Jurnal Teknik Kimia Vol. 28, No. 1, 2022, 1-9 e-ISSN: 2721-4885
DOI: https://doi.org/10.36706/jtk.v28i1.347
Online at http://ejournal.ft.unsri.ac.id/index.php/jtk

## Pembuatan Bioetanol Berbahan Baku Sabut Kelapa Menggunakan Metode Simultaneous Saccharification Fermentation

## Bioethanol Production from Coconut Husk by Using Simultaneous Saccharification Fermentation Method
Asyeni M. Jannah 1)* , Nuraini D. Pratiwi 1) , Titi Lahanda 1)
1 Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sriwijaya, Inderalaya – Indonesia
* Email: asyeni@ft.unsri.ac.id

## Abstrak
Bioetanol dapat dijadikan pengganti bahan bakar bensin dan terbuat dari berbagai jenis tanaman dan limbah yang mengandung selulosa. Salah satu limbah yang masih belum termanfaatkan secara maksimal adalah sabut kelapa. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisa pengaruh variasi konsentrasi H 2 SO 4 (5; 7; 10; 13 dan 15%) terhadap kadar lignin yang didegradasi pada proses delignifikasi serta pengaruh variasi enzim (2,5; 5; 7,5 dan 10 mL) yang digunakan terhadap kadar bioetanol yang dihasilkan pada proses Simultanous Saccarification and Fermentation (SSF) . Analisa kadar lignin dan selulosa pada proses delignifikasi menggunakan metode Chesson-Datta.  Kadar selulosa optimal didapatkan sebesar 54,25% serta kadar lignin sisa sebanyak 18,78% yang dihasilkan oleh sampel dengan melibatkan 13% H 2 SO 4 pada proses delignifikasi. Pada proses SSF melibatkan variasi enzim selulase dan Saccharomyces  cerevisiae serta  proses  fermentasi  dilakukan  selama  7  hari.  Analisa  kadar  bioetanol  hasil  dari proses  SSF  menggunakan  metode  densitas.  Dari  hasil  penelitian  didapatkan  kadar  bioetanol  maksimum  yang dihasilkan sebesar 42,63% pada sampel dengan perlakuan 10 mL enzim selulosa.

## Abstract
Bioethanol can be used as a substitute fuel for gasoline and made from various types of plants and waste which contain  cellulose.  One  of the  wastes  that  has not  been  utilized  optimally is coconut  husk.  This  study  aimed  to analyze the effects of H 2 SO 4 various concentrations (5; 7; 10; 13 and 15%) to the lignin content which degraded in delignification process as well as the effect of various enzyme (2,5; 5; 7,5 and 10 mL) used to bioethanol content that produced in Simultanous Saccarification and Fermentation process (SSF). The lignin and cellulose contents analyzed  by  using Chesson-Datta  method.  The  optimum cellulose content  was  54.25%  and  the  residual  lignin content  was  18.78%  which  produced  by  sample  treated  with  13%  H 2 SO 4 in  delignification  process.  The  SSF involved cellulose enzyme and Saccharomyces cerevisiae and the fermentation process was carried out for 7 days. Based on this study, maximum bioethanol content was 42.63% which produced by sample that treated with 10 mL cellulose enzyme.
Keterbatasan bahan bakar fosil ini termasuk ke dalam permasalahan global dan perlu ditanggulangi dengan  beberapa  cara,  salah  satunya  adalah menciptakan  bahan  bakar  alternatif  yang  bisa diperbaharui, dimana ketersediaannya dalam jumlah yang  tidak  terbatas,  memiliki  harga  yang  relatif murah  dan  kualitas  yang  baik  seperti  bahan  bakar fosil.
Energi  alternatif  yang  sangat  sederhana  dan telah  dikembangkan  saat  ini  adalah  bioetanol. Bioetanol  dapat  dihasilkan  dari  biomassa  seperti jagung (Tolulope Eunice, 2021), ubi (Chooklin et al., 2020; Kalsum & Juniar, 2018; Rizzolo et al., 2021; Vitus  &  Otaraku,  2020),  sagu  (Hung  et  al.,  2018; Rijal,  2020;  Widayanti.  et  al.,  2016)  dan    sorgum (Jiang et al., 2019; Klasson & Boone, 2021). Namun bioetanol  dari  bahan  baku  pati  masih  terkendala
Kata Kunci: bioetanol, delignifikasi, lignin, sabut kelapa, s imultanous s accarification and f ermentation (SSF).
Keywords: bioethanol, delignification, lignin, coconut husk, s imultanous s accarification and f ermentation (SSF).
1.   PENDAHULUAN
dengan  kepentingan  kebutuhan  pati  sebagai  bahan makanan.  Sehingga pembuatan  bioetanol  dialihkan ke generasi kedua, yaitu bioetanol yang terbuat dari biomassa  yang  mengandung  lignoselulosa,  seperti ampas  tebu  (Restiawaty  et  al.,  2020),  Jerami  padi (Gupta & Chundawat, 2020; Nurwahdah et al., 2015; Xing  et al.,  2018)  dan tandan  kosong  kelapa  sawit (Suhartini et al., 2022), biji cempedak (Irvan et al., 2016).  Sabut  kelapa  menjadi  limbah  yang  sangat potensial  sebagai  bahan  baku  pembuatan  bioetanol dikarenakan  pemanfaatannya  yang  belum  optimal. Produksi kelapa yang cukup melimpah di Indonesia yaitu  sebanyak  2.811.954  Ton  pada  tahun  2020 (Direktorat  Jenderal  Perkebunan,  2021)  dan sepertiga  dari  buah  kelapa  adalah  sabutnya. Sebagian  besar  hanya  dijadikan  limbah  yang ditumpuk  dan selanjutnya dibakar. Dengan pemanfaatan  sabut  kelapa  menjadi  bahan  baku bioetanol  akan  menjadikan  limbah  ini  lebih termanfaatkan dan bernilai ekonomis.
Pembuatan  bioetanol  dari  sabut  kelapa  ini mengandalkan  kandungan  selulosa  yang  terdapat pada  ikatan  lignoselulosa,  namun  harus  dilepas terlebih dahulu dengan cara mendegradasi kandungan  lignin  yang terdapat  pada  lignoselulosa sebagai  pembungkus  ikatan  antara  selulosa  dan hemiselulosa dikarenakan lignin akan menghambat kerja  katalis  pada  proses  hidrolisis.  Proses degdradasi  lignin  (delignifikasi)  merupakan  tahap perlakuan  awal  yang  dilakukan  pada  proses pembuatan  bioetanol  berbahan  baku  lignoselulosa. Kandungan selulosa pada sabut kelapa cukup besar yaitu  sebanyak  29-43  %  (Bolivar-Telleria  et  al., 2018).  Sabut  kelapa  dari  kelapa  yang  sudah  tua memiliki  kandungan  selulosa  lebih  banyak  sebesar 43,40  %  (Jannah  &  Asip,  2015)  dibandingkan dengan  sabut  kelapa  dari  buah  kelapa  yang  masih muda yaitu sebesar 32,80% (da Costa Nogueira et al., 2018).  Proses  delignifikasi  pada  penelitian  ini melibatkan  H 2 SO 4 dengan  variasi  konsentrasi sebesar  5,  7,  10,  13  dan  15%  (v/b).  keterlibatan H 2 SO 4 pada proses  ini  memiliki  keunggulan antara lain  tidak  perlu  menggunakan  konsentrasi  tinggi pada  proses  nya  serta  mampu  melarutkan  lignin lebih baik dibandingkan asam lemah (Kanani et al., 2018). Kadar selulosa, dan lignin sebagai hasil dari proses  delignifikasi  diuji  dengan  menggunakan metode Chesson-Datta.
Selanjutnya selulosa hasil proses delignifikasi memasuki  proses Simultanous  Saccarification  and Fermentation (SSF) . Proses  SSF  sangat  jarang digunakan  pada  proses  pembuatan  bioetanol berbahan baku lignoselulosa, bahkan belum pernah diterapkan  dalam  proses  pembuatan  bioetanol berbahan  baku  sabut  kelapa.  Sehingga  tujuan penelitian  ini  adalah  untuk  mengkaji  dan menganalisa  pengaruh  konsentrasi  H 2 SO 4 pada proses delignifikasi serta mengkaji dan menganalisa pengaruh  volume  enzim  selulosa  yang  digunakan pada  proses  SSF.  Pada  proses  ini  selulosa  akan
dihidrolisa  dengan  melibatkan  enzim  selulase dengan  variasi  konsentrasi  sebesar  2,5;  5;  7,5;  dan 10  mL  dan  langsung  di  fermentasi  menggunakan Saccharomyces cerevisiae pada satu tahapan proses. Penggunaan  enzim  selulosa  pada  proses  ini  selain ramah  lingkungan,  dan  lebih  optimal  dalam menghidrolisis  selulosa,  enzim  selulosa  juga  lebih ekonomis  dibandingkan  penggunaan  bahan  kimia. Pada  proses  SSF , proses  hidrolisa  selulosa  dan konversi  glukosa  dilakukan  secara  serentak sehingga  proses  konversi  bioetanol  akan  lebih singkat  dan  hemat  biaya  (Paulová  et  al.,  2014). Bioetanol  hasil  dari  proses  SSF  dianalisa  dengan menggunakan metode densitas.

