Hasanuddin Makasar, Sulawesi Selatan. Lasryza A., dan Sawitri D (2012), Pemanfaatan fly ash Batubara sebagai Adsorbent emisi gas CO pada kenderaan bermotor, Jurnal Teknik POMITS Vol.1, No. 1, hal 1 – 6, Surabaya. Maryanto,  D.,  Mulasari,  S.A.,  dan  Suryani,
D  (2009),  Penurunan  Kadar  Emisi  Gas Buang  Karbon  Monoksida  (CO)  dengan Penambahan  Arang  Aktif  Pada  Kenderaan Bermotor  di Yogyakarta, KESMAS UAD ,  3 (3), 198 – 205. Nasir W., N., S.,  Nurhaeni dan Musafira (2014), Pemanfaatan arang aktif kulit pisang kapok ( musa normalis )  sebagai  adsorben  untuk menurunkan  angka  peroksida  dan  asam lemak  bebas  minyak  goreng  bekas ,Online
Journal of Natural Science, Vol 3, No. 1, hal 18 – 30, ISSN 2338 – 0950. Pujiyanto (2010), Pembuatan karbon aktif super
dari batu bara dan tempurung kelapa,
Program Studi Teknik Kimia, FakultasTeknik, Universitas Indonesia, Depok. Retno.  D.,  (2008), Limbah Kulit Pisang Kepok Sebagai Bahan Baku Pembuatan Ethanol ,
Monograft,  Penerbit  UPN  Veteran,  Jawa Timur, ISBN : 978-602-9372-06-9 SNI (1995), Arang Aktif Teknis, Standar Nasional Indonesia ,  No.  06-3730-1995,  Departemen Perindustrian RI: hal 29 – 57. Sutardi,  T,  (2008), Teknik Pengukuran Udara Ambien .  URL:  http://www.ccitonline.com/ mekanikal/tiki-print_article.php?articleid=97
Wardhana,  Wisnu  Arya,  (2001), Dampak Pencemaran Lingkungan .  Penerbit  ANDI.
Yogyakarta.
Widyastuti A., Sitorus B dan Jayuska A (2013), Karbon  aktif  dari  limbah  cangkang  sawit sebagai adsorben gas dalam biogas fermentasi anaerobic sampah organik , Journal JKK , Vol
2 No.1 hal 30 – 33, ISSN 2303 – 1077. Wu, J., (2004), Modeling Adsorption of Organic Compounds on Activated Carbon ,Multivariate Approach, UnemaUniversity, Sweden.

## Produksi Bioetanol Dari Limbah Kulit Kopi Menggunakan Enzim
Zymomonas Mobilis Dan Saccharomyces Cereviseae Saisa 1* ,  Maliya Syabriana 2 1,2 Program Studi Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Serambi Mekkah Jln. Tgk Imum Lueng Bata, Banda Aceh 23245
* Koresponden email : saisa@serambimekkah.ac.id
Diterima: 15 Desember 2017
Disetujui: 18 Desember 2017
Abstract. The availability of coffee leather waste is quite large in Aceh, because coffee processing will produce 65% coffee beans and 35% of coffee leather waste, while coffee production in Central Aceh in 2013 reaches a total of 26 thousand tons. Coffee skin waste has fiber content of 65.2%. The purpose of this study is expected to create a new source of renewable energy that is environmentally friendly and can overcome the scarcity of fuel. The process of making bioethanol is done by hydrolyzing the waste of coffee skin into glucose using HCl catalyst. Furthermore, glucose is fermented into bioethanol using Saccharomyces cereviseae and Zymomonas Mobilis bacteria. The variables performed were fermentation time of 5, 7 and 9 days, starter concentration 5%, 10% and 15% and ratio of enzyme combination of Saccharomyces cereviseae and Zymomonas mobilis (1: 2, 1: 1, 2: 1). This study is expected to find the best yield and ethanol content when compared with no enzyme combination. Keywords : Bioethanol, Hydrolysis, Fermentation, Waste of coffee skin, enzyme
Abstrak. Ketersediaan limbah kulit kopi cukup besar di Aceh, karena pada pengolahan kopi akan menghasilkan 65% biji kopi dan 35% limbah kulit kopi, sedangkan produksi kopi di Aceh Tengah pada tahun 2013 mencapai total 26 ribu ton. Limbah kulit kopi mempunyai kandungan serat sebesar 65,2%. Tujuan penelitian ini diharapkan terciptanya sumber energi baru terbarukan yang ramah lingkungan dan dapat mengatasi kelangkaan BBM. Proses pembuatan bioetanol dilakukan dengan menghidrolisis limbah kulit kopi menjadi glukosa menggunakan katalis HCl. Selanjutnya glukosa difermentasikan menjadi bioetanol menggunakan bakteri Saccharomyces cereviseae dan Zymomonas Mobilis . Variabel yang dilakukan adalah waktu fermentasi 5, 7 dan 9 hari, konsentrasi starter 5%, 10% dan 15% dan rasio kombinasi enzim Saccharomyces cereviseae dan Zymomonas mobilis (1:2, 1:1, 2:1). Penelitian ini diharapkan dapat menemukan kondisi yield dan kadar etanol terbaik jika dibandingkan dengan tanpa kombinasi enzim.
