Selasa, 01 Februari 2011

PENGARUH BAKER YEAST TERHADAP PEMBUATAN ETHANOL DARI BUAH NANGKA SORTIRAN

Buah nangka kaya akan vitamin A yang baik bagi kesehatan mata dan kalium untuk menangkal
hipertensi. Buah yang manis dan harum ini juga punya nilai ekonomi yang tinggi Hampir
semua bagian nangka dapat dimanfaatkan dalam tatanan kehidupan manusia.
Namun
selama ini buah nangka sortiran, yang biasanya tidak dapat dipakai karena sudah
terlalu masak dan tidak layak untuk dijual belum memiliki nilai ekonomis. Padahal
masih banyak mengandung glukosa. Ethanol dibuat dengan proses fermentasi dengan
bantuan ragi roti. Penelitian ini bertujuan mempelajari pemanfaatan buah nangka sortiran
untuk dibuat ethanol dengan proses fermentasi dan mempelajari pengaruh kadar nutrisi, waktu,
dan keasaman (pH) serta variabel yang paling berpengaruh terhadap kadar ethanol.Variabelvariabel
yang berpengaruh pada fermentasi ethanol adalah kadar nutrisi,suhu, kadar ragi,
waktu, keasaman (pH), sumber karbon . Pada penelitian ini digunakan variabel berubah yaitu
Amonium Phospat (0,03%; 0,04%; 0,05%; 0,06%; 0,07%),Waktu fermentasi
(5,8,11,14,17hari), pH (2,4,6).Dari hasil penelitian ini didapatkan persamaan
Y=1,027+2,262x1+0,115x2+0,012x3 dan diperoleh variabel yang paling berpengaruh adalah
waktu.
Kata kunci :anaero; buah nangka sortiran; proses fermentasi.
Abstrak
Jackfruit is rich with vitamin of A, which is good for health for eyes and good to defeated
hypertension. This sweet fruit also have high economic value. Most of all part of jackfruit can
be exploited in human life.. But during the time assortment jackfruit, what usually useless
because it have too ripe and improper to be sold. Though still containing many glucose.
Ethanol made with ferment process constructively baker yeast. This Research aim to study
exploiting of assortment jackfruit to be made by ethanol with ferment process and study
influence of rate of nutrtion, time, and acidity ( most having an effect on pH) to rate of
ethanol.Variables having an in with ethanol ferment is rate of nutrition,temperature, yeast rate,
time, acidity ( pH), source of carbon . At this research is used by variable change that is
Amonium of Phospat ( 0,03%; 0,04%; 0,05%; 0,06%; 0,07%),time of fermentation
( 5,8,11,14,17days), pH ( 2,4,6). From result of research obtained by equation
Y=1,027+2,262x1+0,115x2+0,012x3 which showing time give biggest influence to fermentation
result.
Key words: unaerob; Jackfruit; fermentation process.
PENDAHULUAN
Hampir semua bagian nangka dapat dimanfaatkan dalam tatanan kehidupan manusia. Batang
tanaman nangka ini dapat dimanfaatkan sebagai bahan bangunan, perkakas rumah tangga, maupun
kayu bakar. Akar dan getahnya dapat dimanfaatkan sebagai obat tradisional. Biji nangka dapat diolah
1
menjadi makanan kecil dengan cara direbus. Buah nangka yang masih muda biasa diolah menjadi
sayur. Buah nangka yang sudah masak dapat dimakan segar atau dapat juga diolah menjadi aneka
makanan. Selama ini buah nangka sortiran, yang biasanya tidak dapat dipakai karena sudah terlalu
masak dan tidak layak untuk dijual belum memiliki nilai ekonomis. Mengingat buah nangka sortiran
mengandung kadar glukosa yang cukup besar dan belum dimanfaatkan secara maksimal maka
dipandang sangatlah tepat bila dilakukan penelitian yang bertujuan untuk mendapatkan alkohol dari
buah nangka sortiran dengan proses fermentasi.