## 2.   METODOLOGI PENELITIAN
Sabut  kelapa  yang  digunakan  berasal  dari tanaman  buah  kelapa  di  daerah  Banyuasin.    Sabut kelapa  yang  telah  diambil  dibersihkan  dari kotorannya,  dan  di  potong  kecil-kecil,  kemudian sabut  kelapa  dikeringkan  menggunakan  oven dengan  suhu  105˚C  selama  1  jam.  Sabut  kelapa digiling  dengan  mesin  penggiling  dan  kemudian diayak menggunakan alat siever untuk mendapatkan ukuran  80  mesh.  Pada  penelitian  ini  alat  yang digunakan  antara  lain:  Erlenmeyer,  beker  gelas, blender,  alat  pengayak,  autoklaf,  oven,  furnace, seperangkat alat distilasi, hot plate , piknometer, pH meter, neraca analitik, kertas saring, pipet tetes, labu ukur, dan termometer. Sedangkan bahan utama yang digunakan adalah sabut kelapa sebagai bahan baku, H 2 SO 4 , NaOH, aquadest, Saccharomyces cerevisiae, dan enzim selulase.

## 2.1. Proses Delignifikasi
Sabut  kelapa  sebagai  bahan  baku  dihaluskan dan dilakukan pengayakan hingga homogen menjadi 100 mesh. Sebanyak 50 g bubuk sabut kelapa akan dijadikan  sampel  dalam  penelitian  ini.  Selanjutnya sampel  akan  dicampurkan  larutan  H 2 SO 4 dengan variasi  konsentrasi  sebanyak  150  mL  pada  media Erlenmeyer berukuran 250 ml. Lalu ditutup dengan menggunakan alumunium foil. Selanjutnya panaskan menggunakan autoklaf dengan temperatur pemanasan  121˚C  selama  60  menit,  kemudian didinginkan  hingga  suhu  25˚C.  Cuci  sabut  kelapa dengan  menggunakan aquadest hingga  mencapai pH  7.  Kemudian  keringkan  sabut  kelapa  dengan menggunakan  oven  pada  suhu  120˚C  selama  20 menit.  Ulangi  langkah  sebelumnya  untuk  larutan NaOH 5%. Analisa kadar lignin dengan menggunakan
metode Chesson Datta (Taufikurahman & Delimanto, 2020).

