PEMBUATAN BIOETANOL DARI LIMBAH SERAT KELAPA SAWIT MELALUI PROSES PRETREATMENT, HIDROLISIS ASAM DAN FERMENTASI MENGGUNAKAN RAGI TAPE

## Lailan Ni’mah, Angga Ardiyanto, Muhammad Zainuddin
Prodi Teknik Kimia Fakultas Teknik Unlam Banjarmasin Email : lailan.nimah@gmail.com; lailan.nimah@unlam.ac.id

## ABSTRACT
Palm  fiber  cake  is  a  waste  of  the  palm  oil  industry  or  crude  palm  oil (CPO).  Oil  palm  fiber  waste  can  be  used  as  raw  material  for  second-generation bioethanol because it contains 57.9% cellulose dan18% lignin, and the hydrolysis containing  14.94%  hemicellulose.  This  study  was  used  the  process  of pretreatment,  hydrolysis,  neutralization,  and  fermentation  with  the  purpose  to obtain bioethanol. Oil palm fiber was cut to the size of 0.5-1 cm. Then pretreated using acid solvent by heating at 100 ° C for 1 hour with a hot plate stirrer. Solids pretreatment results are mixed with distilled water to concentrations (5% w/v)  is prepared  to  hydrolysis.  The  solids  are  then  dissolved  with  a  solution  of  H2SO4 (2% v/v) to 500 ml and dihidrolisisis for 120 minutes with a temperature variation of  115  °C,  120  °C,  125  °C  objective  to  determine  the  influence  of  optimal temperature  in  the  process  of  hydrolysis  using  an  autoclave.  Hydrolyzate  is neutralized with 1 N NaOH until pH 5 and the sugar content by the Luff-Schoorl method  obtained  the  highest  sugar  content  of  9.69%  v/v.  Hydrolyzate  that  has been in the neutralization fermented with yeast and nutrients NPK tape with glass bottles  that  have  been  sterilized  using  an  autoclave  fermented  for  3  days. Fermented ethanol levels were tested by analysis by Gas Chromatography (GC) is known  to  the  highest  bioethanol  content of  2.858%  (v/v).  Peak  Characteristic  of oil  palm  fiber  cellulose  before  and  after  pretreatment  of  cellulose  fiber  cake increased by 42.30% (cellulose I) to 48.60% (cellulose II) by X-Ray Difraction.
Keywords: Palm fiber cake, acid pretreatment, acid hydrolisis, fermentation, bioethanol.

## 1. PENDAHULUAN
Sumber  energi  alternatif  sudah  waktunya  untuk  segera  dikembangkan  di Indonesia.  Hal  ini  sejalan  dengan  meningkatnya  konsumsi  bahan  bakar konvensional  (minyak  bumi)  seiring  dengan  bertambahnya  populasi  penduduk dunia. Bahan bakar yang berasal dari minyak bumi tersebut adalah sumber energi
fosil  yang  tidak  dapat  diperbarui,  demikian  pula  harganya  cenderung  mahal karena  tidak  ada  keseimbangan  permintaan  ( demand )  dan  penawaran  ( supply ) (Ni’mah  L.,  2014). Terbatasnya  sumber  energi  fosil  menyebabakan  perlunya pengembangan energi terbarukan dan konservasi energi. Salah satu sumber energi alternatif  tersebut  adalah  bioetanol  (Ach  Kusairi,  S.  dan  Ni’mah,  L.,  2014)  . Pengolahan  minyak  kelapa  sawit  atau crude  palm  oil (CPO),  industri  penghasil CPO  menghasilkan  limbah,  antara  lain  limbah  serat  kelapa  sawit  ( fiber  cake ). Dengan  melihat  potensi  yang  mungkin  dapat  dihasilkan  dari  serat  kelapa  sawit ( fiber  cake )  yang  berasal  dari  industri  pengolahan  CPO,  ada  satu  bagian  yakni berupa  serabut  kelapa  sawit  yang  dianggap  sebagian  orang  tidak  memiliki  nilai guna  yang  dapat  dimanfaatkan  sebagai  bahan  utama  pembuatan  bahan  bakar alternatif  bioetanol  (Bioetanol  generasi  ke-2).  Pembuatan  bioetanol  dilakukan dengan  beberapa  proses  utama  yaitu pretreatment (delignifikasi)  dengan  pelarut yakni  dengan  asam,  hidrolisis  dengan  asam  (H 2 SO 4 ),  Netralisasi  dengan  NaOH dan  proses  Fermentasi  dengan  ragi  tape.  Sedangkan  untuk  analisa  kadar  etanol menggunakan  metode  Gas  Chromathography  (GC)  serta  karakterisasi  serabut dengan  metode  SEM  ( Scanning  Electron  Microscope )  dan  XRD  ( X-Ray Diffraction ).

