BAB IITINJAUAN PUSTAKAII.1. Dasar TeoriII.1.1. Pengertian
AlkoholBanyak senyawa kimia yang terdapat di alam ini. Senyawa
kimiapun banyak yang diaplikasikan dalam kehidupan. Dalam ilmu
kimia yang dimaksud alkohol adalah suatu senyawa organik yang
mengandung satu atau lebih gugus fungsi hidroksil (-OH) pada suatu
senyawa alkana. Alkohol dikenal dengan rumus R-OH. Alkohol
merupakan salah satu zat yang penting dalam kimia organik karena
dapat diubah dari dan ke banyak tipe senyawa lainnya. Alkohol
adalah istilah yang umum dipakai oleh masyarakat, sedangkan istilah
kimia dari alkohol adalah etil alkohol (etanol) dengan rumus
C2H5OH. Alkohol murni adalah alkohol yang hanya mengandung etil
alkohol dan sedikit air serta bebas dari bahan-bahan lain yang
berbahaya bagi manusia. Alkohol memiliki ikatan yang mirip dengan
air dan terdiri dari molekul polar.Gugus fungsionalalkohol adalah
gugus hidroksil yang terikat pada karbonhibridisasisp3. Ada tiga
jenis utama alkohol - 'primer', 'sekunder, dan 'tersier'. Nama-nama
ini merujuk pada jumlah karbon yang terikat pada karbon C-OH.
Alkohol primer paling sederhana adalahmetanol. Alkohol sekunder
yang paling sederhana adalah2-propanol, dan alkohol tersier paling
sederhana adalah2-metil-2-propanol.Sifat fisik dari alkohol adalah
:
1. Berbobot molekul rendah
2. Memiliki titik didih sekitar 78,3 oC
3. Larut dalam air, kelarutan dalam air ini langsung disebabkan
oleh ikatan hidrogen antara alkohol dan air. Makin panjang bagian
hidrokarbon suatu alkohol, makin rendah kelarutan alkohol dalam
air, karena selain bersifat hidrofil (menyukai air), alkoholjuga
bersifat hidrofob (menolak molekul molekul air).4. Alkohol dapat
melarutkan senyawaan ion, namun tidak sebaik air.5. Merupakan
larutan tidak berwarna, berbentuk larutan dengan karekteristik bau
yang khas, terbakar dengan nyala api biru.(Fessenden dan Fessenden,
Kimia Organik Edisi ketiga, Erlangga, 1994, hal 262-274).II.1.2.
Macam-macam Alkohol
II.1.2.1. Alkohol Primer
Jika gugus hidroksi terikat pada atom karbon yang hanya mengikat
satu atom karbon yang lain, maka senyawa tersebut dinamakan alkohol
primer.II.1.2.2. Alkohol Sekunder
Jika gugus fungsi hidroksi terikat pada atom kabon yang mengikat
dua atom karbon yang lain, maka senyawa ini dinamakan alkohol
sekunder. Contoh alkohol sekunder adalah 2-propanol.
II.1.2.3. Alkohol Tersier
Jika gugus fungsi hidroksi terikat pada atom karbon yaang
mengikat tija atom karbon yang lain, maka senyawa tersebut
dinamakan alkohol tersier. Contoh senyawa alkohol tersier adalah
2-metil-2-propanol.
II.1.2.4. Vinil Alkohol
Vinil alkohol adalah senyawa yang mempunyai gugus hidroksi yang
terikat pada atom karbon berikatan rangkap dua. Contoh dari senyawa
vinil alkohol adalah 2-propenol.
II.1.2.5. Benzil Alkohol
Benzilalkhol adalah senyawa yang mempunyai gugus hidroksi yang
terikat pada gugus benzil. Gugus benzil mempunyai rumus
C6H5-CH2-.
II.1.2.6. Alkohol Dihidrat
Alkohol dihidrat adalah senyawa yang mengandung dus gugud
hidroksi. Cotnoh alkohol dihidrat adalah etilen glikok.II.1.2.7.