## 2.2. Proses Simultaneous Saccharification
Fermentation
Hidrolisat dari proses delignifikasi selanjutnya dinetralkan  pH  nya  dengan  cara  melakukan
Jurnal Teknik Kimia, Vol. 28, No. 1, 2022
Pengaruh H 2 SO 4 Terhadap Kadar Lignin dan Glukosa Pada Pembuatan Bioetanol Menggunakan Metode Simultaneous Saccharification Fermentation
pencucian terhadap hidrolisat dengan menggunakan aquadest  hingga  pH  nya  mencapai  7.  Selanjutnya hidrolisat  dikeringkan  menggunakan  oven  pada suhu  110 o C  selama  7-8  jam  atau  sampai  massa hidrolisat  konstan.  Hidrolisat  berupa  bubuk  sabut kelapa  ini  selanjutnya  dimasukkan  ke  dalam Erlenmeyer  250  mL  dan  ditambahkan aquadest sebanyak  100  mL,  enzim  selulosa  dengan  variasi konsentrasi yang telah ditentukan dan Saccharomyces cerevisiae sebanyak 5 g. Kemudian dilakukan pengadukan dengan menggunakan shaker dengan  pengadukan  100  ppm  selama  10  menit. Pengadukan  dilakukan  untuk  membuat  campuran larutan  menjadi  homogen.  erlenmeyer  ditutup dengan  alumunium  foil  dan  pada  bagian  ujung Erlenmeyer  dipasang  selang  yang  dihubungkan  ke dalam  sumber  air  agar  ragi  mendapatkan  oksigen. Proses  inkubasi  dilakukan  selama  7  hari  dengan menggunakan  inkubator.  Setelah  7  hari  inkubasi maka  akan  dilakukan  analisa  untuk  mengetahui kadar  glukosa  sisa  yang  masih  terbentuk  setelah proses fermentasi.

## 2.3. Distilasi
Pada proses ini, larutan hasil proses SSF akan dimurnikan  untuk  mendapatkan  kadar  bioetanol yang murni. Tahapan pertama adalah persiapan alat distilasi  selanjutnya  larutan  distilat  dan  batu  didih dimasukkan  ke  dalam  labu  ukur  yang  telah dilengkapi dengan termometer. Kemudian labu ukur dihubungkan dengan kondensor dengan menggunakan  statif,  klem  dan  adaptor,  serta dibagian aliran keluar produk diletakkan erlenmeyer untuk menampung hasil distilat. Selanjutnya pasang selang  yang  dihubungkan  ke  kondensor  tempat aliran  air  masuk  dan  keluar.  Proses  distilasi berlangsung  pada  kondisi  operasi  dengan  suhu mencapai 80˚C selama 10 menit. Distilat yang sudah ditampung kemudian akan diukur volumenya. Hasil akhir  berupa  bioethanol  yang  nantinya  akan dianalisa  densitasnya  dan  konsentrasi  bioethanol yang terkandung didalamnya.

## 2.4. Analisa Proses

## Analisa Kadar lignin dan Selulosa
Analisa  kadar  lignin  dan  selulosa  dilakukan setelah  proses  delignifikasi  sampel  serbuk  kelapa menggunakan  H 2 SO 4 dengan  variasi  konsentrasi. Analisa  kadar  lignin  dan  selulosa  dilakukan menggunakan  metode  Chesson-Datta  (gambar  1). Selanjutnya dilakukan perhitungan untuk mendapatkan  kadar  lignin  dan  selulosa  dengan menggunakan rumus (1) dan (2).
𝐿𝑖𝑔𝑛𝑖𝑛 % = 𝑑−𝑒 𝑎 𝑥 100% (1)
𝑆𝑒𝑙𝑢𝑙𝑜𝑠𝑎 % = 𝑐−𝑑
𝑎 𝑥 100% (2)
Keterangan : a : Berat kering awal sampel sabut kelapa c : Berat residu sampel setelah direfluk dengan 0,5M H 2 SO 4 d  :  Berat  residu  sampel  setelah  diperlakukan  72% H 2 SO 4 e : Abu dari residu sampel

## Analisa Kadar Glukosa
Analisa  kadar  glukosa  dilakukan  untuk mengetahui  kadar glukosa  yang  didapat  pada hasil proses SSF , sehingga kadar glukosa yang dihasilkan merupakan  kadar  glukosa  sisa  setelah  proses  akhir atau  dengan  kata  lain  glukosa  yang  teridentifikasi merupakan glukosa yang tidak terkonversi menjadi bioetanol pada proses SSF . Metode yang digunakan untuk  menghitung  kadar  glukosa  adalah  metode Spektrofotometer  dengan  menggunakan  reagen nelson dan reagen fosfomolibdat (gambar 2).
Langkah-langkah  yang  dilakukan  dalam menganalisa glukosa adalah sebagai berikut:
a. Pembuatan kurva standar Tabung  reaksi  bersih  disiapkan  sebanyak  9 buah.  Masukkan  masing-masing  1  ml  glukosa standar  ke  dalam  tabung  reaksi,  dan  siapkan  1 tabung yang diisi dengan akuades blanko. Kemudian tambahkan 1 ml reagen nelson pada masing-masing tabung  reaksi.  Panaskan  semua  tabung  dengan menggunakan  penangas  air  mendidih  selama  20 menit. Selanjutnya dinginkan semua tabung hingga mencapai  suhu  25˚C.  Ketika  semua  tabung  telah dingin,  tambahkan  1  ml  reagen  fosfomolibdat  dan melarutkannya hingga endapan yang terbentuk larut kembali.  Kemudian  ukur  serapan  masing-masing larutan dan scan panjang gelombang dari 20 sampai dengan  600  nm,  serta  buat  kurva  larutan  standar yang  menunjukkan  hubungan  konsentrasi  glukosa dan absorban.
b. Penentuan gula pada sampel Reagen nelson sebanyak 1 ml ditambahkan ke dalam 1 ml larutan sampel. Selanjutnya diperlakukan seperti  larutan  untuk  pembuatan  kurva  baku. Kemudian  Jumlah  gula  reduksi  dapat  ditentukan berdasarkan  serapan  larutan  sampel  dan  kurva standar.
c. Pembuatan larutan pereaksi Nelson

## Nelson A
Na 2 CO 3 anhidrous 12,5 gram, garam Rochelle (Na-  K-Tartrat)  12,5  gram,  NaHCO 3 10  gram,dan Na 2 SO 4 anhidrat 100 gram dilarutkan ke dalam 350 ml  akuades.  Kemudian,  mengencerkannya  hingga volume 500 ml.

