## ANALISIS HASIL FERMENTASI PEMBUATAN BIOETANOL DENGAN VARIASI MASSA RAGI MENGGUNAKAN BAHAN (BERAS KETAN HITAM, BERAS KETAN PUTIH DAN SINGKONG)
Arry Eko Pristiwanto 1) , Rachmat Subagyo 2)
1,2 Program Studi Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Lambung Mangkurat Jl. Akhmad Yani Km.36 Banjarbaru, Kalimantan Selatan, 70714 Email: Arryjock@gmail.com

## Abstract
This  study  aims  to  determine  the  levels  of  bioethanol  from  (black  sticky  rice, white  sticky  rice  and  cassava  rice)  with  variations  in  yeast  mass  as  much  as  5 grams, 10 grams and 15 grams knowing the optimum time variation and knowing ethanol  levels  according  to  SNI.  This  research  was  carried  out  by  hydrolysis  or boiling of ingredients (black sticky rice, white sticky rice and cassava rice) using distilled  water  for  30  minutes,  then  fermentation  using  yeast  saccharomyces cereviseae  and  distillation  process  using  a  complete  destilator  to  obtain  ethanol from fermented then tested with a pen refractometer to determine whether or not ethanol  is  formed  from  the  distillation  process.  The  selected  sample  was  then tested  for  ethanol  content  using  a  gas  chromatography  tool.  The  results  of  this study  are  known  by  testing  gas  chromatography  to  find  out  the  ethanol  content contained in the distilled sample, the results of ethanol, black glutinous rice with 96  hours  fermentation  time  92.29%  ethanol,  and  white  glutinous  rice  with fermentation  time  96  hours  of  100%  ethanol  and  cassava  with  96  hours  of fermentation time of ethanol content of 98.10%.
Keywords: Black  Sticky  Rice,  White  Sticky  Rice,  Cassava,  Fermentation, Ethanol

## PENDAHULUAN
Persediaan  minyak  bumi  di  dunia  semakin  lama  semakin  menipis  dan harganya  semakin  lama  semakin  melonjak  tajam.  Hal  ini  disebabkan  oleh kebutuhan sumber energi  yang semakin meningkat, terutama minyak bumi. Oleh sebab itu, energi alternatif selain minyak bumi sangat diperlukan. Diantara sumber energi alternatif yang ada didalam ini, bioetanol menjadi pilihan utama.
Sesuatu yang menarik mengapa bioetanol menjadi primadona dan salah satu energi  alternatif  yang  menjanjikan  hal  ini  disebabkan  bahan  utamanya  dari tumbuhan dan umumnya mengunakan proses fermentasi. Etanol atau etil alkohol C 2 H 5 OH  berupa  cairan  bening  tak  berwarna,  terurai  secara  biologis ( biodegradable ) toksisitas rendah dan tidak menimbulkan polusi udara yang besar bila bocor (Roni, 2015).
Bioetanol  adalah  cairan  biokimia  dari  proses  fermentasi  gula  dari  sumber karbohidrat  menggunakan  bantuan  mikroorganisme. Bioetanol  memiliki  titik didih  yang  jauh  lebih  rendah  dibanding  dengan  air.  Bioetanol  yang  menjadi  uap akibat  pemanasan  akan  diperoleh  kembali  melalui  proses  pengembunan.  Dengan pemanasan  pada  suhu  sesuai  titik  didihnya,  maka  bioetanol  akan  menguap  dan akan  mengalami  pengembunan  setelah  melewati  saluran  pendingin.  Untuk
memperoleh fuel based ethanol harus diperoleh kadar bioetanol hingga mencapai 99,5%.  Cara  yang  dapat  ditempuh  untuk  memperoleh  kadar  bioetanol  seperti  ini mengalami  kesulitan  bila  melalui  proses  destilasi  biasa,  karena  kesulitan  untuk memisahkan  hidrogen  yang  terikat  dalam  struktur  kimia  bioetanol.  Untuk  itu bioetanol  dengan  kadar  95%  harus  mengalami  perlakuan  selanjutnya  dengan proses destilasi Azeotropic untuk menghasil fuel based ethanol (Senam, 2009).
Bioetanol  merupakan  etanol  yang  dibuat  dari  biomassa  yang  mengandung komponen  pati  atau  selulosa  seperti  singkong  dan  tetes  tebu.  Etanol  umumnya digunakan dalam industri sebagai bahan baku industri turunan alkohol, campuran minuman  keras  seperti  sake  atau  gin,  dan  bahan  baku  farmasi  dan  kosmetika. Bioetanol  (C 2 H 5 OH) dapat  diperoleh melalui proses fermentasi  gula dari  sumber karbohidrat  menggunakan  bantuan  mikroorganisme.  Bahan  baku  berselulosa merupakan bahan yang jarang digunakan dan cukup sulit untuk dilakukan. Hal ini karena  ada  lignin  yang  sulit  dicerna  sehingga  proses  pembentukan  glukosa menjadi  lebih  sulit.  Bioetanol  merupakan  bahan  bakar  dari  minyak  nabati  yang memiliki sifat menyerupai bensin (Assegaf, F., 2009).