Alkohol Trihidrat
Adalah trihidrat adalah senyawa yang mengandung tiga gugus
hidroksi. Contoh alkohol trihidrat adalah gliserol.
II.1.3. Sifat-Sifat Fisis Alkohol
a. Titik didih
Alkohol dapat membentuk ikatan hidrogen antara
molekul-molekulnya, maka titik didih alkohol lebih tinggi daripada
titik didih alkil halida atau eter serta lebih tinggi daripada
titik didih air.
b. Kelarutan dalam air
Alkohol berbobot molekul rendah larut air. Kelarutan dalam air
ini langsung disebabkan oleh ikatan hidrogen antara alkohol dan
air. Bagian hidrokarbon suatu alkohol bersifat hidrofob yakni
menolak molekul-molekul air. Makin panjang bagian hidrokarbon ini
akan makin rendah kelarutan alkohol dalam air. Bila rantai karbon
cukup panjang, sifat hidrofob ini dapat mengalahkan sifat hidrofil
gugus hidroksil. Alkohol berkarbon-tiga, 1-dan 2-propanol,
bercampur dengan air, sedangkan hanya 8,3 gram 1-butanol larut
dalam 100 gram air. (Fessenden,1986)
II.1.4. Penentuan Berat Jenis Alkohol
Untuk menentukan massa jenis alkohol dapat dilakukan dengan
cara:
dimana:
: bobot jenis
W0: bobot piknometer kosong
W1: bobot piknometer yang berisi air suling
W2: bobot piknometer yang berisi destilat
II.1.5. Keasaman Dan Kebasahan Dari Alkohol
a. Keasaman
Air bertindak sebagai asam dengan melepaskan sebuah proton dan
membentuk basa kuat. Alkohol mengalami reaksi yang sama. Anion yang
terbentuk akibat hilangnya proton dari alkohol (-OR) disebut ion
alkoksida. Garamnya disebut logam alkoksida, misalnya, natrium
metoksida (Na+- OCH3).Air sebagai asam :
B : - + H OH B H + OH
basa kuat ion hidroksida Alkohol sebagai asam : B : - + H OR B H
+ OR
basa kuat ion alkoksida
(Fessenden dan Fessenden, Kimia Organik Edisi ketiga, Erlangga,
1994)
Kebanyakan alkoksida adalah basa sedikit lebih kuat dari
hidroksida. Oleh sebab itu, reaksi dari ion hidroksida dengan
alkohol umumnya tidak menhasilkan jumlah yang cukup dari alkoksida.
Suatu basa yang lebih kuat hidroksida harus digunakan dalam
pembuatan alkoksida.
Jalan yang termudah untuk membuat alkoksida ialah mereaksikan
alkohol dengan logam alkali, seperti natrium atau kalium, atau
dengan natrium hidrida, suatu basa yang lebih kuat daripada
alkoksida.
CH3CH2OH + Na CH3CH2O-Na+ + H2 Etanol Natrium etoksida
OH + Na+H- O-Na+ + H2Sikloheksanol Natrium
sikloheksosida(Fessenden dan Fessenden, Kimia Organik Edisi ketiga,
Erlangga, 1994)b. Kebasaan
Seperti air, suatu alkohol dapat bertindak sebagai basa dengan
menerima suatu proton dari suatu asam kuat. Air sebagai basa :
HOH + H OSOH HOH + OSO H
Ion hidronium Alkohol sebagai basa : ROH + H OSOH ROH + OSO
H
Alkohol terproton atau ion oksoniumProtonisasi alkohol sangat
penting dalam hubungan dengan reaktivitasnya sehingga reaksi lain
terjadi. (Dasar dasar Kimia Organik, Ralph.J. Fessenden dan Joan
S.Fessenden, Binarupa aksara 314).II.1.6. Kegunaan Alkohol
a. Metanol
Dalam industri, metanol diubah menjadi formaldehid atau
digunakan untuk mensintesa bahan kimia lain. Metanol digunakan
sebagai pelarut dan sebagai bahan bakar. Pada awal tahun 1990-an
Arthur Nonomura, seorang ilmuwan yang menjadi petani, menemukan
larutan cairan metanol yang disemprotkan pada beberapa tumbuhan
dalam kondisi panas dapat menggandakan tingkat pertumbuhannya dan
mengurangi kebutuhan air hingga separuhnya. Nonomura menyadari
bahwa pada saat-saat panas tumbuhan menjadi layu. Berdasarkan
risetnya, ia menyemprotkan beberapa tumbuhan dengan larutan metanol
yang sangat encer. Tumbuhan yang disemprot tidak lagi layu dan
tumbuh lebih besar pada tingkat yang lebih cepat daripada tumbuhan
yang tidak disemprot metanol.