## 2. TINJAUAN PUSTAKA
Kelapa  sawit  adalah  tanaman  perkebunan  berupa  pohon  batang  yang  lurus dari famili palmae yang berasal dari pantai barat Afrika yang kemudian menyebar ke Indonesia. Tanaman Tropis ini dikenal sebagai penghasil minyak goreng. Serat dan  cangkang  biji  kelapa  sawit  adalah  salah  satu  limbah  dari  pengelohan  kelapa sawit, presentase serat dan cangkang biji kelapa sawit masing-masing adalah 13% dan 5,5% dari Tandan Buah Segar (Darnoko, 1992); (Ach Kusairi, S. dan Ni’mah, L., 2015). .
Limbah  padat  dari  kegiatan  pertanian  seperti  jerami,  serbuk  gergaji  kayu, tandan  kelapa  sawit,  batang  dan  bonggol  jagung,  serta  bagas  tebu  tersusun  oleh lignoselulosa.  Lignoselulosa memiliki komposisi selulosa sebesar 45% dari berat kering  bahan.  Sedangkan  hemiselulosa  menempati  25-30%  dan  sisanya  adalah lignin. Komponen utama yang terdapat dalam tandan kosong kelapa sawit adalah
selulosa dan holoselulosa. Kandungan air dalam serat tandan kosong cukup tinggi, lebih daripada 0,96-1,46 asas kering (Daud dan Rosdanelli, 2004).
Pembuatan  bahan-bahan  lignosellulosa  hingga  menjadi  etanol  melalui empat  proses  utama: pretreatment ,  hidrolisa,  fermentasi,  dan  terakhir  adalah pemisahan  serta  pemurnian  produk  etanol  (Mosier  dkk,  2005).  Bahan-bahan lignosellulosa umumnya terdiri dari sellulosa, hemisellulosa dan lignin. Sellulosa secara  alami  diikat  oleh  hemisellulosa  dan  dilindungi  oleh  lignin.  Adanya senyawa  pengikat  lignin  inilah  yang  menyebabkan  bahan-bahan  lignosellulosa sulit untuk dihidrolisa (Iranmahboob dkk, 2002).
Tujuan  dari pretreatment adalah  untuk  membuka  struktur  lignoselulosa agar  selulosa  menjadi  lebih  mudah  diakses  oleh  enzim  yang  memecah  polimer sakarida  menjadi  monomer  gula. Pretreatment menyediakan  akses  yang  lebih mudah  untuk  enzim  sehingga  akan  mengalami  peningkatan  hasil  glukosa  dan xilosa.  Tujuan pretreatment secara  skematis  ditunjukan  oleh  Gambar  1  (Mosier dkk, 2005).
Gambar 1. Skema Tujuan Pretreatment Biomassa Lignoselulosa
Di  dalam  metode  hidrolisa  asam,  biomassa  lignoselulosa  dipaparkan dengan  asam  pada  suhu  dan  tekanan  tertentu  selama  waktu  tertentu,  dan menghasilkan  monomer  gula  dari  polimer  selulosa  dan  hemiselulosa.  Beberapa asam yang umum digunakan untuk hidrolisa asam antara lain adalah asam sulfat (H 2 SO 4 ),  asam  perklorat,  dan  HCl.  Asam  sulfat  merupakan  asam  yang  paling banyak  diteliti  dan  dimanfaatkan  untuk  hidrolisis  asam.  Hidrolisa  asam  dapat dikelompokkan  menjadi:  hidrolisa  asam  pekat  dan  hidrolisis  asam  encer (Taherzadeh dan Karimi 2007).
Keuntungan  utama  hidrolisa  dengan  asam  encer  adalah,  tidak diperlukannya recovery asam,  dan  tidak  adanya  kehilangan  asam  dalam  proses (Iranmahboob  dkk,  2002).  Umumnya  asam  yang  digunakan  adalah  H 2 SO 4 atau HCl  (Mussatto  dan  Roberto,  2004)  pada range konsentrasi  2-5  %  (Iranmahboob dkk, 2002; Sun dan Cheng, 2002), dan suhu reaksi  120-160 o C.
