Rekayasa Bioproses Pembuatan Bioetanol dari Sirup Glukosa Ubi …€¦ · (faktor perkalian untuk...

22
DAFTAR PUSTAKA AOAC. 1980. Official Methods of Analysis of the Association of Official of Analytical Chemist. Washington. Becker J and Boles E. 2003. A Modified Saccharomyces cereviiae Strain That Consumes L-Arabinose and Produces Ethanol. Appl Environ Microbiol 69(7): 4144-4150. Budiyanto A, Martosuyono P, Richana N. 2006. Optimasi Proses Produksi Tepung Gula Kasava dari Pati Ubi Kayu Skala Laboratorium. Bogor: Buletin Balai Besar Pasca Panen 2(1) 28-35. Chandel AK, Kapoor RK, Rudravaram R. 2006. Production of Bioethanol from Typha latifolia Enzymatic Hydrolysates Under Batch and Fed-batch Fermentation Condition. J Fuel 3317:6 pages. Crueger W, Anneliese C. 1984. Biotechnology A Textbook of Industrial Microbiology. Madison: Science Tech, Inc. Dai D, Hu Z, Pu G, Li H, Wang C. 2006. Energy Efficiency and Potential of Cassava Fuel Ethanol in Guangxi of China. Energy Convers Manage 47 (13-14):1686-1699. Deptan. 2006. Perbandingan Karakteristik Tanaman Umbi. [terhubung berkala]. http://www.deptan.go.id .html [25 Okt 2007] Duryatmo S, Helmina A, Wigunan I, Marliani L, Artdiyasa N. 2007. Soekani Sukses Mengembangkan Agroindustri Bioetanol di Sukabumi. Majalah Trubus [terhubung berkala]. http://www.pusatagroindustri.com .html [18 Jan 2008] Duryatmo S, Helmina A, Wigunan I, Marliani L, Artdiyasa N. 2008. Bensin Singkong dari Halaman Rumah. Majalah Trubus [terhubung berkala]. http://www.trubus.co .id.html [11 Jun 2008] Fardiaz, S. 1988. Fisiologi Fermentasi. Bogor: Pusat Antar Universitas, Institut Pertanian Bogor. Gaptista CMSG, Coias JMA, Oliveira ACM, Oliveira NMC, Rocha JMS, Dempsey MJ, Lannigan KC, Benson PS. 2006. Natural Immobilitation of Microorganisms for Continous Ethanol Production. Enzyme Microb Technol 40:127-131. Heux S, Sablayrolles JM, Cachon R, Dequin S. 2006. Engineering a Saccharomyces cerevisiae Wine Yeast That Exhibits Reduced Ethanol Production during Fermentation under Controlled Microoxygenation Conditions. Appl Environ Microbiol 72(9): 5822-5828.

Transcript of Rekayasa Bioproses Pembuatan Bioetanol dari Sirup Glukosa Ubi …€¦ · (faktor perkalian untuk...

Page 1: Rekayasa Bioproses Pembuatan Bioetanol dari Sirup Glukosa Ubi …€¦ · (faktor perkalian untuk jamur umum). Faktor perkalian untuk berbagai bahan pangan berkisar 5.18 – 6.38.

DAFTAR PUSTAKA

AOAC. 1980. Official Methods of Analysis of the Association of Official of

Analytical Chemist. Washington. Becker J and Boles E. 2003. A Modified Saccharomyces cereviiae Strain That

Consumes L-Arabinose and Produces Ethanol. Appl Environ Microbiol 69(7): 4144-4150.

Budiyanto A, Martosuyono P, Richana N. 2006. Optimasi Proses Produksi

Tepung Gula Kasava dari Pati Ubi Kayu Skala Laboratorium. Bogor: Buletin Balai Besar Pasca Panen 2(1) 28-35.

Chandel AK, Kapoor RK, Rudravaram R. 2006. Production of Bioethanol from

Typha latifolia Enzymatic Hydrolysates Under Batch and Fed-batch Fermentation Condition. J Fuel 3317:6 pages.

Crueger W, Anneliese C. 1984. Biotechnology A Textbook of Industrial

Microbiology. Madison: Science Tech, Inc. Dai D, Hu Z, Pu G, Li H, Wang C. 2006. Energy Efficiency and Potential of

Cassava Fuel Ethanol in Guangxi of China. Energy Convers Manage 47 (13-14):1686-1699.

Deptan. 2006. Perbandingan Karakteristik Tanaman Umbi. [terhubung berkala].

http://www.deptan.go.id.html [25 Okt 2007] Duryatmo S, Helmina A, Wigunan I, Marliani L, Artdiyasa N. 2007. Soekani

Sukses Mengembangkan Agroindustri Bioetanol di Sukabumi. Majalah Trubus [terhubung berkala]. http://www.pusatagroindustri.com.html [18 Jan 2008]

Duryatmo S, Helmina A, Wigunan I, Marliani L, Artdiyasa N. 2008. Bensin

Singkong dari Halaman Rumah. Majalah Trubus [terhubung berkala]. http://www.trubus.co.id.html [11 Jun 2008]

Fardiaz, S. 1988. Fisiologi Fermentasi. Bogor: Pusat Antar Universitas, Institut

Pertanian Bogor. Gaptista CMSG, Coias JMA, Oliveira ACM, Oliveira NMC, Rocha JMS,

Dempsey MJ, Lannigan KC, Benson PS. 2006. Natural Immobilitation of Microorganisms for Continous Ethanol Production. Enzyme Microb Technol 40:127-131.