Bioetanol  yang  digunakan  sebagai  bahan  bakar  dalam  bentuk  campuran bioetanol  dengan  bensin  adalah  bioetanol  dengan  kadar  etanol  99,5%  atau  lebih dikenal  sebagai  bioetanol  anhidrat  (Hambali  et  al.,  2008;  Assegaf,  F.,  2009). Bioetanol  anhidrat  yang  digunakan  sebagai  bahan  bakar  lebih  popular  dengan sebutan Fuel Grade Ethanol (FGE) (Prihandana, dkk, 2006).
Bioetanol  yang  digunakan  sebagai  bahan  bakar  mempunyai  beberapa kelebihan, diantaranya murah dan ramah lingkungan karena bahan bakar tersebut memiliki  nilai  oktan  92,  lebih  tinggi  dari  premium  (88),  sedangkan  pertamax memiliki  nilai  oktan  94.  Hal  ini  menyebabkan  bioetanol  dapat  menggantikan fungsi  zat  aditif  yang  sering  ditambahkan  untuk  memperbesar  nilai  oktan  tanpa bersifat  toksik  sehingga  merupakan  bahan  bakar  alternatif  yang  potensial  untuk dikembangkan  (Anonim,  2005).  Zat  aditif  yang  banyak  digunakan  dalam  bensin adalah metil  tersier  butil  eter dan Pb namun  zat  aditif  tersebut  tidak  ramah lingkungan dan bersifat toksik. Bioetanol juga merupakan bahan bakar yang tidak mengakumulasi  gas  karbon  dioksida  (CO 2 )  dan  relatif  kompatibel  dengan  mesin berbahan bakar bensin (Assegaf, F., 2009).
Campuran  bioetanol  (5%)  dengan  bensin  (95%)  telah  dikomersialkan  oleh Pertamina  dengan  nama  dagang  Pertamax . Tahun  2008,  harga  Pertamax  pada beberapa  SPBU  di  Pulau  Jawa  dan  Sumatera,  cukup  tinggi,  yakni  Rp.  6.500- 6.850/liter (Prihandana, dkk , 2008).
Beras  ketan  hitam  mempunyai  warna  ungu  kehitaman  bila  sudah  dimasak beras  kehitaman  warnanya  benar-benar  hitam  pekat.  Rasa  enak  dan  aromanya menimbulkan selera makanan.
Menurut  Soejeti  Tarwotjo  (2008)  kata  “beras”  adalah  bagian  bulir  padi (gabah) yang  telah  dipisah  dari sekam. Sekam  (Jawa merang )  secara  anatomi disebut  ' palea' (bagian  yang ditutupi) dan 'lemma '  (bagian  yang menutupi). Pada salah satu tahap pemrosesan hasil panen padi, gabah ditumbuk dengan lesung atau digiling  sehingga  bagian  luarnya  (kulit  gabah)  terlepas  dari  isinya.  Bagian  isi inilah,  yang  berwarna  putih,  kemerahan,  ungu,  atau  bahkan  hitam,  yang  disebut beras.  Beras  dari  padi  ketan  disebut  ketan.  Nilai  kandungan  gizi  beras  ketan hitam,  yaitu:  Amilopektin  12,0  gr,  Kalori  356  gr,  Protein  7,0  gr,  Lemak  0,7  gr, serat 3,1 gr, Vit. C 1,0 gr, Vit. B1 0,2 dan Karbohidrat 74,5 gr (Soeharto, 2004).
Klasifikasi beras ketan hitam sebagai berikut: Kerajaan : Plantae Divisi : Spermatophyta Kelas : Monocotyldoneae Bangsa : Poales Suku : Poaceae Marga : Oryza Jenis : Oryza sativa Linn. Varietas : Oryza sativa Linn. var. Glutinosa
Beras  ketan  putih  ( Oryza  sativa  glutinosa )  merupakan  salah  satu  varietas padi  yang  termasuk  dalam  famili Graminae .  Butir  beras  sebagaian  besar  terdiri dari zat pati sekitar 80-85% yang terdapat dalam endosperma yang tersusun oleh granula-granula  pati  yang  berukuran  3-10  milimikron.  Beras  ketan  putih  juga mengandung  vitamin  (terutama  pada  bagian  aleuron),  mineral  dan  air.  Dari komposisi kimiawinya diketahui  bahwa karbohidrat  penyusun utama beras ketan putih  adalah  pati.  Pati  merupakan  karbohidrat  polimer  glukosa  yang  mempunyai dua struktur yakni amilosa dan amilopektin (Priyanto T., 2012). Nilai kandungan gizi  beras  ketan  putih,  yaitu:  Kadar  air  12%,  Protein  6,7%,  Lemak  0,7%,  Kadar abu 0,2% dan Karbohidrat 79,4%(Sediaoetama, 1989).
Menurut Steenis (1992) klasifikasi beras ketan putih masih termasuk dalam spesies tanaman memiliki klasifikasi sebagai berikut:
Divisio : Spermatophyta Kelas : Angiosperma Ordo : Graminales Famili : Graminales Genus : Oryza Spesies : Oryza sativa L. Varietas : Oryza sativa L. Var. Forma glutinous
Singkong  berdasarkan  sifat  fisik  dan  kimianya,  merupakan  umbi  atau  akar pohon  yang  panjang  dengan  rata-rata  bergaris  tengah  2-3  cm  dan  panjang  50-80 cm,  tergantung dari jenis  singkong  yang ditanam.  Sifat  fisik  dan kimia singkong sangat  penting  artinya  untuk  pengembangan  tanaman  yang  mempunyai  nilai ekonomi tinggi. Karakterisasi sifat fisik dan kimia singkong ditentukan olah sifat pati sebagai komponen utama dari singkong (Susilawati, dkk, 2008).
Singkong ( Manihot esculenta ) merupakan sumber bahan makanan ketiga di Indonesia setelah padi dan jagung. Singkong tidak memiliki periode matang yang jelas, akibatnya periode panen dapat beragam sehingga dihasilkan singkong yang memiliki sifat  fisik  dan  kimia  yang berbeda  – beda. Tingkat  produksi,  sifat  fisik dan kimia singkong akan bervariasi menurut tingkat kesuburan yang ditinjau dari lokasi  penanaman  singkong  (Anonim,  2014).  Nilai  kandungan  gizi  singkong  per 100 gram meliputi: Kalori 121 kal, Air 62,50 gram, Fosfor 40,00 gram, Kalsium 33,00  miligram,  Vitamin  C  30,00  miligram,  Besi  0,70  gram,  Lemak  0,30  gram dan Karbohidrat 34,00 gram (Ansori, 2011). Klasifikasi singkong sebagai berikut:
Kingdom : Plantae Divisi : Magnoliophyta
Ordo : Malpighiales Famili : Euphorbiaceae Subfamili : Crotonoideae Bangsa : Manihoteae Genus : Manihot Spesies : M. Esculenta
Fermentasi  merupakan  suatu  proses  untuk  mengubah  molekul  glukosa menjadi  etanol  atau  lebih  dikenal  sebagai  bioetanol  (alkohol)  dengan menggunakan  mikroorganisme  ragi.  Proses  fermentasi  ini  berlangsung  beberapa hari  tergantung  dari  banyaknya  starter  kultur  sel  ragi  yang  digunakan.  Semakin banyak  jumlah  starter,  semakin  cepat  pula  proses  fermentasi  berlangsung. Konsentrasi bioetanol yang dihasilkan dari proses fermentasi ini berkisar antara 8- 10%  v/v.  Proses  pembentukan  bioetanol  berlangsung  lebih  cepat  bila menggunakan  molases.  Molases  ini  merupakan  bahan  baku  untuk  membuat  gula tebu.  Keuntungan  penggunaan  molases  dalam  memproduksi  bioetanol  adalah memerlukan bak fermentasi yang lebih kecil. Fermentasi ini selain menghasilkan etanol  juga  zat  lain,  termasuk  di  antaranya  adalah  air.  Untuk  meningkatkan kualitas  bioetanol  harus  dihilangkan  zat  yang  tidak  dikehendaki.  Salah  satu ukuran kualitas bioetanol adalah kandungan airnya. Semakin rendah kadar airnya, kualitas bioetanol itu semakin baik (Tuite, 1992). Selama proses fermentasi, Ragi mengubah gula menjadi etanol dan karbondioksida sesuai rumus sebagai berikut: C 6 H 12 O 6 → 2C 2 H 5 OH + 2CO 2 (1)
Dengan  keterangan  sebagai  berikut:  C 6 H 12 O6  adalah  glukosa,  CO 2 adalah gas karbondioksida, dan C 2 H 5 OH adalah etanol.
Reaksi  dalam  fermentasi  berbeda-beda  tergantung  pada  jenis  gula  yang digunakan dan produk yang dihasilkan. Secara singkat, ermentasi (C 6 H 12 O 6 ) yang merupakan gula paling sederhana, melalui fermentasi akan menghasilkan etanol (2C 2 H 5 OH).  Reaksi  fermentasi  ini  dilakukan  oleh  ragi,  dan digunakan  pada  produksi  makanan.  Untuk  hidup  semua  mikroorganisme membutuhkan  sumber  energi  yang  diperoleh  dari  metabolisme  bahan  pangan dimana  mikroorganisme  berada  di  dalamnya.  Bahan  baku  energi  yang  paling banyak digunakan oleh  mikroorganisme adalah  glukosa. Dengan adanya oksigen beberapa mikroorganisme mencerna glukosa dan menghasilkan air, karbondioksida, dan sejumlah besar energi (ATP) yang digunakan untuk tumbuh. Adenosina  trifosfat  (ATP)  adalah  suatu  nukleotida  yang  dalam  biokimia  dikenal sebagai  satuan  molekular  pertukaran  energi  intraseluler  artinya  ATP  dapat digunakan untuk menyimpan dan mentranspor energi kimia dalam sel. ATP juga berperan  penting  dalam  sintesis  asam  nukleat.  Molekul  ATP  juga  digunakan untuk menyimpan energi yang dihasilkan tumbuhan dalam respirasi seluler.
Ini adalah metabolisme tipe aerobik. Akan tetapi beberapa mikroorganisme dapat mencerna bahan baku energinya tanpa adanya oksigen dan sebagai hasilnya bahan  baku  energi  ini  hanya  sebagian  yang  dipecah.  Bukan  air,  karbondioksida, dan  sejumlah  besar  energi  yang  dihasilkan,  tetapi  hanya  sejumlah  kecil  energi, karbondioksida, air, dan produk akhir metabolik organik lain yang di hasilkan. Zat-zat  produk  akhir ini  termasuk sejumlah besar asam  laktat,  asam  asetat,
dan  etanol,  serta  sejumlah  kecil  asam  organik  volatil  lainnya,  alkohol  dan  ester
dari  alkohol  tersebut.  Pertumbuhan  yang  terjadi  tanpa  adanya  oksigen  sering dikenal sebagai fermentasi (Yanuar, 2011).
Menurut Shadily (1984) destilasi diartikan sebagai proses pemanasan suatu bahan  pada  pelbagai  temperatur,  tanpa  kontak  dengan  udara  luar  untuk memperoleh hasil tertentu.

## Gambar 1. Destilasi Sederhana
Destilasi sederhana atau destilasi biasa adalah teknik pemisahan kimia untuk memisahkan dua atau lebih  komponen  yang memiliki  perbedaan titik didih  yang jauh.  Suatu  campuran  dapat  dipisahkan  dengan  destilasi  biasa  ini  untuk memperoleh  senyawa  murninya.  Senyawa-senyawa  yang  terdapat  dalam campuran akan menguap pada saat mencapai titik didih masing – masing.
Pada  umumnya  hasil  fermentasi  berupa  bioethanol  atau  alkohol  yang mempunyai  kemurnian sekitar 30  – 40% belum  dapat  diketegorikan sebagai fuel based  ethanol .  (Simanjuntak,  R.  2009).  Untuk  memurnikan  bioethanol  menjadi berkadar  lebih  dari  95%  agar  dapat  dipergunakan  sebagai  bahan  bakar,  harus melewati  proses  destilasi  untuk  memisahkan  alkohol  dengan  air  dengan smemperhitungkan  perbedaan  titik  didih  kedua  bahan  tersebut  yang  kemudian diembunkan  kembali  untuk  memperoleh  bioethanol  dengan  kemurnian  hingga 99,5-99,8%.  Destilasi  bertingkat  sangat  efektif  digunakan  pada  pemisahan  fraksi minyak mentah menjadi berbagai komponennya (Chang, R., 2007).
Untuk  memurnikan  bioetanol  menjadi  berkadar  lebih  dari  95%  agar  dapat dipergunakan  sebagai  bahan  bakar  harus  melewati  proses  destilasi  untuk memisahkan  alkohol  dengan  air  dengan  memperhitungkan  perbedaan  titik  didih kedua  bahan  tersebut  yang  kemudian  diembunkan  kembali  untuk  memperoleh bioethanol  dengan  kemurnian  hingga  99,5-99,8%.  Oleh  karena  itu  untuk mendapatkan  FGE,  dilaksanakan  pemurnian  lebih  lanjut  dengan Azeotropic destilation (Simanjuntak, R. 2009) dan dehidrasi (Assegaf, F., 2009). Proses destilasi bertingkat (fraksinasi) ini digunakan untuk komponen yang memiliki  titik  didih  yang  berdekatan  (Syukri,  S.  1999).  Sistem  kerjanya  sama dengan  destilasi  sederhana,  perbedaannya  adalah  adanya  kolom  fraksinasi.  Di kolom ini terjadi pemanasan secara bertahap dengan suhu yang berbeda-beda pada setiap  platnya.  Pemanasan  yang  berbeda-beda  ini  bertujuan  untuk  pemurnian
destilat yang lebih baik daripada plat-plat di bawahnya. Semakin ke atas, semakin tidak volatil cairannya (Lando, dkk, 1974).
Dilaporkan  bahwa  pengolahan  bioetanol  dengan  menggunakan  proses destilasi  bertingkat  (dua  kali  proses  destilasi)  menghasilkan  bioetanol  dengan kadar  69,2-89,1%  (Anonim,  2008).  Diharapkan  dengan  menggunakan  destilasi  3 tingkat akan diperoleh bioetanol dengan kadar di atas 95%.
Pemanfaatan  bioetanol  diarahkan  untuk  memberikan  kontribusi  yang signifikan terhadap bauran energi nasional ( national energy mix ) terutama sebagai bahan bakar pencampur ataupun pensubstitusi bensin. Pemerintah melalui Dewan Standarisasi  Nasional  (DSI)  telah  menetapkan  Standar  Nasional  Indonesia  (SNI) untuk bioetanol dengan tujuan melindungi konsumen (dari  segi mutu), produsen, dan mendukung perkembangan industri bioetanol di Indonesia.
Standar  Nasional  Indonesia  (SNI)  bioetanol  disusun  oleh  Panitia  Teknis Energi  Baru  dan  Terbarukan  (PTEB)  melalui  tahapan  -  tahapan  baku  tata  cara perumusan  standar  nasional.  Penyusunan  SNI  bioetanol  Terdenaturasi  untuk gasohol ini dilakukan dengan memperhatikan standar sejenis  yang sudah berlaku di  negara-negara  lain  yang  pemakaian  bioetanolnya  sudah  luas  dan  mencapai tahap  komersial.  Faktor  lain  yang  juga  diperhatikan  adalah  keberagaman  bahan baku bioetanol di tanah air (Badan Standar Indonesia, 2012).

## METODE PENELITIAN
Metode  yang  digunakan  dalam  penelitian  ini  adalah  metode  eksperimen. Beras  ketan  hitam,  Beras  ketan  putih  dan  Singkong  di  fermentasi  dengan menggunakan variasi ragi sebanyak 5, 10, 15 gram dan waktu Fermentasi 96 jam, kemudian  hasil  fermentasi  di  destilasi  dengan  suhu  90º  C.  Selanjutnya  hasil  dari destilasi di uji di laboratorium untuk mengetahui kadar etanol nya.

## Alat dan Bahan Penelitian
Botol,  balon,  kompor,  timbangan  digital,  gelas  ukur,  sepaket  alat  destilasi, mikroskop,  panci,  spatula,  corong, pen  refractometer , gas  chromatograpy Beras keta hitam, beras ketan putih dan Singkong merupakan bahan baku utama dan ragi roti ( Saccharomeyces Cereviseae ) fermipan.

## Pengolahan Bahan
Penyiapan  yaitu  dari  ke  tiga  bahan  tersebut  digiling  menggunakan  alat penghalus padi khusus yang sering kita jumpai di pasar-pasar tradisional. Sebelum digiling ada bahan tertentu yang tanpa proses pengeringan atau penjemuran diterik matahari  terlebih  dahulu  yaitu  singkong.  Sementara  beras  ketan  hitam  dan  beras ketan putih tidak memakai proses pengeringan, langsung digiling saja.

## Proses Hidrolisis
Timbang  masing-masing  tepung  beras  ketan  hitam,  beras  ketan  putih,  dan singkong  sesuai  Menimbang  bahan  dari  (tepung  beras  ketan  hitam,  tepung  beras ketan putih dan tepung singkong) masing-masing dibuat 9 sampel massanya 100 gram.
Kemudian  tepung  beras  ketan  hitam,  beras  ketan  putih,  dan  singkong dicampur  dengan  air  aquades  800ml,  campuran  direbus  selama  30  menit  dengan suhu 95-100 0 C sambil diaduk.

## Proses Fermentasi
Menyiapkan  botol  bekas  air  mineral  1500  ml  sebanyak  9  botol  untuk menampung bahan seperti (bubur beras ketan hitam, bubur beras ketan putih dan bubur singkong) tersebut. hasil hidrolisis didinginkan pada suhu bahan 32 0 C dan siap di campurkan ragi. Campurkan ragi pada 9 sampel dengan variasi 5, 10 dan 15 gram.
Lalu tutup menggunakan balon pada mulut botol dengan rapat, lalu diamkan selama waktu fermentasi 96 jam di suhu ruangan normal 20-25 0 C agar cairan itu menjadi  encer  tidak  mengental,  untuk  membiarkan  bakteri  berkembang  untuk fermentasi.

## Proses Destilasi
Memanaskan  campuran  larutan  hasil  fermentasi  pada  suhu  90 0 setara  titik didih etanol selama 2 jam, uap etanol mengalir melalui pipa kondensor sehingga kembali menjadi etanol cair.

## Pengujian Sampel Etanol
Pengujian  dilakukan  dengan  menggunakan  alat pen  refractometer untuk mengetahui  kadar  etanol  yang  terbentuk,  kadar  etanol  tertinggi  dari  hasil  uji dengan pen  refractometer dilakukan  pengujian  dengan  alat gas  chromatography untuk mengetahui kadar etanol sebenarnya karena alat gas chromatography hasil lebih akurat.

## Diagram Alir Penelitian
Diagram alir penelitian dapat dilihat pada Gambar 2.
Gambar 2. Diagram Alir Penelitian

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil  data  yang  di  dapat  merupakan  penelitian  eksperimen  pembuatan bioetanol  melalui  proses  fermentasi  dan  destilasi  dari  Beras  Ketan  Hitam,  Beras Ketan Putih dan Singkong dengan variasi  massa ragi  dan waktu  fermentasi  yang sama adalah sebagai berikut:
Tabel 1. Data pengujian variasi massa ragi menggunakan pen refracto meter
No Bahan Massa Ragi (gram) Kadar Etanol (%) Volume Air Destilasi (ml) Waktu Fermentasi (jam) Temperatur Destilasi ( 0 C) 1 Beras Ketan Hitam 5 3,5 30 96 90 2 Beras Ketan Hitam 10 13,0 18 96 90 3 Beras Ketan Hitam 15 18,5 18,5 96 90 4 Beras Ketan Putih 5 5,0 19 96 90 5 Beras Ketan Putih 10 2,5 26 96 90 6 Beras Ketan Putih 15 3,5 21 96 90 7 Singkong 5 3,0 33 96 90 8 Singkong 10 6,5 29 96 90 9 Singkong 15 6,5 19 96 90
Menurut  data  pengujian  di  atas,  percobaan  ini  di  buat  menjadi  9  sampel dengan  variasi  massa  ragi  5  gram,  10  gram,  15  gram,  setelah  fase  diatas  telah mencapai  batas  maksimal  waktu  fermentasi  yang  telah  ditentukan  seperti  yang tercantum pada tabel, maka dilanjutkan dengan proses destilasi.