Kata kunci : Bioetanol, Hidrolisis, Fermentasi, Limbah kulit kopi, enzim

## Pendahuluan
Biomassa  merupakan  sumber  energi terbarukan  yang  saat  sekarang  ini  sedang memperoleh perhatian tinggi. Faktor lingkungan, alasan  politik,  dan  keamanan  yang  mampu mengurangi ketergantungan pada minyak mentah impor,  memiliki  peranan  penting  dalam  proses pemanfaatan  sumber  daya  terbarukan  ini.  Salah satu  contoh  bahan  yang  dapat  digunakan  untuk memproduksi bioetanol adalah limbah kulit kopi jenis  robusta  dan  arabika  yang  banyak  terdapat
di daerah Aceh Tengah dan sekitarnya.Salah satu sentra produksi kopi nasional yang cukup terkenal dengan  kopi specialty -nya  adalah  Kabupaten Aceh Tengah yang terletak di Provinsi Aceh. Kopi asal  Kabupaten  Aceh  Tengah  terkenal  dengan Kopi  Gayo  yang  sudah  mendapatkan  sertifikasi Indikasi Geografis (Mawardo, dkk., 2013).
Bioetanol memiliki kelebihan dibanding dengan BBM,  diantaranya  memiliki  kandungan  oksigen yang  lebih  tinggi  (35%)  sehingga  terbakar  lebih sempurna, benilai oktan lebih tinggi (118) dan lebih
ramah lingkungan karena mengandung emsisi gas CO lebih rendah 19-25% (Indartono, 2005). Selain itu bioetanol dapat diproduksi oleh mikroorganisme secara terus menerus. Produksi bioetanol di berbagai Negara  telah  dilakukan  dengan  menggunakan bahan  baku  yang  berasal  dari  hasil  pertanian  dan perkebunan (Sarjoko, 1991).
Berbagai upaya telah dilakukan dalam mencari bahan bakar alternatif lain dari sektor non pangan untuk  pembuatan  bioetanol.  Bahan  selulosa memiliki  potensi  sebagai  bahan  bakar  alternatif pembuatan etanol. Salah satu contohnya adalah limbah kulit kopi. Ketersediaan limbah kulit kopi cukup  besar  di  Aceh,  karena  pada  pengolahan kopi akan menghasilkan 65% biji kopi dan 35% limbah  kulit  kopi,  sedangkan  produksi  kopi  di Aceh  Tengah  pada  tahun  2013  mencapai  total 26  ribu  ton.  Limbah  kulit  kopi  mempunyai kandungan serat sebesar 65,2% (Melyani, 2009).
Berlatar belakang produksi kopi di Kabupaten Aceh  Tengah  yang  sangat  besar  tersebut maka  pengelolaan  limbah  menjadi  hal  yang sangat  penting  untuk  dijadikan  kebijakan  bagi perkebunan kopi pada umumnya dan kopi rakyat pada khususnya agar dalam pengolahan kopi dapat memproduksi kopi yang melimpah dengan tetap memperhatikan  keseimbangan  dan  kesehatan
lingkungan  melalui  pemanfaatan  bahan  baku limbah seperti limbah kulit kopi menjadi bahan yang  sangat  bermanfaat.  Diharapkan  dengan penelitian  ini  dapat  dihasilkan  solusi  untuk bioetanol  sebagai  sumber  energi  terbarukan, murah dan ramah lingkungan ( go green ).

## 2. Tinjauan Pustaka
2.1 Prospek Limbah Kulit Kopi
2.1.1 Buah Kopi Buah kopi dibedakan menjadi beberapa jenis tergantung spesies tanaman yang menghasilkannya. Kopi  yang  banyak  dikembangkan  di  Indonesia meliputi  kopi  robusta  ( Coffea  canephora )  dan arabika  ( Coffea  arabica ).  Diantara  kedua  jenis kopi ini, kopi robusta lebih banyak dikembangkan karena tahan terhadap penyakit karat kopi, buah yang  dihasilkan  lebih  tinggi,  dan  juga  lebih adaptif sehingga bisa ditanam di dataran rendah. Buah  kopi  memiliki  beberapa  bagian  yang bisa  terlihat  jika  dilakukan  pemotongan  secara membujur. Bagian-bagian buah kopi bisa dilihat pada Gambar 1. Bagian utama dalam buah kopi adalah kulit luar buah yang berwarna merah saat masak (epikarp), lapisan lendir buah (mesokarp), cangkang  kopi  (endokarp),  dan  embrio  kopi. Epikarp dan mesokarp kopi memiliki kandungan
Gambar 1. Struktur Kopi (Otieno, 2009)
ramah lingkungan karena mengandung emsisi gas CO lebih rendah 19-25% (Indartono, 2005). Selain itu bioetanol dapat diproduksi oleh mikroorganisme secara terus menerus. Produksi bioetanol di berbagai Negara  telah  dilakukan  dengan  menggunakan bahan  baku  yang  berasal  dari  hasil  pertanian  dan perkebunan (Sarjoko, 1991).
Berbagai upaya telah dilakukan dalam mencari bahan bakar alternatif lain dari sektor non pangan untuk  pembuatan  bioetanol.  Bahan  selulosa memiliki  potensi  sebagai  bahan  bakar  alternatif pembuatan etanol. Salah satu contohnya adalah limbah kulit kopi. Ketersediaan limbah kulit kopi cukup  besar  di  Aceh,  karena  pada  pengolahan kopi akan menghasilkan 65% biji kopi dan 35% limbah  kulit  kopi,  sedangkan  produksi  kopi  di Aceh  Tengah  pada  tahun  2013  mencapai  total 26  ribu  ton.  Limbah  kulit  kopi  mempunyai kandungan serat sebesar 65,2% (Melyani, 2009).