Beberapa faktor yang mempengaruhi proses hidrolisa antara lain :
a. Kandungan Karbohidrat Bahan Baku
Kandungan  karbohidrat  pada  bahan  baku  sangat  berpengaruh  terhadap  hasil hidrolisis asam. Apabila kandungan karbohidratnya sedikit, maka jumlah gula yang terjadi juga sedikit, dan sebaliknya, apabila kandungan karbohidrat terlalu tinggi  mengakibatkan  kekentalan  campuran  akan  meningkat,  sehingga frekuensi  tumbukan  antara  molekul  karbohidrat  dan  molekul  air  semakin berkurang,  dengan  demikian  kecepatan  reaksi  pembentukan  glukosa  semakin berkurang  pula.  Bahan  yang  hendak  dihidrolisa  diaduk  dengan  air  panas  dan jumlah bahan keringnya berkisar antara 18% hingga 22%.
b. pH Hidrolisa
pH  berpengaruh  terhadap  jumlah  produk  hidrolisa.  pH  berkaitan  erat  dengan konsentrasi asam yang digunakan. Pada umumnya, pH yang terbaik (optimum) adalah 2,3 (Groggins, 1998).
c. Waktu Hidrolisis
Semakin  lama  pemanasan,  warna  akan  semakin  keruh  dan  semakin  besar konversi yang dihasilkan. Waktu yang diperlukan untuk proses hidrolisa asam sekitar 1 hingga 3 jam.
d. Suhu
Pengaruh  suhu  terhadap  kecepatan  hidrolisa  karbohidrat  akan  mengikuti persamaan  Arrhenius  yaitu  semakin  tinggi  suhunya  akan  diperoleh  konversi yang cukup berarti, tetapi jika suhu terlalu tinggi konversi yang diperoleh akan menurun. Hal ini disebabkan adanya glukosa yang pecah menjadi arang, yang ditunjukkan dengan semakin tuanya warna hasil. (Osvaldo dkk, 2012).
Ragi  umunya  digunakan  dalam  industri  makanan  dan  minuman  seperti roti,  tempe,  bir,  dll.  Menurut  Kusnadi,  jenis  ragi  yang  paling  baik  untuk
fermentasi  adalah  ragi  tape  dibanding  biakan  murni  Sacharomyces  cereviseae karena ragi tape selain mengandung jenis khamir juga mengandung jenis kapang mengkonversi  gula sederhana menjadi etanol oleh jenis khamir. Mikroorganisme yang  terdapat  di  dalam  ragi  tape  adalah  kapang  Amylomyces  rouxii,  Mucor  sp., dan  Rhizopus  sp.;  khamir  Saccharomycopsis  fibuligera,  Saccharomycopsis malanga,  Pichia  burtonii,  Saccharomyces  cerevisiae,  dan  Candida  utilis;  serta bakteri Pediococcus sp. dan Bacillus sp. (Kusnadi dan Syulasmi, 2009).
Pada umumnya etanol diproduksi  dengan cara fermentasi dengan bantuan mikroorganisme  oleh  karena  itu  sering  disebut  sebagai  bioetanol.  Satu  diantara energi  alternatif  yang  relatif murah  ditinjau  aspek  produksinya  dan  relatif  ramah lingkungan  adalah  pengembangan  bioetanol  dari  limbah-limbah  pertanian (biomassa) yang mengandung banyak lignocellulose seperti limbah sabut kelapa. (Hermiati,  2010).  Etanol  atau  etil  alkohol  C 2 H 5 OH  merupakan  cairan  tak berwarna  dengan  karakteristik  antara  lain  mudah  terbakar,  larut  dalam  air, biodegradable , dan tidak karsinogenik (Kusnadi, 2009).

## 3. METODOLOGI
Limbah  serat  kelapa  sawit  diperoleh  dari  PT.  PN  CPO  ( Crude  Palm  Oil )
Pelaihari, Kalimantan Selatan. Prereatment serabut kelapa sawit dan netralisasi hidrolisat  dilakukan  di  Laboratorium  Operasi  Teknik  Kimia  Program  Studi Teknik  Kimia  dan  Untuk  hidrolisis  dan  fermentasi  di  Laboratorium  Fitapatologi Fakultas Pertanian Universitas Lambung Mangkurat Banjarbaru.
Serabut  kelapa  sawit  kering  yang  didapat  langsung  dari  limbah  industri pengolahan  CPO  dikeringkan  terlebih  dahulu  pada  suhu  80°C  selama  3  jam. selanjutnya  didinginkan  di  desikator.  kemudian  dipotong  dengan  ukuran  kecil- kecil  0,5-1  cm  dan  dihaluskan  lagi  menggunakan  blender    kemudian  ditimbang sebanyak 90 gram.
Perlakuan  awal  basa    Padatan  NaOH  ditimbang  sebanyak  10  gram  dan dilarutkan  sampai  500  ml  akuades  dalam  gelas  beaker  (a)  (2%  w/v)  dan dimasukkan  serabut  kelapa  sawit  sebanyak  90  gram  kemudian  perendaman didiamkan selama 24 jam dan ditutup pada bagian atasnya dengan aluminium foil dan cling wrap. Perlakuan awal untuk asam, larutan H 2 SO 4 95% sebanyak 10,5 ml
232   INFO TEKNIK, Volume 16 No. 2  Desember 2015
diambil  dan  dimasukkan  ke  gelas  beaker  (b)  lalu  akuades  ditambahkan kedalamnya  sebanyak  489,5  ml  (2%  v/v)  dan  dimasukkan  potongan-potongan serabut kelapa sawit dimasukkan ke dalam kedua gelas tersebut masing-masing 90 gram  dan  ditutup  pada  bagian  atasnya  dengan  aluminium  foil  dan  cling  wrap kemudian  dilakukan  pemanasan  yang  disertai  dengan  pengadukan  menggunakan Hot  plate  stirrer dengan  suhu  operasi  100°C  selama  60  menit  dan  selanjutnya diambil  padatannya  dengan  kertas  saring  dan  ditimbang  lagi.  Setelah  dilakukan perlakuan awal serabut itu disaring, diambil serabutnya dan dimasukkan ke dalam oven selama  4 jam dengan suhu 80°C lalu didinginkan pada suhu kamar beberapa saat.
Padatan  hasil  delignifikasi  diambil  sebanyak  25  gram  dalam  500  ml  (5% w/v) dan dimasukkan ke dalam gelas erlenmeyer dan dicampurkan dengan larutan H 2 SO 4 (2%  v/v)  kemudian  dilakukan  proses  hidrolisis  selama  120  menit  pada suhu  115°C,  120°C  dan  125°C.  Produk  yang  diperoleh  kemudian  didinginkan sampai suhu kamar.
Padatan  dan  cairan  dipisahkan  dengan  menggunakan  kertas  saring. Hidrolisat  diambil  dan  dibagi  ke  dalam  3  buah  erlenmeyer  masing  masing  di  isi dengan  hidrolisat  sebanyak  100  ml.  Kemudian  tiap  erlenmeyer  ditambahkan NaOH 1 N hingga pH hidrolisat mencapai 5.
Botol  kaca  yang  akan  dijadikan  tempat  fermentasi  di  sterilisasi  dengan autoclave pada suhu 121°C selama 45 menit.
Hasil  produk  yang  telah  didinginkan  dalam  gelas  beaker  masing- masingnya  ditutup  aluminium  foil    dan  cling  wrap,  kemudian  ragi  tapaekering ditambahkan kehidrolisat dimana penambahannya sebanyak 0,23% total gula dan ditambahkan  ditambahkan  NPK  sebagai  sebanyak  0,06%  total  gula.  Inkubasi dilakukan  di  dalam  erlenmeyer  250  ml  menggunakan  Botol  kaca dengan  shaker kecepatan 128 rpm pada 24 jam pertama. Erlenmeyer ditutup dengan cling warp dan aluminium foil. Dan didiamkan selama 48 jam.

## Analisis dan Karakterisasi
a. Analisis kandungan glukosa Metode Luff-Schoorl (SNI 01-2891-1992)
b.  SEM  ( Scanning  Electron  Microscope ),  dilakukan  untuk  mengetahui  struktur dan morfologi sampel sebelum dan sesudah treatment .
c.  XRD  ( X-Ray  Diffraction ),  dilakukan  untuk  mengetahui  struktur  kristal  dari sampel sampel sebelum dan sesudah treatment .
Crystalinity Index dihitung dengan cara
CrI= 100%.....................................................................................(1)
Keterangan:
CrI = Crystallinity Index
I002 = Kristal Iam = Amorph
d.  Analisis  kandungan  bioetanol,  dengan  menggunakan Gas  Chromathography (GC).