## Nelson B
CuSO 4 7,5 g dan 5 ml H 2 O dilarutkan ke dalam 50 ml akuades. Kemudian ditambahkan 1 sampai 2 tetes H 2 SO 4 pekat. Pereaksi Nelson
Pengaruh H 2 SO 4 Terhadap Kadar Lignin dan Glukosa Pada Pembuatan Bioetanol Menggunakan Metode Simultaneous Saccharification Fermentation
Nelson  A:  Nelson  B  =  25:1  (dibuat  baru setiap kali pakai). d. Pembuatan  larutan  Ammonium  Molibdat ((NH 4 )6MO 7 O 24 .4H 2 O)
Ammonium  molibdat  dalam  bentuk  padatan ditimbang  sebanyak  4  gram  dan  dimasukkan  ke dalam  beaker  gelas.  Kemudian  larutkan  dengan 50 ml akuades dan encerkan larutan ke dalam labu ukur 100 ml
Gambar 1. Diagram Analisa Chesson-Datta
Gambar 2 . Diagram Analisa Glukosa

## Analisa Densitas
Analisa densitas dilakukan untuk mendapatkan densitas  hasil  bioetanol  yang  kemudian  dengan menggunakan  table  konversi  densitas  dapat diketahui kadar bioetanol yang terkandung didalam produk. Analisa ini dilakukan dengan menggunakan metode hitung densitas secara stokiometri menggunakan piknometer.
Tahap  pertama  adalah  dengan  melakukan penimbangan piknometer yang kosong. Selanjutnya dinginkan akuades hingga suhu 20˚C dan masukkan ke  dalam  piknometer  kosong.  Kemudian  timbang piknometer  dan  akuades.  Buang  cairan  akuades yang  berada  di  dalam  piknometer  dan  kemudian piknometer  dikeringkan.  Selanjutnya  dinginkan sampel bioetanol hingga suhu 20˚C dan masukkan ke  dalam  piknometer.  Timbang  piknometer  dan sampel.