Berlatar belakang produksi kopi di Kabupaten Aceh  Tengah  yang  sangat  besar  tersebut maka  pengelolaan  limbah  menjadi  hal  yang sangat  penting  untuk  dijadikan  kebijakan  bagi perkebunan kopi pada umumnya dan kopi rakyat pada khususnya agar dalam pengolahan kopi dapat memproduksi kopi yang melimpah dengan tetap memperhatikan  keseimbangan  dan  kesehatan
lingkungan  melalui  pemanfaatan  bahan  baku limbah seperti limbah kulit kopi menjadi bahan yang  sangat  bermanfaat.  Diharapkan  dengan penelitian  ini  dapat  dihasilkan  solusi  untuk bioetanol  sebagai  sumber  energi  terbarukan, murah dan ramah lingkungan ( go green ).

## 2. Tinjauan Pustaka
2.1 Prospek Limbah Kulit Kopi 2.1.1 Buah Kopi Buah kopi dibedakan menjadi beberapa jenis tergantung spesies tanaman yang menghasilkannya. Kopi  yang  banyak  dikembangkan  di  Indonesia meliputi  kopi  robusta  ( Coffea  canephora )  dan arabika  ( Coffea  arabica ).  Diantara  kedua  jenis kopi ini, kopi robusta lebih banyak dikembangkan karena tahan terhadap penyakit karat kopi, buah yang  dihasilkan  lebih  tinggi,  dan  juga  lebih adaptif sehingga bisa ditanam di dataran rendah. Buah  kopi  memiliki  beberapa  bagian  yang bisa  terlihat  jika  dilakukan  pemotongan  secara membujur. Bagian-bagian buah kopi bisa dilihat pada Gambar 1. Bagian utama dalam buah kopi adalah kulit luar buah yang berwarna merah saat masak (epikarp), lapisan lendir buah (mesokarp), cangkang  kopi  (endokarp),  dan  embrio  kopi. Epikarp dan mesokarp kopi memiliki kandungan
Gambar 1. Struktur Kopi (Otieno, 2009)
air yang cukup tinggi, sehingga memiliki tekstur kulit yang lunak. Endokarp buah berupa cangkang berwarna putih dan keras.
Kopi  termasuk  tanaman  yang  menghasilkan limbah  hasil  sampingan  yang  cukup  besar  dari hasil  pengolahan.  Biji  kopi  secara  berurutan terlindungi  oleh  kulit  buah  ( Outer skin ), daging  buah  ( mesocarp )  ,  lapisan  lender,  kulit tanduk ( pactin layer ) dan kulit ari ( parchment ). Pengupasan kulit buah kopi ( pulping ) merupakan salah satu tahapan proses pengolahan kopi yang membedakan antara pengolahan kopi cara basah dengan  kering.  Mesin  pengupasan  kulit  kopi basah ( pulper ) digunakan untuk atau komponen kulit  buah  dari  bagian  kopi  berkulit  cangkang (Widyotomo, 2012).
2.1.2  Limbah Kopi
Potensi limbah yang diperoleh dari tahapan pengolahan kopi adalah kulit kopi yang terdiri atas kulit  buah  basah,  limbah  cair  yang  mengadung lendir,  dan  kulit  gelondong  kering  maupun cangkang kering. Limbah sampingan berupa kulit kopi  jumlahnya  berkisar  antara  50  -  60  persen dari hasil panen. Bila hasil panen sebanyak 1000 kg  kopi  segar  berkulit,  maka  yang  menjadi  biji kopi sekitar 400-500 kg dan sisanya adalah hasil sampingan berupa kulit kopi (Efendi dan Harta, 2014).
Kulit gelondong kering yang terdiri dari kulit luar  dan  kulit  buah  mengandung  gula  reduksi, gula non pereduksi dan senyawa pektat masing- masing  sebesar  12,4%;  2,02%  dan  6,52% (Wilbaux,  1963  dalam  Widyotomo,  2012)  dan 10,7%  protein  kasar  serta  20,8%  serat  kasar (Elias,  1979  dalam  Widyotomo,  2012).Limbah kulit  kopi  mempunyai  kandungan  serat  sebesar 65,2  %.  (Siswati,  dkk.,  2012).  Dengan  proses fermentasi,  mikroorganisme  akan  mengubah glukosa setelah proses hidrolisis menjadi etanol. Delapan puluh dua persen luasan area perkebunan kopi  di  Indonesia  didominasi  oleh  kopi  jenis Robusta, sedangkan sisanya sebesar 18% berupa kopi Arabika (Widyotomo, 2012).
Kulit  buah  kopi  merupakan  limbah  dari pengolahan  buah  kopi  untuk  mendapatkan  biji kopi  yang  selanjutnya  digiling  menjadi  bubuk kopi.  Kandungan  zat  makanan  kulit  buah  kopi dipengaruhi oleh metode pengolahannya apakah
secara  basah  atau  kering  seperti  terlihat  pada Tabel 1. Kandungan zat makanan kulit buah kopi berdasarkan  metode  pengolahan.  Pada  metode pengolahan  basah,  buah  kopi  ditempatkan pada tanki mesin pengupas lalu disiram dengan air,  mesin  pengupas  bekerja  memisahkan  biji dari  kulit  buah.  Sedangkan  pengolahan  kering lebih  sederhana,  biasanya  buah  kopi  dibiarkan mongering pada batangnya sebelum dipanen. Selanjutnya  langsung  dipisahkan  biji  dan kulit  buah  kopi  dengan  menggunakan  mesin. Ketersediaan Bahan Baku Pemanfaatan limbah sebagai bahan bioetanol merupakan  alternatif  dalam  meningkatkan ketersediaan  bahan  bakar  minyak  di  Indonesia. Limbah mempunyai proporsi pemanfaatan yang besar  dalam  penghasil  bahan  bakar  minyak penganti BBM. Bahan bakar konvensional yang sering  digunakan  dalam  produksi  bahan  bakar minyak  sebagian  besar  berasal  dari  limbah  dan pencarian bahan yang belum lazim digunakan.