Heux S, Sablayrolles JM, Cachon R, Dequin S. 2006. Engineering a

Saccharomyces cerevisiae Wine Yeast That Exhibits Reduced Ethanol Production during Fermentation under Controlled Microoxygenation Conditions. Appl Environ Microbiol 72(9): 5822-5828.

Page 2: Rekayasa Bioproses Pembuatan Bioetanol dari Sirup Glukosa Ubi …€¦ · (faktor perkalian untuk jamur umum). Faktor perkalian untuk berbagai bahan pangan berkisar 5.18 – 6.38.

54

Hidayat D. 2007. Bensin Dioplos Singkong. Koran Tempo [terhubung berkala]. http://www.tempo.co.id.html [18 Jan 2008].

Higins IC, Best DJ, Jones J. 1984. Biotechnology Principles and Application.

London: Balckwell scientific publ. Jamai L, Sendide K, Ettayebi K, Errachidi F, Alami OH, Jouti MAT, McDermott

T, Ettayebi M. 2001. Physiological Difference during Ethanol Fermentation between Calcium Alginate-Immobilizad Candida tropicalis and Saccharomyces cerevisiae. FEMS Microbiol Lett 204(2):375-379.

Judoamidjojo RM, Said EG, Hartoto L. 1989. Biokonversi. Bogor : Pusat Antar

Universitas Bioteknologi. Judoamidjojo RM. 1990. Teknologi Fermentasi. Bogor: Pusat Antar Universitas

Bioteknologi. Krishna SH, Prasanthi K, Chowdary GV, Ayyanna C. 1998. Simultanoues

Saccharification and Fermentation of Pretreated Sugar Cane Leaves to Ethanol. J Process Biochem 33(8):825-830.

Lingga P, Sarwono B, Rahardi I, Rahardjo PC, Afriastini JJ, Wudianto R, Apriadji

WH. 1986. Bertanam Umbi-umbian. Jakarta: Penebar Swadaya. Maarel MJECVD, Veen BVD, Uitdehaag JCM, Leemhuis H, Dijkhuizen L. 2002.

Properties and applications of starch-converting enzymes of the _-amylase family. J Biotechnology 94(2):137-155.

Machfud, Said EG, Krisnani. 1989. Fermentor. Bogor: Pusat Antar Universitas,

Institut Pertanian Bogor. Maiden AM. 1970. Food and Fermentation Application of Starch Hydrolysates.

Di dalam Birch, Green LF, Voulson GB (eds.). Glucose Syrups and Related Carbohydrates. London: Elsevier Publ. Co. Ltd.

Maoka T, Akimoto N, Ishiguro K, Yoshinaga M, Yoshimoto M. 2007.

Carotenoids with a 5,6-dihydro-5,6-dihydroxy-b-end group, from yellow sweet potato ‘‘Benimasari’’, Ipomoea batatas LAM. J Phytochemistry 68(13):1740-1745.

Morales S, Alvares H, Sanchez C. 2008. Dynamic Models for tha Production of

glukose Syrups from Cassava Starch. J Food Bioproducts Process 86:25-30. Musaddad A. 2005. Teknologi Produksi Kacang-Kacangan dan Umbi-Umbian

(Kedelai, Kacang Tanah, Kacang Hijau, Ubi Kayu, Ubi Jalar). Malang: Balai Penelitian Tanaman Kacang-Kacangan dan Umbi-Umbian.

Page 3: Rekayasa Bioproses Pembuatan Bioetanol dari Sirup Glukosa Ubi …€¦ · (faktor perkalian untuk jamur umum). Faktor perkalian untuk berbagai bahan pangan berkisar 5.18 – 6.38.

55

Narendranath NV and Power R. 2005. Relationship between pH and Mediu Dissolved Solids in Terms of Growth and Metabolism of Lactobacilli and Saccharomyces cerevisiae during Ethanol Production. Appl Environ Microbiol 71(5):2239-2243.

Ohgren K, Bengtsson O, Grauslund MFG, Galbe M, Hagerdal BH, Zacchi G.

2006. Simultaneous Saccharification and Co-Fermentation of Glucose and Xylose in Steam-Pretreated Corn Stover at High Fiber Content with Saccharomyces serevisiae TMB 3400. J Biotechn 126(4):488-498.

Paturau JM. 1981. By Product of the Cane Sugar Industry : An Introduction to

Their Industrial Utilization. Amsterdam: Elsevier Scientific Publ Co. Peppler HJ, Perlman D. 1979. Microbial Technology Fermantation Technology.

