PEMANFAATAN LIMBAH BIJI JAGUNG DARI INDUSTRI PEMBIBITAN BENIH JAGUNG MENJADI BIOETHANOL

PEMANFAATAN LIMBAH BIJI JAGUNG DARI INDUSTRI PEMBIBITAN BENIH JAGUNG MENJADI BIOETHANOL

K. Y. Dharmawan, A. Gitawati

Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri UPN” Veteran “ Jatim

Jl. Raya Rungkut Madya Gunung Anyar, Surabaya 60294, E-mail : jur_tekimfti@upnjatim.ac.id.

E-mail: tk_upn_jatim@yahoo.com

Abstrak

Pemanfaatan limbah jagung telah diteliti untuk melihat tingkat kenaikan nilai ekonominya dan mengetahui kondisi terbaik dari proses hidrolisa dan fermentasi sehingga diperoleh bioethanol yang optimal. Dalam proses klasifikasi, dikatakan limbah jagung karena dalam proses pengujian pertumbuhan terdapat benih biji yang tidak bisa tumbuh atau sering disebut afkir. Kandungan pati pada limbah masih cukup tinggi yaitu ± 63%. Terdapatnya kandungan zat-zat berbahaya seperti pestisida menyebabkan keterbatasan dalam pengolahan limbah biji jagung ini.

Proses pembuatan bioethanol dari limbah biji jagung terdiri dari 3 tahapan yaitu Hidrolisa menggunakan enzim, Hidrolisa menggunakan asam dan Fermentasi anaerobic. Dari proses analisa terlihat bahwa pada proses hidrolisa kita mendapatkan konvers( yield ) pati menjadi glukosa dalam jumlah yang banyak dan pada proses fermentasi bakteri mampu menghasilkan bioethanol dengan kadar 12-15%.

Kata kunci : Hidrolisa, Fermentasi

Abstrak

Transklite

 

Pendahuluan

Pertumbuhan konsumsi ethanol di dunia mengalami pertumbuhan pesat dalam kurun waktu beberapa tahun terakhir. Pertumbuhan konsumsi ethanol selama tahun 2001 hingga 2009 rata-rata 17,8% per tahun. Pertumbuhan ini dikarenakan banyaknya negara di dunia yang mendorong penggunaan ethanol sebagai bahan bakar. Hal ini dapat dilihat melalui kebijakan negara-negara di dunia. Pada tahun 2010, konsumsi ethanol di dunia diperkirakan mencapai 21,7 juta galon dan ditahun 2015 diperkirakan meningkat 45,24 juta galon. Di Indonesia, industri ethanol kurang berkembang karena terkendala bahan baku yang pada umumnya menggunakan tetes atau molase. Selain karena factor tetes  merupakan bahan yang dibutuhkan untuk industri lain seperti pembuatan bir dan pembuatan bumbu masak, kapasitas produksi dari industri atau pabrik gula di Indonesia juga  semakin menurun.

Limbah biji jagung non benih saat ini tersedia 20 ton yang belum dimanfaatkan dan rata-rata produksi limbah biji jagung ini mencapai 2-4 ton/ bulan. Dengan potensi tersebut dipastikan sumber bahan baku pembuatan bioethanol akan tersedia dalam jumlah yang cukup besar.

Tinjauan Pustaka

Proses Hidrolisa

Hidrolisis, merupakan proses pemecahan suatu senyawa menjadi senyawa yang lebih sederhana dengan bantuan molekul air (Othmer, 1967).

(C6H10O5) + H2O                 HCl                                       (C6H12O6)

Pati                      Bacillus  subtilis                  Glukosa

 

Proses hidrolisis dipengaruhi dengan beberapa faktor, antara lain sebagai berikut :

  1. Kandungan pati pada bahan baku
  2. Suhu hidrolisa
  3. pH
  4. Kecepatan pengadukan
  5. Sterilisasi

Proses Fermentasi

Fermentasi adalah suatu proses terjadinya perubahan kimia pada suatu substrat organic melalui aktivitas enzim yang dihasilkan oleh mikroba.

