Praktikum pembuatan Bioetanol (Fermentasi-Destilasi)

Praktikum Pembuatan Bioetanol (Fermentasi-Destilasi)

I.  Tujuan

Mengetahui tehnik pembuatan bioetanol mulai dari proses fermentasi - destilasi

II.  Dasar teori

    Bioetanol merupakan salah satu energi alternatif pengganti bahan bakar fosil yang dapat dibuat dari substrat yang mengandung karbohidrat (gula,pati,atau selulosa). salah satu bahan yang digunakan adalah beras ketan putih yang memiliki nilai kandungan karbohidrat 81.6 g/100 g porsi maka n.Tahapan proses pembuatan bioetanol adalah :

1. Persiapan Bahan Baku

   Bahan baku untuk produksi biethanol bisa didapatkan dari berbagai tanaman, baik yang secara langsung menghasilkan gula sederhana semisal tebu (sugarcane), gandum manis (sweet sorghum) atau yang menghasilkan tepung seperti jagung (corn), singkong (cassava) dan gandum (grain sorghum) disamping bahan lainnya. Persiapan bahan baku beragam bergantung pada bahan bakunya. Dalam praktikum kali ini, bahan baku yang digunakan adalah beras ketan putih

2.  Fermentasi

     Tape adalah rnakanan hasil fermentasi dari rnikroba, terutama kapang dan ragi. Rasa manis dari tape dipengaruhi oleh kadar gula dari tapenya sendiri. Dalarn proses fermentasi itu pati akan diubah menjadi gula oleh kapang jenis Chlamydomucor dan oleh ragi Saccharomyces Cerevisiae gula diubah menjadi alkohol.

Rasa asam pada tape dapat tirnbul karena perlakuan.perlakuan (proses) yang kurang teliti, seperti penambahan ragi yang berlebihan dan penutupan yang kurang rapat pada saat fermentasi. selain itu rasa asam pada tape dapat terjadi bila fermentasi berlangsung terlalu lanjut. Rapi tape sangat diperlukan dalam pembuatan tape tersebut. Ragi tape yang sudah rusak tidak baik digunakan dalam proses pembuatan tape, sebab itu harus dipilih ragi yang rnasih baik.Proses fermentasi ini akan menghasilkan etanol dan CO2.Dan tahap selanjutnya yang dilakukan adalah destilasi, namun sebelum destilasi perlu dilakukan pemisahan padatan-cairan, untuk menghindari terjadinya clogging selama proses distilasi.

3. Pemurnian / Destilasi

   Destilasi merupakan salah satu metode pemisahan campuran disamping metode yang lain seperti filtrasi, kristalisasi, sublimasi, Kromatografi. Destilasi didasarkan pada perbedaan titik didih campuran. Destilasi atau penyulingan digunakan untuk memisahkan campuran homogen (serba sama), seperti campuran air dan alcohol, air laut. Secara teoritis, destilasi juga dapat digunakan untuk memurnikan air sadah. Distilasi dilakukan untuk memisahkan etanol dari beer (sebagian besar adalah air dan etanol). Titik didih etanol murni adalah 78 C sedangkan air adalah 100 C (Kondisi standar). Dengan memanaskan larutan pada suhu rentang 78 - 100 C akan mengakibatkan sebagian besar etanol menguap, dan melalui unit kondensasi akan bisa dihasilkan etanol dengan konsentrasi 95 % volume. Hasil perasan tape kemudian dialirkan ke dalam tangki fermentasi dan didinginkan pada suhu optimum kisaran 27 sd 32 C, dan membutuhkan ketelitian agar tidak terkontaminasi oleh mikroba lainnya. Karena itu keseluruhan rangkaian proses dari liquefaction, sakarifikasi dan fermentasi haruslah dilakukan pada kondisi bebas kontaminan.

III.  Alat dan bahan

Alat:

1.Toples plastik bening

2.penangas air

3.alat destilasi sederhana

4.Gelas ukur

Bahan:

1.beras ketan 1 kg

2.Ragi

3.Daun pisang

IV.  Cara Kerja

1.Beras dicuci sampai bersih, ditiriskan kemudian direndam semalaman.

2.Setelah direndam, beras ditiriskan lalu dikukus hingga matang.

3.Sementara beras ketan dikukus, disiapkan air panas 2 gelas.

4.Saat ketan sudah panas mengepul, beras ketan disiram dengan air mendidih (posisi kukusan tetap berada diatas kompor) sambil diaduk-aduk hingga semua ketan rata terkena air panas.

5.Jika sudah matang, ketan diangkat dan diratakan dalam nampan yang besar dan lebar.

6.diiarkan hingga benar-benar dingin, semetara menunggu dingin, ragi dihaluskan

7.Disiapkan media fermentasi berupa toples yang dibawahnya sudah dilapisi dengan daun pisang.