New York: Academic Press, INC. Pina C, Santos C, Couto JA, Hogg T. 2004. Ethanol Tolerance of Five non-

Saccharomyces Wine Yeast in Comparison with a Strain of Saccharomyces cerevisiae – Influence of Differenet Culture Conditions. J Food Microbiol 21:439-447.

Prasad S, Singh A, Joshi HC. 2007. Ethanol as an Alternative Fuel From

Agricultural, Industrial and Urban Residues. Resources, Conserv Recycling 50(1):1-39.

Prescott SC and Dunn M. 1981. Industrial Microbiology. New York: Mc Graw

Hill Book Co Ltd. Puslittan (Pusat Penelitian dan Pengembangan Tanaman Pangan). 2008. Ubi Jalar

Varietas Unggulan: Sukuh. [terhubung berkala]. http:// www.puslittan.bogor.net.html . [18 Jan 2008]

Ratledge C, Kristiansen B. 2001. Basic Biotechnology second edition. London:

Cambridge University Press. Sa`id EG. 1985. Pengantar Bioindustri. Bogor: Agroindustri Press, Jurusan TIN –

FATETA IPB. Sa`id EG. 1987. Bioindustri Penerapan Teknologi Fermentasi. Jakarta: PT

Mediyatama Sarana Perkasa. Sheehan J and Himmel M. 1999. Enzymes, Energy, and the Environment: A

Strategic Perspective on the U.S. Department of Energy’s Research and Development Activities for Bioethanol. J Biotechnol. Prog 15: 817-827.

Shintawaty A. 2006. Prospek Pengembangan Biodiesel dan Bioetanol Sebagai

Bahan Bakar Alternatif di Indonesia. Economic Review No. 23 Maret 2006.

Page 4: Rekayasa Bioproses Pembuatan Bioetanol dari Sirup Glukosa Ubi …€¦ · (faktor perkalian untuk jamur umum). Faktor perkalian untuk berbagai bahan pangan berkisar 5.18 – 6.38.

56

Shuler ML, Kargi KF. 1992. Bioprocess Engineering Basic Concepts. New Jersey: Prentice Hall.

Stanbury PF, Whitaker A. 1993. Priciples of Fermentation Technology. New

York: Pergamon Press. Sudjana MA. 1985. Disain dan Analisis Eksperimen. Bandung: Tarsito. Swain MR, Kar S, Sahoo AK, Ray RC. 2007. Ethanol Fermentation of Mahula

(Madhuca latifolia L) Flowers using Free and Immobilized Yeast Saccharomyces cerevisiae. J Microbiol Res 162(2):93-98.

Tjokroadikoesoemo PS. 1986. HFS dan Industri Kayu lainnya. Jakarta: Gramedia. Wang DIC, Cooney CL, Demain AL, Dunnill P, Humphrey AE dan Lilly MD.

1979. Fermentation and Enzyme Technology. New York: John Wiley & Sons. Wendhausen R, Fregonesi A, Moran PJS, Joekes I, Augusto J, Rodrigues R,

Tonella E, Althoff K. 2001. Continous Fermentation of Sugar Cane Syrup using Immobilized Yeast Cells. J Bioscience Bioeng 91(1):48-52.

Winarno FG. 1992. Kimia Pangan dan Gizi. Jakarta: Gramedia. Yoshida F, Yamane T, Nakamoto K. 1973. Fed-batch Hydrocarbon Fermentation

with Colloidal Emulsion Feed. Biotech. Bioeng. 15. 257-270. You KM, Rosenfield CL, Knipple DC. 2003. Ethanol Tolerance in the Yeast

Saccharomyces cerevisiae Is Dependent on Cellular Oleic Acid Content. J Appl Environ Microbiol 69(3): 1499-1503.

Yu B, Zhang F, Zheng Y, Wang P. 1996. Alcohol Fermentation from the Mash of

dried Sweet Potato with Its Dregs Using Immobilised Yeast. J Process Biochem 31(1): 1-6.

Zaldivar J, Roca C, Foll CL, Hagerdal BH, Olsson L. 2005. Ethanolic

Fermentation of Acid Pre-treated Starch Industry Effluents by Recombinant Saccharomyces cerevisiae Strains. J Bioresource Technol 96(15):1670-1676.

Page 5: Rekayasa Bioproses Pembuatan Bioetanol dari Sirup Glukosa Ubi …€¦ · (faktor perkalian untuk jamur umum). Faktor perkalian untuk berbagai bahan pangan berkisar 5.18 – 6.38.

58

LAMPIRAN

Page 6: Rekayasa Bioproses Pembuatan Bioetanol dari Sirup Glukosa Ubi …€¦ · (faktor perkalian untuk jamur umum). Faktor perkalian untuk berbagai bahan pangan berkisar 5.18 – 6.38.

