PEMBUATAN BIOETANOL DARI BIJI BINTARO ( CERBERA manghas Lin.) DENGAN PROSES FERMENTASI RAGI DAN HIDROLISIS DENGAN ASAM  SULFAT
Imas Solihat dan Sri Redjeki Setyawati
Politeknik AKA Bogor, Jl. Pangeran Sogiri No.283, Tanah Baru, Bogor Utara, Jawa Barat, Indonesi

## Abstrak
The  process  of  making  bioethanol  from  Bintaro  seeds  (CERBERA  manghas  Lin.)  has  been  carried out  with  a  hydrolysis  process  through  a  sulfuric  acid  catalyst  at  a  temperature  of  60 o C  for  30  minutes  and fermentation using yeast. Obtained glucose levels of 1.43% with 1.0 M sulfuric acid catalyst. For 30 minutes of hydrolysis time, a glucose level of 8.8% was obtained after the Bintaro seeds were fermented. Fermentation time for 5 days at a temperatur 100 o C gives the ethanol content of 0.17%.
Key words: bioethanol, yeast, fermentation, hydrolysis

## PENDAHULUAN
Bintaro, ( Cerbera manghas L .) sinonim C.lactaria Ham., C.odollam Gaertn., dikenal sebagai salah satu tanaman tahunan  yang  banyak  digunakan  untuk penghijauan,  penghias  kota  dan  sekaligus sebagai bahan baku kerajinan bunga kering. Tanaman  ini  termasuk  tanaman  mangrove yang  berasal  dari  daerah  tropis  di  Asia, Australia,  Madagaskar,  dan  kepulauan sebelah  barat  Samudra  Pasifik.  Bagian  dari tanaman  yang  sering  digunakan  adalah akar, kulit batang, buah, biji dan daun.
Serat  biji bintaro mengandung lignin 28,30%,  ekstraktif  7,55%,  holoselulosa 65,47%  dan  α-selulosa  sebesar  56,76%. Kandungan  serat  yang  tinggi  pada  biji bintaro dapat dimanfaatkan menjadi produk yang  bernilai  ekonomis  seperti  bioetanol.
Mengingat  biji  bintaro  yang  mengandung kadar  serat  tinggi  dan  belum  dimanfaatkan maka  dipandang  perlu  bila  dilakukan penelitian  yang  bertujuan  untuk  membuat bioetanol  dari  biji  buah  bintaro.  (Sa’diyah, dkk., 2013)
Bioetanol  merupakan  sumber  energi yang  ramah  lingkungan  karena  memiliki angka  oktan  yang  lebih  tinggi  dibanding premium.  Bioetanol  dapat  dipergunakan sebagai  aditif  untuk  menggantikan tetra ethyl  lead (TEL)  atau  methyl  tertiary butyhl  ether  (MTBE)  yaitu  senyawa  yang berfungsi  sebagai  aditif  peningkat  nilai oktan  yang  mengandung  timbal  dan karsinogenik.  Penggunaan  Bioetanol  dapat mengurangi  efek  gas  rumah  kaca  karena siklus  emisi  gas  rumah  kaca  lebih  rendah 14-19% dibandingkan dengan premium.
Mikroorganisme
seperti ragi memainkan  peran  penting  dalam  bioetanol produksi  dengan  memfermentasi  berbagai macam  gula  menjadi  etanol.  Mereka digunakan  dalam  tanaman  industri  karena sifat  yang  berharga  dalam  hasil  etanol  (> 90,0%  hasil  teoritis),  toleransi  etanol  (> 40,0 g / L), etanol produktivitas (> 1,0 g / L /  jam), pertumbuhan media  yang sederhana dan murah dan  resistensi terhadap inhibitor dan  perlambatan  kontaminan  dari  kondisi pertumbuhan.  Sebagai  komponen  utama dalam  fermentasi,  ragi  mempengaruhi jumlah hasil etanol. (Nyoman, 2020)
Pembuatan bioetanol dari biji bintaro berlangsung melalui 2 tahap, yaitu melalui proses  hidrolisis  pati  biji  bintaro  menjadi glukosa  dan  dilanjutkan  dengan  proses fermentasi  glukosa  menjadi  etanol  dengan bantuan  ragi Saccharomyces  cerevisiae.
Manfaat  dari  bioetanol  adalah  sebagai campuran  bahan  obat  batuk  cair,  ekstrak herbal (tumbuh-tumbuhan), parfum, kosmetik,  desinfektan,  larutan  sterilisasi, tinta cetak, spirtus bakar juga bahan bakar kendaraan  yang  memperkecil  pencemaran udara (bahan bakar ramah lingkungan).
Penelitian ini bertujuan untuk membuat  bioetanol  dari  biji  buah  bintaro ( Cerbera  manghas  L .)  sebagai  bahan  baku setelah  mengalami  fermentasi  dengan  ragi, kemudian dihidrolisis dengan katalist H 2 SO 4 selama beberapa variasi waktu.