## 4. HASIL DAN PEMBAHASAN
Karakterisasi Serat Kelapa Kelapa Sawit ( Fiber Cake ) Sebelum dan Sesudah

## Pretreatment
Skema pretreatment yang  dilakukan  terhadap  serat  kelapa  sawit  untuk mengkarakterisasi serat kelapa sawit adalah sebagai berikut:
(a) Serat dipotong dan dihaluskan (b) Pretreatment asam (c) Serat kelapa sawit setelah preatment asam
Gambar 2. Pretreatment Bahan Baku Serat Kelapa Sawit ( Fiber Cake )
Serat  kelapa  sawit  yang  telah  dilakukan pretreatment dan  sebelum pretreatment dapat  dikarakterisasi  dengan  menggunakan analisa  SEM  ( Scanning Electron  Microscope )  dan  XRD  ( X-Ray  Diffraction ).  Analisis  SEM  digunakan untuk mengetahui struktur morfologi dari serat kelapa sawit sebelum dan sesudah proses pretreament. Hasil  analisis  SEM    pada  serat  kelapa  sawit  sebelum  dan sesudah  proses pretreament dapat  dilihat  pada  Gambar  3,  Gambar  4  yang disajikan dibawah ini:
Gambar 3. SEM image dari serat kelapa sawit sebelum pretreatment
(a) Perbesaran 250x dan (b) Perbesaran 500x
Gambar 4. SEM Image dari serat kelapa sawit sesudah pretreatment Asam (a) Perbesaran 250x dan (b) Perbesaran 500x
b ) 5 kV   x500  100 ﬩ μm a ) 5 kV   x250  100 ﬩ μm a ) b ) 5 kV   x250  100 ﬩ μm
5 kV   x500  100 ﬩ μm a ) b ) 5 kV   x250  100μm 5 kV   x500  100μm
Pada  Gambar  3. terlihat  serat  kelapa  sawit  pada  perbesaran    250x  dan perbesaran 500x , serat masih berbentuk mulus dan tidak pecah hal ini dikarenakan serat    kelapa  sawit  masih  terikat  oleh  lignin,  hemiselulosa  dan  komponen  lain yang  mengikat  selulosa  (Sundari  dkk,  2012). Gambar  4.  merupakan  gambar  dari serat  kelapa  sawit  yang  telah  dilakukan pretreatment asam  yakni  dengan menggunakan  asam  H 2 SO 4 2% dengan  pemanasan  pada  suhu  100°C  selama  60 menit. Pada gambar 4.4 terlihat serat mengalami perubahan struktur menjadi lebih kasar  dan  pecah,  sama    halnya yang  terjadi  dengan pretreatment basa , hal  ini terjadi    karena  larutan  H 2 SO 4 dapat  menghilangkan  kandungan  komponen- komponen yang mengikat selulosa seperti lignin dan hemiselulosa.
Analisa  XRD  ( X-Ray  Diffraction ),  dilakukan  untuk  mengetahui  struktur kristal  selulosa  dan  mengetahui Crystalinity  Index (CrI)  serat  kelapa  sawit sebelum dan sesudah pretreatment . Serat kelapa sawit mengandung serat selulosa di dalam struktur penyusunnya, (memiliki) karakteristik peak 2Ɵ = 18,7° (selulosa I),  22,4 ° (selulosa II) (Yu dkk, 2008). Dari Tabel 1. Dapat dilihat intensitas serat kelapa sawit pada peak 18,7° dan 22,4 °,  sebagai berikut:
Tabel 1. Karakteristik Serat Kelapa Sawit Sebelum dan sesudah Pretreatment dengan metode analisa XRD
Sampel Karakteristik Peak CrI(%) AmorpH (18,7°) Kristal (22,4°) FC 150 260 42,30% FC- Pretreatment Asam 149 291 48,79% Perubahan  struktur  serat  kelapa  sawit  sebelum  dan  sesudah pretreatment terlihat  karena  terjadi  perubahan  komponen  amorph  (Hemiselulosa  dan  Lignin) pada  serat  kelapa  sawit  menjadi  kristal  (selulosa) , pada  Tabel  1  dapat  dilihat kenaikan  derajat  kristalinitas  dari  serat  kelapa  sawit  sebelum  di pretreatment dan serat yang sudah di pretreatment . Hal ini dikarenakan hilangnya kandungan lignin dan  hemiselulosa  setelah  proses pretreatment dan  mengalami  kenaikan  nilai crystalinity  index .  Untuk crystalinity index serat  kelapa  sawit  sebelum pretreatment adalah  42,30%  dan  setelah  di pretreatment asam  48,79%. Pretreatment asam pada serat  kelapa sawit dapat membuka kandungan lignin dari
serat  kelapa  sawit,  karena  H 2 SO 4 dapat  merestrukturisasi amorphous  cellulose menjadi crystalline cellulose (Zhou dkk, 2009) .

## Pengaruh Suhu terhadap Kadar Gula dari Hasil Hidrolisis
Proses  hidrolisis  pada  penelitian  ini    menggunakan  variasi  suhu  yaitu  : 115°C,  120°C  dan  125°C.  Tujuan  dari  variasi  suhu  ini  adalah  untuk  mengetahui suhu  optimal  pada  hidrolisis.  Hidrolisis  ini  sendiri  menggunakan  asam  H 2 SO 4 dengan  konsentrasi  2%  (v/v)  dengan  waktu  hidrolisis  selama  2  jam.  Hasil hidrolisis yang diambil adalah cairan hidrolisat, yang kemudian dianalisa dengan metode luff-schoorl.
Tabel 2. Hasil Analisis Gula metode Luff-Schoorl
No. PerlakuanAwal Suhu ( 0 C) Kadar Gula Total (%) 1 Asam 115 5,89 2 Asam 120 7,03 3 Asam 125 6,84
Berdasarkan  tabel  diatas  dapat  diketahui  kadar  gula  terbesar    pada hidrolisis asam yang sebelumnya telah dilakukan pretreatment asam menunjukan kadar  gula  yang  terus  meningkat  seiring dengan  meningkatnya  suhu , kadar  gula tertinggi terdapat pada temperatur 120°C dengan nilai kadar gula sebesar 7,03%. Hal  ini  membuktikan  bahwa  dengan  bertambahnya  suhu  maka  kadar  gula  yang dihasilkan  akan  bertambah  namun  terjadi  penurunan  pada  suhu  125°C.  Hal  ini dikarenakan  kadar  gula  yang  dihidrolisis  telah  mencapai  titik  optimumnya  pada temperatur 120°C dan kadar gula akan cenderung menurun apabila telah mencapai kadar  gula  optimum  yang  dihasilkan  pada  proses  hidrolisis  asam , dan  glukosa akan  terdegradasi  menjadi  senyawa  lain  yakni  furfural  dan  hidroksimetilfurfural dan bereaksi lebih lanjut membentuk asam formiat.

## Fermentasi  Hasil Hidrolisis Serat Kelapa Sawit
Proses  fermentasi  dilakukan  selama  tiga  hari  untuk  melihat  kadar bioetanol yang dihasilkan.
Hidrolisat  yang dihasilkan dari proses hidrolisis pada suhu 115°C, 120°C dan  125°C  dilakukan  netralisasi  dilakukan  dengan  NaOH  konsentrasi  1  N. Netralisasi  dilakukan  bertujuan  untuk  menyesuaikan  kondisi  perkembangbiakan
mikroba  yang  berupa Saccharomyces  cerevisiae ,  dimana  pH  optimum pertumbuhan Saccharomyces cerevisiae berkisar antara pH 4,5 – 5,5. Kadar gula hidrolisat  yang  sebelumnya  dilakukan pretreatment asam  memilki  kadar  gula sebesar 5,89% (v/v), 7,03% (v/v), dan 6,94 % (v/v), Larutan hidrolisat yang sudah diketahui  kadar  gulanya  difermentasi  menggunakan  ragi  tape,  di  mana penambahannya  sebanyak  0,23%  total  gula  dan  ditambahkan  NPK  sebagai campurannya  sebanyak  0,06%  total  gula.  Hasil  dari  fermentasi  selama  3  hari dianalisa  dengan  metode  gas  kromatografi,  uji  ini  bertujuan  untuk  mengetahui kadar bioetanol yang diperoleh dari hasil fermentasi secara akurat. Berikut adalah skema fermentasi yang dilakukan pada penelitian ini dapat dilihat dibawah ini:
(a) Cairan Hidrolisat (b) Netralisasi Cairan Hidrolisat pH 5
(c) Penimbangan Ragi Tape dan NPK (d) Hidrolisat difermentasi dengan  ragi  tape  dan  nutrient
NPK
(e) Fermentasi selama 1 hari menggunakan shaker orbital
(f) Hasil fermentasi berupa Bioetanol

## oetanol
Gambar 5. Fermentasi hidrolisat serat kelapa sawit dengan ragi tape dan Nutrient NPK selama 3 hari

## 238   INFO TEKNIK, Volume 16 No. 2  Desember 2015
Berikut adalah data hasil uji bioetanol yang disajikan dengan gambar dan tabel hasil uji sebagai berikut
Tabel 3. Hasil Uji Gas Kromatografi fermentasi selama 3 hari larutan hidrolisat pada suhu 115°C pretreatment asam