Prinsipnya reaksi proses pembentukan bioethanol dengan fermentasi sebagai berikut :

C6H12O6         Saccharomyces C.        2C2H5OH + 2CO2

Glukosa                                                    Bioethanol

 

Faktor – faktor yang mempengaruhi dalam proses fermentasi antara lain sebagai berikut

  1. pH
  2. Waktu
  3. Suhu
  4. Konsentrasi gula
  5. Sterilisasi

Metodologi Penelitian

Penelitian ini menggunakan bahan baku limbah biji jagung dengan kadar pati ± 63 %. Katalis yang digunakan yaitu Asam klorida ( HCl ). Terlebih dahulu dilakukan perendaman, pencucian, pengeringan dan grinding sehingga diperoleh bahan baku berupa tepung jagung.

Bahan – bahan yang diperlukan

Bahan – bahan yang dibutuhkan dalam penelitian ini, adalah

  1. Limbah biji jagung.
  2. 2.      Saccharomyces Cereviceae.
  3. 3.      Bacillus Subtilis
  4. 4.      HCl
  5. 5.      Aquadest

Alat – alat yang digunakan

Alat fermentasi dan Alat hidrolisa

Gambar Alat  Hidrolisa 

Keterangan :

  1. Pengaduk.
  2. Beaker Glass untuk Hidrolisa.

 

 

 

 

 

 

 Gambar Alat Fermentasi

Keterangan :

  1. Botol Fermentasi.
  2. Botol Indikator.
  3. Tutup Sumbat.
  4. Selang.

2

1

 

 

 

 

 

 

 

Peubah yang digunakan :

  1. 1.      Proses Hidrolisa
  • Kondisi yang ditetapkan
  1. pH                                                           = 4,5 (dengan penambahan          HCl atau NaOH)
  2. Perbandingan jagung dengan air          = 1:3 (333,3 gr jagung 1 liter H2O); 1:5 (200 gr jagung 1 liter H2O)
  3. Volume limbah biji jagung                    = 50 ml
  • Kondisi yang dijalankan
  1. Bacillus subtilis                                      = 5;7,5;10 (% v/v) dari filtrat
  2. Waktu Hidrolisa                                     = 2 ; 4 ; 6 (hari)
  3. 2.      Proses Fermentasi    
  • Kondisi yang ditetapkan
  1. Volume limbah biji jagung                    = 50 ml
  • Kondisi yang dijalankan
  1. Saccharomyces                                      = 5;7,5;10 (% v/v) dari filtrat
    1. Waktu fermentasi                                  = 3 ; 6 ; 9 ; 12 ; 15 (hari)

Prosedur Pembuatan Bioethanol

Limbah biji jagung direndam hingga warna merah yang ada pada limbah biji jagung tersebut hilang, setelah itu dilakukan pencucian dan pengeringan. Kemudian digiling hingga menjadi halus dengan ukuran yang homogen (tepung jagung). Limbah biji jagung yang telah menjadi tepung jagung dicampur H2O dengan perbandingan 1:3 (333,3 gr jagung dan 1 liter H2O) dan 1:5 (200 gr jagung dan 1 liter H2O). Dilakukan hidrolisa dengan pH yang ditetapkan yaitu 4,5. Kemudian menanamkan starter Bacillus subtilis dengan konsentrasi 5; 7,5; 10 (% v/v), dengan waktu hidrolisa selama 2, 4, 6 hari. Setelah itu dilakukan penambahan HCl untuk memaksimalkan proses hidrolisa

Tahap berikutnya adalah menanamkan starter Saccharomyces cereviceae dengan konsentrasi 5; 7,5; 10 (% v/v), proses fermentasi yang dilakukan selama 3, 6, 9, 12, 15 hari. Disaring dan diambil filtratnya, sedangkan padatannya dapat digunakan sebagai pupuk.

 

 

Hasil dan Pembahasan

Kesimpulan

Ucapan Terimakasih

Daftar Notasi

Daftar Pustaka

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

%d bloggers like this: