PEMBUATAN ETANOL I. TUJUAN PERCOBAAN Mahasiswa mampu membuat etanol dari molasse secara fermentasi II. DASAR TEORI Selain air, etanol merupakan senyawa yang paling banyak digunakan sebagai pelarut. Pada dasarnya terdapat dua macam cara pembuatan etanol yaitu : 1. Secara sintesa, yaitu dengan melakukan reaksi elementer untuk mengubah bahan baku menjadi etanol 2. Secara fermentasi, yaitu dengan aktivitas mikroorganisme Pada pembuatan etanol secara fermentasi, merupakan cara yang konvensional, tetapi masih dipakai hingga sekarang pada industri minuman, farmasi dan kosmetika. Bahan baku untuk industry fermentasi dapat digolongkan dalam tiga jenis, yaitu : a. Bahan Sakarida : Gula tebu, gula tebu, molasse, jus buah b. Bahan Pati : Padi – padian, kentang, gandum c. Bahan yang mengandung selulosa : Limbah kayu 1
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
PEMBUATAN ETANOL
I. TUJUAN PERCOBAAN
Mahasiswa mampu membuat etanol dari molasse secara fermentasi
II. DASAR TEORI
Selain air, etanol merupakan senyawa yang paling banyak digunakan sebagai pelarut.
Pada dasarnya terdapat dua macam cara pembuatan etanol yaitu :
1. Secara sintesa, yaitu dengan melakukan reaksi elementer untuk mengubah bahan baku
menjadi etanol
2. Secara fermentasi, yaitu dengan aktivitas mikroorganisme
Pada pembuatan etanol secara fermentasi, merupakan cara yang konvensional, tetapi
masih dipakai hingga sekarang pada industri minuman, farmasi dan kosmetika. Bahan baku
untuk industry fermentasi dapat digolongkan dalam tiga jenis, yaitu :
a. Bahan Sakarida : Gula tebu, gula tebu, molasse, jus buah
b. Bahan Pati : Padi – padian, kentang, gandum
c. Bahan yang mengandung selulosa : Limbah kayu
Pemilihan bahan baku yang tepat adalah sangat penting, karena selain pertimbangan
mudah tidaknya bahan baku tersebut diperoleh, juga karena alkohol yang diproduksi dengan
bahan yang berbeda akan menghasilkan kualitas yang berbeda pula.
Jenis mikroorganisme yang sering digunakan untuk proses ini adalah ragi
Saccharomyces Sp., seperti Saccharomyces cereviceae dan lain – lain. Selain itu juga, dapat
digunakan schizosaccharomyces Sp. Zymonas mobilis.
1
Jalur metabolik anaerobik untuk pengubahan gula menjadi etanol :
C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2 + Energi
Etanol disebut juga etil alkohol, alkohol murni, alkohol absolut, atau alcohol saja adalah
sejenis cairan yang mudah menguap, mudah terbakar dan tidak berwarna, dan merupakan
alkohol yang paling sering digunakan dalam kehidupan sehari – hari, dengan rumus kimia
C2H5OH dan rumus empiris C2H6. Etanol sering disingkat menjadi EtOH, dengan “Et”
merupakan singkatan dari gugus etil (C2H5).
Etanol banyak digunakan sebagai pelarut berbagai bahan – bahan kimia yang ditujukan
untuk konsumsi dan kegunaan manusia, contohnya adalah parfum, perasa, pewarna makanan,
dan obat – obatan. Etanol merupakan produk fermentasi yang dapat dibuat dari substrat yang
mengandung karbohidarat ( gula, pati, selulosa ). Etanol ini merupakan kependekan dari etil
alkohol (C2H5OH). Fermentasi etanol terjadi pada kondisi anaerob dengan menggunakan
khamir tertentu yang dapat mengubah glukosa menjadi etanol melalui jalur EMP ( Embden
Meyerhoff parnas Pathway ). Dari 1 molekul glukosa akan terbentuk 2 molekul etanol dan
CO2, sehingga berdasarkan bobotnya secara teoritis 1 gram glukosa akan menghasilkan 0,51
gram etanol.