Dari (http://iptek.apjii.or.id/budidaya%20pertanian/BUAH/Nangka.html) Buah nangka kaya akan vitamin A
yang baik bagi kesehatan mata dan kalium untuk menangkal hipertensi. Buah yang manis dan harum ini juga
punya nilai ekonomi yang tinggi. Buah nangka adalah salah satu jenis buah yang paling banyak ditanam di daerah
tropis. Buah ini cukup terkenal di seluruh dunia. Dalam bahasa Inggris dinamakan jack fruit. Tanaman ini diduga
berasal dari India bagian selatan yang kemudian menyebar kedaerah tropis lainnya, termasuk Indonesia. Di
Indonesia pohon nangka dapat tumbuh hampir disetiap daerah. Menurut ( Widyastuti dan Yustina Erna, 1993 )
tanaman nangka yang berkerabat dekat dengan cempedak, kluwih, dan sukun, merupakan tanaman buah tahunan.
Umur tanamannya panjang, dapat mencapai puluhan tahun. Tinggi tanaman dapat mencapai 25m. Panjang buah
nangka berkisar 30-90 cm, diameter 25-50 cm, dengan berat rata – rata 15-20 kg, walaupun ada yang
menghasilkan 60 buah per pohon per tahun. Menurut ( Hartati, Indah, Puji Setyowati dan Ratna, 1999 ), ada dua
cara pembuatan ethanol yaitu proses sintesis dan proses fermentasi. Meskipun ethanol dapat diperoleh secara
sintesis, namun produksi ethanol secara fermentasi tetap dilakukan karena relatif murah dan mudah dengan bahan
baku yang mengandung karbohidrat atau glukosa. Pada proses fermentasi ethanol, dari satu molekul glukosa akan
dihasilkan dua molekul ethanol dan dua molekul karbon dioksida, disertai pembebasan energi. Reaksi
fermentasinya adalah sebagai berikut:
C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2.
Penggunaan ethanol sangat luas, misalnya bahan baku kosmetik, pelarut organik, obat-obatan, minuman
berethanol, dan sumber energi. Ragi yang sering digunakan dalam industri fermentasi ethanol adalah
Saccharomyces cerevisiae, Saccharomyces Yeast dapat tumbuh dengan baik dalam kodisi aerob maupun anaerob.
Tapi dalam kondisi anaerob, yeast akan memfermentasi subtrat menjadi gula sangat cepat dan akan segera
dikonversi menjadi ethanol. Dalam penelitian ini kami mencoba menggunakan baker yeast untuk proses
fermentasi ethanol. Seperti yang telah kita ketahui bahwa ternyata didalam udara masih banyak terdapat sporaspora
bakteri dan mikroorganisme hidup. Agar tidak mengganggu jalannya fermentasi yang utama, maka semua
spora maupun mikroorganisme yang ada dalam udara harus dihilangkan terlebih dahulu. Penghilangan
mikroorganisme dilakukan dengan cara sterilisasi. Variabel-variabel yang berpengaruh adalah temperatur,
konsentrasi glukosa, jumlah nutrien N, P dan K.
Penelitian ini secara umum bertujuan untuk mengetahui pengaruh baker yeast terhadap pembuatan ethanol
dari buah nangka sortiran dengan proses fermentasi.
PELAKSANAAN PENELITIAN
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah buah nangka sortiran atau buah nangka yang sudah terlalu
masak (yang diperoleh dari pasar Peterongan) sebagai bahan baku. Amonium Phospat digunakan sebagai nutrien
dan Baker Yeast sebagai bahan pembantu.
Rangkaian alat utama yang digunakan dalam penelitian ini adalah erlenmeyer, beaker glass dan selang.
Penelitian diawali dengan memisahkan antara sari buah nangka sortiran dengan ampasnya, dengan
menggunakan bantuan juicer yang dapat memisahkan secara otomatis antara ampas dan sari buahnya, dalam
penelitian ini yang digunakan adalah sari buahnya,sedangkan ampasnya dibuang. Sebelum dilakukan proses lebih
lanjut, maka perlu dilakukan perhitungan kadar glukosa awal. Setelah dilakukan perhitungan kadar glukosa awal,
kemudian hitung juga berat jenis sampel awal. Kemudian masukkan nutrisi dengan kadar 0,03% 0,04% 0,05%
0,06% 0,07% kedalam masing – masing beakerglass, kemudian baru dimasukkan ragi dengan kadar 0,05%.