## 3.   HASIL DAN PEMBAHASAN
Pengaruh  Larutan  H 2 SO 4 Terhadap  Kadar
Lignin Pada Sabut Kelapa
Kadar  lignin  yang  dimiliki  oleh  sabut  kelapa sangat  berpengaruh  dengan  keberhasilan  konversi selulosa  menjadi  glukosa  pada  proses  hidrolisis. Gambar 3 dan 4 menunjukkan bahwa kadar selulosa semakin  bertambah  dan  kadar  lignin  semakin berkurang  seiring  dengan  bertambahnya  persen larutan  H 2 SO 4 .  Dapat  dilihat  bahwa  semakin banyaknya  larutan  asam  yang  digunakan  pada proses  hidrolisa,  maka  kandungan  lignin  yang terdapat  pada  sabut  kelapa  akan  semakin  menurun dan  juga  kandungan  selulosanya  akan  semakin meningkat.
1 g residu (a)
Proses Refluks dengan 150 mL H 2 O T = 100 o C, t = 2 jam Pengeringan residu
Proses refluks dengan 150 mL H 2 SO 4 0,5 M
T = 100 o C, t = 2 jam Pengeringan residu (c) Penambahan 10 ml H 2 SO 4 72%  t = 4 jam pengenceran menjadi 0,5M H 2 SO 4 Proses refluks T = 100 o C, t = 2 jam Pengeringan pengabuan residu  hingga berat konstan (e) T = 575 o C Pengeringan residu (d)
1 mL sampel Pemanasan menggunakan Waterbath t = 20 menit Reagen Nelson Pendinginan hingga 25 o C Pengukuran serapan larutan dan scan Panjang gelombang Reagen Fosfomolibdat
Pengaruh H 2 SO 4 Terhadap Kadar Lignin dan Glukosa Pada Pembuatan Bioetanol Menggunakan Metode Simultaneous Saccharification Fermentation
Gambar 3. Pengaruh Larutan H 2 SO 4 Terhadap
Kadar Lignin Pada Sabut Kelapa
Gambar 4. Pengaruh Larutan H 2 SO 4 Terhadap Kadar Selulosa Pada Sabut Kelapa
Pada  konsentrasi  H 2 SO 4 (5,  7,  10,  13)  % mengalami  penurunan  dalam  kandungan  lignin, tetapi  kemudian  mengalami  kenaikan  hasil  setelah konsentrasi H 2 SO 4 dinaikkan menjadi 15%. Hal ini dikarenakan  pada  konsentrasi  H 2 SO 4 15%  terjadi kenaikan  suhu  pemanasan,  sehingga  selulosa  yang terbentuk  ikut terdegradasi bersama  lignin. Penggunaan suhu 121 o C lebih efektif dalam proses pretreatment ,  karena  suhu  yang terlalu tinggi akan menyebabkan  terdegradasinya  selulosa,  sedangkan pada  suhu  rendah  maka  lignin  akan  sulit  untuk terdelignifikasi  sehingga  masih  menutupi  selulosa, dan  kadar  lignin  yang  berkurang  akan  sedikit (Permatasari  et  al.,  2014).  Begitu  pula  sebaliknya, untuk  kandungan  selulosa  pada  sabut  kelapa mengalami kenaikan pada konsentrasi H 2 SO 4 (5, 7, 10,  13)  %,  hal  ini  menunjukkan  bahwa  larutan H 2 SO 4 dapat  mendegradasi  lignin  dan  akan  larut dalam  larutan  pada  saat  dipanaskan  sehingga kandungan  selulosa  pada  sabut  kelapa  akan meningkat.  Kadar  lignin  dan  selulosa  pada  sabut kelapa yang terbaik didapatkan sebesar 18,78% dan 54,25% pada konsentrasi larutan H 2 SO 4 13%.
Hal  ini  dikarenakan  sabut  kelapa  diberi perlakuan fisik berupa pemanasan dan penambahan larutan  asam,  dikarenakan  lignin  mempunyai  sifat akan  melunak  dan  kemudian  menjadi  hangus  bila dipanaskan.  Persentase  kandungan  lignin  dan selulosa sabut kelapa sebelum dilakukan pretreatment  yaitu  sebesar  31,66%  dan  44,44  % (Asip  et  al.,  2016),  sehingga  pada  konsentrasi larutan H 2 SO 4 13% mampu menurunkan kandungan lignin sebesar 12,88% serta meningkatnya kandungan selulosa sebesar 9,81%.
Pengaruh Larutan H 2 SO 4 Terhadap Konsentrasi Glukosa
Konsentrasi  glukosa  pada  sabut  kelapa menunjukkan  indikasi  atau  jumlah  total  glukosa yang  terkandung  di  dalam  sabut  kelapa  yang dianalisa.  Konsentrasi  glukosa  yang  dimiliki  oleh sabut  kelapa tersebut mempengaruhi  jumlah  etanol yang  akan  dihasilkan.  Semakin  tinggi  konsentrasi glukosa  pada  sabut  kelapa  yang  dihasilkan  dari hidrolisis  maka  semakin  tinggi  pula  etanol  yang akan  dihasilkan  dari  proses  fermentasi  nantinya. Seperti terlihat pada Gambar 5.
Berdasarkan  pada  Gambar  5.  menunjukkan bahwa  larutan  H 2 SO 4 dan  NaOH  berpengaruh terhadap  konsentrasi  glukosa  yang  dihasilkan.  Hal ini  dikarenakan  semakin  banyak  lignin  yang terdegradasi  oleh  larutan  asam maka  selulosa  yang terbentuk  akan  semakin  banyak,  sehingga  glukosa yang dihasilkan dari proses fermentasi akan semakin banyak  pula.  Kandungan  glukosa  yang  terbaik  di dapatkan pada konsentrasi larutan H 2 SO 4 13% yaitu sebesar  13,23  ppm.  Hal  ini  dikarenakan  larutan H 2 SO 4 13%  sudah  cukup  untuk  melarutkan  lignin yang  terkandung  di  dalam  sabut  kelapa  sehingga selulosa  yang  terbentuk  akan  semakin  banyak.
Dimana  semakin  banyak  lignin  yang  terdegradasi maka akan semakin banyak selulosa yang terbentuk dan akan menghasilkan konversi selulosa ke glukosa semakin tinggi (Jannah & Aziz, 2017).
Pada  konsentrasi  H 2 SO 4 15%  mengalami penurunan kandungan glukosa, hal ini dikarenakan kandungan selulosa yang terbentuk pada konsentrasi H 2 SO 4 15%  tidak  sebanyak  pada  konsentrasi konsentrasi  H 2 SO 4 13%  seperti  yang  ditunjukkan pada gambar (4) dan kandungan lingnin yang masih terdapat pada sampel dengan perlakuan H 2 SO 4 15% lebih  tinggi  dibandingkan  dengan  sampel  yang diberi  perlakuan  awal  menggunakan  H 2 SO 4 sebanyak  13%  ditunjukkan  pada  gambar  (3).
Kandungan  lignin  yang  terkandung  pada  sampel sangat mempengaruhi proses SSF.
0 5 10 15 20 25 30 5 7 10 13 15
Konsentrasi H 2 SO 4 (%) K ad ar Li gn in (% ) 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 5 7 10 13 15
Konsentrasi H 2 SO 4 (%) K ad ar S e lu lo sa (% )
Jurnal Teknik Kimia, Vol. 28, No. 1, 2022