Peak Ret. Time Area Height Conc Unit Mark Name 1 7,004 21488 959 2,226 % Etanol Total 21488 959
Gambar 6. Hasil Uji Gas Cromathography fermentasi selama 3 hari larutan hidrolisat pada suhu 115°C pretreatment asam
Tabel 4. Hasil Uji Gas Kromatografi fermentasi selama 3 hari larutan hidrolisat pada suhu 120°C pretreatment asam
Peak Ret. Time Area Height Conc Unit Mark Name 1 7,004 25116 1143 2,523 % Etanol Total 25116 1143
Gambar 7. Hasil Uji Gas Cromathography fermentasi selama 3 hari larutan hidrolisat pada suhu 120°C pretreatment asam
Tabel 5. Hasil Uji Gas Kromatografi fermentasi selama 3 hari larutan hidrolisat pada suhu 125°C pretreatment asam Peak Ret. Time Area Height Conc Unit Mark Name 1 7,021 23517 1022 2.392 % Etanol Total 23517 1022
Gambar 8. Hasil Uji Gas Cromathography fermentasi selama 3 hari larutan hidrolisat pada suhu 125°C pretreatment asam
Tabel 6. Hasil analisa kadar etanol pada bioetanol  dengam metode Gas
Cromathography (GC) Sampel pretreatment Temperatur Kadar etanol (%) 1 Asam 115 2,226 2 Asam 120 2,392 3 Asam 125 2,253
Berdasarkan  hasil  GC  di  dapat  kadar  etanol  pada  hidrolisat  yang sebelumnya  dilakukan pretreatment asam  masing  masing  sebesar  2,392  (%v/v), 2,226% (v/v) dan  2,253 % (v/v). Dari hasil uji GC dapat dikatakan bahwa kadar bioetanol yang dihasilkan kecil, rata rata sekitar 2%, hal ini di sebabkan oksidasi bioetanol  menjadi  asetaldehid  dan  selanjutnya  dioksidasi  menjadi  asam  asetat. Kondisi  ini  akan  mengakibatkan  media  fermentasi  semakin  asam    (terjadi perubahan  pH)  sehingga  membuat  kadar  bioetanol  menjadi  kecil.  Adapun  hal yang  dapat  menyebabkan  kecilnya  kadar etanol  yang  didapat  adalah  karena  sifat bioetanol  sendiri  yang  mudah  menguap  hal  ini  dapat  terjadi  ketika  pada  saat pengemasan sampel dan pengiriman sampel.

## Kesimpulan
1. Proses pretreatment memegang  peranan  yang  sangat  penting  dan  berperan besar dalam suatu usaha pendegradasian lignin pada proses pembuatan etanol dari bahan baku berlignoselulosa khususnya adalah serat kelapa sawit . Dari hasil pretreatment terlihat  bahwa  treatment  sangat  perlu  dilakukan  untuk merobek  lignin  pada  serat  kelapa  serta  membuat  struktur  yang  amorph menjadi  kristal  (perhitungan Crystalinity  index sehingga  didapat  nilai  CrI).
Hal ini sesuai dengan hasil uji SEM dan uji XRD.
2. Dari hasil penelitian ini dapat di simpulkan suhu terbaik untuk hidrolisis baik pada pretreatment dengan asam  yang menghasilkan kadar gula terbesar ada pada  suhu  120  °C  dan  kadar  etanolnya  7,03%  (v/v)  dan  kandungan  gulanya sebesar 9,69% (v/v)
3. Kadar etanol yang dihasilkan dari pretreatment asam pada suhu 115 °C, 120 °C, dan 125 °C masing masing sebesar 2,226%, 2,523% dan 2,392 %,.

## DAFTAR PUSTAKA
Ach Kusairi, S., Ni’mah, L., 2015, “Utilization Fibers and Palm Kernel Shells and Tapioca Adhesive as Matrix in the Manufacture of Composite Boards as an Alternative  Raw  Material  in  Furniture  Industry”,  International  Journal  of ChemTech  Research,  CODEN  (USA):  IJCRGG,  ISSN:  0974-4290,  Vol. 8.,No.4, Hal 1645-1655. www.sphinxsai.com
http://sphinxsai.com/2015/ch_vol8_no4/2/(1645-1655)V8N4.pdf
Darnoko, Potensi Pemanfaatan Limbah Lignoselulosa Kelapa Sawit Melalui Biokonversi, Berita Pen. Perkeb. 2, 1992, 85-97.