## METODE PENELITIAN
Pembuatan bioetanol pada umumnya melalui empat (4) tahap, yaitu:
Perlakuan  awal  biji  bintaro  yang termasuk berbahan serat sehingga diperlukan      hingga  memperoleh  gula sederhana.  Pada  penelitian  ini,  pengolahan awal  yang  dilakukan  adalah  pencucian, pengecilan  ukuran,  penjemuran,  kemudian penghalusan  biji  buah  bintaro  hingga menjadi  tepung  berukuran  25  mesh, dilanjutkan analisis proksimat.
Hidrolisis,  reaksi  hidrolisis  pada umumnya merupakan reaksi yang endoterm atau  memerlukan  kalor.  Prinsip  dari hidrolisis pati pada dasarnya yaitu pemutusan rantai polimer pati menjadi unit- unit dekstrosa (C 6 H 12 O 6 ). Pemutusan rantai polimer  untuk  membentuk  unit  dekstrosa ini  dapat  terjadi  melalui  beberapa  cara misalnya secara enzimatis, kimiawi ataupun kombinasi keduanya.
Hidrolisis asam dapat dibagi menjadi dua kelompok yaitu hidrolisis asam pekat  dan  hidrolisis  asam  encer.  Menurut Iranmahboob  dkk  (2002)  yang  mengatakan bahwa keuntungan utama hidrolisa menggunakan  asam  encer  adalah  tidak perlunya  recovery  asam  dan  tidak  adanya kehilangan asam dalam proses dan biasanya asam  yang  digunakan  pada  proses  ini adalah  HCl  atau  H 2 SO 4 pada  rentang
konsentrasi  2-5  %  pada  suhu  reaksi  ±
160  C. (Asteria, 2013)
Fermentasi  adalah  proses  bioetanol diproduksi menggunakan mikroba
Saccharomyces  cerevisiae (Minarni,  dkk,
2013)  ,  menghasilkan  etanol  dan  gas  CO 2 . Ragi Saccharomyces  cerevisiae banyak digunakan untuk meningkatkan hasil produksi  bioetanol  dari  gula  karena  tidak membutuhkan sinar matahari dalam pertumbuhannya. Saccharomyces cerevisiae dalam bentuk ragi dapat langsung digunakan sebagai inokulum pada kultivasi  etanol  sehingga  tidak  diperlukan penyiapan inokulum secara khusus (Salsabila,  dkk,  2013).  Fermentasi  alkohol adalah  proses  penguraian  glukosa  menjadi etanol  dan  CO 2 yang  dihasilkan  oleh aktifitas  suatu  jenis  mikroorganisme  yang disebut khamir dalam keadaan anaerob.
Proses  pemisahan  dan  pemurnian produk  dari  hasil  fermentasi  etanol  dengan cara  distilasi  untuk    mendapatkan  etanol. Proses  destilasi  dilakukan  dengan  cara mendidihkan  campuran  etanol  dan  air. Etanol  mempunyai  titik  didih yang lebih rendah  (78 ̊C)  dibandingkan air (100 ̊C) sehingga  etanol  akan  menguap  terlebih dahulu  dibandingkan  air,  selanjutnya  uap etanol dikondensasi

## Tahapan Kerja

## Persiapan bahan baku (tepung biji bintaro)
Biji  bintaro  dicuci  hingga  bersih  kemudian biji tersebut di iris tipis-tipis dan dikeringkan dibawah sinar matahari selanjutnya  irisan  biji  bintaro  yang  telah kering  dihaluskan  dengan  menggunakan blender  sehingga  menjadi  serbuk  halus. Tepung  biji  bintaro  yang  telah  halus kemudian diayak sampai berbentuk powder ukuran  25  mesh.  Analisis  proksimat  yang dilakukan adalah analisis kadar abu, analisis kadar  air,  analisis  kadar  lemak,  analisis kadar protein dan analisis kadar serat.

