## PEMBUATAN ETANOL DARI BIJI NANGKA DENGAN VARIABEL MASSA PATI
Ukhtun Ba ’diyah 1) , Yustinah 2)
Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Jakarta yus_tin@yahoo.com
ABSTRAK. Biji  Nangka  mengandung  karbohidrat  yang  dapat  dimanfaatkan  menjadi bioetanol.  Penelitian  ini  bertujuan  untuk  memanfaatkan  biji  nangka  sebagai  bahan  baku pembuatan  etanol.  Penelitian  ini  dilakukan  dua  tahap  yaitu,  pembuatan  powder  dari  biji nangka  dan  proses  fermentasi.  Proses  yang  pertama  adalah  pembuatan  pati  powder  biji nangka.  Biji  nangka  dipotong  kecil-kecil  kemudian  dikeringkan.  Setelah  itu  dihaluskan kemudian  diayak  sehingga  menjadi  powder.  Proses  yang  kedua  diawali  dengan pensterilisasian alat dengan menggunakan autoclave. Powder biji nangka ditimbang dengan variabel  massa  pati  (5,  10,  15,  20,  25)  gram.  Kemudian  powder  biji  nangka  yang  telah ditimbang  dimasukkan  ke  dalam  erlenmeyer  dan  dilarutkan  dengan  100  ml  aquadest. Selanjutnya  dikukus  dengan  temperatur  68-  70°C  selama  ±45  menit,  setelah  itu  dinginkan dalam temperatur kamar. Sampel dimasukkan ke dalam incubator yang sebelumnya sudah distrelisasi  dengan  alkohol.  kemudian  tambahkan  ragi  Sacchromyces  cerevisiae  0,5  gram. Fermentasi  dilakukan  selama  5 hari. Setelah  itu,  sampel  diambil  kemudian  disaring hingga mendapatkan filtrat (etanol). Dari penelitian diperoleh hasil semakin banyak massa pati maka kadar  etanol  yang  dihasilkan  juga  akan  semakin  besar,  karena  kadar  karbohidrat  yang diubah menjadi ethanol semakin banyak. Kadar etanol terendah pada variabel massa pati 5 gram  yaitu  3,05  %  ethanol  dengan  absorbansi  0,542.  Kadar  etanol  tertinggi  pada  variabel massa  pati  25  gram  yaitu  4,87%  etanol  dengan  absorbansi  0,145.  Dari  hasil  penelitian didapatkan persamaan hubungan kadar etanol dengan variabel massa pati yaitu y = 0,098x + 2,480
Kata kunci:Biji nangka, etanol, fermentasi, pati, Sacchromyces cerevisiae

## PENDAHULUAN
Perkembangan  kebutuhan  energi  yang dinamis  ditengah  semakin  terbatasnya cadangan  energi  fosil  serta  kepedulian terhadap  kelestarian  lingkungan  hidup, menyebabkan  perhatian  terhadap  energi terbarukan  semakin  meningkat  terutama terhadap sumber-sumber energi terbarukan  dari  sektor  pertanian.  Hampir seluruh  komoditas  budidaya  di  sektor pertanian  dapat  menghasilkan  biomassa, sebagai sumber bahan yang dapat diubah menjadi  energi  terbarukan.  Biomassa adalah  semua  bahan-bahan  organik berumur  relatif  muda  dan  berasal  dari tumbuh-tumbuhan  atau  hewan;  produk dan  limbah  indusri  budidaya  (pertanian, perkebunan,  kehutanan,  petemakan,  dan perikanan)  yang  dapat  diproses  menjadi bioenergi (Reksowardoyo
dan
Soerawidjaja, 2006) Seiring dengan menipisnya cadangan energi BBM, bahan baku  nabati  seperti  biji  nangka  menjadi altematif sebagai bahan baku pembuatan etanol (bahan pencampur BBM). Bioetanol (C 2 H 5 OH) adalah cairan biokimia  dari  proses  fennentasi  gula  dari sumber
karbohidrat menggunakan bantuan mikroorganisme.
Produksi  nangka  di  Indonesia  terbilang cukup  tinggi.  Hal  tersebut  disebabkan karena nangka merupakan tanaman yang sangat  cocok  bila  di  budidayakan  di Indonesia  yang  memiliki  karakteristik daerah yang sesuai dengan pertumbuhan pohon  nangka.  Selain  itu,  tanaman nangka menghasilkan buah hampir sepanjang tahun.
Potensi biji nangka (Arthocarphus
heterophilus) yang besar belum
dieksploitasi  secara  optimal.  Sangat rendahnya  pemanfaatan biji nangka dalam  bidang  pangan  hanya  sebatas sekitar  10%  dibebabkan  oleh  kurangnya minat  masyarakat  dalam  pengolahan  biji nangka. Pati biji nangka dapat dihidrolisis menjadi  hidrolisat  pati  biji  nangka  dan diolah menjadi sirup glukosa. Biji Nangka memenuhi kriteria serta memiliki beberapa  keuntungan  sebagai  bahan baku dalam fermentasi dalam pembuatan bioetanol.  Keuntungan  penggunaan  biji
nangka  sebagai  bioetanol  antara  lain ialah  harga  buah  nangka  yang  relatif murah, umumnya biji nangka tak terpakai/dibuang,  mudah  didapat,  dan kandungan  patinya  mencukupi  sehingga dapat  digunakan  sebagai  karbohidrat terlarut.
Permintaan  etanol  dewasa  ini  terus meningkat  seiring  dengan  digunakannya etanol  sebagai  bahan  bakar  nabati. Pemerintah  Indonesia  menargetkan  pada tahun 2025 substitusi bahan bakar nabati terhadap  bahan  bakar  minyak  mencapai 5%  (Instruksi  Presiden  Nomor  1  Tahun 2006  tentang  Pemanfaatan  Bahan  Bakar Nabati atau Biofuel sebagai Bahan Bakar Altematif).  Selain  itu,  etanol  banyak dimanfaatkan dalam industri kimia, kosmetik, minuman, dan pelamt. Sehingga, perlu adanya penelitian tentang pembuatan bioethanol dari limbah biji nangka dengan proses fermentasi Pada kulit batang Artocarpus heterophyllus diketahui mengandung
senyawa  flavonoid,  yaitu  artonin  E, morusin, sikloartobilosanton dan artonol B. Bioaktivitasnya  terbukti  dapat  digunakan sebagai antikanker, antivirus, aniiinflamasi, diuretil  dan  antihipertensi  (Ersam  T, 2001)..  Buah  nangka  yang  masih  muda mengandung saponin dan polifenol.
Pembuatan  tepung  biji  nangka  terdiri  dari beberapa tahap, yaitu:
1. Cleaning Cleaning (pembersihan) adalah proses menghilangkan bahan kontaminasi dari  makanan  dan  memisahkannya  dari permukaan makanan sebelum dilakukannya proses lebih lanjut. Cleaning termasuk mengupas dan perlakuan blanching. Tujuannya  adalah  mencegah kerusakan makanan (Fellows 2000).