Pengaruh H 2 SO 4 Terhadap Kadar Lignin dan Glukosa Pada Pembuatan Bioetanol Menggunakan Metode Simultaneous Saccharification Fermentation
Gambar 5. Pengaruh Larutan H 2 SO 4 Terhadap Konsentrasi Glukosa Pada Sabut Kelapa
Hal  ini  dikarenakan  keberadaan  ikatan  lignin pada  lignoselulosa  membungkus  selulosa  dan hemiselulosa.  Sehingga  selulosa  dapat  berkontak dengan  pelarut  atau  katalis  dan  kemudian terkonversi menjadi glukosa akan terjadi hanya jika ikatan  lignin  sebagai  pembungkusnya  dapat didegdradasi. Sedikitnya kadar  lignin yang terkandung  didalam  sampel  menunjukkan  bahwa proses  delignifikasi  yang  melibatkan  H 2 SO 4 berlangsung  secara  maksimal,  sehingga  ikatan selulosa  akan  mudah  berkontak  dengan  enzim selulase  pada  proses  SSF.  Selain  itu,  konsentrasi enzim  juga  berpengaruh  terhadap  glukosa  yang terbentuk (Purwoko et al., 2017).
Pengaruh  Larutan  H 2 SO 4 dan  Konsentrasi Enzim Terhadap Kadar Bioetanol yang Dihasilkan
Dari hasil  proses  SSF,  produk  bioetanol  yang dihasilkan dianalisa menggunakan metode densitas. Berdasarkan  pada  Gambar  6  menunjukkan  bahwa densitas  yang  paling  rendah  didapat  pada  sampel dengan  delignifikasi  menggunakan  konsentrasi H 2 SO 4 sebesar  13%  dan  10  ml  enzim  pada  proses SSF  yaitu  0,93  gr/ml.  Apabila  densitas  yang dihasilkan bioetanol rendah maka kandungan air di dalam  bioetanol  tersebut  juga  rendah.  Hal  ini dipengaruhi oleh konsentrasi glukosa yang terdapat pada  masing  –  masing  sampel,  Sehingga  pada konsentrasi  H 2 SO 4 13%  dengan  enzim  10  ml mengandung lebih banyak etanol daripada air. Pada konsentrasi  tersebut,  kondisi  lingkungan  ragi  yang asam  sudah  cukup  optimal  sehingga  ragi  dapat melakukan  fermentasi  dengan  sempurna,  dan seluruh glukosa telah difermentasi oleh ragi dengan sangat baik.
Tabel 1. Data Densitas (gr/ml)
H 2 SO 4 (%) Enzim (mL) 2,5 5 7,5 10 5 0,99497  0,99121  0,98894  0,98719 7 0,99449  0,98908  0,98478  0,98048 10 0,97725  0,97219  0,97163  0,96719 13 0,94115  0,93721  0,94664  0,92974 15 0,95541  0,93910  0,94491  0,97764
Selain itu, konsentrasi enzim juga berpengaruh terhadap  konsentrasi  bioetanol  yang  dihasilkan. Apabila  semakin  tinggi  konsentrasi  enzim,  maka konsentrasi  bioetanol  yang  dihasilkan  juga  tinggi. Hal inilah yang menyebabkan sebagian besar produk hidrolisis enzim menghasilkan glukosa lebih banyak dibandingkan  produk  hidrolisis  asam,  sehingga kadar bioetanol yang dihasilkan juga akan semakin tinggi  jika  glukosa  yang  dihasilkan  banyak.  Dari densitas  yang  didapatkan  dengan  menggunakan tabel  densitas  etanol,  maka  didapatkan  kadar bioetanol  masing-masing  sampel  seperti  pada gambar 6.
Gambar 6. Pengaruh Larutan H 2 SO 4 dan Volume Enzim pada Proses SSF Terhadap Konsentrasi
Bioetanol
Terlihat  pada  gambar  6,  kadar  bioetanol cenderung meningkat dengan meningkatnya jumlah volume  enzim  yang  digunakan.  Kadar  bioetanol tertinggi  dihasilkan  dari  sampel  dengan  perlakuan delignifikasi menggunakan H 2 SO 4 sebesar 13% dan enzim  selulase  sebanyak  10  mL  pada  proses  SSF, yaitu  42,63%.  Jumlah  enzim  selulase  sebanyak  10 mL  pada  proses  SSF  merupakan  jumlah  yang optimum  untuk  digunakan.  Namun  pada  sampel dengan delignifikasi H 2 SO 4 sebesar 15% dan enzim selulase  sebanyak  10  mL  pada  proses  SSF mengalami  penurunan  kadar  bioetanol.  Hal  ini terjadi  dikarenakan  zat  nutrisi  yang  ada  di  dalam medium sudah sangat berkurang karena dipakai oleh mikroorganisme untuk pertumbuhannya, serta hasil metabolisme  yang  mungkin  sifatnya  beracun  atau dapat  menghambat  pertumbuhan  jasad-jasad  renik.
0 2 4 6 8 10 12 14 0 10 20 H2SO4 5%
H2SO4 7%
H2SO4 10% H2SO4 13% H2SO4 15% K o n se n tr as i G lu k o sa (p p m ) Volume Enzim (mL) H 2 SO 4 5% H 2 SO 4 7% H 2 SO 4 10%
H 2 SO 4 13%
H 2 SO 4 15 % 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 0 5 1 0 1 5 K ad ar B io e tan o l (% ) Volume Enzim (mL) H2SO4 5% H2SO4 7% H2SO4 10%
H2SO4 13% H2SO4 15%
Berdasarkan  standar  SNI  (7390:2021)  densitas bioetanol sebesar 0,798 gr/mL  (Bahri et al., 2019), sedangkan  dari  hasil  penelitian  didapatkan  data densitas berada pada range  0,92-0,99 gr/mL. adanya perbedaan  nilai  densitas  sampel  yang  cukup  jauh dari  nilai  densitas  standar  SNI  dikarenakan  kadar bioetanol yang dihasilkan masih dibawah 50%.
Tabel 2. Bioetanol yang dihasilkan dari beberapa limbah pertanian Biomassa Deskripsi Proses Kadar Bioetanol Tandan kosong kelapa sawit (Dahnum et al., 2015) Pretreatment 10% NaOH dan SSF 6,05% Tandan kosong kelapa sawit ( et al., 2015) Pretreatment 1% NaOH, enzimatik hidrolisis dan fermentasi 19,3- 20,6% Tongkol Jagung (Yu et al., 2017) Pretreatment , hidrolisis dan fermentasi 42,46 g/L Jerami gandum (Chen et al., 2021) Pretreatment menggunakan air subkritikal, hidrolisis dan fermentasi 37,0 g/L Jerami Gandum (Zhang et al., 2013) Pretreatment NaOH dan SSF 37,84 g/L Ampas tebu (Terán Hilares et al., 2018) Alkaline Pretreatment , enzimatik hidrolisis dan fermentasi 31,5 g/L Ampas tebu (Nosratpour et al., 2018) Pretreatment menggunakan
Na 2 CO 3 , hidrolisa dan fermentasi 7,27 g/L
Kadar  bioetanol  yang  didapat  dari  hasil penelitian  sebesar  42,63%  sudah  sangat  baik  jika dibandingkan  dengan  beberapa  penelitian  dengan bahan baku limbah pertanian lainnya seperti tampak pada  Tabel  2.  Sehingga  sabut  kelapa  memiliki potensi besar untuk dijadikan bahan baku bioetanol,