Setelah dimasukkan ragi kemudian ukur ph 2, 4, 6 pada suhu kamar ( T=25 0C) . Kemudian dilakukan proses
fermentasi anaerob,karena prosesnya anaerob maka diusahakan agar tidak ada udara yang masuk kedalam sampel,
dengan cara menutup rapat beakerglass yang berisi sampel tersebut dengan alumunium foil, sebelum diaerasi.
Setelah itu lakukan proses aerasi / fermentasi selama 5 hari, 8hari, 11hari, 14hari dan 17hari. Setiap 5,8,11,14,dan
17 hari sampel diambil untuk disaring, setelah disaring,dilakukan beberapa perhitungan, yaitu ukur berat jenis
2
sampel setelah beberapa hari. Hitung juga kadar glukosa setelah fermentasi, kadar glukosa terfermentasi (%gf),
mol glukosa terfermentasi ( Xmol ), dan kadar ethanol dengan rumus
vol total hasil fermentasi
kadar ethanol Xmol BM ethanol
.
2. . (1)
Setelah didapat data kemudian dibuat tabel hasilnya dan membuat grafik kadar ethanol vs nutrisi, grafik kadar
ethanol vs ph, grafik kadar ethanol vs waktu fermentasi.
3
Keterangan :
1. Beaker Glass
2. Erlenmeyer
3. Selang
1 2
Gambar 1. rangkaian alat fermentasi
HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
IV. 2. 1. Pengaruh Waktu terhadap % Kadar ethanol
0
1
2
3
4
5
0 5 10 15 20
Waktu
% Kadar Ethanol
0,03%
0,04%
0,05%
0,06%
0,07%
Gambar 1. Grafik hubungan Waktu vs % kadar ethanol pada pH 2
0
1
2
3
4
5
6
0 5 10 15 20
Waktu
% Kadar Ethanol
0,03%
0,04%
0,05%
0,06%
0,07%
Gambar 2. Grafik hubungan Waktu vs % kadar ethanol pada pH 4
3
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
4,5
0 5 10 15 20
Waktu
% Kadar Ethanol
0,03%
0,04%
0,05%
0,06%
0,07%
Gambar 3. Grafik hubungan Waktu vs % kadar ethanol pada pH 6
Dari hasil percobaan menunjukkan bahwa semakin lama waktu fermentasi maka kadar
ethanol semakin tinggi.
Dari grafik dapat diketahui waktu fermentasi terbaik adalah 11 hari yaitu 4,9850%. Untuk waktu 11
hari glukosa sudah terurai secara sempurna menjadi ethanol. Jika waktu kurang dari 11 hari glukosa
belum sepenuhnya terurai menjadi ethanol. Menurut (Hartati, Indah, Puji Setyowati,dan Ratna, 1999)
Semakin lama waktu fermentasi maka semakin banyak jumlah ethanol yang terbentuk. Hal ini
dikarenakan pertumbuhan mikroba sangat bergantung pada glukosa sebagai sumber C dan nutrisi
tambahan masih tersedia dalam media fermentasi, dan suhu yang tetap terjaga pada kisaran 30 0C
sehingga sel terus dapat terus tumbuh dan mengeluarkan enzim zimase yang memiliki fungsi utama
merombak glukosa menjadi ethanol.
Bila diperhatikan dari ketajaman grafik waktu dan kadar ethanol yang terbentuk, akan terlihat
kenaikan jumlah kadar ethanol yang bergerak cepat pada awal fermentasi sampai dengan hari ke 11,
namun menginjak hari ke 14 dan fermentasi hari ke 17 kenaikan kadar ethanol tidak secepat dan
setajam sebelumnya, bahkan cenderung menurun. Hal ini dikarenakan ketersediaan glukosa dan nutrisi
dalam media fermentasi jumlahnya sudah mulai berkurang sehinga mikroba dalam jumlah yang cukup
besar hanya mengkonsumsi sisa nutrisi dari waktu inkubasi sebelumnya.
IV. 2. 2. Pengaruh % Kadar Nutrisi terhadap % Kadar Ethanol
Gambar 4. Grafik hubungan % Kadar Nutrisi vs % kadar ethanol pada pH 2
Gambar 5. Grafik hubungan % Kadar Nutrisi vs % kadar ethanol pada pH 4
Gambar 6. Grafik hubungan % Kadar Nutrisi vs % kadar ethanol pada pH 6
Dari hasil percobaan menunjukkan kecenderungan bahwa pada nutrisi 0,05% menghasilkan
kadar ethanol tertinggi.