2. Pengeringan Dehidrasi atau pengeringan adalah aplikasi  pemanasan  dal  am  kondisi terkontrol  untuk  menghilangkan  sebagian besar  air  yang  normalnya  ada  dalam makanan  melalui  evaporasi  (penguapan) (Fellows  2000).  Biasanya  kandungan  air dikurangi  sampai  batas  dimana  mikroba tidak  dapat  tumbuh  lagi.  Prinsip  dari pengeringan  adalah  memberikan  pan  as
ke dalam makanan dan mengeluarkan uap air (Potter & Hotchkiss 1995).
Tujuan  utama  dilakukannya  pengeringan adalah  memperpanjang  waktu  simpan makanan dengan mengurangi aktivitas air. Hal  ini  mencegah  pertumbuhan  mikroba dan aktivitas enzim, tetapi tidak menginaktivasinya.  Pada  beberapa  jenis makanan, pengeringan menyediakan produk  yang  tepat  untuk  konsumen  dan lebih  mudah  ditangani  (Fellows  2000). Selain itu pengeringan makanan bertujuan untuk  mengurangi  berat  produk  (Potter  & Hotchkiss  1995).  ara  pengeringan  bisa juga dengan penjemuran atau pemanasan langsung dengan sinar matahari. Selain itu bisa juga memakai alat (Satuhu 2004).
Penggunaan alat pengering lebih menguntungkan dibanding dengan penjemuran.  Hasil  lebih  bersih,  suhu  dan aliran  udara  dapat  diatur  sehingga  waktu pengeringan menjadi lebih cepat. Penjemuran  memiliki  kelemahan,  yakni kurang  higienis,  mudah  terkontaminasi, tergantung  cuaca  dan  intensitas  sinar matahari,  serta  waktunya  yang  lama. Umumnya, makanan yang akan dikeringkan  dibagi  ke  dalam  potongan- potongan kecil atau tipis untuk mempercepat transfer massa dan panas.
Pembagian ini bertujuan untuk dua alasan. Pertama,  permukaan  yang  lebih  lebar menyediakan area yang lebih besar untuk kontak  dengan  medium  panas  sehingga lebih banyak uap air yang dapat dibebaskan.  Kedua,  partikel  yang  lebih kecil  atau  lapisan  lebih  tipis  mengurangi jarak  yang  harus  dilalui  panas  untuk mencapai  bagian  tengah  makanan  dan mengurangi  jarak  yang  harus  dilalui  air untuk  mencapai  permukaan  kemudian dibebaskan (Potter & Hotchkiss 1995).
Menurut  Fellows  (2004),  pengeringan menyebabkan  penurunan eating  quality dan  zat  gizi  makanan.  Perubahan  tekstur teijadi  selama  pengeringan  disebabkan oleh  gelatinisasi  pati,  kristalisasi  selulosa, dan  lokalisasi  kadar  air.  Kerusakan  ini mengubah sel kaku secara permanen, dan memberi  penampakan  kerut  atau  kisut pada  makanan.  Umumnya,  pemanasan
cepat  dan  suhu  tinggi  menyebabkan perubahan  lebih  besar  terhadap  tekstur makanan  disbanding  pemanasan  dengan suhu  rendah.  Saat  air  dilepaskan  selama pengeringan, larutan berpindah dari dalam makanan  ke  permukaan.  Penguapan  air menyebabkan  terkonsentrasinya  larutan pada  permukaan.  Suhu  udara  yang  tinggi menyebabkan  perubahan  kimia  dan  fisik dan pembentukan lapisan yang keras. Hal ini disebut case hardening. Pada buah dan sayur,  perubahan  kimia  pigmen  klorofil dan  karotenoid  disebabkan  oleh  panas dan  oksidasi  selama  pengeringan  dan aktivitas  residu  enzim  polifenol  oksidase menyebabkan pencoklatan selama penyimpanan.  Hal  ini  dapat  dicegah dengan blanching, atau  pemberian  asam askorbat atau sulfur dioksida.
3. Proses Fermentasi
Fermentasi  adalah  suatu  reaksi  oksidasi- reduksi dalam  biologi  yang  menghasilkan energi,  dimana  donor  dan  aseptor electron adalah senyawa organik.
Senyawa  organic  yang  biasa  digunakan adalah  zat  gula.  Senyawa  tersebut  akan diubah  oleh  reaksi  reduksi  dengan biokatalis  (enzim)  menjadi  senyawa  lain, misalnya  aldehid,  dan  selanjutnya  dapat dioksidasi  menjadi  asam.  Enzim  ini dihasilkan oleh aktifitas sel mikroba.