Menurut data statistik (BPS, 2013), produksi biji  kopi  di  Indonesia  mencapai  611.100  ton dan  menghasilkan  kulit  kopi  sebesar  1.000.000 ton. Jika tidak dimanfaatkan akan menimbulkan pencemaraan yang serius. Pengolahan cara kimia dengan amoniak (NH 3 ) disebut sebagai amoniasi. Keuntungan pengolahan ini, selain meningkatkan daya  cerna  juga  sekaligus  meningkatkan  kadar protein,  dapat  menghilangkan  aflatoksin  dan pelaksanaannya  sangat  mudah.  Kelemahannya pengolahan ini utamanya untuk pakan ruminansia. Amoniak  dapat  menyebabkan  perubahan komposisi  dan  struktur  dinding  sel  sehingga membebaskan ikatan antara lignin dengan selulosa dan  hemiselulosa  dan  memudahkan  pencernaan oleh  selulase  mikroorganisme.  Amoniak  akan terserap  dan  berikatan  dengan  gugus  asetil  dari bahan  pakan,  kemudian  membentuk  garam amonium  asetat  yang  pada  akhirnya  terhitung sebagai protein bahan. Struktur dinding sel kulit kopi  menjadi  lebih  amorf  dan  tidak  berdebu, sehingga menjadi lebih mudah di tangani.
Kulit kopi mempunyai kandungan BK=90.52, PK=6.27, LK=1.31, SK=34.11 dan TDN=57.20%. Namun demikian kulit kopi hanya sebagian kecil dimanfaatkan  sebagai  penghasil  bahan  bakar minyak  (bioetanol)  dan  sebagian  besar  lainnya dibuang  atau  dibenamkan  dalam  tanah  untuk
digunakan  sebagai  pupuk  organik  pada  lahan perkebunan.  Komposisi  kandungan  kulit  kopi dijelaskan dalam Tabel 2.
2.1.4  Prospek Ekonomis Pemanfaatan  limbah  pertanian  khususnya limbah  kulit  kopi  sebagai  bahan  baku alternatifproduksi  bioetanol  merupakan  suatu alternatif  dalam  meningkatkan  kesejahteraan masyarakat  dan  sangat  berdampak  ekomomis. Tanaman  kopi  adalah  salah  satu  komoditi pertanian yang mempunyai nilai ekonomis yang tinggi. Pada pengolahan kopi dihasilkan limbah berupa kulit buah kopi yang di manfaatkan petani sebagai  pupuk,  pakan  ternak  dan  bahan  baku produksi  bioetanol  (Zainuddin  dan  Murtisari 1995). Dalam kondisi segar buah kopi terdiri dari kulit buah 45%, mucilage 10%, kulit biji 5% dan biji kopi 40% (Murni, dkk., 2008). Berdasarkan asumsi  Murni,  dkk.,  (2008)  berarti  60%  dari buah kopi adalah limbah. Total limbah kopi yang dihasilkan pada tahu 2010 mencapai 20.473 ton. Pemanfaatan  limbah  kopi  ini  antara  lain  dapat digunakan  sebagai  pakan  ternak  dan  sebagai bahan  baku  produksi  bioetanol  dalam  upaya meningkatkan  kesehatan  lingkungan.  Mustika, dkk.,  (2014)  mengungkapkan  bahwa  salah  satu alternatif  untuk  penyediaan  pakan  yang  murah dan kompetitif dapat melalui pemanfaatan limbah baik  hasil  pertanian  maupun  industri.Hasil analisis dilaboratorium Teknologi Industri Pakan Fakultas  Peternakan  Universitas  Andalas,  kulit buah kopi mengandung protein kasar 10.78% dan serat kasar 33.13%. Disamping itu kulit buah kopi mengandung lignin 24.67% dan selulosa 20.22% (Nuraini, ddk., 2015).
2.2  Produksi Bioetanol Bioetanol  dapat  dibuat  dari  berbagai bahanhasil  pertanian,  antara  lain  bahan  yang mengandungturunan  gula  (sakarin),  bahan  yang mengandungpati dan bahan yang mengandung selulosa  sepertikayu,  dan  beberapa  limbah pertanian  lainnya.  Bahan  yang  mengandung sakarin dapat langsung difermentasi, akan tetapi bahan yang mengandung pati dan selulosa harus dihidrolisis  terlebih  dahulu  menjadi  komponen yang  sederhana,  meskipun  pada  dasarnya fermentasi  dapat  langsung  menggunakan enzim  tetapi  saat  ini  industri  fermentasi  masih memanfaatkan  mikroorganisme  karena  cara ini jauh lebih mudah dan murah, mikroba yang banyak  digunakan  dalam  proses  fermentasi adalah  khamir,  kapang  dan  bakteri  (Krisno  dan Budyanto, 2002).
Hidrolisis yang paling sering digunakan untuk menghidrolisis selulosa adalah hidrolisis secara asam.  Beberapa  asam  yang  umum  digunakan untuk  hidrolisis  asam  antara  lain  adalah  asam sulfat  (H 2 SO 4 ),  asam  perklorat,  dan  HCl. Hidrolisis  asam  dapat  dikelompokkan  menjadi hidrolisis  asam  pekat  dan  hidrolisis  asam  encer (Taherzadeh dan Karimi, 2007).
