol hasil fermentasi,
namun peningkatan rendemen tersebut
tidak berbanding lurus dengan
peningkatan penambahan sumber
nitrogen. Dari hasil analisa diketahui
fermentasi dengan rendemen terendah
yaitu 38% pada fermentasi dengan
penambahan 0% gr nitrogen, sedangkan
fermentasi dengan rendemen tertinggi
yaitu 64% pada fermentasi dengan
penambahan 0,2% gr nitrogen.
KESIMPULAN
Dari penelitian ini dapat
disimpulkan dengan adanya penambahan
nutrisi nitrogen yang bersumber dari
tepung kedelai dapat meningkatkan
kadar etanol dan rendemen pada
bioetanol yang dihasilkan dari proses
fermentasi.
DAFTAR PUSTAKA
Dewati, Retno. 2008. Limbah Kulit Pisang Kepok Sebagai Bahan Baku Pembuatan
Etanol. Skripsi Jatim : UPM Veteran Jatim.
Dinda. 2008. Pembuatan Alkohol, http://medicafarma.blogspot.com. Diakses tanggal
28 September 2014.
Hambali, Erliza., dkk. 2007. Teknologi Bioenergi. Jakarta : Agro Media.
Hugot, E., 1986. Handbook of Cane Sugar Engineering. 3nd Ed. Amsterdam:
Elsevier Publishing Company.
Margono, T. dkk. 2009. Pembuatan Bubuk Kedelai untuk Minuma.
http://www.iptek.net.id Diakses tanggal 3 Oktober 2014.
Purnomo. 2003. Penentuan Rendemen Gula Tebu Secara Cepat. Bogor: Institut