Pembuatan Etanol dari Limbah Ampas Kelapa dengan Menggunakan Rhizopus oligosporus dan Saccharomyces cereviseae dengan Penambahan  Phospat,  H.Widyatmoko et al ., JTL Vol 6 No.  1 CDesember 2012, 15-22

## PEMBUATAN ETANOL DARI LIMBAH AMPAS KELAPA DENGAN
MENGGUNAKAN Rhizopus oligosporus DAN Saccharomyces cereviseae

## DENGAN PENAMBAHAN PHOSPAT

## H.Widyatmoko, Sawitri Anindya Duhita
Jurusan Teknik Lingkungan, FALTL, Universitas Trisakti, Jl Kyai Tapa No.1, Jakarta 11440, Indonesia

## widyatmoko@trisakti.ac.id

## Abstrak
Ampas  kelapa  mengandung  karbohidrat,  lemak,  daseln  protein.  Selulosa  adalah  salah  satu  jenis  kabohidrat yang dapat dirubah menjadi etanol. Penelitian ini bertujuan untuk megetahui kadar C/N, P (Phospat), kadar etanol  dan  pertumbuhan  mikroba  dalam  proses  fermentasi  ampas  kelapa.  Fermentasi  dilakukan  dengan menggunakan  mikroba Rhizopus  oligosporus dan Saccharomycess  cerevisiae  d engan  ratio  phospat ½ ,  1,  2 pada ampas kelapa Tidak Kupas dan Kupas.
Pada contoh ampas kelapa Tidak Kupas kadar C/N berkurang dari 0,25 hingga 0,15 sedangkan pada ampas kelapa  Kupas  berkurang  antara  0,4  –  0,2.  Nilai  pH  ampas  kelapa  Tidak  Kupas  berkisar  antara  dari  6,89 hingga  5,18  dan  ampas  kelapa  Kupas  6,56  hingga  4,98.  Kadar  etanol  pada  ampas  kelapa  Tidak  Kupas cenderung lebih kecil bila dibandingkan dengan ampas kelapa Kupas. Hal ini disebabkan ampas kelapa Tidak Kupas mengandung lignin. Kadar etanol pada Ampas Tidak Kupas sebanyak 1 % pada jam 96 dan terendah 0,46 % pada jam ke 24 . Sedangkan yang kupas kadar etanol paling tinggi 1,14% dan yang terendah 0,46 %
Kata Kunci : Ampas Kelapa, Etanol, Saccahromycess cerevisiae, Rhizopus oligosporus

## Abstract
Making of Etanol from Coconut Pulp Waste using Rhizopus oligosporus and Saccharomyces cereviseae with  Phosphate  addition .  Coconut  flesh  contains  carbohydrate,  fat,  and  protein.  Cellulose is  one  kind  of carbohidrat that can  be  converted  into ethanol  Cellulose  can  be  converted  to  ethanol.  Cellulosic  ethanol  is potential source of biofuel in the near future. This seseach on coconut flesh has been done to to find out the ratios  of   C / N,   P,   fermentation  product  of  ethanol  and  the  growth of  Rhizopus  Oligosporus  and Saccharomycess cerevisiae used in the fermentation of for peeled and non peeled coconut flesh samples. The C / N   of  non  peeled  rasps  sample  decreased  from   0.25   to   0.15,  and  the C/N  ratio  of  peeled  sample reduced from 0.4 to 0.2.  The pHs of non peeled samples are 6.89 - 5.18, and  the pHs of peeded saples 6.56- 4.98. The ethanol product of peeled rasps is lower than non peeled because of higher lignin content.  The non peeled samples have ash concentration of 1 % (at 96th hour )-0.46 % (24th hour), and the peeled samples 1.14 % and 0.46 %.
Keywords : Coconut rasps , Etanol, Saccahromycess Cerevisiae, Rhizopus Oligosporus

## 1. Pendahuluan
Limbah  ampas  kelapa  mengandung  selulosa  yang cukup  tinggi,  yaitu  sekitar  14,9  %.  Selulosa merupakan komponen utama dinding sel tumbuhan dan  mendominasi  hingga  50  %  berat  kering tumbuhan [1].
Menurut  Godana  (2007),  selulosa  merupakan polimer  glukosa  berantai  lurus  terdiri  dari  sekitar 100 sampai 1400 residu glukosa yang dihubungkan oleh ikatan – 1,4-glikosidik.[2]
Pembuatan Etanol dari Limbah Ampas Kelapa dengan Menggunakan Rhizopus oligosporus dan Saccharomyces cereviseae dengan Penambahan  Phospat,  H.Widyatmoko et al ., JTL Vol 6 No.  1 CDesember 2012, 15-22