Akan tetapi metanol akan efektif dalam kondisi panas atau
terkena sinar matahari dan untuk tumbuhan kapas, gandum, strawberi,
melon, dan mawar. Kegunaannya dapat terlihat jelas, hasil tanaman
lebih banyak, pertumbuhan lebih cepat, penggunaan air lebih
efisien, dan tidak diperlukannya pestisida. Selain bermanfaat,
metanol juga berbahaya. Metanol tetap beracun meskipun dalam jumlah
kecil. Gejala keracunan metanol adalah kebutaan karena metanol
menyerang saraf penglihatan bahkan dapat berakibat kematian.
b. Etanol
Etanol merupakan pelarut organik yang baik. Etanol mempunyai
banyak kegunaan antara lain, sebagai pelarut parfum, cat, pernis,
dan antiseptik (pencuci mulut mengandung alkohol 5% 30%). Etanol
dapat diubah menjadi isopropil alkohol untuk tujuan komersial.
Bahan ini biasanya dihasilkan dari hidrasi etana.
Etanol dapat ditambahkan ke dalam bensin sebagai pengganti MTBE
(methyl tertiary buthyl ether) yang sulit didegradasi sehingga
mencemari lingkungan. Bensin yang ditambah etanol menjadikan
efisiensi pembakarannya meningkat sehingga mengurangi tingkat
pencemaran udara. Campuran bensin-etanol biasa diberi nama gasohol.
Gasohol E10 artinya campuran 10% etanol dan 90% bensin. Gasohol
dapat digunakan pada semua tipe mobil yang menggunakan bahan bakar
bensin.
c. Spiritus
Spiritus merupakan salah satu jenis alkohol yang banyak
digunakan dalam kehidupan sehari-hari sebagai bahan bakar lampu
spiritus (pembakar spiritus) dan untuk menyalakan lampu petromaks.
Di laboratorium pembakar spiritus digunakan untuk uji nyala dan
pemanas. Pembakar spiritus juga digunakan untuk proses sterilisasi
di laboratorium mikrobiologi. Spiritus bersifat racun, karena
adanya kandungan metanol di dalamnya. Bahan utama spiritus adalah
etanol dan bahan tambahan terdiri dari metanol, benzena, dan
piridin.
d. Glikol
Alkohol sederhana hanya mengandung satu gugus hidroksil (OH).
Ini disebut alkohol monohidroksi. Beberapa alkohol penting
mengandung lebih dari satu gugus hidroksil tiap molekul. Ini
disebut alkohol polihidroksi. Alkohol yang mempunyai dua gugus
hidroksil disebut alkohol dihidroksi, dan yang mempunyai tiga gugus
hidroksil disebut alkohol trihidroksi.
Alkohol dihidroksi sering disebut glikol, yang paling penting
dari jenis ini adalah etilen glikol. Nama IUPAC dari etilen glikol
adalah 1,2-etanadiol. Senyawa ini merupakan bahan utama pada
campuran antibeku permanen untuk radiator kendaraan bermotor.
Etilen glikol mempunyai titik didih yang tinggi (198 C) dan tidak
menguap. Etilen glikol adalah cairan yang manis, tidak berwarna dan
agak lengket. Etilen glikol juga mudah bercampur dengan air. Suatu
larutan etilen glikol dalam air tidak membeku sampai suhunya turun
hingga -49 C.