Setelah  tahap  fermentasi  selesai  maka  dapat  dilanjutkan  ke  tahap  destilasi. Destilasi merupakan pemurnian etanol dari hasil fermentasi dari ke 9 sampel. Saat pendestilasian  berlangsung  maka  di  atur  temperatur  destilasi  sekitar  90 0 C sehingga  menghasilkan  kadar  etanol  3,5%,  13,0%,  18,5%,  5,0%,  2,5%,  3,5%, 3,0%, 6,5% dan 6,5%. Data hasil pengujian diatas diperoleh dengan menggunakan alat  pen  refractometer  di  laboratorium  Lab.  Teknik  Kimia  Universitas  Lambung Mangurat.
Hasil Pengujian Dengan GC ( Gas Chromatography) Chromatogram atau Chromotography adalah  mesisahkan  setiap  komponen dalam  sample  untuk  selanjutnya  diidentifikasi  dan  dihitung  berapa  konsentrasi dari  masing-masing  komponen  tersebut.  Adanya  puncak  yang  berbeda menunjukan adanya pengotor atau senyawa yang berbeda.
Gambar 3. (a) Grafik Kadar Etanol Beras Ketan Hitam Dengan Menggunakan GC
Gambar 3. (b) Grafik Kadar Etanol Beras Ketan Putih Dengan Menggunakan GC
Gambar 3. (c) Grafik Kadar Etanol Singkong Dengan Menggunakan GC
Pada  Gambar  3  a,  b  dan  c  menunjukkan  hasil  pengukuran  etanol  dengan menggunakan  alat Gas  Chromatography .  Pada  Gambar  3(a)  Beras  Ketan  Hitam dengan  waktu  fermentasi  96  jam  massa  ragi  15  gram  menunjukkan  hasil  kadar etanol  sebesar  92,29%,  sedangkan  pada  Gambar  3(b)  Beras  Ketan  Putih  dengan waktu  fermentasi  dengan  waktu  fermentasi  96  jam  massa  ragi  5  gram menunjukkan  hasil  kadar  etanol  sebesar  100%  dan  pada  Gambar  3(c)  Singkong
dengan  waktu  fermentasi  96  jam  massa  ragi  menunjukkan  hasil  kadar  etanol sebesar 98,10%.
Berikut Nilai Kandungan beras ketan putih, beras ketan hitam dan singkong. Pada  beras  ketan  hitam:  Tenaga  360  kkal,  Karbohidrat  74,5  gr,  Tiamin  0,24  mg dan  Protein  8  gr.  Pada  beras  ketan  putih:  Tenaga  361  kkal,  Karbohidrat  78,4  gr, Tiamin 0,28 gr dan Protein 8 gr. (Bahan Pangan Indonesia, 2009).
Pada  Singkong:  Kalori  121  kkal,  Air  62,50  gr,  Fosfor  40,00  gr  dan Karbohidrat 34,00 gr. (Ansori, 2011).
Seperti  dilihat  bahwa  kandungan  karbohidrat  pada  beras  putih  77,1  lalu, beras  hitam  76,9  dan  singkong  27,9  dalam  satuan  gram.  Dari  ketiga  bahan  yang diuji  menggunakan gas  chromatography beras  putih  lah  yang  lebih  unggul dibandingkan dari beras ketan hitam dan singkong.
Hal  itu  didukung  oleh  penelitian  Cicik  Herlina  Yulianti  (2014)  yang Melakukan penelitian yang berjudul  ”Uji Beda Kadar Alkohol Pada Tape Beras, Ketan Hitam Dan Singkong”.
Pada  penelitian  tersebut  dilakukan  menunjukan  bahwa  kadar  etanol  beras ketan putih lebih unggul. Karna hasil penelitian menunjukkan bahwa jenis bahan fermentasi dan lama fermentasi memberikan pengaruh yang berbeda sangat nyata terhadap  kadar  alkohol.  Kadar  alkohol  (setelah  fermentasi  hari  ke-6)  pada  tape beras  paling  tinggi  (11,00%),  dibandingkan  tape  ketan  hitam  (8,94%)  dan singkong  (6,92%).  fermentasi  hari  ke-6)  pada  tape  beras  paling  tinggi  (11,00%), dibanding  tape  ketan  hitam  (8,94%)  dan  singkong  (6,92%).  Bahan  yang kandungan karbohidratnya besar, mempunyai kadar alkohol yang tinggi (Yulianti, 2014).
Data  hasil  pengujian  diatas  diperoleh  dengan  menggunakan  alat Chromatography (GC)  GC7900  di  laboratorium  Lab.  Teknik  Kimia  Institut Teknik Surabaya.
Hasil analisis kadar etanol yang dilakukan pada 9 sampel dari bahan (beras ketan hitam, beras ketan putih dan singkong) untuk mengetahui kadar etanol yang terdapat  pada  masing-masing  sampel.  Maka  dibuatlah  grafik  tentang  pengaruh hasil  variasi  massa  ragi  terhadap  kadar  etanol  tiap  sampel,  tujuannya  untuk mempermudah peneliti menganalisa hasil pengujian tersebut.