## 2. Metode
Penelitian  Utama  bertujuan  untuk  menganalisis hasil  pertumbuhan  mikroba,  pH,  nilai  C/N,  kadar Phospat, kadar gula dan analisis kadar etanol.
Limbah ampas kelapa segar dari proses pemerasan santan  sebanyak  ±  7  kali  hingga  santan  tidak keluar,  dikeringkan  pada  suhu  50 0 C  selama  2-3 hari  untuk  menghilangkan  kadar  air,  ditambahkan koagulan  CaOH  dan  PAC.  Variasi  massa  limbah ampas  kelapa  yang  digunakan  pada  penelitian  ini adalah 50 gram.
Rhizopus  oligosporus digunakan  untuk  proses sakarifikasi  yaitu  mendegradasi  selulosa  menjadi gula  reduksi,  sedangkan Saccharomyces  cerevisae digunakan  untuk  menfermentasi  gula  reduksi menjadi etanol.
Dalam penelitian ini akan dipakai mikroba dengan media cair. Untuk Rhizopus oligosporus ditambahkan sebanyak 100 ml dan Saccharomyces cerevisiae ditambahakan 100 ml untuk kemudian di fermentasi .
Uji  fermentasi  dilakukan  dalam  sebuah  fermentor yang  terbuat  dari  bahan  kaca  bervolume  2  Liter dengan  diameter  15  cm.  Uji  fermentasi  dilakukan dalam 75% total volume fermentor yaitu 1,5 liter . Distilasi  dilakukan  terhadap  hasil  fermentasi dengan  interval  12-144  jam,  untuk  memisahkan etanol  dari  cairan  pada  titik  didih  etanol  78 0 C, dilanjutan  dengan  mengalirkan  uap  melalui kondensator, hasilnya ditampung dalam wadah.
Nilai pH pada sampel diukur menggunakan pH meter.
Analisis Pertumbuhan Mikroba dilakukan 144jam, dengan cara menghitung jumlah mikroba hidup
pada saat proses fermentasi menggunakan TPC dengan teknik pengenceran.
Analisis  C  organik  menggunakan  metode gravimetri  dengan  cara  membakar  substrat  dalam tanur  pada  suhu  500-  600 0 C    sampai  seluruh  zat organic terbakar dan terbentuk abu berwarna putih. Bobot  substrat  sebelum  dan  sesudah  dibakar ditimbang menggunkan neraca analitik. Sedangkan  analisis  N total dilakukan  menggunakan metode  Kjeldahl  sesuai  pada  standart  pada  AOAC Official  Method 973.48  tentang  Nitrogen  (Total) dalam air.
Analisis  P  menggunakan  metode  kolorimetri/ spektrofotometri.  Prinsip  metode  ini  adalah pembentukan  ikatan  kompleks  phosphomolybdat berwarna  biru  dalam  suasana  asam  dengan penambahan  ammonium  molybdat  dan  kalium- atimontartat.  Untuk  kadar  phospat  Tidak  Kupas  = 0,0215%  (  0,8029  mg/g)  dan  Kupas  =  0,1195%
(0,36480  mg/g).  Penambahan  phospat  dengan menambahkan pupuk NPK dengan kadar P = 16% sehingga kadar  phospat  pada  contoh  ampas  kelapa Tidak Kupas sebesar P ½ = 0,0125 g, P 1 = 0,025 g , P 2 = 0,05 g dan ampas kelapa Kupas sebesar P ½ = 0,057 g, P 1 = 0,114 g, P 2 =  0,228 g.
Analisis  kadar  gula  reduksi  dengan  metode Luff Schoorl berdasarkan SNI  01-292-1992.
Analisis  kadar  etanol  menggunakan  metode Specific  Gravimetry sesuai  SNI  Etanol  Nabati No.3565 Tahun 2009. Kadar etanol ditentukan dari berat  jenisnya,  diuji  pada  tabel  hubungan  berat jenis  terhadap  kadar  etanol  dari  AOAC Official method of Analysis (2005)