Etilen glikol juga digunakan pada pembuatan fiber poliester
(dacron) dan film magnetik (mylar) yang digunakan untuk pita pada
kaset dan printer. Etilen glikol agak beracun. Seperti halnya
metanol, tingkat keracunannya dikarenakan proses metabolisme dalam
tubuh. Enzim hati mengoksidasi etilen glikol menjadi asam
oksalat.e. Gliserol
Gliserol juga disebut gliserin, merupakan salah satu senyawa
alkohol trihidrat. Gliserol berbentuk cairan manis seperti sirup.
Oleh karena tidak beracun, gliserol yang merupakan hasil dari
hidrolisa lemak dan minyak digunakan secara luas dalam bidang
industri, antara lain:
1) Pembuatan lotion tangan dan kosmetik.
2) Bahan tambahan dalam tinta.
3) Pengganti pencahar gliserol.
4) Bahan pemanis dan pelarut pada obat-obatan.
5) Pelumas
6) Bahan dasar dalam produksi plastik, pelapis permukaan, dan
fiber sintetik.
7) Bahan baku nitrogliserin.
Tata Nama Alkohol
a. Nama IUPAC alkoholNama IUPAC alkohol diambil dari nama alkana
induknya, tetapi dengan akhiran ol. Suatu angka awalan, yang
dipilih serendah mungkin, digunakan jika diperlukan. Bila lebih
dari satu gugus hidroksil, digunakan penandaan di, tri, dan
sebagainya, tepat sebelum akhiran ol. Catatan akhiran a pada nama
alkana induknya tetap, kemudian baru diberi konsonan d dari akhiran
diol. Sering suatu gugus hidroksil dijumpai dalam molekul yang
mengandung gugus fungsional lain. Dalam sistem IUPAC, penomoran dan
akhiran dalam nama senyawa multifungsional ditentukan oleh
prioritas tatanama.Asam karboksilat, aldehida, dan keton mempunyai
prioritas tatanama yang lebih tinggi daripada gugus hidroksil; satu
diantara gugus ini memperoleh penomoran tatanama terendah dan juga
dinyatakan oleh akhiran dalam nama itu. Gugus OH yang berprioritas
lebih rendah diberi nama dengan awalan hidroksi. Dalam suatu
senyawa yang mengandung suatu gugus OH dan juga suatu ikatan
rangkap atau suatu gugus yang lazimnya diberi nama sebagai awalan,
maka gugus hidroksil itu mempunyai prioritas tatanama yang lebih
tinggi. Dalam hal-hal ini, OH memperoleh nomor awalan terendah dan
diberi akhiran ol. (Fessenden, 1986)Tabel II.1.4 Nama AlkoholRumus
kimiaNamaIUPACNama umum
Alkohol monohidrik
CH3OHMetanolAlkohol kayu
C2H5OHEtanolAlkohol gandum
C3H7OHIsopropil alkoholAlkohol gosok
C5H11OHPentanolAmil alkohol
C16H33OH1-HeksadekanolCetil alkohol
Alkohol polihidrik
C2H4(OH)21,2-etadienolEtilen glikol
C3H5(OH)31,2,3-propatrienolGliserol
C4H6(OH)41,2,3,4-butatetraenolEritritol
C5H7(OH)51,2,3,4,5-pentapentanolXylitol
C6H8(OH)61,2,3,4,5,6-heksaheksanolMannitol,Sorbitol
C7H9(OH)71,2,3,4,5,6,7-heptaheptanolVolemitol
Alkoholalifatiktidak tersaturasi
C3H5OHProp-2-ene-1-olAlil alkohol
C10H17OH3,7-Dimethylocta-2,6-dien-1-olGeraniol
C3H3OHProp-2-in-1-olPropargil alkohol
Alkoholalisiklik
C6H6(OH)6Cyclohexane-1,2,3,4,5,6-geksolInositol
C10H19OH2 - (2-propyl)-5-methyl-cyclohexane-1-olMentol
Rumus Kimia Rumus kimia umum alkohol adalahCnH2n+1OH'Dalam
sistem tatanamaIUPAC, nama-nama senyawa alkana kehilangan akhiran
"e" dan diganti dengan "ol",
contohnyametanamenjadimetanoldanetanamenjadietanol.[1]Ketika
dibutuhkan, posisi dari gugus hidroksil dapat diketahui dari nomor
di antara nama alkana dan "ol":1-propanoluntuk
CH3CH2CH2OH,2-propanoluntuk CH3CH(OH)CH3. Jika ada gugus fungsi
yang lebih tinggi (sepertialdehida,keton, atauasam karboksilat,
maka awalannya adalah "hidroksi",contohnya: 1-hidroksi-2-propanon
(CH3COCH2OH).