Gambar 4.  Grafik pengaruh massa ragi terhadap kadar etanol beras ketan hitam menggunakan pen refractometer
Pada  Gambar  4  pengaruh  massa  ragi  dengan  kadar  etanol  menunjukan variasi  dengan  massa  ragi  yang  terkecil  yaitu  5  gram  mengandung  kadar  etanol 3,5%, massa ragi 10 gram mengandung kadar etanol 13,0%, massa ragi  15 gram
mengandung  kadar  etanol  18,5%  dengan  fermentasi  waktu  yang  sama  yaitu  96 jam.
Terlihat pada massa ragi 5 gram kadar etanolnya rendah. Hal ini disebabkan pada  proses  fermentasi,  massa  ragi  berpengaruh  pada  kadar  etanol  yang dihasilkan. Kemudian pada massa ragi 10 gram mengalami peningkatan dan pada massa  ragi  15  gram  juga  mengalami  peningkatan.  Hal  ini  disebabkan  semakin banyak ragi yang ditambahkan maka mikroorganisme yang mengurai karbohidrat menjadi  etanolpun  semakin  banyak  sehingga  etanol  yang  dihasilkan  kadarnya semakin besar (Hapsari, dkk, 2009).
5 2.5 3.5 0 1 2 3 4 5 6 5 10 15 Kad ar E ta n o l (% ) Massa Ragi (gram) Beras Ketan Putih
Gambar 5.  Grafik pengaruh massa ragi terhadap kadar etanol beras ketan putih menggunakan pen refractometer
Pada Gambar 5 pengaruh massa ragi dengan kadar etanol menujukan variasi dengan  massa  ragi  yang  terkecil  yaitu  5  gram  mengandung  kadar  etanol  5.0%, massa  ragi  10  gram  mengandung  kadar  etanol  2,5%,  massa  ragi  15  gram mengandung kadar etanol 3,5% dengan fermentasi waktu yang sama yaitu 96 jam.
Dilihat  pada  massa  ragi  5  gram  mengandung  etanol  yang  cukup  tinggi  di bandingkan dari massa ragi 10 gram dan 15 gram. Disebabkan ketidakstabilannya atau  penyesuaian  mikroba  pengurai  karboidrat  menjadi  etanol,  karna  saat fermentasi  selain  terbentuk  senyawa  alkohol  juga  terbentuk  senyawa-senyawa asam.  Pada  sampel  10  gram  dan  15  gram  terjadi  penurunan  kadar  etanol. Terbentuknya  senyawa  asam  dapat  disebabkan  oleh  adanya  oksigen  yang  masuk kedalam  proses  fermentasi,  sehingga  metabolisme  mikroba  berlangsung  secara aerob.  Suasana  aerob  sebenarnya  tidak  diharapkan  dalam  proses  pembentukan bioetanol,  karena  substrat  berupa  glukosa  yang  seharusnya  dikonversi  menjadi etanol  akan  dikonversi  lebih  lanjut  menjadi  senyawa  asam  terutama  asam-asam organic (Arnata, dkk, 2013).
Gambar 6.  Grafik pengaruh massa ragi terhadap kadar etanol singkong menggunakan pen refractometer
Pada Gambar 6 pengaruh massa ragi dengan kadar etanol menujukan variasi dengan  massa  ragi  yang  terkecil  yaitu  5  gram  mengandung  kadar  etanol  3.0%, massa  ragi  10  gram  mengandung  kadar  etanol  6,5%,  massa  ragi  15  gram mengandung kadar etanol 6,5% dengan fermentasi waktu yang sama yaitu 96 jam.
Dilihat pada massa ragi  5 gram masih sangat rendah kadar etanolnya, pada ragi  10  dan  15  cendrung  seimbang  peningkatan  kadar  etanolnya.  Hal  ini disebabkan mikroba pelaksana fermentasi masih memasuki fase adaptasi. Setelah mengalami  fase  adaptasi,  mikroba  mulai  membelah  dengan  kecepatan  yang rendah karena baru mulai menyesuaikan diri (Fardias, 1998). Kemudian pada ragi 10  gram  mengalami  peningkatan  dan  dilanjutkan  dengan  ragi  15  gram  tetap seimbang.  Keadaan  ini  dikarenakan  pada  ragi  yang  berada  dalam  proses fermentasinya  belum  memasuki  fase  eksponensial  dan  belum  melewati  fase stasioner apalagi fase kematian.
Ada  beberapa  karakteristik  mikroorganisme  yang  digunakan  untuk fermentasi  antara  lain  mempunyai  kemampuan  tumbuh  dan  berkembang  biak dengan cepat dalam substrat yang sesuai, dapat menghasilkan enzim dengan cepat untuk  mengubah  glukosa  menjadi  alkohol,  mempunyai  daya  fermentasi  yang tinggi  terhadap glukosa, fruktosa,  galaktosa dan  maltosa, mempunyai  daya tahan dalam  lingkungan  di  kadar  alkohol  yang  relatif  tinggi,  serta  tahan  terhadap mikroba lain (Anugrah, dkk, 2013).
Berdasarkan penjelasan diatas penulis melihat perkembangan jamur dengan menggunakan  mikroskop  digital  perbesaran  1000x  untuk  mempermudah menganalisis penyebab naik turunnya kadar etanol.