## Hidrolisis
Serbuk  biji  bintaro  diayak  sehingga diperoleh  hasil  yang  homogen.  Serbuk  biji kemudian dihidrolisis dengan menggunakan katalis  asam  (H 2 SO 4 0,1  ;  0,5  dan  1  M) sebanyak 10 gram dalam 100 ml pada suhu 60  C selama 30 menit, dengan menggunakan  water  bath  dan  dihitung kadar glukosa yang terbentuk Analisis kadar glukosa
Ditimbang 15  gram  sampel  hasil hidrolisis, dimasukkan  kedalam  labu  ukur  100  ml ditambah Pb asetat 3 % sebanyak 2 ml dan Na 2 CO 3 3%  sebanyak  2  ml,  dihimpitkan hingga  tanda  batas  lalu  disaring  kemudian
dipipet 5 ml sampel hasil saringan kedalam erlenmeyer  250  ml,  ditambahkan  25 mllarutan Luff kemudian dipanaskan selama  10  menit,  ditambahkan  2  gram  KI dan  25  mL  H 2 SO 4 4  N  sampai  warna larutan  berubah  menjadi  coklat,  kemudian dititrasi  dengan  larutan  natrium  tio  sulfat 0,1 N, dengan menggunakan indikator kanji 1%  sampai  warnanya  menjadiputih  susu dan dilakukan titrasi blanko.