Beberapa contoh senyawa alkohol dan bagaimana menamainya.
Penggunaan tatanama IUPAC dipakai di publikasi-publikasi ilmiah
dan diperlukan p substansi tersebut. Pada konteks lainnya, alkohol
biasanya disebut dengan gugus alkil ditambah dengan
kata"alkohol",misalnyametilalkohol,etilalkohol.Propilalkohol dapat
disebutn-propil alkoholatauisopropil alkohol, tergantung dari
dimana gugus fungsinya berikatan, berikatan pada karbon pertama
atau kedua pada rantaipropana.Alkohol dapat dikelompokkan
menjadialohol primer,alkohol sekunder, danalkohol tersier,
tergantung dari berapa banyak atom karbon lain yang berikatan
dengan atom karbon yang juga mengikat gugus hidroksil. Alkohol
primer mempunyai rumus umum RCH2OH; alkohol sekunder rumus umumnya
RR'CHOH; dan alkohol tersier rumus umumnya RR'R"COH, dimana R, R',
dan R" melambangkan gugus alkil. Etanol dann-propil alkohol adalah
contoh alkohol primer; isopropil alkohol adalah contoh alkohol
sekunder. Penggunaan awalansek- (ataus-) dantert- (ataut-),
biasanya ditulis dalam huruf miring, dapat digunakan sebelum nama
gugus alkil untuk membedakan alkohol sekunder dan alkohol tersier
dari alkohol primer. Contohnya, isopropil alkohol juga dapat
disebutsek-propil alkohol, dan alkohol tersier (CH3)3COH, atau
2-metil-2-propanol juga dapat disebut dengantert-butil
alkoholatautert-butanol.Pembuatan Alkohola. Reaksi substitusi
nukleofilik
Reaksi antara suatu alkil halida dan ion hidroksida adalah suatu
reaksi substitusi nukleofilik. Bila alkil halida primer dipanasi
dengan natrium hidroksida dalam air, terjadi reaksi dengan jalan
SN2. Alkohol primer dapat diperoleh dengan rendemen baik oleh
teknik ini. Karena alkil halida sekunder dan tersier mungkin juga
menghasilkan produk-produk eliminasi, maka halida ini umumnya tidak
berguna untuk mensintesis alkohol.
(Fessenden, 1986 hal 265).b. Reaksi Grignard
Reaksi Grignard memberikan suatu cara yang sangat baik untuk
membuat alkohol yang berkerangka karbon rumit. Suatu reaksi
Grignard:
Dengan formaldehida menghasilkan suatu alkohol primer;
Dengan aldehida lain menghasilkan suatu alkohol sekunder;
dan
Dengan keton menghasilkan suatu alkohol tersier
Beberapa reaksi Grignard lain juga menghasilkan alkohol. Reaksi
suatu reagensia Grignard dengan etilena oksida menghasilkan alkohol
primer. Reaksi antara reagensia Grignard dan suatu ester
menghasilkan suatu alkohol tersier (Fessenden, 1986 hal 265).c.