58

%100ker((%) xSegarSampelBobot

ingsegarSampelBobotAirKadar −=

%100(%) xKeringSampelBobot

AbuBobotAbuKadar =

%100(%) xKeringSampelBobot

TerekstrakLemakBobotLemakKadar =

Lampiran 1 Analisa proximat ubi jalar dan pati ubi jalar (AOAC, 1980)

A Kadar Air

Sebanyak 1 gram sampel segar dalam botol timbangan dimasukkan ke

dalam oven pada suhu 105 0C selama 8 jam, lalu ditimbang. Kadar air

dihitung dengan rumus:

B Kadar Abu

Sebanyak 1 gram sampel kering ditempatkan dalam wadah porselin dan

dibakar sampai tidak berasap. Kemudian diabukan dalam tanur bersuhu 600 0C selama 1 jam, lalu ditimbang. Kadar abu dihitung dengan rumus:

C Kadar Lemak Kasar

Sebanyak 2 gram sample kering disebar di atas kapas yang beralas

kertas saring dan digulung membentuk thimble, lalu dimasukkan dalam labu

soxhlet. Kemudian dilakukan ekstraksi selama 6 jam dengan menggunakan

pelarut lemak berupa heksana sebanyak 150 ml. Lemak yang terekstrak

kemudian dikeringkan dalam oven pada suhu 100 0C selama 1 jam. Kadar

lemak kasar dihitung dengan rumus:

D Kadar Protein Kasar

Sebanyak 0.25 gram sample kering, ditempatkan dalam labu Kjeldahl

100 ml dan ditambahkan 0.25 gram Selenium dan 3 ml H2SO4 pekat.

Kemudian dilakukan dekstruksi (pemanasan dalam keadaan mendidih) selama

1 jam sampai larutan jernih.

Page 7: Rekayasa Bioproses Pembuatan Bioetanol dari Sirup Glukosa Ubi …€¦ · (faktor perkalian untuk jamur umum). Faktor perkalian untuk berbagai bahan pangan berkisar 5.18 – 6.38.

59

%1001000

14)(% xxw

xHClNxBSN −=

Setelah dingin ditambahkan 50 ml aquades dan 20 ml NaOH 40 %, lalu

didestilasi. Hasil destilasi ditampung dalam Erlenmeyer yang berisi campuran

10 ml H3BO3 2 % dan 2 tetes indicator Brom Cresol Green – Methyl Red

berwarna merah muda. Setelah volume hasil tampungan (destilat) menjadi 10

ml dan berwarna hijau kebiruan, destilasi dihentikan dan destilat dititrasi

dengan HCl 0.1 N sampai berwarna merah muda. Perlakuan yang sama

dilakukan juga terhadap blanko. Dengan metode ini diperoleh kadar Nitrogen

total yang dihitung dengan rumus:

Ket :

S : Volume titran sample (ml)

B : Volume titran blanko (ml)

W : Bobot sample kering (mg)

Kadar protein diperoleh dengan mengalikan kadar Nitrogen dengan 4.38

(faktor perkalian untuk jamur umum). Faktor perkalian untuk berbagai bahan

pangan berkisar 5.18 – 6.38.

E Kadar Serat Kasar

Sebanyak 1 gram sample kering dilarutkan dengan 100 ml H2SO4

1.25 %, dipanaskan hingga mendidih lalu dilanjutkan dengan dekstruksi

selama 30 menit. Kemudian disaring menggunakan kertas saring whatman

(Φ : 10 cm) dan dengan bantuan corong Buchner. Residu hasil saringan dibilas

dengan 20 – 30 ml air mendidih dan dengan 25 ml air sebanyak 3 kali. Residu

didekstruksi kembali dengan 100 ml NaOH 1.25 % selama 30 menit. Lalu

disaring dengan cara seperti di atas dan dibilas berturut – turut dengan 25 ml

H2SO4 1.25 % mendidih, 2.5 ml air sebanyak 3 kali, dan 25 ml alcohol.

Residu beserta kertas saring dipindahkan ke cawan porselin dan dikeringkan

dalam oven 130 0C selama 2 jam. Setelah dingin residu beserta cawan porselin

ditimbang (A), lalu dimasukkan dalam tanur 600 0C selama 30 menit,

didinginkan dan ditimbang kembali (B).

Ket:

Page 8: Rekayasa Bioproses Pembuatan Bioetanol dari Sirup Glukosa Ubi …€¦ · (faktor perkalian untuk jamur umum). Faktor perkalian untuk berbagai bahan pangan berkisar 5.18 – 6.38.

60

%100ker

(%) xingsampelbobot

kasarseratbobotKasarSeratKadar =

Bobot serat kasar = w – w0

W = bobot residu sebelum dibakar dalam tanur

= A – (bobot kertas saring + cawan);

A = bobot residu + kertas saring + cawan

W0 = bobot residu setelah dibakar dalam tanur

= B - (bobot cawan)

B = bobot residu + cawan

F Kadar Karbohidrat

Kadar karbohidrat total ditentukan dengan metode carbohydrate by

difference yaitu : 100% - (kadar air + abu + protein + lemak). Kadar

karbohidrat N-free menunjukkan besarnya kandungan karbohidrat yang dapat

dicerna dari suatu bahan pangan. Ditentukan dengan cara 100% - (kadar air +

abu + protein + lemak + serat kasar).