## Fermentasi
Serbuk  biji  bintaro  dihidrolisis  dengan katalis asam sulfat (H 2 SO 4 )  dengan konsentrasi  gula  yang  tertinggi  dari  hasil optimasi  konsentrasi  hidrolisis  kemudian masing-masing  suspensi  dipanaskan  pada suhu  100  C  selama  30  menit  dan  1  jam, kemudian  dihitung  kadar  glukosa  yang terbentuk.  Hasil  hidrolisis  konsentrasi optimum  asam  sulfat  terhadap  serbuk  biji bintaro, ditambahkan NaOH, hingga pH 4 - 6,  kemudian  ditambahkan  ragi  komersial (Fermipan)  sebanyak  10%  dari  volume sampel, dan didiamkan selama 7 hari
- Destilasi
Hasil dari fermentasi yang didapat dimasukkan  kedalam  labu  destilasi,  Proses destilasi ini dijalankan pada suhu 70 - 80  C, kemudian dianalisis kadar etanolnya.
Konsentrasi  etanol  ditentukan  dengan  Gas Kromatografi (GC) pada temperatur 100  C.
Sebelum  sampel  diinjeksi  kedalam  GC terlebih  dahulu  mengukur  larutan  standar yang  akan  digunakan  sebagai  dasar perhitungan konsentrasi etanol.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil  analisis  proksimat  terhadap  biji buah  bintaro,  diperoleh  kadar  abu,  kadar air,  kadar  lemak,  kadar  protein  dan  kadar serat dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 2. Hasil Analisis Proksimat Biji Bintaro
Analisis Kadar (%)  Biji Buah
Kadar Abu Kadar Air Kadar Lemak
Kadar Protein Kadar Serat 2,23 0,23 51,87 0,94 384,1
Pada  Tabel  2  terlihat  kadar  abu sebesar 2,23%, kadar air sebesar 0,23% dan kadar  protein  sebesar  0,94%  dan  kadar lemak  51,87%,    serta  kadar  serat  384,1  %. Kadar  air  sangat  kecil  tidak  mengganggu proses hidrolisis dan fermentasi, sedangkan kadar  serat  sangat  besar,  cukup  untuk digunakan sebagai bahan pembuatan bioetanol.
Proses  hidrolisis  dilakukan  pada  3 variasi  kosnentrasi  asam  sulfat  (1;  0,5  dan 1M).  Hidrolisis  asam  dilakukan  untuk mengubah  selulosa  yang  terkandung  dalam biji  bintaro  (pati)  menjadi  glukosa.  Kadar glukosa  terbanyak  dihasilkan  pada  variasi asam  sulfat  dengan  konsentrasi  1M.  Asam sulfat  bertindak  sebagai  katalisator  untuk mempercepat  terjadinya  reaksi  hidrolisis. Hasil  analisis  mengenai  produksi  bioetanol dari  proses  hidrolisis  asam  dan  fermentasi dapat dilihat pada Tabel 2.
Tabel  2.  Kadar  glukosa  pada  suhu  60  C  selama 30 menit dengan variasi konsentrasi asam sulfat
Konsentrasi asam sulfat (M) Volume titran (mL) Kadar glukosa (%) 0,1 26,23 0,42 0,5 26,03 0,93 1 25,75 1,43
Dari  Tabel  1  atas  diketahui  bahwa kadar  glukosa  terbanyak  hasil  hidrolisa dicapai pada saat konsentrasi larutan H 2 SO 4
1,0  M  sebesar  1,43%.  Dalam  proses hidrolisis  gugus  H + dari  H 2 SO 4 akan mengubah  gugus  serat  dari  kulit  singkong menjadi gugus radikal bebas. Gugus radikal bebas  serat  yang  kemudian  akan  berikatan dengan  gugus  OH - dari  air  dan  bereaksi pada suhu 60 o C selama 30 menit yang akan
menghasilkan glukosa. Pada saat konsentrasi larutan H 2 SO 4 0,1 M kebutuhan
H + dari  H 2 SO 4 belum  mencukupi  sehingga tidak banyak terbentuk gugus radikal bebas dari  serat  biji  bintaro  dan  glukosa  yang dihasilkan  belum  maksimal.  (Nopita,  dkk, 2013) Semakin tingginya konsentrasi glukosa  maka  etanol  yang  akan  terbentuk akan semakin besar pula karena bahan yang akan  difermentasi  menjadi  etanol  adalah glukosa.
Penambahan  konsentrasi  asam  akan membentuk  lebih  banyak  radikal  bebas tetapi  konsentrasi  larutan  asam  yang  tinggi menyebabkan  semakin  sedikit  air  dalam komposisi larutan hidrolisis sehingga kebutuhan  OH - untuk  membentuk  glukosa berkurang. Selain itu konsentrasi asam yang tinggi  akan  menyebabkan  glukosa  dan senyawa  gula  lainnya  akan  terdegradasi menjadi  senyawa  HMF  (hidroksi  metil furfural) dan furfural yang akan membentuk asam  formiat  (Taherzadeh  dan  Karimi, 2007). Pembentukan glukosa juga dipengaruhi  oleh  waktu  hidrolisis.  Hasil analisis  mengenai  variasi  waktu  dapat dilihat pada Tabel 3.
Tabel 3. Hasil analisis variasi waktu pada konsentrasi asam sulfat 1 M
Waktu (menit) Volume titran (mL) Kadar glukosa (%) 15 19 2,51
30 22 8,80 60 26,20 2,10
Kadar glukosa diperoleh secara optimal  pada  waktu  hidrolisis  selama  30 menit  sebesar  8,80%.  Penetapan  kadar glukosa  dilakukan  dengan  menggunakan metode  luff  schrool.  Prinsip  penetapan kadar  glukosa  dengan  larutan  luff  schrool adalah menghitung banyaknya gula pereduksi  dengan  menentukan  kuprooksida dalam  larutan  sebelum  dan  sesudah direaksikan  dengan  gula  reduksi  dalam sampel  yang  dititrasi  dengan  na-thiosilfat. Mula  -  mula  kuprooksida  yang  berada dalam  reagent  akan  membebaskan  iod  dari garam  KI.  Banyaknya  iod  dapat  diketahui dengan  titrasi  menggunakan  Na-thiosulfat. Selisih banyaknya titrasi blanko dan sampel dapat  disesuaikan  dengan  tabel  yang menggambarkan  hubungan  banyaknya  Na- thiosulfat  dengan  banyaknya  gula  reduksi (Khopkar, 1999).
Pada  proses  fermentasi  digunakan khamir  jenis saccharomyces  cerevisiae yang  bersifat  fermentatif  (mengubah  gula menjadi glukosa secara anaerob).
Fermentasi  dilakukan  selama  7  hari  dan berlangsung secara anaerob. Proses fermentasi terjadi ditandai adanya gelembung  gas  karbondioksida  di  bagian pinggir tabung. Hasil dari proses fermentasi
dilakukan  destilasi  untuk  memisahkan campuran air dengan alkohol berdasarkan  perbedaan  titik  didih.  Hasil analisis  kadar  etanol  dapat  dilihat  pada Tabel 4.