## Bahan dan Alat
Bahan-bahan  yang  digunakan  dalam penelitian  ini  antara  lain  pati  nangka,  ragi pasar,  ethanol  PE,  aquadest,  K 2 CrO 7, K 2 CO 3,
Alat-alat  yang  digunakan  dalam  penelitian ini  antara  lain  gelas  ukur  100  ml,  beaker glass 1000 ml, pipet volume 100 ml, pipet tetes,  rak  tabung  reaksi,  tabung  reaksi, erlenmeyer  250  ml,  labu  ukur  100  ml, hot plate , vacum filter , alat uji (Spektrometer).

## METODOLOGI PENELITIAN

## Pembuatan Pati Biji Nangka (Powder)
Potong  biji  nangka  tipis-tipis,  kemudian mengeringkan  dengan  bantuan  sinar  UV. Hingga kadar air dalam biji nangka benar- benar  tidak  ada  (hilang).  Menghaluskan dengan  bantuan  blender  potongan  biji
nangka  tersebut,  setelah  itu  ayak  dengan ukuran  mesh  80.  Potongan-potongan  biji nangka kering akan menjadi powder.

## Pembuatan  Etanol  dengan  variabel Massa Pati Biji Nangka
Pati  Biji  nangka  yang  sudah  menjadi powder  ditimbang  sesuai  dengan  variabel massa  yang  digunakan.  Massa  pati  yang digunakan  5,  10,  15,  20,  25  gram sedangkan  raginya  2,5  gram.  Kemudian tambahkan  aquadest  hingga  100  ml  di dalam  erlenmeyer  untuk  masing-masing sampel.  Kukus  selama  45  menit  catat suhunya.  Atur  agar  larutan  pati  tersebut tidak mendidih.
Setelah  45  menit,  diamkan  hingga  dingin. Siapkan incubator yang  sudah  sterii.
Masukkan larutan sampel kedalam incubator ,  tambahkan  ragi  yang  sudah ditimbang  hingga  merata.  Penambahan ragi pun dilakukan didalam incubator agar larutan sampel tetap dalam keadaan steril dan suhunya berada di suhu kamar 30°C.
Fermentasi  dilakukan  selama  5  hari, setelah  itu  saring  masing-masing  sampel dengan  vacuum  filter  untuk  dipisahkan antara filtrate dengan ampas pati. Sehingga akan dihasilkan filtrat (ethanol).

## Analisa Kadar Ethanol
Pembuatan Kurva standar Ethanol Pembuatan Larutan K 2 Cr0 7 52,0  mg  K 2 CrO 7 dimasukkan  dalam  labu takar  100  ml,  lalu  ditambahkan  H 2 S0 4 sebanyak  27,6  ml  kemudian  diencerkan dengan aquadest hingga tanda batas.
Pembuatan Larutan K 2 CO 3 jenuh K 2 CO 3 sebanyak  23.4  gram  dilarutkan dalam aquadest sebanyak 150 ml.

## Kurva Larutan Standart Ethanol
Dibuat larutan etanol 1,5%, 2%, 2,5%, 3%, 3,5%,  4%.  Artinya  0,25  ml  dilarutkan dalam  100  ml  aquadest  dan  seterusnya. Kemudian  masing-masing  diambil  1ml ditempatkan pada tabung reaksi tambahkan  1  ml  larutan  K 2 CO 3 jenuh  dan larutan  K 2 CrO 7 1  ml.  Kemudian  panaskan selama 1 jam dengan suhu 40°C. Setelah dipanaskan,  ambil  1  ml  sampel  kemudian encerkan sampai 100 ml dengan aquadest
tiap-tiap  sampel  perlakuannya  sama.  Uji sampel tersebut dengan alat spektrometer dengan panjang gelombang 340
Analisa Kadar Etanol dengan

## Spektrometer
Cairan  saampel  diambil  sebanyak  1  ml, kemudian  tempatkan  pada  tabung  reaksi. Menambahkan  1  ml  K 2 CO 3 dan  1  ml K2CrO 7) lalu  panaskan  pada  suhu  antara 40-  50°C  dengan  bantuan  hot  plate selama  1  jam.  Setelah  1  jam,  pindahkan larutan  tersebut  ke  dalam  labu  ukur  100 ml.  Tambahkan  aquadest  hingga  tanda batas. Uji larutan sampel tersebut dengan spectrometer  dengan  y  =  340.  Didapat nilai absorbansi.