Penggunaan asam pekat pada proses hidrolisis selulosa  dilakukan  pada  temperatur  yang  lebih rendah  daripada  asam  encer.  Konsentrasi  asam yang  digunakan  adalah  10–30%  (Zimbardi, 1997).  Temperatur  reaksi  adalah  100 o C dan membutuhkan  waktu  reaksi  antara  2–6  jam. Temperatur yang lebih rendah meminimalisasi degradasi gula. Keuntungan dari penggunaan asam pekat  ini  adalah  konversi  gula  yang  dihasilkan tinggi,  yaitu  bisa  mencapai  konversi  90% (Badger,  2002),  kemudian  glukosa  difermentasi
digunakan  sebagai  pupuk  organik  pada  lahan perkebunan.  Komposisi  kandungan  kulit  kopi dijelaskan dalam Tabel 2.
2.1.4  Prospek Ekonomis Pemanfaatan  limbah  pertanian  khususnya limbah  kulit  kopi  sebagai  bahan  baku alternatifproduksi  bioetanol  merupakan  suatu alternatif  dalam  meningkatkan  kesejahteraan masyarakat  dan  sangat  berdampak  ekomomis. Tanaman  kopi  adalah  salah  satu  komoditi pertanian yang mempunyai nilai ekonomis yang tinggi. Pada pengolahan kopi dihasilkan limbah berupa kulit buah kopi yang di manfaatkan petani sebagai  pupuk,  pakan  ternak  dan  bahan  baku produksi  bioetanol  (Zainuddin  dan  Murtisari 1995). Dalam kondisi segar buah kopi terdiri dari kulit buah 45%, mucilage 10%, kulit biji 5% dan biji kopi 40% (Murni, dkk., 2008). Berdasarkan asumsi  Murni,  dkk.,  (2008)  berarti  60%  dari buah kopi adalah limbah. Total limbah kopi yang dihasilkan pada tahu 2010 mencapai 20.473 ton. Pemanfaatan  limbah  kopi  ini  antara  lain  dapat digunakan  sebagai  pakan  ternak  dan  sebagai bahan  baku  produksi  bioetanol  dalam  upaya meningkatkan  kesehatan  lingkungan.  Mustika, dkk.,  (2014)  mengungkapkan  bahwa  salah  satu alternatif  untuk  penyediaan  pakan  yang  murah dan kompetitif dapat melalui pemanfaatan limbah baik  hasil  pertanian  maupun  industri.Hasil analisis dilaboratorium Teknologi Industri Pakan Fakultas  Peternakan  Universitas  Andalas,  kulit buah kopi mengandung protein kasar 10.78% dan serat kasar 33.13%. Disamping itu kulit buah kopi mengandung lignin 24.67% dan selulosa 20.22% (Nuraini, ddk., 2015).

## 2.2  Produksi Bioetanol
Bioetanol  dapat  dibuat  dari  berbagai bahanhasil  pertanian,  antara  lain  bahan  yang mengandungturunan  gula  (sakarin),  bahan  yang mengandungpati dan bahan yang mengandung selulosa  sepertikayu,  dan  beberapa  limbah pertanian  lainnya.  Bahan  yang  mengandung sakarin dapat langsung difermentasi, akan tetapi bahan yang mengandung pati dan selulosa harus dihidrolisis  terlebih  dahulu  menjadi  komponen yang  sederhana,  meskipun  pada  dasarnya fermentasi  dapat  langsung  menggunakan enzim  tetapi  saat  ini  industri  fermentasi  masih memanfaatkan  mikroorganisme  karena  cara ini jauh lebih mudah dan murah, mikroba yang banyak  digunakan  dalam  proses  fermentasi adalah  khamir,  kapang  dan  bakteri  (Krisno  dan Budyanto, 2002).
Hidrolisis yang paling sering digunakan untuk menghidrolisis selulosa adalah hidrolisis secara asam.  Beberapa  asam  yang  umum  digunakan untuk  hidrolisis  asam  antara  lain  adalah  asam sulfat  (H 2 SO 4 ),  asam  perklorat,  dan  HCl. Hidrolisis  asam  dapat  dikelompokkan  menjadi hidrolisis  asam  pekat  dan  hidrolisis  asam  encer (Taherzadeh dan Karimi, 2007).
Penggunaan asam pekat pada proses hidrolisis selulosa  dilakukan  pada  temperatur  yang  lebih rendah  daripada  asam  encer.  Konsentrasi  asam yang  digunakan  adalah  10–30%  (Zimbardi, 1997).  Temperatur  reaksi  adalah  100 o C dan membutuhkan  waktu  reaksi  antara  2–6  jam. Temperatur yang lebih rendah meminimalisasi degradasi gula. Keuntungan dari penggunaan asam pekat  ini  adalah  konversi  gula  yang  dihasilkan tinggi,  yaitu  bisa  mencapai  konversi  90% (Badger,  2002),  kemudian  glukosa  difermentasi
dengan  menggunakan  bakteri  atau  ragi  yang dapatmengkonversi gula menjadi bioetanol.
Proses fermentasi gula hasil hidrolisis kulit  kopi  menjadi  bioethanol  menggunakan bakteri Zymomonasmobilis adalah  bakteri  yang berbentukbatang,  termasuk  dalam  bakteri  gram negatif,  tidakmembentuk  spora,  dan  merupakan bakteri yangdapat bergerak (Lee, dkk., 1979).