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil    dari  analisis  pertumbuhan  mikroba  untuk contoh    ampas  kelapa    Tidak  Kupas  dan  Kupas adalah sebagai berikut:
Pembuatan Etanol dari Limbah Ampas Kelapa dengan Menggunakan Rhizopus oligosporus dan Saccharomyces cereviseae dengan Penambahan  Phospat,  H.Widyatmoko et al ., JTL Vol 6 No.  1 CDesember 2012, 15-22
Dari  hasil  penelitian,  nilai  dari  contoh  ampas  kelapa yang  tidak  memakai  phospat  (Kontrol)  lebih  rendah dibandingkan  dengan  contoh  ampas  kelapa    yang telah diberi penambahan phospat. Mikroba yang telah diberi  penambahan  phospat  memiliki  pertumbuhan
yang  baik.  Waktu  pertumbuhan  menjadi  semakin panjang  karena  tersedia    ampas  kelapa  cukup  untuk pertumbuhan mikroba.
Tabel 1. Pertumbuhan mikroba 144 Jam Contoh Ampas Kelapa Tidak Kupas
Gambar 1 Pertumbuhan Mikroba Ampas  Kelapa Tidak Kupas
JAM KE - KONTROL P 1/2 P 1 P 2 0 1.48E+18 1.48E+18 1.48E+18 1.48E+19 12 1.6E+18 4.7E+18 9.8E+18 1.65E+19 24 1.9E+18 5.4E+18 1.05E+19 1.73E+19 36 2.01E+18 8.7E+18 1.13E+19 1.76E+19 48 2.05E+18 9.3E+18 1.27E+19 1.89E+19 60 2.3E+18 1.01E+19 1.38E+19 1.94E+19 72 2.8E+18 1.06E+19 1.45E+19 2.01E+19 84 3.3E+18 1.09E+19 1.49E+19 2.12E+19 96 4.05E+18 1.14E+19 1.58E+19 2.19E+19 108 5.6E+18 1.18E+19 1.62E+19 2.25E+19 120 6.8E+18 1.29E+19 1.67E+19 2.32E+19 132 7.3E+18 1.39E+19 1.69E+19 2.38E+19 144 7.8E+18 1.45E+19 1.72E+19 2.5E+19
Pembuatan Etanol dari Limbah Ampas Kelapa dengan Menggunakan Rhizopus oligosporus dan Saccharomyces cereviseae dengan Penambahan  Phospat,  H.Widyatmoko et al ., JTL Vol 6 No.  1 CDesember 2012, 15-22
Tabel 2. Pertumbuhan Mikroba 144 Jam Contoh Ampas Kelapa Kupas
Pada  Gambar  2  memperlihatkan  bahwa  pertumbuhan contoh ampas kelapa tidak menggunakan phospat atau
Kontrol  lebih  rendah  dari pertumbuhan  mikroba dengan penambahan phospat.
Gambar 2 Pertumbuhan Mikroba Ampas Kelapa Kupas