8.Diratakan selapis pertama ketan lalu ditaburi ragi hingga rata. Diulangi langkahnya sampai ketannya habis kemudian ditutup dengan daun pisang.

9.Ditutup rapat toplesnya dan dibiarkan selama kurang lebih 3 hari.

10.dilakukan destilasi terhadap yield

V.Hasil Pengamatan dan Data Hasil Percobaan

1.Hasil fermentasi(3 hari):yield sebanyak 300 ml

2.Destilat:0 ml (Alat destilasi gagal)

VI.  Pembahasan

Pada praktikum pembuatan bioetanol ini dilakukan dengan bahan beras ketan putih sebanyak 1 kg, langkah pertama yang dilakukan adalah persiapan bahan yaitu dengan merendam beras ketan satu malam(12 jam)hal ini dilakukan untuk menambah massa ketan agar tidak terlalu keras.Kemudian beras ketan dikukus sampai masak,setelah itu didinginkan sebelum dilakukan proses fermentasi,karena apabila ragi dicampurkan dalam keadaan panas akan menyebabkan khamir (Saccharomyces cerevisiae)akan mati,karena khamir memiliki suhu optimum bekerja pada 25⁰-30­⁰ C dan memiliki suhu maksimum 45⁰C.Setelah dingin lalu ketan dimasukkan ke dalam toples yang sudah dialasi daun pisang,berdasarkan Jurnal Gradien Vol.2 No.1 Januari 2006 : 123-125 bahwa variasi wadah pada proses fermentasi mempengaruhi kadar dari etanol. Daun pisang akan memberikan suasana yang lebih cocok bagi mikrobia fermentator untuk berperan aktif dalam proses fermentasi karbohidrat menjadi etanol. Ketan dan ragi yang telah dihaluskan dimasukkan secara berlapis setelah itu toples ditutup rapat agar oksigen tidak masuk,dan proses metabolisme anaerob khamir dapat berlangsung. Menurut Pasteur, keberadaan oksigen akan menghambat  jalur fermentasi di dalam sel khamir sehingga sumber  karbon yang ada akan digunakan melalui jalur  respirasi. Fenomena ini sering disebut sebagai  Pasteur effect. Pada sel-sel prokariota  dan eukariota, Pasteur effect banyak dijumpai,  salah satu contoh adalah fermentasi asam laktat oleh sel  otot manusia ketika kekurangan oksigen.  Berdasarkan  fenomena ini, seharusnya produksi ethanol oleh khamir  terjadi pada kondisi anaerob. Namun ternyata, Pasteur effect  pada sel khamir diamati pada sel yang telah memasuki  fase stasioner (resting), sedangkan produksi alkohol terjadi  ketika sel berada pada fase pertumbuhan (fase log). Hal inilah yang membuat Pasteur effect diduga bukan fenomena yang terjadi saat produksi ethanol oleh Saccharomyces cerevisiae.

   Pada hari ke-3, proses fermentasi telah selesai dan diambil airnya, air yang didapat dari proses fermentasi adalah 300 ml yang kemudian akan didestilasi untuk memperoleh alkohol. pertama, air perasan dituang ke dalam kondensor dan dipanaskan di atas penanggas air. Destilasi ini dapat berjalan dengan baik apabila temperatur dalam kaleng kondensor tidak melebihi 80 derajat Celcius karena jika melebihi bahkan sampai 100 derajat, etanol akan bercampur dengan air. Keadaan seperti ini sering disebut "azeotrop". Teori azeotrop merupakan campuran dari 2 atau lebih komponen pada komposisi tertentu yang tidak bisa berubah hanya melalui destilasi biasa. Ketika campuran azeotrop didihkan, fase uap yang dihasilkan memiliki komposisi yang sama dengan fasa cairnya. Campuran ini sering disebut constant boiling mixture karena komposisinya yang senantiasa tetap jika campuran tersebut dididihkan. Setelah menunggu selama kurang lebih 1 jam, tidak ada setetespun etanol yang keluar, hal ini disebabkan oleh kesalahan alat destilasi sederhana yang dibuat. 

VI.Kesimpulan

1.Proses fermentasi dapat terlihat pada hari ke-3 dengan dihasilkan 300 ml yield

2.Kegagalan alat destilasi sederhana disebabkan peralon dari jar pemasakkan terlalu tinggi sehigga uap destilasi tidak dapat mengalir.

VII.Daftar pustaka

1.Sutanto,teja dwi dan martono,agus.2006.Studi Kandungan Etanol Dalam Tapai Hasil Fermentasi Beras Ketan Hitam Dan Putih.Bengkulu.Jurusan Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Bengkulu, Indonesia

2.http://artikelteknikkimia.blogspot.com/2012/03/tes-jurnal-praktikum-mikrobiologi-jilid.html(diakses tanggal 23 september pukul 22.00 WIB)

3.www.litbang.deptan.go.id (diakses tanggal 23 september pukul 22.00 WIB)