Fermentasi alkohol dipengaruhi oleh beberapa faktor,diantaranya :
a. Spesies sel khamir
Sel khamir yang biasa digunakan dalam fermentasi alkohol adalah galu – galur dari
species Saccharomyces cereviceae.
b. Jumlah sel khamir
Jumlah starter optimum pada fermentasi alkohol adalah 2,5% ( v/v )
c. Konsentrasi gula
Bahan baku pembuatan cuka dengan kandungan gula tinggi harus diencerkan terlebih
dahulu hingga kandungan gulanya mencapai 10 – 15 %
2
d. Derajat keasaman ( pH )
Yeast dapat tumbuh pada kisaran pH 4 – 4,5
e. Suhu
Yeast aktif pada kisaran suhu, 0o – 50o C, sedangkan suhu optimum pertumbuhan dan
aktivitas selnya adalah 28o – 35o C
f. Oksigen
Selama fermentasi alcohol berlangsung, diperlukan sedikit oksigen yaitu sebesar 0,05 –
0,1 mmHg tekanan oksigen, yang diperlukan sel khamir untuk biosintesa lemak tak jenuh
dan lipid
Etanol juga memiliki banyak sifat – sifat. Adapun sifat – sifat fisika etanol, dapat
dilihat melalui Tabel I.
Tabel I. Sifat – sifat fisika etanol
Berat Molekul 46,07 gr/mol
Titik Didih 780C
Titik Lebur -1120C
Densitas 0,7893 gr/ml
Indeks Bias 1,36143 cP
Viskositas 200C 1,17 cP
Panas Penguapan 200,6 kal/gr
Meruapakn cairan tidak berwarna
Dapat larut dalam air dan eter
Memiliki bau yang khas
(Sumber : Perry, 1999)
CARA I : FERMENTASI GULA CAIR ATAU MOLASSE3
Untuk mendapatkan etanol, maka proses yang digunakan adalah anaerobik
( tanpa oksigen ),sedangkan bila ingin memproduksi sel, maka dilakukan secara anaerobik
( dengan adanya oksigen ). Kondisi proses pembuatan etanol yang digunakan adalah :
Temperatur optimum : 28 – 320 C
pH media : 4,5 – 4,8
Kadar gula : 10 – 14%
III. CARA KERJA
Proses pembuatan etanol dilakukan secara tiga tahap, dilanjutkan dengan analisa
hasil yaitu :
1. Tahap pembuatan starter
2. Tahap fermentasi dalam fermentor
3. Tahap pemurnian dengan alat destilasi fraksionasi
4. Analisa Hasil
Tahap I. Pembuatan Starter
a. Peralatan :
Labu Erlenmeyer 500 ml
Gelas Kimia 500 ml
Spatula
Neraca Analitik
Hot Plate
Gabus dan selang
b. Bahan :
Ragi Tape : 1 bongkah Gula pasir : 25 gram4
Air bersih : 250 mL
Tepung beras : 2 gram
Urea : 0,6 gram
KNO3 : 0,05 gram
Na3PO4 : 0,05 gram
c. Pelaksanaan
Melarutkan 25 gram gula pasir dengan 250 mL air dalam gelas kimia 500 mL.
Memasteurisasikan pada 800C selama 10 menit, kemudian didinginkan hingga suhu
ruang
Menyaring larutan tersebut dan menambahkan tepung beras, urea, kalium nitrat, dan
natrium fosfat, lalu menambahkan ragi tape yang telah dihaluskan. Mengaduk rata dan
dibiarkan hingga suhu ruang
Menyiapkan labu Erlenmeyer 500 mL sebanyak dua buah, selang, dan dua buah
gabus. Memindahkan larutan tadi ke dalam Erlenmeyer, tutup dengan gabus yang
telah dihubungkan dengan selang ke salah satu Erlenmeyer lain yang telah terisi
dengan air
Menginkubasi larutan selama 3 hari pada suhu kamar