## Analisis C/N
Pada Gambar 3 terlihat bahwa  nilai C/N selama proses fermentasi  berbanding  terbalik  terhadap  fungsi  waktu.
Pada contoh sampel Limbah ampas kelapa  yang Tidak Di Kupas nilai C/N berkisar antara 0,05 hingga 0,01
JAM KE - KONTROL P 1/2 P 1 P 2 0 1.7E+18 1.7E+18 1.7E+18 1.7E+19 12 2.1E+18 4.8E+18 1.05E+19 1.75E+19 24 2.5E+18 5.3E+18 1.09E+19 1.83E+19 36 2.7E+18 5.9E+18 1.17E+19 1.98E+19 48 3.2E+18 6.5E+18 1.24E+19 2.01E+19 60 3.5E+18 7.1E+18 1.32E+19 2.03E+19 72 3.9E+18 7.8E+18 1.39E+19 2.13E+19 84 4.5E+18 9.1E+18 1.48E+19 2.15E+19 96 5.3E+18 1.03E+19 1.57E+19 2.33E+19 108 6.2E+18 1.09E+19 1.68E+19 2.37E+19 120 6.8E+18 1.17E+19 1.74E+19 2.49E+19 132 7.7E+18 1.28E+19 1.77E+19 2.53E+19 144 8.2E+18 1.35E+19 1.84E+19 2.8E+19
Pembuatan Etanol dari Limbah Ampas Kelapa dengan Menggunakan Rhizopus oligosporus dan Saccharomyces cereviseae dengan Penambahan  Phospat,  H.Widyatmoko et al ., JTL Vol 6 No.  1 CDesember 2012, 15-22
Gambar 5.3 P erubahan nilai C/N Ampas Kelapa Tidak Kupas
Pada Gambar 4 terlihat bahwa  nilai C/N selama proses fermentasi berbanding terbalik terhadap fungsi waktu.
Pada  contoh  sampel  Limbah  ampas  kelapa    yang dikupas nilai C/N berkisar antara 0,035 hingga 0,007.
Gambar 4. Kurva perubahan nilai C/N Limbah Ampas Kelapa Kupas
Proses  dekomposisi  bahan  organik  akan  dirombak menjadi  senyawa-senyawa  yang  lebih  sederhana. Senyawa  karbon  kompleks  akan  dirombak  menjadi karbon  sederhana  sampai  akhirnya  senyawa  tersebut
tidak dapat didekomposisikan lagi. Hasil akhir pelapukan menyebabkan kandungan C organik dan rasio C/N menurun sedangkan  kandungan  N  dan  unsur  hara  lainnya meningkat.
Pembuatan Etanol dari Limbah Ampas Kelapa dengan Menggunakan Rhizopus oligosporus dan Saccharomyces cereviseae dengan Penambahan  Phospat,  H.Widyatmoko et al ., JTL Vol 6 No.  1 CDesember 2012, 15-22

## Analisis Perubahan Kadar Gula Reduksi
Kadar  gula  mempunyai  peran  penting  dalam meningkatkan  kadar  etanol  dan  pertumbuhan  mikroba selama  proses  fermentasi.  Selama  fermentasi,  sel  akan mengkonversi  sumber  karbon  menjadi  biomassa  dan
produk. Hal ini ditandai dengan berkurangnya kadar gula reduksi yang digunakan sebagai sumber karbon.
Berikut  ini  adalah  kurva  gula  reduksi  sampel  ampas Tidak Kupas dan sampel  Kupas
Gambar 5. Kadar Gula Reduksi Ampas Kelapa Tidak Kupas dengan variasi phospat  P ½ ,  P 1,P 2.
Dari kurva diatas dapat dilihat bahwa setelah 144 jam contoh  ampas  kelapa  Tidak  Kupas  memiliki kecenderungan  kadar  gula  yang  menurun  .  Hal  ini  di mungkinkan karena sebagian gula reduksi telah
berubah  menjadi  etanol.  Pada  kurva  dengan  variasi phospat  1  (P  1)  menunjukan  nilai  gula  reduksi  paling cepat menurun, hal ini dimungkinkan P 1 paling efektif sebagai gula cepat berubah menjadi etanol. Sedangkan
pada  kurva  kontrol  ,  nilai  gula  reduksi  yang  dirubah menjadi etanol sedikit.
Pada  Gambar  6  jika  dibandingkan  dengan  Gambar  5 contoh ampas kelapa Tidak Kupas, kurva  pada contoh ampas  kelapa  Kupas  terlihat  lebih  besar  nilai  gula reduksinya. Hal ini dimungkinkan selulosa pada daging ampas tidak mengandung lignin seperti halnya lapisan kulit pada contoh ampas kelapa Tidak Kupas.
Gambar  6. Perubahan Kadar Gula Reduksi Pada Contoh Ampas Kelapa Kupas variasi phospat  P ½ ,P 1, P 2
Pembuatan Etanol dari Limbah Ampas Kelapa dengan Menggunakan Rhizopus oligosporus dan Saccharomyces cereviseae dengan Penambahan  Phospat,  H.Widyatmoko et al ., JTL Vol 6 No.  1 CDesember 2012, 15-22

