BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Penyiapan Bahan Baku

BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Penyiapan Bahan Baku
Klasifikasi etanol secara mikrobiologis dipengaruhi oleh bahan bakunya,
bahan baku berupa sumber pati prosesnya lebih panjang di banding dengan
berbahan baku sumber gula. Pati di ubah dulu menjadi glukosa melalui hidrolisis
asam
ataupun enzimatis
untuk
menghasilkan glukosa,
kemudian gula
difermentasikan untuk menghasilkan etanol.
Pada penelitian tentang proses pembuatan bioetanol dari biji jagung
varietas motoro kiki yang merupakan jenis lokal yang hanya terdapat di Gorontalo.
Pati tersusun paling sedikit oleh tiga komponen utama yaitu amilosa, amilopektin,
dan material antara seperti protein dan lemak. Dibanding sumber pati lain, jagung
mempunyai beragam jenis pati, mulai dari amilopektin rendah sampai tinggi.
Jagung dapat digolongkan menjadi empat jenis berdasarkan sifat patinya, yaitu
jenis normal mengandung 74-76% amilopektin dan 24-26% amilosa, jenis waxy
mengandung 99% amilopektin, jenis amilomaize mengandung 20% amilopektin
atau 40-70% amilosa, dan jagung manis mengandung sejumlah sukrosa di samping
pati. Jagung normal mengandung 15,3-25,1% amilosa, jagung jenis waxy hampir
tidak beramilosa, jagung amilomaize mengandung 42,6-67,8% amilosa, jagung
manis mengandung 22,8% amilosa (Afdi, 1989, dalam Ahmad 2009).
15
Gambar 1. Jagung motorokiki yang sudah di hancurkan (digiling kasar)
Produk pertanian yang memenuhi kriteria tersebut di gorontalo adalah
jagung. Jagung merupakan bahan berpati yang sangat melimpah di gorontalo.
Selain produktivitas yang tinggi, jagung sangat bermanfaat untuk meningkatkan
prospek jagung varietas motorkiki sebagai potensi lokal Provinsi Gorontalo.
Terutama dalam mengelola hasil pertanian berupa jagung dalam konsep
masyarakat agribisnis. Maksud secara spesifik adalah bahwa biji jagung dapat
dijadikan bahan bakar pengganti ataupun substitusi minyak (bensin). Dengan
demikian berpeluang meningkatkan perekonomian masyarakat secara luas.
4.2 Penyiapan Bahan Pembantu
Bahan pembantu dalam produksi bioetanol disesuaikan dengan bahan baku
yang digunakan. Kebutuhan bahan pembantu pada bahan baku sumber pati dapat
di bagi menjadi beberapa bagian seperti :
Enzim Nocook
Enzim nocook berfungsi mempercepat penguraian pati menjadi glukosa.
16
Gambar 2. Enzim Nocook
Bahan pembantu berupa zat kimia
Bahan pembantu lainnya yaitu urea, NPK, dan ragi (Fermipan). Pupuk
urea merupakan bahan pembantu guna menyediakan kebutuhan nitrogen
bagi pertumbuhan khamir
dalam proses
fermentasi,
dan untuk
menghidupkan mikrob, sedangkan ragi (fermipan) berfungsi sebagai
khamir (mikroba).
Gambar 3. pupuk NPK
17
Gambar 4. pupuk urea
Gambar 5. ragi (fermipan)
4.3 Liquifikasi
Liquifikasi adalah pengubahan bahan bakar padat menjadi bahan bakar
cair. Pembuatan suspensi pati jagung dilakukan pada tong pencampuran. Cara
yang dilakukan adalah dengan mencampurkan pati jagung sebanyak 25 kg/tong
dan 12,5 kg/tong di tambahkan air dengan perbandingan 1 kg jagung berbanding
2,5 liter air.
Gambar 6. Proses pembuatan suspensi jagung
18
Suspensi pati dalam tong tersebut harus di aduk untuk mencapai
kehomongen yang maksimal. Selanjutnya kedalam tong tersebut dimasukkan
sejumlah enzim nocook dengan perbandingan 1kg jagung : 1 ml enzim nocok.
Fungsi enzim nocook untuk penguraian dari pati menjadi gula, dan gula tersebut
yang menjadi etanol. Setelah pencampuran enzim nocook dengan perbandingan 1
kg jagung : 1 ml enzim nocook bahan di tutup dan di biarkan selama 14 jam
dengan kondisi suhu 32 ºC.
Gambar 7. Penambahan Enzim Nocook
Gambar 8. Pencampuran Enzim Nocook
19
4.4 Proses Fermentasi
Fermentasi merupakan tahap paling kritis dalam proses produksi etanol.