Reduksi senyawa karbonil
Alkohol dapat dibuat dari senyawa karbonil dengan reaksi
reduksi, dimana atom-atom hidrogen ditambahkan kepada gugus
karbonilnya. Misalnya, reduksi suatu keton dengan hidrogensasi
katalitik atau dengan suatu hidrida logam menghasilkan suatu
alkohol sekunder. Rendemen seringkali 90-100%(Fessenden, 1986 hal
266).
d. Hidrasi alkena
Bila suatu alkena diolah dengan air dan su tu sam kuat, yang
berperan sebagai katalis, unsur-unsur air (H+ dan OH-) mengadisi
(ditambahkan ke dalam) ikatan rangkap dalam suatu reaksi hidrasi.
Produknya adalah alkohol. Banyak alkohol, seperti etanol
laboratorium dibuat secara komersial oleh hidrasi alkena
(Fessenden, 1986 hal 267).e. Etanol dari peragian
Etanol yang digunakan dalam miniman diperoleh dar peragian
karbohidrat yang berkataliskan enzim (fermentasi gula dan pati).
Satu tipe enzim mengubah karbohidrat ke glukosa, kemudian ke
etanol, tipe yang lain menghasilkan cuka (asam asetat), dengan
etanol sebagai zat antara.
(Fessenden, 1986 hal 267)Reaksi Substitusi Alkohola. Reaktivitas
hidrogen halida
b. Reaktivitas alkohol terhadap hidrogen halida
Alkohol sebagai Asam
Alkohol mirip air dalam hal bersikap sebagai suatu basa dan
menerima sebuah proton (menghasilkan suatu alkohol terprotonkan,
ROH2+). Seperti air pula, suatu alkohol dapat bersikap sebagai asam
dan melepaskan sebuah proton (menghasilkan ion alkoksida, RO-).
Seperti air, alkohol adalah asam atau basa lemah yang sangat lemah;
untuk alkohol murni atau alkohol dalam air, kesetimbangan ionisasi
terletak di sebelah kiri (di daerah alkohol tak terionkan)
(Fessenden, 1986 hal 277).
Dalam larutan encer dalam air, alkohol mempunyai pKa yang
kira-kira sama dengan pKa air. Namun dalam keadaan murni (tak ada
air) alkohol-alkohol jauh lebih lemah daripada air. Nilai pKa
metanol murni sekitar 17, dan alkohol-alkohol lain lebih lemah
lagi. Sebagai perbandingan untuk air murni pKa=15,7 (bukan 14,
yakni pKw) (Fessenden, 1986 hal 277).
Suatu alasan mengapa alkohol murni mempunyai keasaman yang lebih
rendah adalah karena alkohol mempunyai tetapan dielektrik yang
lebih rendah. Karena mereka kurang polar, alkohol kurang mampu
mendukung ion dalam larutan daripada molekul air. Dalam larutan air
yang encer, alkohol mempunyai nilai pKa yang kira-kira sama seperti
air (Fessenden, 1986 hal 277).II.2. Aplikasi IndustriPENGARUH LAMA
FERMENTASI TERHADAP KADAR ALKOHOL, pH, DAN PRODUKSI GAS PADA PROSES
FERMENTASI BIOETANOL DARI WHEY DENGAN SUBSTITUSI KULIT NANAS
(N. Azizah, A. N. Al-Baarri, S. Mulyani)Kebutuhan dan konsumsi
masyarakat akan Bahan Bakar Minyak (BBM) yang semakin meningkat
dari tahun ke tahun berbanding terbalik dengan ketersediaannya. Di
Jawa Tengah misalnya, suplai BBM dari tahun ke tahun menurun
meskipun angkanya relatif tetap. Menurut Badan Pusat Statistik Jawa
Tengah jumlah total penyaluran BBM pada tahun 2006 adalah 4.202.246
kL kemudian pada tahun 2008 mengalami penurunan yang tidak
signifikan menjadi 4.204.353 kL dan pada tahun 2010 juga mengalami
penurunan menjadi 4.010.695 kL. Menurunnya total suplai bahan bakar