Daud,  W.  R.  W.  &  Rosdanelli,  200,  “Through  drying  of  oil  palm  empty  fruit bunches (EFB) fiber using superheated steam”, Silva, M.A., Rocha, S.C.S., Mujumdar A.M., eds , 2027-2034.
Groggins, P.  H. 1998. Unit Process in Organic Syntetic. 6 ed. Tokyo:  Mc Graw- Hill,Ltd.
Holtzapple,  M.  T.,  Davidson,  R.  R.,  JR,  L.  L.  L.,  Granda,  C.  B.  2004.  Methods And System For Pretreatment And Processing Of Biomass. US Patent No. 2004/0168960 A1.
Iranmahboob,  J.,  Nadim,  F.  &  Monemi,  S.  2002.  Optimizing  acid-hydrylisis:  a critical step for production of etanol from mixed wood chips. Biomass and Bioenergy , 401-404.
Kusnadi, Syulasmi, A. 2009. Pemanfaatan Sampah Organik Sebagai Bahan Baku Produksi Bioetanol Sebagai Energi Alternatif . Bandung patent application. Mosier,  N.,  Wyman,  C.,  Dale,  B.,  Elander,  R.,  M.,  Holtzapple,  Y.  L.  &  Ladish, M.,  2005,  “Features  of  promisisng  technologies  for  pre  treatment  of lignosellulosic biomass, bioresour”. Technology , 673-686.
Mussatto, S.I., Roberto, I.C., 2004 . “Alternatives for detoxification of dilute-acid lignocellulosic hydrolyzates for use in fermentative process” . Bioresource Technology , 93, 1-10.
Ni’mah, L., Ach Kusairi, S., 2014, “Biogas Dari Campuran Limbah Ampas Tahu Dan Kotoran Sapi: Efek Volatil Solid”, Prosiding Seminar Nasional Industri Kimia  dan  Sumber  Daya  Alam,  ISBN    978-602-70195-0-8,  Program  Studi Teknik  Kimia  Fakultas  Teknik,  Universitas  Lambung  Mangkurat, Banjarbaru.
Ni’mah,  L.,  2014,  “Biogas  From  Solid  Waste  of  Tofu  Production  and  Cow Manure  Mixture:  Composition  Effect”,  Jurnal  CHEMICA,  Jurnal  Teknik Kimia,  Vol.1  No.  1,  2014,  Hal.  1-9,  ISSN:  2355-875X  e-ISSN:2355-8776, Prodi Teknik Kimia, Universitas Ahmad Dahlan, Yogyakarta.
http://journal.uad.ac.id/index.php/CHEMICA/article/view/500 Ni’mah,  L., 2014, “ Study Kinetika  Peruraian  Partikel  Pada  Pemanfaatan  Limbah Ampas  Tahu  Dan  Kotoran  Sapi  Sebagai  Material  Pembuatan  Biogas”, Jurnal  INFO  -  TEKNIK,  Vol.  15  No.  1  Th.  2014,  Juli  2014,  Hal.  45-60,
ISSN:  0853-2508  (Print)  e-ISSN:  2459-996X  (Online),  Fakultas  Teknik Universitas Lambung Mangkurat, Banjarmasin. http://ejournal.unlam.ac.id/index.php/infotek/article/view/1027/939
Osvaldo.  S.,  S,  P.  P.,  Faizal,  M.  2012.  Pengaruh  Konsentrasi  Asam  dan  Waktu pada  Proses  Hidrolisis  dan  Fermentasi  pembuatan  Bioetanol  dari  Alang- alang. Teknik Kimia, 18 , 56-57.
Sun,  Y.,  Cheng,  J.  2002.  Hydrolysis  of  lignincellulosic  material  for  ethanol production: A review. Bioresource Technology .
Taherzadeh,  M.  J.,  Karimi,  K.  2007.  Process  for  ethanol  from  lignocellulosic materials 1: Acid-based hydrolysis processes. BioResources 2 , 472-499. Zhou, Wenbing. 2009 . “The Structure Characterization of Cellulose Xanthogenate Derived  from  The  Straw  of  Eichhornia  crassipes”. Bioresource Technology 100, 5366-5369.