Bakteri  ini  banyak  digunakan  di  perusahaan bioetanol  karena  mempunyai  kemampuan yang dapat melampaui ragi dalam beberapa aspek. Zymomonas Mobilis memiliki  beberapa kelebihan  dibandingkan  dengan Sacharomyces Cerevisieae yaitu: dapat tumbuh secara anaerob fakultatif  dan  mempunyai  toleransi  suhu  yang tinggi, mempunyai kemampuan untuk mencapai konversi  yang  lebih  tinggi,  tahan  terhadap kadar  etanol  yang  tinggi  dan  pH  yang  rendah, mampu menghasilkan yield etanol 92% darinilai teoritisnya. Suhu optimum proses fermentasi dengan menggunakan Zymomonas mobilis adalah pada kisaran pH 4-7. Bioetanol hasil fermentasi dapat  dimurnikan  lagi  dengan  proses  destilasi pada  suhu  80 o C  sesuai  dengan  kadar  yang diinginkan (Gunasekaran dan Raj, 1999).
3. Metode Penelitian Tahapan  penelitian  yang  akan  dilakukan dalam penelitian ini dimulai dari studi literarur, pengambilan bahan baku limbah kulit kopi yang di  datangkan  dari  Kabupaten  Aceh  Tengah, persiapan bahan baku mulai dari preparasi bahan sampai ketahap proses, tahapan proses terdiri dari proses  hidrolisis,  proses  fermentasi  dan  proses destilasi, serta tahapan akhir yaitu analisa bahan baku dan analisa produk.
3.1  Alat dan Bahan
Adapun alat yang digunakan dalam penelitian ini  diantaranya  yaitu:  Blender,  Ayakan  100 mesh,  Oven  shimadzu, Heating matel ,  satu  set Alat hidrolisis, satu set alat Destilasi sederhana, Neraca  analitik,  Thermometer  200 o C,  kompor listrik, pH meter, botol fermetasi, pH Universal, dan alat-alat gelas lainnya.
Bahan  yang  digunakan  dalam  penelitian  ini yaitu: Asam  klorida,  Natrium  hidroksida, Asam sulfat,  glukosa,  Urea,  Ezim Saccharomyces cereviseae dan Zymomonas mobilis .
3.2  Variabel Penelitian Variabel penelitian dibagi menjadi dua bagian yaitu variabel tetap dan variabel berubah. Adapun yang menjadi variabel tetap terdiri dari berat limbah kulit kopi sebesar 500 gram dan ukuran ayakan  100  mesh.  Sedangkan  yang  menjadi variabel  berubah  yaitu  konsentrasi  starter  (5 %v/v,  10  %v/v  dan  15  %v/v),  rasio  kombinasi enzim saccharomyces cereviseae dan zymomonas mobilis (1:2, 1:1 dan 2:1) dan waktu fermentasi (5 hari, 7 hari dan 9 hari).

## 3.3   Prosedur Penelitian
3.3.1 Persiapan Bahan Baku Limbah kulit kopi dibersihkan terlebih dahulu kemudian dikeringkan dengan menggunakan oven pada suhu 100 o C selama 2 jam, kemudian kulit kopi dihancurkan dengan menggunakan blender sehingga  diperoleh  hasil  berbentuk  serbuk, serbuk kulit kopi kemudian diayak menggunakan ayakan dengan ukuran 100 mesh dan dilakukan analisa kandungan sellulosa pada bahan dengan menggunakan alat spektrofotometer.
3.3.2  Proses Hidrolisis Bahan  serbuk  kopi  ditimbang  sebanyak  100 gram,  diambahkan  aquadest  dan  katalis  asam HCl  dengan  perbandingan  volume  20%  v/v hingga total larutan 1 liter, kemudian dimasukkan kedalam  labu  hidrolisis  dan  hidrolisis  dengan suhu  100°C  selama  4  jam,  dan  disaring  larutan hasil hidrolisis dan ambil filtrat untuk dianalisis kadar glukosanya dengan spektrofotometer.

## 3.3.3 Proses Fermentasi
Pengambilan  filtrat  dari  proses  hidrolisis sebanyak  500  ml  dan  tambahkan  NaOH  1  N hingga  pH  =  6,  Sampel  kemudian  disterilkan dalam autoklaf pada suhu 120°C selama 15 menit. Dinginkan  hingga  suhu  ruang,  dan  dimasukkan starter ( Saccharomyces cereviseae dan Zymomonas mobilis ) dengan volume starter 5, 10 dan 15 % (v/v) dan dikocok, lakukan juga untuk kombinasi perbandingan rasio enzim. Fermentasi larutan dengan cara memasukkan larutan ke dalam botol yang ditutup hingga rapat dan dihubungkan dengan selang gas yang dialirkan kedalam botol lain  yang  berisi  air,  fermentasi  sesuai  dengan variabel waktu fermentasi yaitu 5, 7 dan 9 hari
dengan suhu fermentasi 30°C, dan disaring dan ambil filtrat untuk proses destilasi.
3.3.4 Proses Destilasi Pengambilan filtrat hasil fermentasi kemudian dilakukan pemisahan berdasarkan titik didih yaitu destilasi  yang  dilakukan  pada  suhu  80 oC ,  hasil destilasi  kemudian  dilakukan  pengukuran  kadar alkoholnya.