minyak tersebut salah satunya dikarenakan sumber penghasil BBM
yaitu fosil semakin lama semakin berkurang. Salah satu upaya untuk
mengurangi konsumsi masyarakat terhadap BBM adalah dengan
memanfaatkan energi alternatif terbarukan seperti yang tertuang
dalam Peraturan Presiden (Perpres) Republik Indonesia Nomor 5 Tahun
2006 tentang Kebijakan Energi Nasional, adalah melalui pengembangan
energi terbarukan berbasis nabati atau sering disebut Bahan Bakar
Nabati (BBN). Tidak hanya mengeluarkan Perpres no. 5 tahun 2006,
tetapi pemerintah juga menargetkan pada tahun 2016 pemanfaatan BBN
bisa mencapai angka 5%. Salah satu contoh bahan bakar berbasis
nabati adalah bioetanol. Saat ini sudah banyak ditemukan
pemanfaatan bioetanol sebagai bahan campuran (aditif) dari bensin
yang sering disebut dengan gasohol E10. Gasohol E10 merupakan
campuran antara bensin dengan 10% bioetanol murni. Gasohol E10
memiliki angka oktan 92 yang hampir setara dengan pertamax yang
memiliki nilai oktan 92--95. Oleh karena itu sangatlah mungkin jika
bioetanol dapat dijadikan sebagai salah satu alternatif
pensubstitusi BBM yang ramah lingkungan karena hasil pembakarannya
hanya menghasilkan H2O dan CO2.Bioetanol dapat dibuat dari bahan
yang mengandung gula sederhana, pati, maupun bahan berserat melalui
proses fermentasi. Masing-masing bahan berbeda cara pengolahannya
untuk bisa dijadikan bioetanol. Menurut Retno dan Nuri (2011),
produksi bioetanol dengan menggunakan bahan berpati harus diawali
dengan proses pemecahan pati menjadi gula sederhana atau glukosa
melalui metode hidrolisis asam atau enzimatis. Whey merupakan hasil
samping dari proses pengolahan keju. Di Indonesia whey umumnya
tidak dimanfaatkan sehingga menjadi limbah yang dapat merusak
lingkungan. Padahal, whey masih mengandung komponen-komponen yang
penting diantaranya adalah laktosa. Laktosa merupakan gula
sederhana sehingga dalam proses produksi bioetanol dari whey tidak
membutuhkan proses hidrolisis. Untuk mengkonversi laktosa whey
menjadi bioetanol dibutuhkan mikroorganisme. Mikroorganisme yang
umumnya digunakan dalam proses produksi bioetanoladalah
Saccharomyces cerevisiae. Saccharomyces cerevisiae memiliki
beberapa kelebihan dibandingkan dengan mikroorganisme lain yang
dapat memproduksi bioetanol. Kelebihan tersebut antara lain lebih
mudah beradaptasi dengan lingkungan, lebih tahan terhadap kadar
alkohol tinggi, dan lebih mudah didapat.
Whey dapat dikonversi menjadi bioetanol, tetapi kadar etanol
yang dihasilkan rendah. Ini disebabkan karena kandungan laktosa di
dalam whey hanya sekitar 4-5%. Oleh karena itu perlu adanya bahan
substitusi whey agar kandungan gula dalam substrat cukup untuk
dapat dikonversi menjadi bioetanol. Kulit nanas yang merupakan
limbah buah nanas ataupun limbah industri nanas berpotensi untuk
dijadikan bahan substitusi whey karena kandungan gula didalamnya
cukup tinggi yaitu sekitar 12%.
Lama fermentasi pada proses produksi bioetanol sangat
mempengaruhi kadar bioetanol yang dihasilkan. Semakin lama waktu
fermentasi maka semakin tinggi kadar bioetanol yang dihasilkan.