G Kadar Pati

Sebanyak kurang lebih 5 gram contoh ditimbang dan dimasukkan ke

dalam Erlenmeyer. Kemudian ditambahkan 200 ml larutan HCl 3 % dan

dididihkan selama 3 jam dengan pendingin tegak. Selanjutnya didinginkan dan

dinetralkan dengan larutan NaOH 30 % (indicator lakmus atau fenoftalein),

dan ditambahkan sedikit CH3COOH 3 % agar suasana larutan sedikit asam. Isi

dipindahkan ke dalam labu ukur 500 ml dan diencerkan hingga tanda tera,

kemudian disaring. Sebanyak 10 ml larutan dipipet ke dalam Erlenmeyer 500

ml dan ditambahkan 25 ml larutan Luff (dengan pipet) dan beberapa butir batu

didih serta 15 ml air suling. Campuran dipanaskan dengan nyala tetap,

diusahakan agar larutan dapat mendidih dalam waktu 3 menit (digunakan stop

watch). Campuran terus didihkan selama tepat 10 menit (dihitung dari saat

mulai mendidih) kemudian dengan cepat didinginkan dalam bak berisi es.

Setelah dingin ditambahkan 15 ml larutan KI 20 % dan 25 ml H2SO4 25 %

secara perlahan – lahan. Penitaran dilakukan secepatnya dengan larutan

Page 9: Rekayasa Bioproses Pembuatan Bioetanol dari Sirup Glukosa Ubi …€¦ · (faktor perkalian untuk jamur umum). Faktor perkalian untuk berbagai bahan pangan berkisar 5.18 – 6.38.

61

%1001 xw

fpxwGlukosaKadar =

sodium tiosulfat 0.1 N dengan indicator larutan kanji 0.5 %. Pekerjaan yang

sama dilakukan juga terhadap blanko.

Perhitungan :

(Blanko – Penitar) x N sodium tiosulfat x 10

Setara dengan terusi yang tereduksi. Kemudian dengan daftar Luff Schoorl

dilihat jumlah mg gula yang terkandung untuk ml sodium tiosulfat yang

digunakan.

Keterangan :

w1 : Bobot contoh (mg)

w : Glukosa yang terkandung untuk ml sodium tiosulfat yang

dipergunakan (mg)

fp : faktor pengenceran

Tabel 11 Penetapan Gula Berdasarkan Luff Schoorf

Na2S2O3 0.1 N (ml)

Glukosa, Fruktosa, Gula Invert (mg)

Laktosa (mg)

Maltosa (mg)

1 2.4 3.6 3.9 2 4.8 7.3 7.8 3 7.2 11.0 11.7 4 9.7 14.7 15.6 5 12.2 18.4 19.6 6 14.7 22.1 23.5 7 17.2 25.8 .27.5 8 19.8 29.5 31.5 9 22.4 33.2 35.5

10 25.0 37.0 39.5 11 27.6 40.8 43.5 12 30.3 44.6 47.5 13 33.0 48.4 51.6 14 35.7 52.2 55.7 15 38.5 56.0 59.8 16 41.3 59.9 63.9 17 44.2 63.8 68.0 18 47.1 67.7 72.2 19 50.0 71.1 76.5 20 53.0 75.1 80.9 21 56.0 79.8 85.4 22 59.1 83.9 90.0 23 62.2 88.0 94.6

Sumber : SNI 01 – 2891 – 1992

Page 10: Rekayasa Bioproses Pembuatan Bioetanol dari Sirup Glukosa Ubi …€¦ · (faktor perkalian untuk jamur umum). Faktor perkalian untuk berbagai bahan pangan berkisar 5.18 – 6.38.

62

kurva standar total gula(metode fenol)

y = 0.0132x - 0.0029R2 = 0.9977

00.10.20.30.40.50.60.70.80.9

0 10 20 30 40 50 60 70

total gula (g/l)

abso

rban

si

Lampiran 2 Prosedur analisis sirup glukosa

Penetapan Total Gula Metode Fenol H2SO4

Sebelum melakukan pengujian sample maka perlu diketahui kurva standar

fenol yang digunakan. Pembuatan kurva standar fenol adalah sebagai berikut:

2 ml larutan glukosa standar yang mengandung 0, 10, 20, 30, 40, 50,dan 60

µg glukosa masing-masing dimasukkan ke dalam tabung reaksi, ditambahkan 1

ml larutan fenol 5 persen dan dikocok. Kemudian 5 ml asam sulfat pekat

ditambahkan dengan cepat. Biarkan selama 10 menit, kocok lalu tempatkan dalam

penangas air selama 15 menit. Absorbansinya diukur pada 490 nm, pengujian

sample sama dengan pembuatan kurva standar fenol hanya 2 ml larutan glukosa

diganti dengan 2 ml sample.

Gambar 19 Kurva standar total gula (metode fenol)

Tabel 12 Kurva standar total gula

kandungan glukosa nilai absorbansi 0 0.088 10 0.235 20 0.328 30 0.478 40 0.599 50 0.757 60 0.881

Page 11: Rekayasa Bioproses Pembuatan Bioetanol dari Sirup Glukosa Ubi …€¦ · (faktor perkalian untuk jamur umum). Faktor perkalian untuk berbagai bahan pangan berkisar 5.18 – 6.38.