Pengaruh penambahan nutrisi yang kami berikan dapat terlihat dari grafik, yaitu dengan penambahan
0,03% sampai dengan 0,05% kadar ethanol terus naik.menjadi agak terhambat, sehingga kemampuan
dari sel untuk mengeluarkan enzim zimase selama proses fermentasi menjadi berkurang pula.
IV.2. 3. Pengaruh ph terhadap % Kadar Ethanol
Dari hasil percobaan menunjukkan kecenderungan bahwa pada kondisi yang terlalu asam
tidak memberikan hasil yang baik dan begitu pula pada kondisi mendekati normal. Hal ini disebabkan
karena pada pH tersebut yeast tidak dapat tumbuh dengan baik tetapi sangat baik untuk mikroba yang
lain. Untuk khamir saccharomyces cereviceae mempunyai range pH optimum 4,3 – 4,7 (Frazier &
Westhoff, 1988). Dari grafik diatas dapat dilihat bahwa kondisi pH 4 memberikan kenaikan kadar
ethanol yang besar yaitu 4,5807% ; 4,7421% ; 4,9850% ; 4,6571% ; 4,3227%. Hal ini terjadi karena
bakteri dapat dihambat pertumbuhannya sehingga yeast dapat tumbuh dengan baik sehingga
menghasilkan ethanol maksimal.
IV.2.4 Penentuan variabel yang berpengaruh
Penentuan variabel berpengaruh menggunakan metode multi regresi linier dengan
bantuan program SPSS 12.0, maka di dapat hasil :
Konstanta sebesar 1,027 menyatakan bahwa jika tidak ada faktor nutrisi, waktu, ph maka kadar
ethanol jika diukur dengan angka adalah 2,262 ; 0,115; 0,012
•Koefisien regresi sebesar 2,262menyatakan bahwa jika ada penambahan satu point pada
variabel nutrisi maka, kadar ethanol akan naik sebesar 2,262
•Koefisien regresi sebesar 0,115menyatakan bahwa jika ada penambahan satu point pada
variabel waktu maka, kadar ethanol akan naik sebesar 0,115
•Koefisien regresi sebesar 0,012menyatakan bahwa jika ada penambahan satu point pada
variabel ph maka, kadar ethanol akan naik sebesar 0,012
Secara keseluruhan, untuk menyimpulkan hipotesis yang telah ditetapkan sebelumnya dapat
menggunakan uji t, dengan cara menguji signifikansi konstanta dan setiap variabel independent.
Hipotesis
Ho : koefisien regresi tidak signifikan
H1 : koefisien regresi signifikan
Pengambilan keputusan ( berdasarkan probabilitas ) :
Jika probabilitas lebih dari 0,05 maka Ho diterima
Jika probabilitas kurang dari 0,05 maka Ho ditolak
Dengan membaca tebel signifikansi,( Sig.) pada tabel koefisien ( a ) maka diperoleh kesimpulan
sbb:
•Variabel waktu mempunyai angka signifikan dibawah 0,05 yaitu 0,002. oleh karena itu maka
variabel independent tersebut memang mempengaruhi kadar ethanol dalam proses fermentasi.
•Sedangkan variabel nutrisi dan ph memiliki angka signifikan diatas 0,05 karena itu kedua
variabel tersebut tidak mempengaruhi kadar ethanol.
•Pembahasan
H1 : faktor nutrisi mempengaruhi kadar ethanol dalam proses fermentasi
Hasil perhitungan terhadap hipotesis pertama dalam penelitian ini menunjukkan hasil bahwa
variabel ini memiliki hubungan terhadap variabel dependent yaitu kadar ethanol. Namun sesuai
dengan tabel koefisien ( a ) maka diperoleh nilai signifikansi sebesar 0,815 sesuai dengan pedoman
perhitungan koefisien korelasi dalam “ buku latihan spss statistik parametrik, singgih santoso: 2000
bahwa dalam pengambilan keputusan ( berdasarkan probabilitas adalah sbb:
Jika probabilitas lebih dari 0,05 maka Ho diterima jika probabilitas kurang dari 0,05 maka ho
ditolak.
Karena nilai signifikansinya lebih besar dari 0,05 ( yaitu 0,815 ), maka secara otomatis kesimpulan
dari hipotesis ini adalah bahwa variabel nutrisi ternyata tidak mempengaruhi kadar ethanol.