## Analisis Kadar Etanol
Pada  Gambar  7.  kurva  contoh  ampas  kelapa  tidak kupas  memiliki  kecenderungan  yang  menurun, dimungkinkan karena adanya lapisan lignin yang sukar didegradasi  oleh  mikroba.  Dapat  dilihat  dari  kadar
etanol yang mengalami penurunan dan kenaikan. Pada contoh  ampas  kelapa  tidak  kupas  dengan  variasi phospat ½ ,  pada  jam  ke  120    mengalami  kenaikan kadar etanol yang cukup tinggi sebesar 1,41%.
Gambar 7. Kadar Etanol Ampas Kelapa  Tidak Kupas dengan Penambahan Variasi phospat ½ , 1,  2
Gambar 8. Perubahan Kadar Etanol  Ampas Kelapa Kupas dengan variasi phospat P ½ , P 1, P 2
Pembuatan Etanol dari Limbah Ampas Kelapa dengan Menggunakan Rhizopus oligosporus dan Saccharomyces cereviseae dengan Penambahan  Phospat,  H.Widyatmoko et al ., JTL Vol 6 No.  1 CDesember 2012, 15-22
Kadar etanol pada P ½ , P 1 dan P 2 menunjukkan kecenderungan  nilai  etanol  yang  semakin meningkat. Hal ini sesuai dengan nilai gula reduksi yang juga semakin meningkat. Pada contoh ampas kelapa Kupas nilai kadar etanol yang paling tinggi adalah 1,14% .  Kadar etanol ampas kelapa Kupas lebih besar dari ampas kelapa Tidak Kupas karena adanya  lapisan  lignin  pada  lapisan  ampas  kelapa Tidak Kupas.

## 4. Kesimpulan
a. Nilai  parameter  kinetika  pertumbuhan  mikroba yang  paling  baik  pada  ampas  kelapa  Tidak Kupas  adalah  pada  ratio  phospat    P  1  dengan µ m  =  0,0263/Jam,  Ks  =  140,25  g/L  dan  Y  =
0,015.  Pada  ampas  kelapa  Kupas  kinetika pertumbuhan  yang  paling  baik  terdapat  pada rasio P 2 = 0,228 dengan µ m= 0,0354/ Jam, Ks = 854,25 g/L dan Y = 0,023.
b. Nilai C/N menurun lambat akibat terjadi proses dekomposisi  bahan  organik  oleh  jasad  mikro, dapat  dilihat  pada  Ampas  kelapa  Tidak  kupas nilai  C/N  berkisar  antara  0,01  sampai  dengan 0,05,  sedangkan  nilai  C/N  pada  ampas  kelapa Kupas  berkisar  antara  0,035  sampai  dengan 0,07
c. pH  rendah  4-5  mengindikasikan  adanya  hasil sampingan lain selain etanol yaitu karbondioksida  dan  asam-asam  organik  seperti asam  piruvat,  asam  suksinat,  asam  laktat  dan asam-asam  lainnya,dan  akibat  pertambahan
NO 3 yang  terjadi  akibat  adanya  nilai  C/N  pada ampas kelapa.
d. Hasil  gula  reduksi  pada  ampas  kelapa  Tidak Kupas cenderung lebih kecil bila dibandingkan dengan ampas kelapa Kupas. Hal ini disebabkan ampas  kelapa  Tidak  Kupas  mengandung  lignin dimana    Lignin  akan  menyatukan  baik hemiselulosa  maupun  selulosa  dan  membentuk lapisan  yang  bersifat  sebagai  penahan  yang melindungi  hemiselulosa  maupun  selulosa  dari penetrasi  larutan  maupun  enzim.  Hasil  kadar etanol  pada  ampas  kelapa  Tidak  Kupas cenderung lebih kecil bila dibandingkan dengan ampas kelapa Kupas. Hal ini disebabkan ampas kelapa  Tidak  Kupas  mengandung  ligin.  Tidak Kupas sebanyak 1 % pada jam 96 dan terendah 0,46 % pada jam ke 24 . Sedangkan yang kupas kadar  etanol  paling  tinggi  1,14%  dan  yang terendah 0,46 %.

## Daftar Acuan
Godana,  B.    (2007).  Production  of  Enzymes  for Application  on  Anima  Feeds.  Durban: University of Tecnology Durban Umiasih,  Siti. (2009). Hidrolisis  Ampas  Kelapa oleh Aspergilus niger, Trichoderma reesei dan Fermentasi Hidrolisat oleh Saccharomyces cerevisiae untuk menghasilkan Etanol. Thesis. Bioteknologi, Institut Teknologi Bandung,
bandung.