63

Lampiran 3 Prosedur analisis parameter fermentasi

1. pH

Pengukuran pH dilakukan dengan pH meter.

2. Penetapan Total Gula Metode Fenol H2SO4

Sebelum melakukan pengujian sample maka perlu diketahui kurva

standar fenol yang digunakan. Pembuatan kurva standar fenol adalah sebagai

berikut:

2 ml larutan glukosa standar yang mengandung 0, 10, 20, 30, 40,

50,dan 60 µg glukosa masing-masing dimasukkan ke dalam tabung reaksi,

ditambahkan 1 ml larutan fenol 5 persen dan dikocok. Kemudian 5 ml asam

sulfat pekat ditambahkan dengan cepat. Biarkan selama 10 menit, kocok lalu

tempatkan dalam penangas air selama 15 menit. Absorbansinya diukur pada

490 nm, pengujian sample sama dengan pembuatan kurva standar fenol hanya

2 ml larutan glukosa diganti dengan 2 ml sample.

3. Biomasa

Pengukuran massa sel dilakukan dengan menggunakan bobot sel

kering. Sampel yang akan diukur dimasukkan ke dalam effendorf, kemudian

disentrifuse. Setelah itu dicuci dengan menggunakan larutan buffer atau air

dan dikeringkan 80 0C selama 24 jam atau 110 0C selama 8 jam.

4. OD

Pengukuran OD dilakukan dengan menggunakan spektrofotometer

pada panjang gelombang 660 nm.

5. Kadar Etanol

Pengukuran kadar etanol sampel dilakukan menggunakan GC (Gas

Chromatography). Penentuan dilakukan dengan membandingkan waktu

retensi sample dengan waktu retensi standar etanol. Standar etanol yang

Page 12: Rekayasa Bioproses Pembuatan Bioetanol dari Sirup Glukosa Ubi …€¦ · (faktor perkalian untuk jamur umum). Faktor perkalian untuk berbagai bahan pangan berkisar 5.18 – 6.38.

64

[ ]darsxdarsareaLuas

sampelareaLuasoleKadar tantan

tan =

diinjeksikan dengan konsentrasi 99.8 % (v/v). Kadar etanol yang terdapat

dalam sample dihitung dengan menggunakan persamaan berikut:

Kondisi analisis pengukuran etanol dengan menggunakan GC adalah

sebagai berikut:

• Instrument : Hitachi

• Kolom : OV - 17

• Gas Pembawa : N2

• Detektor : FID, 250 0C

• Volume injeksi : 2 µl

• Suhu

a. Suhu Final : 100 0C

b. Suhu Initial : 100 0C

c. Suhu Injector : 200 0C

d. Suhu Detector : 250 0C

Page 13: Rekayasa Bioproses Pembuatan Bioetanol dari Sirup Glukosa Ubi …€¦ · (faktor perkalian untuk jamur umum). Faktor perkalian untuk berbagai bahan pangan berkisar 5.18 – 6.38.

65

Kurva standar biomasa Vs OD reaktor

y = 0.0032x + 0.0053R2 = 0.9898

0

0.002

0.004

0.006

0.008

0.01

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1OD

Bio

mas

a (g

/l)

OD vs BiomasLinear (OD vs Biomas)

Lampiran 4 Kurva pertumbuhan standar S. cerevisiae

Tabel 13 Kurva pertumbuhan standar S. cerevisiae

Biomasa terukur OD 0.0059 0.176 0.006 0.269 0.0066 0.42 0.0067 0.486 0.007 0.528 0.0073 0.633 0.0074 0.657 0.0073 0.659 0.0078 0.8085

Gambar 20 Kurva pertumbuhan standar S. cerevisiae

Page 14: Rekayasa Bioproses Pembuatan Bioetanol dari Sirup Glukosa Ubi …€¦ · (faktor perkalian untuk jamur umum). Faktor perkalian untuk berbagai bahan pangan berkisar 5.18 – 6.38.

66

Lampiran 5 Deskripisi tanaman ubi jalar varietas Sukuh yang digunakan (Puslittan

2008)

Asal : Persilangan bebas dari klon induk betina AB 940 Tipe tanaman : Kompak Umur panen : 1-1.5 bulan Diameter buku ruas : Tipis Panjang buku ruas : Pendek Warna dominan sulur : Hampir semua berwarna ungu Warna sekunder sulur : Hijau pada pucuk Bentuk kerangka daun : Berbentuk hati Kedalam cuping daun : Tidak ada Jumlah cuping : Bercuping satu Bentuk cuping pusat : Gerigi Ukuran daun dewasa : Sedang Warna tulang daun permukaan bawah

: Semua tulang daun berwarna ungu

Warna daun dewasa : Hijau dengan tulang tulang daun ungu pada permukaan atas helai daun

Warna daun muda : Hijau denganwarna ungu melingkari tepi daun Pigmentasi pada tangkai daun

: Sebagian besar tangkai ungu hijau sedikit

Panjang tangkai daun : Pendek Bentuk umbi : Ellip membulat Susunan pertumbuhan umbi