Fermentasi adalah proses biokimia dimana mikroba yang berperan dalam
fermentasi akan menghasilkan enzim yang mampu mengkonversi substrat menjadi
etanol. pada esok harinya bahan kemudian di tambahkan pupuk urea 6,25 gram
untuk 25 kg berat bahan (25% dari berat bahan) dan 3,125 gram untuk 12,5 kg
berat bahan, Lalu di tambahkan NPK 3,125 gram untuk 25 kg berat bahan dan
1.5625 gram untuk 12,5 kg berat bahan, dicampur hingga homogen. Setelah itu di
diamkan selama 15 menit ditutup rapat, kemudian ditambahkan ragi (fermipan) 4
% dari berat bahan (1gram), diaduk hingga homogen, Lalu tong di tutup dengan
menggunakan plastik yang di lengkapi dengan selang pernapasan An Aerob di
tengah plastiknya, yang di hubungkan kedalam botol aqua 600 mlr yang berisi air
bersih,( untuk pernapasan ), Lalu di diamkan selama 7 hari.
Gambar 9. Proses Fermentasi
20
4.5 Pemisahan
Proses pemisahan ini dilakukan agar limbah jagung bisa terpisahkan
dengan cairan hasil fermentasi. Pemisahan di lakukan dengan menggunakan
saringan berupa kain tipis atau di peras limbah jagungnya.
Gambar 10. Proses pemisahan limbah jagung dengan cairan
4.6 Destilasi
Destilasi merupakan proses pemisahan dan permunian produk dari hasil
fermentasi etanol. Hasil fermentasi selanjutnya didistilasi untuk memisahkan
etanol dengan larutan lainnya. Proses distilasi mengunakan alat reboiler, reboiler
di panaskan menggunakan kayu bakar dengan panas yang terkontrol dengan suhu
pemanasan antara 70 – 90
dan suhu penguapan berkisar antara 60 – 70
.
Alkohol hasil penyulingan di tampung di gelas ukur, setiap 350 ml alkohol yang
tertampung di ukur kadar alkoholnya menggunakan alkohol meter.
21
Gambar 11. Reboiler
Gambar 12. Proses pemanasan reboiler
Gambar 13. Hasil etanol
Pada pembuatan bioetanol dengan bahan baku sumber pati prosesnya lebih
panjang di banding yang berbahan baku sumber gula. Pati di ubah dulu menjadi
glukosa melalui hidrolisis asam ataupun enzimatis untuk menghasilkan glukosa,
kemudian gula di fermentasi untuk menghasilkan etanol.
22
Tabel 2 pengamatan hasil proses pembuatan bioetanol dari varietas jagung
motorokiki
Volume
cairan
130 Ltr
Suhu broiler
95 ºC
95 ºC
95 ºC
95 ºC
95 ºC
95 ºC
95 ºC
95 ºC
95 ºC
95 ºC
98 ºC
98 ºC
98 ºC
Suhu
kondensator
48 ºC
50 ºC
60 ºC
60 ºC
60 ºC
62 ºC
62 ºC
62 ºC
64 ºC
64 ºC
70 ºC
70 ºC
70 ºC
Total
Kadar alkohol Volume
etanol
96 %
350 ml
95 %
2.100 ml
94 %
3.850 ml
93 %
2.450 ml
90 %
1.400 ml
88 %
350 ml
83 %
700 ml
80 %
700 ml
72 %
350 ml
71 %
350 ml
60 %
350 ml
55 %
700 ml
45 %
1.400 ml
14.050 ml
Bahan baku utama berupa jagung motorokiki sebanyak 50 kg yang sudah
di fermentasi menghasilkan 130 liter cairan dan setelah di destilasi menghasilkan
etanol sebanyak 14.050 ml (14 liter). Hal ini berarti 1 kg jagung menghasilkan
0,28 liter etanol, dengan demikian rasio bahan baku utama terhadap hasil sebesar
1 kg jagung : 0,28 liter etanol, sedangkan rendemen hasil destilasi etanol sebesar
10,8%.
Sebagai mana data pada tabel di dapat bahan baku yang sudah di
fermentasi sebanyak 130 liter yang di tempatkan pada 2 buah tong besar, hasil
fermentasi selanjutnya di destilasi untuk memisahkan etanol dengan larutan
lainnya, kemudian bahan yang sudah di fermentasi di taruh di dalam reboiler
untuk di destilasi. Pada proses destilasi di dapat etanol murni yang berbeda – beda
kadar alkoholnya, hal itu di sebabkan karena suhu broiler, suhu kondensator yang
tidak stabil dan sirkulasi air pendingin yang tidak lancar. Jumlah cairan yang di
23
peroleh setelah fermentasi 130 liter sedangkan hasil etanol yang di peroleh hanya
14050 ml (14 liter), hal tersebut di sebabkan karena cairan etanol murni telah
terpisahkan dengan larutan lainnya. Kenaikkan suhu selama fermentasi tersebut
akan menurunkan ketahanan khamir terhadap alkohol yang dihasilkan, sehingga
mempercepat pembentukan asam asetat yang bersifat racun racun. Suhu yang
terlalu tinggi akan menyebabkan rendahnya etanol yang diperoleh.
24