3.3.5. Analisa Bahan baku dan Produk Analisa  bahan  baku  dilakukan  dengan
menggunakan  alat  spektrofotometri  sedangkan produk  yang  berupa  glukosa/gula  pereduksi di  analisa  dengan  menggunakan  metode spektrofotometri,  untuk  rendemen  produk  dan hasil destilasi dilakukan dengan mengukur kadar alkohol dengan menggunakan alkohol meter dan alat instrument GC-MS.
4. Hasil dan Pembahasan Hasil penelitian dari variabel proses yang telah dilakukan diperoleh nilai kadar alkohol tertinggi seperti ditampilkan dalam Gambar 2.
Gambar 2. Yield kadar alhokol pada variasi rasio
Gambar 2. Pengaruh waktu terhadap waktu fermentasi pada berbagai variasi rasio enzim
dengan suhu fermentasi 30°C, dan disaring dan ambil filtrat untuk proses destilasi.
3.3.4 Proses Destilasi Pengambilan filtrat hasil fermentasi kemudian dilakukan pemisahan berdasarkan titik didih yaitu destilasi  yang  dilakukan  pada  suhu  80 oC ,  hasil destilasi  kemudian  dilakukan  pengukuran  kadar alkoholnya.

## 3.3.5. Analisa Bahan baku dan Produk
Analisa  bahan  baku  dilakukan  dengan
menggunakan  alat  spektrofotometri  sedangkan produk  yang  berupa  glukosa/gula  pereduksi di  analisa  dengan  menggunakan  metode spektrofotometri,  untuk  rendemen  produk  dan hasil destilasi dilakukan dengan mengukur kadar alkohol dengan menggunakan alkohol meter dan alat instrument GC-MS.
4. Hasil dan Pembahasan Hasil penelitian dari variabel proses yang telah dilakukan diperoleh nilai kadar alkohol tertinggi seperti ditampilkan dalam Gambar 2.
Gambar 2. Yield kadar alhokol pada variasi rasio
Gambar 2. Pengaruh waktu terhadap waktu fermentasi pada berbagai variasi rasio enzim
Pada  konsentrasi  enzim  1:2  temperatur maksimal mencapai 30 o C, pada konsentrasi 1:1 temperatur maksimal mencapai 30.5 o C dan pada konsentrasi  2:1  temperatur  maksimal  mencapai 30.5 o C, sehingga temperatur sangat berpengaruh selama proses fermentasi berlangsung. Laju fermentasi  mikroba  sangat  sensitif  terhadap perubahan  pH.  Nilai  pH  yang  sesuai  di  dalam proses fermentasi etanol adalah 4,0 sampai 6,0. Pada tiap konsentrasi enzim dapat dilihat bahwa terjadi kenaikan temperatur untuk masing-masing waktu  fermentasi  (5  hari,  7  hari,  dan  9  hari). Hal  ini  disebabkan  karena  pada  setiap  waktu fermentasi  dari  masing-masing  konsentrasi enzim,  mengalami  kenaikan  nilai  alkohol,  yang berkisar antara 4% sampai dengan 8% pada rasio enzim yaitu 1:1.
Temperatur fermentasi yang dihasilkan sudah mencapai angka maksimal untuk sebagian proses fermentasi,  tetapi  tidak  bertahan  dalam  waktu yang lama  sehingga hanya dapat mengahasilkan etanol  dalam  jumlah  yang  mendaki  maksimum yaitu 9,04% (Siswati, dkk., 2012). Ketika proses fermentasi  berlangsung,  temperatur  maksimum tercapai 30,5 o C sedangkan temperatur minimum 28 o C untuk masing-masing subtrat. Temparatur maksimum  diperoleh  pada  dua  kondisi  rasio enzim  yang  digunakan  yaitu  pada  kombinasi rasio enzim 1:1 dan pada rasio enzim 2:1.
Manfaat dari hasil penelitian ini dimana produk bioethanol  yang  dihasilkan  dapat  digunakan sebagai  bahan  bakar  alternatif  pengganti  BBM, sehingga  mampu  mengatasi  kelangkaan  energi bahan  bakar.  Kelangkaan  energi  yang  selama ini  terjadi  sudah  menjadi  tatanan  pemikiran bagi  masyarakat  untuk  mampu  mengolah limbah menjadi sumber energi baru yaitu bioetanol,  Kesederhanaan  proses  yang  mampu dilakukan  oleh  berbagai  elemen  masyarakat sehingga  menjadi  kegiatan  rutin  setelah  selesai memproduksi biji kopi.

## 5. Kesimpulan
Dari  hasil  penelitian  yang  telah  dilakukan dengan  kondisi  proses  yang  telah  diaplikasikan pada penelitian dapat diambil beberapa kesimpulan sebagai berikut: 1.  Penggunaan kedua medium fermentasi yaitu saccharomyces cerevisiae dan zimomonas
mobilis pada  proses  pembentukan  entanol mampu menghasilkan hasil yang optimum,
2.  Kedua  mikroba  yang  digunakan,  baik  itu saccharomyces  cerevisiae  dan  zomomonas mobilis  memiliki  kemampuan  baik  dalam menghasilkan  etanol  yaitu  sebesar  8  % volume/volume, dan
3.  Variasi temperature dan derajat keasaman (pH) dapat meningkat seiring dengan meningkatnya jumlah  etanol  dan  kondisi  tersebut  terhenti disaat proses ferentasi dihentikan.
6. Luaran Penelitian Pelaksanaan  penelitian  ini  menghasilkan luaran  yang  berupa  produk  bioethanol  yang diperoleh  dari  hasil  fermentasi  limbah  kulit  kopi dengan  kandungan  gula  pereduksi  menggunakan saccharomyces cerevisiae dan zimomonas mobilis , sedangkan  luaran  lain  berupa  artikel  ilmiah  yang telah dilaksanakan pada seminar nasional.