: Terbuka

Panjang tangkai umbi : Pendek Warna kulit umbi : Kuning Warna daging umbi : Putih Rasa umbi : Enak Serat : 0.85% Bahan kering : 35.0% Protein : 1.62% Gula total : 4.56% pati : 31.16% Vitamin C : 19.21 mg/100 gram Beta carotene : 36.59 mkg/100 gram Ketahanan terhadap hama

: Agak tahan hama boleng (Cylas formicarius) dan tahan hama penggulung daun

Ketahanan terhadap penyakit

: Agak tahan penyakit kudis (Sphaceloma batatas) dan bercak daun (Cercospora,sp)

Keterangan lain : Bahan kering umbi tinggi , warna daging putih, sangat baik untuk digunakan sebagai tepung ubi jalar,

cocok ditanam pada lahan tegalan dan sawah

Page 15: Rekayasa Bioproses Pembuatan Bioetanol dari Sirup Glukosa Ubi …€¦ · (faktor perkalian untuk jamur umum). Faktor perkalian untuk berbagai bahan pangan berkisar 5.18 – 6.38.

67

Gambar 21 Areal perkebunan ubi jalar varietas sukuh

Gambar 22 Ubi jalar varietas Sukuh

Page 16: Rekayasa Bioproses Pembuatan Bioetanol dari Sirup Glukosa Ubi …€¦ · (faktor perkalian untuk jamur umum). Faktor perkalian untuk berbagai bahan pangan berkisar 5.18 – 6.38.

68 68

Lampiran 5 Data penelitian pada sistem batch

A Perlakuan normal

Tabel 14 Data penelitian utama perlakuan normal sistem batch

Jam ke Biomasa TG pH Etanol

0 5.5816 ± 0.054306 218.864 ± 6.428243 4.9

6 6.1192 ± 0 104.508 ± 1.071374 4.6

12 6.6696 ± 0.054306 93.333 ± 3.214122 4.3

18 7.1112 ± 0.33036 76.288 ± 5.892557 3.9

24 7.1272 ± 0.273792 62.462 ± 2.946278 3.8

30 7.156 ± 0.251164 61.326 ± 5.35687 3.6

36 7.156 ± 0.002263 35 ± 5.892557

42 7.1912 ± 0.108612 12.273 ± 0.535687 3.3

48 7.1752 ± 0.339411 4.4697 ± 3.481965 3.2

54 7.1672 ± 0.21496 2.568 ± 1.607061

60 7.3512 ± 0.079196 3.022 ± 1.205296 2.9

66 7.2712 ± 0.067882 3.856 ± 2.410591 2.7

72 7.0632 ± 0.045255 1.524 ± 1.071374 2.5 9.07 ± 0.735

Page 17: Rekayasa Bioproses Pembuatan Bioetanol dari Sirup Glukosa Ubi …€¦ · (faktor perkalian untuk jamur umum). Faktor perkalian untuk berbagai bahan pangan berkisar 5.18 – 6.38.

69 69

B Perlakuan stop aerasi

Tabel 15 Data penelitian utama perlakuan stop aerasi sistem batch

Jam ke Biomasa TG pH Etanol

0 5.6136 225.303 ± 10.17805 5.1

6 5.9816 ± 0.040729 171.894 ± 5.892557 4.8

12 6.5576 ± 0.076933 132.5 ± 7.499617 4.3

18 6.796 ± 0.011314 129.469 ± 4.821183 4.1

24 6.788 ± 0.174231 102.196 ± 8.035304 3.8

36 6.82 ± 0.022627 98.03 ± 1.071374 3.5

42 6.836 ± 0.101823 71.136 ± 4.285496 3.4

48 6.932 ± 0.056569 62.045 ± 6.96393 3.4

54 7.1176 59.393 ± 8.035304 3.3

60 7.076 ± 0.079196 28.712 ± 1.893939 3.3

66 7.2136 19.621 ± 4.821183 3.3

72 7.204 ± 0.09051 22.272 ± 3.212479 3.3 10.27 ± 0.424

Page 18: Rekayasa Bioproses Pembuatan Bioetanol dari Sirup Glukosa Ubi …€¦ · (faktor perkalian untuk jamur umum). Faktor perkalian untuk berbagai bahan pangan berkisar 5.18 – 6.38.

70 70

C Perlakuan stop aerasi dan agitasi

Tabel 16 Data penelitian utama perlakuan stop aerasi dan agitasi sistem batch

Jam ke Biomasa TG pH Etanol

0 5.9976 ± 0.027153 224.545 ± 8.570991 5.1

6 6.596 ± 0.076933 149.166 ± 12.27322 4.8

12 7.0952 ± 0.022627 120.378 ± 2.678435 3.4

18 7.4456 ± 0.056569 100.303 ± 9.106678 2.8

24 7.4936 ± 0.056569 59.773 2.7

36 7.3608 ± 0.054306 38.182 ± 0.267843 2.6

42 7.4584 ± 0.038467 32.879 ± 7.767461 2.6

48 7.2712 ± 0.027153 31.364 ± 6.96393 2.6

60 7.4776 ± 0.011314 20 ± 0.267843 2.6

66 7.3096 ± 0.009051 19.621 ± 5.35687 2.6

72 7.316 ± 0.081459 14.318 ± 1.339217 2.6 8.46 ± 0.438

Page 19: Rekayasa Bioproses Pembuatan Bioetanol dari Sirup Glukosa Ubi …€¦ · (faktor perkalian untuk jamur umum). Faktor perkalian untuk berbagai bahan pangan berkisar 5.18 – 6.38.