## 4.   KESIMPULAN
Kesimpulan yang didapat dari hasil penelitian ini adalah semakin tinggi konsentrasi larutan H 2 SO 4 pada proses delignifikasi maka semakin banyak juga lignin  yang  terdegradasi  serta  selulosa  yang
terbentuk.  Hasil  terbaik  yang  didapat  pada kosentrasi  H 2 SO 4 13%  yaitu  kandungan  lignin sebesar  18,78%.  Selain  itu,  semakin  tinggi konsentrasi enzim maka semakin tinggi konsentrasi bioetanol  yang  dihasilkan.  Hasil  terbaik  yang didapat pada konsentrasi H 2 SO 4 13% dan enzim 10 ml pada proses SSF yaitu sebesar 42,63%. Dari hasil penelitian  ini  menunjukkan  bahwa  proses  SSF berhasil  dengan  sangat  baik  dalam  memproduksi bioetanol.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Penulis  mengucapkan  terima  kasih  kepada Universitas  Sriwijaya  yang  telah  memberikan bantuan  dana  untuk  mendukung  terealisasinya penelitian dan karya tulis ini.

## DAFTAR PUSTAKA
Asip, F., Wibowo, Y. P., & Wahyudi, R. T. (2016). Konsentrasi  HCl  Pada  Hidrolisa  Sabut Kelapa Untuk Memproduksi Bioetanol . 22 (1), 10–20.
Bahri,  S.,  Aji,  A.,  &  Yani,  F.  (2019).  Pembuatan Bioetanol  dari  Kulit  Pisang  Kepok  dengan Cara  Fermentasi  menggunakan  Ragi  Roti. Jurnal  Teknologi  Kimia  Unimal , 7 (2),  85. https://doi.org/10.29103/jtku.v7i2.1252
Bolivar-Telleria,  M.,  Turbay,  C.,  Favarato,  L.,
Carneiro, T., De Biasi, R. S., Fernandes, A. A. R., Santos, A. M. C., Fernandes, P. M. B., & Lei, Z. (2018). Second-Generation Bioethanol from  Coconut  Husk. BioMed  Research International , 2018 . https://doi.org/10.1155/2018/4916497 Chen, J., Wang, X., Zhang, B., Yang, Y., Song, Y., Zhang, F., Liu, B., Zhou, Y., Yi, Y., Shan, Y.,
&  Lü,  X.  (2021).  Integrating  Enzymatic Hydrolysis into Subcritical Water
Pretreatment  Optimization  for  Bioethanol Production from Wheat straw. Science of the Total Environment , 770 (22), 145321. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2021.1453 21
Chooklin,  S.,  Ninup-Patham,  P.,  &  Choojit,  S. (2020).  Potential  utilization  of  low  quality sweet  potato  for  bioethanol  production  by Saccharomyces cerevisiae TISTR5339.
Walailak Journal of Science and Technology ,
17 (9),
933–946. https://doi.org/10.48048/wjst.2020.5685 da Costa Nogueira, C., de Araújo Padilha, C. E., de Sá Leitão, A. L., Rocha, P. M., de Macedo, G. R.,  &  dos  Santos,  E.  S.  (2018).  Enhancing Enzymatic  Hydrolysis  of  Green  Coconut Fiber—Pretreatment  Assisted  by  Tween  80 and  Water  Effect  on  The  Post-Washing.
Industrial Crops
and Products , 112 (December 2017), 734–740. https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2017.12.047
Page | 7
Pengaruh H 2 SO 4 Terhadap Kadar Lignin dan Glukosa Pada Pembuatan Bioetanol Menggunakan Metode Simultaneous Saccharification Fermentation
Dahnum, D., Tasum, S. O., Triwahyuni, E., Nurdin,
M.,  &  Abimanyu,  H.  (2015).  Comparison  of SHF  and  SSF  Processes  Using  Enzyme  and Dry  Yeast  for  Optimization  of  Bioethanol Production  from  Empty  Fruit  Bunch. Energy Procedia , 68 , 107–116. https://doi.org/10.1016/j.egypro.2015.03.238
Direktorat  Jenderal  Perkebunan.  (2021).  Statistik
Perkebunan Unggulan Nasional. In Sekretariat Dirjend Perkebunan Kementerian Pertanian (I).  Sekretariat  Direktorat  Jendral Perkebuan,  Direktorat  Jenderal  Perkebunan Kementerian  Pertanian  Republik  Indonesia. https://drive.google.com/file/d/1ZpXeZogAQ YfClNBOgVLhYi8X_vujJdHx/view
Gupta, K., & Chundawat, T. S. (2020). Zinc Oxide
Nanoparticles  Synthesized  Using  Fusarium
Oxysporum to Enhance Bioethanol Production  From  Rice-Straw. Biomass  and
Bioenergy , 143 (July), 105840. https://doi.org/10.1016/j.biombioe.2020.1058 40 Hung, H. C., Adeni, D. S. A., Johnny, Q., & Vincent,
M.  (2018).  Production  of  bioethanol  from sago hampas via Simultaneous
Saccharification  and  Fermentation  (SSF).
Nusantara  Bioscience , 10 (4),  240–245. https://doi.org/10.13057/nusbiosci/n100407 Irvan,  Ayu  Wandira  Putri,  Sri  Ulina  Surbakti,  & Bambang Trisakti. (2016). Pengaruh Konsentrasi Ragi dan Waktu Fermentasi Pada Pembuatan  Bioetanol  dari  Biji  Cempedak (Artocarpus  champeden  spreng). Jurnal Teknik Kimia USU , 5 (2), 21–26. https://doi.org/10.32734/jtk.v5i2.1530
Jannah,  A.  M.,  &  Asip,  F.  (2015).  Bioethanol production  from  coconut  fiber  using  alkaline pretreatment  and  acid  hydrolysis  method. International  Journal  on  Advanced  Science, Engineering  and  Information  Technology , 5 (5),
320–322. https://doi.org/10.18517/ijaseit.5.5.570 Jannah,  A.  M.,  &  Aziz,  T.  (2017). Pemanfaatan
Sabut  Kelapa  Menjadi  Bioetanol  dengan
Proses Delignifikasi Acid-Pretreatment . 23 (4), 245–251.
Jiang, D., Hao, M., Fu, J., Liu, K., & Yan, X. (2019). Potential  Bioethanol  Production  from  Sweet Sorghum on Marginal Land in China. Journal of  Cleaner  Production , 220 ,  225–234. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2019.01.294 Kalsum,  U.,  &  Juniar,  H.  (2018).  Pembuatan Bioetanol  Dari  Pati  Ubi  Dengan  Proses Hidrolisis  Asam. Jurnal  Distilasi , 2 (2),  47. https://doi.org/10.32502/jd.v2i2.1203
Kanani,  N.,  Wardono,  E.  Y.,  Hafidz,  A.  M.,  & Octavani, H. R. (2018). Pengaruh Konsentrasi Pelarut Terhadap Proses Delignifikasi Dengan Metode  Pre-Treatment  Kimia. Teknika:
Jurnal  Sains  Dan  Teknologi , 14 (1),  87.
