Konversi Umbi Iles-Iles Menjadi Bioethanol dengan Metode Konvensional dan SSF (Sakarifikasi dan Fermentasi secara Serentak)

Abstract

Pertumbuhan penduduk dan industri yang pesat di berbagai negara di dunia telah mendorong meningkatnya penggunaan energi dari fosil. Hal ini merupakan penyebab semakin menipisnya persediaan energi fosil di dunia. Sumber energi terus menipis merupakan penyebab terjadinya krisis energi. Untuk itu perlu ada alternative energy yang bisa menggantikan sumber energi dari fosil. Salah satu upaya yang dilakukan untuk mengurangi pemakaian energy fosil adalah dengan menggunakan energy alternative, salah satu nya adalah bioetanol yang bisa mensubstitusi gasoline (bensin) dan kerosene (minyak tanah). Bioetanol ini diperoleh dari bahan baku pertanian seperti tebu, padi, gandum, jagung, umbi-umbian, bisa juga berasal dari limbah pertanian yang banyak mengandung lignoselulosa seperti jerami padi, kulit jagung, batang pisang dll . Dalam percobaan ini bahan baku yang digunakan adalah umbi iles-iles (Amorphophallus muelleri Blume). Proses reaksi yang digunakan adalah proses SSF (Simultan of Saccarification and Fermentation) yaitu proses sakarifikasi dan fermentasi dilakukan dalam satu reaktor dalam waktu yang sama sehinga umbi terkonversi menjadi gula dan bioetanol secara simultan. Pada tahap awal, bahan baku iles-iles diproses secara konvensional hingga menghasilkan gula cair dan etanol. Sisa umbi iles-iles yang tidak terkonversi menjadi gula di proses secara SSF untuk menghasilkan kembali gula dan bioetanol. Pada proses SSF, mikroorganisme yang digunakan Aspergillus niger, Fusarium Oxysfarum dan Saccharomyces Cerevisiae. Variabel yang dipelajari antara lain pengaruh konsentrasi Aspergilus niger dan Fusarium oxyparum sebanyak 10%, 20%, 30%,dan 40%.(v/v), dan pengaruh perlakuan awal/pretreatment pada limbah umbi iles-iles sebelum di SSF sedangkan variable tetapnya S. cerevisiae 0,8%, suhu 30⁰C, dan pH 5,5. Hasil penelitian proses konvensional menunjukkan pada perbandingan substrat (1:3, 1:4, 1:5) menghasilkan konsentrasi etanol tertinggi sebesar 6,1% pada perbandingan substrat 1:4. Hal ini menunjukkan bahwa pada perbandingan substrat 1: 4 reaksi hidrolisis berjalan cepat sehingga glukosa yang dihasilkan maksimal. Cairan hasil filtrasi yang mengandung glukosa difermentasi secara konvensional dengan menambahkan S. cerevisiae 0,8% dan pH 4,5 ,suhu 30⁰C menghasilkan konsentrasi etanol sebesar 9,4%. Hasil penelitian SSF, pada variasi Aspergilus niger 20% dengan limbah umbi iles-iles yang telah ditreatment diperoleh konsentrasi etanol tertinggi sebesar 1,71% dan tanpa treatment sebesar1,56%. Sehingga dapat disimpulkan konsentrasi etanol dengan pretreatment lebih baik dibandingkan tanpa ditreatment. Hal ini disebabkan proses pretreatment dapat meningkatkan kadar glukosa pada ampas umbi iles-iles. Sedangkan konsentrasi etanol pada variasi F. oxyparum dengan bahan baku non-treatment diperoleh konsentrasi etanol lebih tinggi sebesar 2% dibandingkan dengan bahan baku treatment sebesar 1,7%. Hal ini disebabkan, saat pretreatment telah terbentuk inhibitor yang dapat mengganggu pertumbuhan mikroba proses fermentasi seperti furfural dan hidroksimetilfurfural.