Faktor2 yang mempengaruhi kadar ethanol ( dalam proses fermentasi ) berasal dari variabel yang
lain.
H2 : faktor waktu mempengaruhi kadar ethanol dalam proses fermentasi
6
Hasil perhitungan terhadap hipotesis pertama dalam penelitian ini menunjukkan hasil bahwa
variabel ini memiliki hubungan terhadap variabel dependent yaitu kadar ethanol. Namun sesuai
dengan tabel koefisien ( a ) maka diperoleh nilai signifikansi sebesar 0,002 sesuai dengan pedoman
perhitungan koefisien korelasi dalam “ buku latihan spss statistik parametrik, singgih santoso: 2000
bahwa dalam pengambilan keputusan ( berdasarkan probabilitas adalah sbb:
Jika probabilitas lebih dari 0,05 maka Ho diterima jika probabilitas kurang dari 0,05 maka ho
ditolak.
Karena nilai signifikansinya lebih kecil dari 0,05 ( yaitu 0,002 ), maka secara otomatis kesimpulan
dari hipotesis ini adalah bahwa variabel waktu ternyata mempengaruhi kadar ethanol.
H3 : faktor ph mempengaruhi kadar ethanol dalam proses fermentasi
Hasil perhitungan terhadap hipotesis pertama dalam penelitian ini menunjukkan hasil bahwa
variabel ini memiliki hubungan terhadap variabel dependent yaitu kadar ethanol. Namun sesuai
dengan tabel koefisien ( a ) maka diperoleh nilai signifikansi sebesar 0,9 sesuai dengan pedoman
perhitungan koefisien korelasi dalam “ buku latihan spss statistik parametrik, singgih santoso: 2000
bahwa dalam pengambilan keputusan ( berdasarkan probabilitas adalah sbb:
Jika probabilitas lebih dari 0,05 maka Ho diterima jika probabilitas kurang dari 0,05 maka ho
ditolak.
Karena nilai signifikansinya lebih besar dari 0,05 ( yaitu 0,9 ), maka secara otomatis kesimpulan
dari hipotesis ini adalah bahwa variabel ph ternyata tidak mempengaruhi kadar ethanol.
KESIMPULAN DAN SARAN
1. Kesimpulan
 Kadar nutrisi terbaik dalam fermentasi pembuatan ethanol dari buah nangka sortiran adalah 0,05%
 Waktu terbaik dalam proses fermentasi ini adalah 11hari
 Kadar ethanol tertinggi didapat 4,9850%
 Pembuatan ethanol dengan bantuan baker yeast sebagai fermentation agent hanya bisa menghasilkan
ethanol dengan kadar yang relatif kecil
 Variabel paling berpengaruh dalam proses fermentasi adalah waktu.
2. Saran
 Sebelum dilakukan proses fermentasi dilakukan sterilisasi terlebih dulu
 Sebaiknya variabel penelitian ditambah agar didapatkan hasil yang maksimal
UCAPAN TERIMA KASIH
Pada kesempatan ini kami mengucapkan terima kasih kepada Tuhan Yang Maha Esa atas petunjuk yang
telah diberikan-Nya, Bapak Ir. Herry Santosa selaku koordinator penelitian, Bapak Ir. Hantoro Satriadi, MT
selaku dosen pembimbing atas bimbingan selama ini yang telah diberikan serta semua pihak yang telah
membantu hingga penelitian ini dapat terselesaikan.
DAFTAR NOTASI
T = Suhu operasi, 0C
DAFTAR PUSTAKA
Pustaka yang berupa penelitian terdahulu:
Hartati, Indah, Puji Setyowati,dan Ratna, 1999, “Pembuatan Ethanol dari Tepung biji nangka dengan proses
fermentasi.”, hal 1-15, edisi 1, Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Diponegoro, Semarang.
Pustaka yang berupa judul buku:
Santoso, Singgih, 2000, “ Buku Latihan SPSS statistik parametrik”. Jakarta.
Widyastuti,Yustina Erna, 1993,” Nangka dan Cempedak,Ragam Jenis dan Pembudidayaan”,PenebarSwadaya,
Jakarta.
Pustaka yang berupa artikel :

Tidak ada komentar:

Posting Komentar