71 71

Lampiran 6 Data penelitian pada sistem fed batch

A Perlakuan normal

Tabel 17 Data penelitian utama perlakuan normal sistem fed batch

Jam ke- Biomasa TG pH Etanol

0 5.7512 ± 0.022627 215.833 ± 1.607061 4.7

6 6.4136 ± 0.009051 159.015 ± 2.142748 4.2

12 7.3352 ± 0.011314 114.697 ± 1.536351 2.6

18 7.6072 ± 0.013576 82.5 ± 6.96393 2.1 6.46 ± 0.7637

24 7.5912 ± 0.045255 99.924 ± 1.473139 2

30 7.6552 ± 0.015839 87.045 ± 5.624713 2

36 7.7352 ± 0.39598 52.197 ± 0.776746 1.9

42 7.7032 ± 0.138027 63.939 ± 4.285496 2.1

48 7.7032 ± 0.036204 35.530 ± 3.214122 2.1

54 7.676 37.046 ± 0.535687 2.2

66 7.876 24.924 ± 1.071374 2.1

72 7.796 ± 0.011314 12.803 ± 1.339217 2.1 17.23 ± 1.796

Page 20: Rekayasa Bioproses Pembuatan Bioetanol dari Sirup Glukosa Ubi …€¦ · (faktor perkalian untuk jamur umum). Faktor perkalian untuk berbagai bahan pangan berkisar 5.18 – 6.38.

72 72

B Perlakuan stop aerasi

Tabel 18 Data penelitian utama perlakuan stop aerasi sistem fed batch

Jam ke- Biomasa TG pH Etanol

0 5.4456 ± 0.005091 237.045 ± 7.231774 4.7

6 6.2088 ± 0.048366 132.5 ± 7.231774 4.3

18 7.17 ± 0.025456 93.864 ± 8.8388 2.4 6.46 ± 0.7637

24 7.116 ± 0.025456 100.5 ± 1.787604 2.4

30 7.188 ± 0.012728 95.36 ± 5.892557 2.4

42 7.242 ± 0.012728 67.348 ± 5.089026 2.3

48 7.152 ± 0.001273 22.652 ± 7.499617 2.4

54 7.161 ± 0.025456 30.378 ± 2.678435 2.4

66 7.188 ± 0.114551 17.348 ± 1.838458 2.4

72 7.008 ± 0.025456 11.288 ± 2.303456 2.5 21.385 ± 0.57

Page 21: Rekayasa Bioproses Pembuatan Bioetanol dari Sirup Glukosa Ubi …€¦ · (faktor perkalian untuk jamur umum). Faktor perkalian untuk berbagai bahan pangan berkisar 5.18 – 6.38.

73 73

C Perlakuan stop aerasi dan agitasi

Tabel 19 Data penelitian utama perlakuan stop aerasi dan agitasi sistem fed batch

Jam ke- Biomasa TG pH Etanol

0 5.8452 ± 0.0245456 215.833 ± 2.678435 5

6 6.3744 ± 0.020365 135.151 ± 8.303148 4

18 6.981 ± 0.08655 88.371 ± 5.35687 2.6 6.46 ± 0.7637

24 6.936 ± 0.005091 135.909 ± 1.594287 2.6

30 6.792 ± 0.020365 120.378 ± 1.50889 2.7

42 6.5508 ± 0.005091 124.167 ± 5.969547 2.8

48 6.5616 ± 0.030547 112.045 ± 9.106678 2.8

54 6.5364 ± 0.005091 99.167 ± 2.142748 2.8

66 6.5724 ± 0.005091 109.399 ± 3.41398 3

72 6.5904 ± 0.020365 88.561 ± 3.274502 3 13.275 ± 0.78

Page 22: Rekayasa Bioproses Pembuatan Bioetanol dari Sirup Glukosa Ubi …€¦ · (faktor perkalian untuk jamur umum). Faktor perkalian untuk berbagai bahan pangan berkisar 5.18 – 6.38.

74

Lampiran 8 Konversi ubi jalar menjadi bioetanol

Gambar 23 Diagram alir pembuatan bioetanol dari ubi jalar varietas Sukuh

Ubi jalar 10 000g

Ekstraksi pati (rendemen 22.53 ± 1.48 %)

Pati ubi jalar 2253g

Pembuatan sirup glukosa (Efisiensi 97.47 ± 1.27 %)

Sirup glukosa 2195.99g

Pembuatan cairan fermentasi 240g/l

Cairan fermentasi 9.15 liter

Fermentasi 72 jam (kadar etanol 21.385 ± 0.573% v/v)

Etanol (100%) 1.96 liter