## 7.  Ucapan Terima Kasih
Penulis  mengucapkan  terima  kasih  kepada Direktorat  Riset  dan  Pengabdian  Masyarakat (DRPM),  Kementerian  Riset,  Teknologi  dan Pendidikan  Tinggi  yang  telah  memberikan bantuan  dana  Hibah  Penelitian  Dosen  Pemula (PDP)  selanjutnya  ucapan  terima  kasih  kepada Universitas Syiah Kuala dan Universitas Serambi Mekkah  Banda  Aceh  yang  telah  memberikan dukungan  dan  fasilitas  sehingga  tercapainya target penelitian ini.
8. Daftar Pustaka Badan Pusat Statistik. 2013. Aceh Tengah Dalam Angka 2013 .  Direktorat  Pengembangan Potensi Daerah, Kabupaten Aceh tengah. Badger, P. C., 2002. Ethanol from Cellulose : A General Review . In Trend in New Cropsand New Uses., J.Jannick and A.Whipkey(eds). Alexandria,VA : ASHS Press. Departemen  Peternakan,  2010. Komposisi kandungan kulit kopi .  Laboratorium  Ilmu Makanan  Ternak  Departemen  Peternakan FP USU. Efendi, Z., dan Harta, L., 2014. Kandungan Nutrisi Hasil Fermentasi Kulit Kopi (Studi Kasus Desa Air Meles Bawah Kecamatan Curup Timur. Jurnal BPTP Bengkulu, Bengkulu.
Gunasekaran,  P.  and  Raj,  K.  C.  1999. Ethanol Fermentation Technology -Zymomonas mobilis .Current Science. Vol. 77, #1, 56-68 diambil dariGhani Arasyid dkk. Indartono,  Y.,  2005. Bioethanol, Alternatif Energi Terbarukan: Kajian Prestasi Mesin dan Implementasi di Lapangan .  Fisika, LIPI.
Krisno,  A  dan  Budyanto,  Moch.,  2002. mikrobiologi terapan . Malang: Universitas Muhammadiah Malang. Lee, K.J., Tribe, D.E. and Rogers, P.L., 1979. Biotechnol.  Lee,  K.J.,  Suku,  D.E.  dan Rogers, P.L, 1979. Biotechnol.Lett., 1 , 421. Lett1.,, 421. Mawardo, S., Retno, H., Aris, W., Soekadar, W., dan Yusianto. 2013. Panduan Budidaya dan Pengolahan Kopi Arabika Gayo . Gramedia Pustaka Utama: Jakarta. Melyani,  V.2009. Petani Kopi Indonesia Sulit Kalahkan Brazil .(http://www. tempointeraktif.com/hg/bisnis/2009/07/02/ brk,20090702-184943,id.html) diakses tanggal 27 Mei 2016.
Murni, R., Suparjo., Akmal dan Ginting, D.L., 2008. Buku Ajar Teknologi Pemanfaatan Limbah Untuk Pakan . Laboratorium Makanan  Ternak  Fakultas  Peternakan Universitas Jambi.
Mustika,  A.I.C.,  O.  Sjofjan.,  dan  E.  Widodo, 2014. Pengaruh Penambahan Tepung Kulit Buah Naga Merah (Hylocereus Polyrhyzus) dalam Pakan terhadap Penampilan Produksi Burung Puyuh (Coturnix Japonica) .  Skripsi.  Universitas  Brawijaya Malang.
Nuraini, Y.  Marlida,  Mirzah,  R.  Disafitri,  dan
R.  Febrian,  2015. Peningkatan Kualitas Limbah Buah Kopi dengan Phanerochaete chrysosporium sebagai Pakan Alternatif . Jurnal Peternakan Indonesia. Volume (17), issue 2.
Otieno,  2009. Struktur Kopi . http://blog. garasco.co.id/bagian-tentang-biji-kopi/ diakses 15 september 2016. Sarjoko.  1991. Bioteknologi Latar Belakang dan Beberapa Penerapannya .  Gramedia Pustaka Umum, Jakarta.
Siswati,  N.  D,  Yatim,  M.,  dan  Hidayanto,
R.  2012. Bioetanol dari Limbah Kulit Kopi dengan Fermentasi .  Jurnal  Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri, Universitas Pembangunan.
Taherzadeh,  Mohammad  J.  And  Keikhosro Karimi.2007. Enzyme-based Hydrolysis Processes for Ethanol from Lignocellulosic Materials : A review . Sweden : University of  Boras.  Department  of  Chemical Engineering. Widyotomo,  S.  2012. Potensi Dan Teknologi Diversifikasi Limbah Kopi Menjadi Produk Bermutu Dan Bernilai Tambah. Review Penelitian Kopi dan Kakao 1(1) 2013, hal 63-80.
Zainuddin,  D.  dan  T.  Murtisari,  1995. Penggunaan limbah agro-industri buah kopi (kulit buah kopi) dalam ransum ayam pedaging (Broiler) . Pros. Pertemuan Ilmiah  Komunikasi  dan  Penyaluran  Hasil Penelitian. Semarang. Sub Balai Penelitian Ternak  Klepu,  Puslitbang  Peternakan, Badan Litbang Pertanian. hlm. 71−78.
Zimbardi,  1997. Hidrolisis tandan kosong kelapa sawit menjadi bioethanol dengan asam pekat .  Jurnal  Universitas  Indonesia, UI Press.