## Tabel 4. Kadar alkohol hasil fermentasi selama 7 hari
Luas area sampel Luas area standar Kadar etanol (%) 224187 123332026 0,17
Kadar  etanol  pada  hari  ke  5  sebesar 0,17%.  Lamanya  waktu  fermentasi  akan menyebabkan  terjadinya  penurunan  kadar etanol  karena  pada  waktu  tertentu  akan terjadi  penumpukan  toksin.  Etanol  telah berubah  menjadi  asam  karena  adanya oksigen sehingga etanol teroksidasi menjadi asam asetat.

## KESIMPULAN
Dari  penelitian  yang  dilakukan  diperoleh konsentrasi  asam  sulfat  1,0  M  yang digunakan untuk proses hidrolisis mengasilkan glukosa sebesar 1,43%
Kadar  etanol  pada  kondisi  terbaik  pada penelitian ini didapat saat waktu fermentasi 30  jam  pada  temperatur  hidrolisis  100  C sebesar  8,80%,  dan  kadar  etanol  yang dihasilkan  dengan  waktu  fermentasi  5  hari sebesar 0,17%.

## DAFTAR PUSTAKA
Asteria  Apriliani  dan  Franky  Agustinus.
(2013).  “Pembuatan  Etanol  Dari Kulit  Pisang  Secara  Fermentasi”.
Jurnal Teknologi Kimia dan Industri,  Vol.  2,  No.  2.  Jurusan Teknik Kimia, Universitas
Diponogoro.
Astuty,  E.D.(1991).  Fermentasi  Etanol Kulit  Buah  Pisang.  Universitas Gajah Mada : Yogyakarta.
Iranmahboob,  J.,  Nadim,  F.,  Monemi,  S., 2002.  Optimizing  Acid-hydrolysis  : A  Crictical  Step  for  Production  of Ethanol  fromMixed  Wood  Chips. Biomass  and  Bioenergy,  22  :  401  – 404.
Khopkar  S.,  1999,  Konsep  Dasar  Kimia Analitik, UI press Minarni, N., Ismuyanto, B., Sutrisno. 2013.
Pembuatan Bioetanol dengan Bantuan  Saccharomyces  Cerevisiae dari  Glukosa  Hasil  Hidrolisis  Biji Durian  (Durio  Zhibetinus).  Kimia Student Journal. 1(1):36-42.
Nopita  Hikmiyati  dan  Noviea  Sandrie Yanie,  2013,  Pembuatan    Bioetanol
Dari Limbah Kulit Singkong
Melalui Proses Hidrolisa Asam Dan Enzimatis,  Jurusan  Teknik  Kimia,
Fak. Teknik, Universitas Diponegoro Nyoman I. Tika, 2020, Pembuatan Bioetanol, Jurusan Kimia Undhiksa Novia, M.Faizal,M.F
Anko dan D.H.Yogamina.  2011.  Hidrolisis Enzimatik  dan  Fermentasi  TKKS yang  didelignifikasi  dengan  Asam Sulfat  dan  NaOH  untuk  Produksi Etanol.Prosiding  seminar  nasional AVoER ke-3.451-46
Sa’diyah,  N.A.,  Purwanti,  Wijayawati  L.,
2013, Pengaruh Ekstrak dan Bintaro ( Cerbera odollan) terhadap Perkembangan Ulat Grayak
( Spodoptera  Litura ),  Jurnal  Sains dan Seni Pomits, 2 (2).
Salsabila,  U.,  Mardiana,  D.,  &  Indahyanti,
E. (2013). Kinetika reaksi fermentasi  glukosa  hasil  hidrolisis pati  biji  durian  menjadi  etanol. Kimia  Student  Journal,  2(1),  331- 336.
Seftian,  D.,  Antonius,  F.,  &  Faizal,  M.
(2012). Pembuatan ethanol dari kulit pisang menggunakan metode hidrolisis  enzimatik  dan  fermentasi. Jurnal Teknik Kimia, 18(1), 10-18. Taherzadeh  MJ,  Karimi  K.,  2007,  Acid- based  hydrolysis  processes  for ethanol from lignocellulosic materials:  A  review.  BioResources. 2:472–499.