PRODUKSI BIOETANOL MENGGUNAKAN STARTER KOMERSIAL DENGAN DAN TANPA PEMBERIAN AERASI AGITASI PADA MEDIA MOLASES

Abstract

Konsumsi Bahan Bakar Minyak (BBM) di Indonesia meningkat setiap tahun, namun belum diimbangi dengan kemampuan produksi, sehingga perlu dilakukan penelitian dan pengembangan dalam meningkatkan produksi energi alternatif. Salah satu sumber energi alternatif yang dapat digunakan adalah bioetanol. Terdapat beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam upaya optimasi produksi bioetanol diantaranya pemilihan jenis substrat (media fermentasi), jenis mikroorganisme, dan metode fermentasi. Produksi bioethanol di dunia umumnya menggunakan media molases karena memiliki beberapa keunggulan diantaranya kandungan gula yang cukup tinggi, merupakan limbah industri gula yang ketersediaanya melimpah dan memiliki harga murah, serta dapat langsung dikonversi menjadi etanol dengan sedikit perlakuan pendahuluan. Umumnya mikroorganisme yang digunakan adalah Saccharomyces cerevisiae. Namun, produksi bioetanol menggunakan S. cerevisiae pada media molases selama ini belum optimal. Beberapa upaya optimasi produksi bioetanol menggunakan S.cerevisiae pada media molases adalah pemilihan strain unggul dan optimasi kondisi fermentasi seperti pemberian aerasi dan agitasi. Oleh karena itu, dalam penelitian ini dikaji aktivitas dua jenis starter komersial dalam produksi bioetanol dengan kondisi fermentasi yang berbeda pada media molases. Tujuan penelitian ini adalah mengetahui jumlah etanol yang dihasilkan oleh starter komersial selama fermentasi bioetanol tanpa dan dengan pemberian aerasi agitasi pada media molases. Penelitian ini diharapkan mampu memberikan manfaat diantaranya meningkatkan nilai ekonomi molases; meningkatkan efektivitas dan ix efesiensi produksi bioetanol dari molases; serta memberikan alternatif pengganti BBM yang ramah lingkungan. Penelitian ini dilakukan dengan menggunakan dua jenis mikroorganisme yaitu starter komersial merek New Aule Alcohol yeast dan Angel Alcohol Active Dry Yeast, serta variasi kondisi fermentasi berupa kondisi fermentasi tanpa dan dengan pemberian aerasi 0,3 vvm (vessel volume perminute) (L oksigen/L Substrat/menit) dan agitasi 100 rpm. Fermentasi dilakukan secara batch, dengan medium 1000 ml molases yang telah dipreparasi hingga mencapai oBrix 24%, pH 4,3, dan ditambahkan ((NH4)2HPO4) 100 ppm sebagai sumber nitrogen. Penggunaan starter sebanyak 1% (b/v) dari jumlah medium fermentasi. Fermentasi dilakukan selama 72 jam pada suhu ruang (± 27o C) dan diamati secara periodik setiap 12 jam, meliputi perubahan populasi mikroba, kadar gula reduksi, kadar padatan terlarut (oBrix), dan jumlah etanol. Hasil penelitian menunjukkan bahwa starter komersial Angel Alcohol Active Dry Yeast dan New Aule Alcohol Yeast memiliki aktivitas pertumbuhan yang berbeda pada masing-masing kondisi fermentasi. Angel Alcohol Active dry yeast memiliki jumlah populasi maksimum lebih tinggi dibandingkan New Aule Alkohol Yeast pada kedua variasi kondisi fermentasi, namun populasi maksimum kedua jenis yeast dicapai pada lama fermentasi yang berbeda. Terjadi penurunan jumlah gula reduksi pada masing-masing perlakuan seiring dengan peningkatan jumlah populasi, karena ketersediaan substrat gula dari molases digunakan oleh yeast untuk aktivitas pertumbuhan, perkembangbiakan, dan menghasilkan metabolit berupa etanol, akibatnya terjadi peningkatan jumlah etanol hingga 36 jam fermentasi Berdasarkan hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa jumlah etanol yang dihasilkan selama 36 jam fermentasi pada kondisi tanpa pemberian aerasi dan agitasi oleh starter komersial Angel Alcohol Active Dry Yeast (A1) yaitu 76,305±4,258 g/L dengan produktivitas ethanol 2,120±0,237 g/L/jam dan yield (Yp/s) 0,391±0,050 g/g, sedangkan starter komersial New Aule Alcohol Yeast (A2) yaitu 74,8±9,386 g/L dengan produktivitas ethanol 2,078±0,521 g/L/jam dan yield (Yp/s) 0,378±0,032 g/g. Pemberian aerasi 0,3 vvm dan agitasi 100 rpm mampu meningkatkan jumlah etanol