https://doi.org/10.36055/tjst.v14i1.5863 Klasson, K. T., & Boone, S. A. (2021). Bioethanol Fermentation  of  Clarified  Sweet  Sorghum (Sorghum bicolor (L.) Moench) Syrups Sealed and  Stored  under  Vegetable  Oil. Industrial Crops  and  Products , 163 (January),  113330. https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2021.11333 0
Nosratpour,  M.  J.,  Karimi,  K.,  &  Sadeghi,  M. (2018).  Improvement  of  Ethanol  and  Biogas Production  from  Sugarcane  Bagasse  Using Sodium  Alkaline  Pretreatments. Journal  of Environmental  Management , 226 (March), 329–339. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2018.08.05
8
Nurwahdah, Naini, A. A., Nadia, A., Lestari, R. Y., & Sunardi. (2015). Pretreatment Lignoselulosa  dari  Jerami  Padi  dengan  Deep Eutectic Solvent untuk Meningkatkan Produksi  Bioetanol  Generasi  Dua. Jurnal Riset Industri Hasil HUtan , 10 (1), 43–54.
Paulová, L., Patáková, P., Rychtera, M., & Melzoch, K.  (2014).  High  solid  fed-batch  SSF  with delayed  inoculation  for  improved  production of  bioethanol  from  wheat  straw. Fuel , 122 , 294–300. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2014.01.020 Permatasari,  H.,  Gulo,  F.,  &  Lesmini,  B.  (2014).
Pengaruh  Konsentrasi  H2SO4  DAN  NaOH
Terhadap Delignifikasi Serbuk Bambu (GIGANTOCHLOA APUS). Jurnal
Penelitian  Pendidikan  Kimia:  Kajian  Hasil Penelitian  Pendidikan  Kimia , 1 (2),  131–140. https://doi.org/10.36706/jppk.v1i2.1891
Purwoko,  T.,  Sari,  S.  L.  A.,  Mahadjoeno,  E.,  & Sunarto. (2017). Bioethanol Production From Rice  and  Corn  Husks  After  Enzymatic  and Microbes Hydrolysis and Yeast Fermentation.
Bioteknologi , 14 (1), 19–23.
https://doi.org/10.13057/biotek/c140105 Restiawaty, E., Gani, K. P., Dewi, A., Arina, L. A., Kurniawati,  K.  I.,  Budhi,  Y.  W.,  & Akhmaloka.  (2020).  Bioethanol  Production from  Sugarcane  Bagasse  Using  Neurospora Intermedia in an Airlift Bioreactor.
International  Journal  of  Renewable  Energy Development , 9 (2), 247–253.
https://doi.org/10.14710/ijred.9.2.247-253 Richana, N., Winarti, C., Hidayat, T., & Prastowo, B. (2015). Hydrolysis of Empty Fruit Bunches of  Palm  Oil  (Elaeis  Guineensis  Jacq.)  by Chemical,  Physical,  and  Enzymatic  Methods for  Bioethanol  Production. International Journal  of  Chemical  Engineering  and
Applications , 6 (6), 422–426. https://doi.org/10.7763/ijcea.2015.v6.522
Rijal,  M.  (2020).  Bioethanol  from  Sago  Waste Fermented  by  Baker’s  and  Tapai  Yeast  as  a Renewable  Energy  Source. International
Pengaruh H 2 SO 4 Terhadap Kadar Lignin dan Glukosa Pada Pembuatan Bioetanol Menggunakan Metode Simultaneous Saccharification Fermentation
Journal of Scientific and Technology Research , 9 (3), 4918–4924. Rizzolo,  J.  A.,  Woiciechowski,  A.  L.,  Júnior,  A.  I. M., Torres, L. A. Z., & Soccol, C. R. (2021). The potential of sweet potato biorefinery and development  of  alternative  uses. SN  Applied
Sciences , 3 (3), 1–9. https://doi.org/10.1007/s42452-021-04369-y
Suhartini,  S.,  Rohma,  N.  A.,  Mardawati,  E., Kasbawati,  Hidayat,  N.,  &  Melville,  L. (2022).  Biorefining  of  Oil  Palm Empty  Fruit Bunches for Bioethanol and Xylitol
Production in Indonesia: A Review.
Renewable  and  Sustainable  Energy  Reviews , 154 (December 2020), 111817.
https://doi.org/10.1016/j.rser.2021.111817
Taufikurahman, T., & Delimanto, W. O. (2020). A
Comparison  of  Alkali  and  Biological Pretreatment  Methods  in  Napier  Grass (Pennisetum purpureum Scumach.) for Reducing  Lignin  Content  in  the  Bioethanol Production  Process. 3BIO:  Journal  of Biological Science, Technology and Management , 2 (1), 31.
https://doi.org/10.5614/3bio.2020.2.1.5
Terán Hilares, R., Kamoei, D. V., Ahmed, M. A., da Silva,  S.  S.,  Han,  J.  I.,  &  Santos,  J.  C.  dos.
(2018).  A  New  Approach  for  Bioethanol Production  from  Sugarcane  Bagasse  Using Hydrodynamic Cavitation Assisted- Pretreatment and Column Reactors.
Ultrasonics Sonochemistry , 43 (January), 219– 226. https://doi.org/10.1016/j.ultsonch.2018.01.01 6
Tolulope  Eunice,  K.  (2021).  Enzymatic and  Dilute Acid  Hydrolyses  of  Maize  Stalk  Substrate  in Bio-ethanol  Production. Journal  of  Energy, Environmental  &  Chemical  Engineering , 6 (1), 24. https://doi.org/10.11648/j.jeece.20210601.14
Vitus,  J.,  &  Otaraku,  I.  J.  (2020). Bioethanol Production from Sweet Potatoes . 11 (3), 1045– 1050.
Widayanti.,  S.  N.,  Mappiratu.,  &  Hardi,  J.  (2016). Optimalisasi  penerapan  bioteknologi  dalam produksi bioetanol dari sagu (Metroxylon sp.). Online Jurnal of Natural Science , 5 (1), 41–48. Xing, W., X, G., Dong, J., Han, R., & Ni, Y. (2018). Novel  Dihydrogen-bonding  Deep  Eutectic Solvents:  Pretreatment  of  Rice  Straw  for Butanol  Fermentation  Featuring  Enzyme Recycling and High Solvent Yield. Chemical Engineering  Journal , 333 (June  2017),  712– 720. https://doi.org/10.1016/j.cej.2017.09.176 Yu, H., Guo, J., Chen, Y., Fu, G., Li, B., Guo, X., & Xiao,  D.  (2017).  Efficient  Utilization  of Hemicellulose and Cellulose in Alkali Liquor-
Pretreated Corncob for Bioethanol Production at  High  Solid  Loading  by  Spathaspora passalidarum U1-58. Bioresource Technology , 232 , 168–175. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2017.01.07 7 Zhang, W., Lin, Y., Zhang, Q., Wang, X., Wu, D., &  Kong,  H.  (2013).  Optimisation  of Simultaneous Saccharification and Fermentation  of  Wheat  Straw  for  Ethanol Production. Fuel , 112 , 331–337. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2013.05.064