## Metode Analisa
Metode  Least  Square  atau  Metode Kuadrat
Terkecil digunakan untuk
mendapatkan  penaksir  koefi-sien  regresi linier.  Model regresi  linier  sederhana dinyatakan dengan persamaan :
Y = Po + PiX + s , model umum
Yj = Po + PiXi + Si ,  model  setiap pengamatan
Model dugaan dinyatakan oleh :
Y  =  (3 0 + P S X atau Y=  bo  +  b\ X  ,  model umum
Y t = /3 0 +  P [ X i atau Y t - bo  +  b\  Xi, model setiap pengamatan
Didapatkan  error,  yaitu s atau s t sebagai berikut:
S = Y – Y = Y – b 0 + b 1 X  atau
S i = Y i -Y i = Y i -b 0 -b l X i
Secara geometrik, titik hasil eksperimen, model, dan error
digambarkan pada grafik berikut ini :
Massa Pati (gr)
♦ X(%ethanol) ----- Linear (X(%ethanol)) Gambar 1. Grafik hasil eksperimen model dan error secara geometrik
Titik-titik yang dinotasikan Yi
membentuk  garis  lurus  yang  akan ditaksir dengan menaksir koefisiennya, yatu  b 0 dan  b 1 ,  sehingga  membentuk persamaan Yi = b 0 + b 1 X i . Garis tegak lurus sumbu horisontal yang menghubungkan titik eksperimen
dengan  garis  lurus  dugaan  dinamai error.  Metode  last  square  bertujuan mendapatkan penaksir koefisien regresi, yaitu b 0 dan b 1 yang menjadikan jumlah kuadrat error, yaitu 𝜺 𝟐 𝒏 𝒊=𝟏 sekecil mungkin.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil Pengamatan Pembuatan kurva standar
Tabel 1. Data Absorbansi dan Persen
Etanol Data hasil penelitian dengan variabel massa Pati
Tabel 2. Data Persen Ethanol dengan Berbagai Variabel Massa Pati
Pembahasan :
Kurva Ethanol
Gambar 2. Kurva Hubungan Kadar Ethanol dengan Variabel Massa Pati
Dapat dilihat dari reaksi sebagai berikut:
C 6 H I2 0 6 ---- ► C 2 H 5 OH + 2 CO :
Perbandingan  antara  massa  ragi  dan massa pati adalah 1:2 agar kadar ethanol yang dihasilkan besar. sehingga perbandingan kadar ethanol dengan karbohidrat  adalah  2:1.Dari  penelitian diperoleh hasil  semakin besar  massa  pati maka,  semakin  besar  kadar  ethanol  yang diperoleh. Karena, kandungan karbohidrat yang  diubah  menjadi ethanol  akan semakin besar.
Berdasarkan gambar 4.1 Kurva Hubungan Kadar  Ethanol  dengan  Variabel  Massa Pati  ,  dengan  menggunakan  Metode Linear  Sederhana  antara  Kadar  Ethanol dengan  Massa  Pati,  maka  membentuk hasil  persamaan  yang  diperoleh  sebagai berikut
y = 0,098x + 2,480 Keterangan:  y = absorbansi x = % ethanol Persamaan tersebut menunjukkan bahwa kadar  ethanol  terkecil  yaitu  3,05 % dengan massa pati 5 gr, sedangkan kadar ethanol  terbesar  yaitu  4,87  %  dengan
No. Persen Etanol (%) Absorbansi 1 1.5 0.862 2 2 0.758 3 2.5 0.694 4 3 0.55 5 3.5 0.47
6 4 0.304
No. Massa Pati (SI) Absorbansi X(%ethanol) 1 5 0,542 3,046082949 2 10 0,46 3,423963134 3 15 0,391 3,741935484 4 20 0,191 4,66359447 5 25 0,145 4,875576037
Kadar ethanol
(%)
massapati  25  gr.  Hal  ini  menerangkan bahwa  adanya  saling  keterkaitan  antara massa pati dengan kadar ethanol.

## KESIMPULAN DAN SARAN

## Kesimpulan
Dari  hasil penelitian  yang  dilakukan dapat disimpulkan sbb:
Bahan baku
yang mengandung karbohidrat  jika  melalui  proses  fermentasi dengan baik, akan menghasilkan ethanol.
Semakin  banyak  massa  pati,  maka semakin tinggi kadar % ethanol.
Hubungan  antara  kadar  ethanol  (%) dengan  massa  pati  akan  membentuk persamaan y = 0,098x + 2,480.

## Saran
Lebih diperhatikan kebersihan alat maupun  media  yang  digunakan  dalam setiap prosesnya. Mulai dari awal penelitian hingga akhir penelitian.
Penelitian selanjutkan menggunakan variabel  yang  berbeda  yaitu  variabel massa  ragi  untuk  mendapatkan  hasil yang lebih optimal

## DAFTAR PUSTAKA
Ersam, T. 2001, Senyawa Kimia MakromolekulbeberapaTumbuhanAr tocarpus  HutanTropika  Sumatera Barat, (Disertasi). ITB, Bandung Fellows PJ. 2000.Food Processing Technology
. Boca Raton: CRC Press
Potter  NN,  Hotchkiss  JH.  1995. Food Science. New York: Chapman & Hall,International
Thomson Publishing
Reksowardoyo,  I.K.,  Soerawidjaja,  T.H. 2006.  Proses  Pembuatan  Bioetanol. Makalah  disajikan  pada  Seminar Nasional Biofuel “Implementasi Biofuel  Sebagai  Energi  Alternatif”. Departemen  Energi  dan  Sumber Daya Mineral. Satuhu S. 2004. Penanganan dan Pengolahan Buah. Jakarta: Penebar Swadaya