Jika bioetanol yang terkandung di dalam substrat tinggi maka hal
ini justru akan berpengaruh buruk terhadap pertumbuhan
Saccharomyces cerevisiae. Karena pada kadar alkohol 2,5%
pertumbuhan Saccharomyces cerevisiae akan terhambat. Hanya
Saccharomyces cerevisiae strain tertentu saja yang dapat bertahan
pada kadar alkohol 2,5--5%. Oleh karena itu dibutuhkan lama
fermentasi yang tepat untuk proses fermentasi bioetanol agar
didapatkan kadar etanol dalam jumlah yang tinggi, nilai pH rendah,
dan produksi gas yang tinggi tetapi tidak mengganggu pertumbuhan
Saccharomyces cerevisiae.Materi yang digunakan dalam penelitian ini
adalah whey jenis acid whey yang didapat dari perusahaan keju Baros
cabang Salatiga, kulit nanas, ragi roti komersil merk Fermipan,
gula, aquades, aluminium foil, alkohol 70%. Peralatan yang
digunakan adalah filtering flask 1500 ml, gelas ukur, beker gelas,
klip, magnetic stirrer, inkubator, autoclave, timbangan analitik,
piknometer, pH meter, dan bunsen.Penelitian menggunakan perlakuan
monofaktor yaitu lama fermentasi dengan lingkungan. Rancangan acak
lengkap dan respon yang diamati adalah kadar alkohol, pH, dan
produksi gas. Proses terdiri dari persiapan substrat, penyiapan
starter, inokulasi starter, proses fermentasi, uji kadar alkohol,
pengujian pH, pengukuran produksi gas. Variabel yang diamati dalam
penelitian adalah kadar alkohol, pH, dan produksi gas.Prosedur
pengujian kadar alkohol dilakukan dengan metode piknometer sesuai
dengan petunjuk Putri dan Sukandar (2008), pertama-tama sampel
sebanyak 100 ml dimasukkan ke dalam labu destilasi Kjeldahl
kemudian ditambahkan dengan aquades sebanyak100 ml. Selanjutnya
didestilasi pada suhu 800C. Destilat ditampung di dalam erlenmeyer
hingga volume 50 ml. Destilat tersebut kemudian dimasukkan ke dalam
piknometer yang telah ditimbang sebelumnya. Destilat dimasukkan
hingga memenuhi piknometer. Kelebihan destilat pada puncak pipa
kapiler dibersihkan. Piknometer yang berisi destilat ditimbang dan
beratnya dicatat. Prosedur yang sama dilakukan pada aquades sebagai
pembanding. Berat jenis alkohol dihitung dari (berat piknometer +
destilat) dikurangi berat piknometer kosong kemudian dibagi (berat
piknometer + aquades) dikurangi berat piknometer kosong. Hasil
penghitungan berat jenis alkohol kemudian dikonversikan dengan
menggunakan tabel konversi BJ alkohol.Pengaruh lama fermentasi
tidak berpengaruh nyata terhadap kadar alkohol whey dengan
substitusi kulit nanas. Hasil penelitian menyatakan bahwa
fermentasi yang optimal dilakukan selama 3 hari, jika lebih dari 3
hari kadar alkohol justru berkurang dan telah dikonversi menjadi
senyawa lain, misalnya ester. Suhu fermentasi juga mempengaruhi
lama fermentasi karena pertumbuhan mikroba dipengaruhi suhu
lingkungan fermentasi. Suhu optimal 30-35C. Jika suhu terlalu
rendah, maka fermentasi akan berlangsung secara lambat dan jika
suhu terlalu tinggi maka bakteri akan mati sehingga proses
fermentasi tidak akan berlangsung. pH optimal adalah 3,5-6,5. Pada
kondisi basa, bakteri tidak dapat tumbuh. Berdasarkan hasil
penelitian diketahui bahwa produksi gas sedikit mengalami
peningkatan seiring dengan bertambahnya lama fermentasi meskipun
pertambahannya tidak signifikan.Lama fermentasi 60 jam pada proses
fermentasi bioetanol dari whey dengan substitusi kulit nanas dengan
penambahan bakteri berpengaruh dalam menurunkan nilai pH, tetapi
tidak menunjukkan adanya pengaruh dalam meningkatkan kadar alkohol
dan produksi gas.1-bromopropana
1-propanol
Suatu alkil halida primer
Suatu alkohol primer
glukosa
etanol
suatu gula
II-1