(a) (b)                                   (c)
Gambar 7.  Perkembangan jamur waktu fermentasi 96 jam pada (A) Beras
Ketan Hitam ragi 5 gram, (B) Beras Ketan Hitam ragi 10 gram dan (C) Beras Ketan Hitam ragi 15 gram
3 6.5 6.5 0 1 2 3 4 5 6 7 5 10 15 K a d a r Et a n o l ( % ) Massa Ragi (gram) Singkong
Gambar 7 menunjukan perkembangan jamur Pada beras ketan hitam dengan waktu  fermentasi  96  jam.  Pada  Gambar  7(A)  dengan  penambahan  massa  ragi  5 gram, terlihat perkembangan jamurnya secara visual yaitu dalam kategori sedikit sehingga  menghasilkan  kadar  etanol  sebesar  3,5%.  Pada  Gambar  4.6(B)  dengan penambahan  massa  ragi  10  gram,  terlihat  perkembangan  jamurnya  secara  visual yaitu dalam kategori  sedang sehingga menghasilkan kadar etanol  sebesar 13,0%. Pada  Gambar  7(C)  dengan  penambahan  massa  ragi  15  gram,  terlihat  jumlah perkembangan  jamurnya  secara  visual  dalam  kategori  banyak  sehingga menghasilkan  kadar  etanol  sebesar  18,5% . Hal  ini  disebabkan  oleh  banyaknya ragi (Saccharomyces  Cerevisiae) yang  ditambahkan  sehingga  mikroorganisme yang mengurai glukosa menjadi etanol pun semakin banyak.
(a)                                       (b)                                       (c) Gambar 8.  Perkembangan jamur waktu fermentasi 96 jam pada (A) Beras Ketan Putih ragi 5 gram, (B) Beras Ketan Putih ragi 10 gram dan (B) Beras Ketan Putih ragi 15 gram
Gambar 8 menunjukan perkembangan jamur pada beras ketan putih dengan waktu fermentasi 96 jam. Dari Gambar 8(A) dengan penambahan massa ragi ragi 5  gram,  terlihat  perkembangan  jamurnya  secara  visual  yaitu  dalam  kategori banyak sehingga menghasilkan kadar etanol sebanyak 5%. Yang disebabkan oleh ketidakstabilannya atau penyesuaian mikroba pengurai karboidrat menjadi etanol, karna  saat  fermentasi  selain  terbentuk  senyawa  alkohol  juga  terbentuk  senyawa- senyawa  asam.  Pada  Gambar  8(B)  dengan  penambahan  massa  ragi  10  gram, terlihat  perkembangan  jamurnya  secara  visual  yaitu  dalam  kategori  sedikit sehingga  menghasilkan  kadar  etanol  sebanyak  2,5%.  Pada Gambar  8(C)  dengan penamahan  massa  ragi  15  gram,  terlihat  perkembangan  jamurnya  secara  visual yaitu  dalam  kategori  sedang  sehingga  menghasilkan  kadar  etanol  sebesar  3,5%. Karna  terbentuknya  senyawa  asam  dapat  disebabkan  oleh  adanya  oksigen  yang masuk  kedalam  proses  fermentasi,  sehingga  metabolisme  mikroba  berlangsung secara  aerob.  Suasana  aerob  sebenarnya  tidak  diharapkan  dalam  proses pembentukan bioetanol, karena aerob adalah bakteri  yang membutuhkan oksigen untuk  hidup  dan  substrat  berupa  glukosa  yang  seharusnya  dikonversi  menjadi etanol  akan  dikonversi  lebih  lanjut  menjadi  senyawa  asam  terutama  asam-asam organic (Arnata, dkk, 2013).
(A) (B) (C) Gambar 9.  Perkembangan jamur waktu fermentasi 96 jam pada (A) Singkong 5 gram, (B) Singkong 10 gram dan (C) Singkong 15 gram
Gambar  9  menunjukan  perkembangan  jamur  pada  singkong  dengan  waktu fermentasi  96  jam.  Pada  Gambar  9(A)  dengan  penambahan  massa  ragi  5  gram, terlihat bahwa perkembangan jamurnya secara visual yaitu dalam kategori sedikit sehingga  menghasilkan  kadar  etanol  3%.  hal  ini  disebabkan  mikroba  pelaksana fermentasi  masih  memasuki  fase  adaptasi.  Setelah  mengalami  fase  adaptasi, mikroba  mulai  membelah  dengan  kecepatan  yang  rendah  karena  baru  mulai menyesuaikan diri (Fardias, 1998). Pada Gambar 9(B) dengan penambahan massa ragi 10 gram, terlihat perkembangan jamurnya secara visual yaitu dalam kategori banyak  sehingga  menghasilkan  kadar  etanol  6,5%.  Pada  Gambar  9(C)  dengan penambahan  massa  ragi  15  gram,  terlihat  perkembangan  jamurnya  secara  visual yaitu dalam kategori banyak sehingga menghasilkan kadar etanol 6,5%. Keadaan ini  dikarenakan  pada  ragi  yang  berada  dalam  proses  fermentasinya  terbentuk senyawa  asam  yang  disebabkan  oleh  adanya  oksigen  yang  masuk  kedalam, sehingga  metabolisme  mikroorganisme  berlangsung  secara  aerob  dan pertambahan  jamurnya  tidak  signifikan  dan  perkembangan  jamurnya  cenderung tetap.
Pada  perkembangan  jamur  dengan  waktu  96  jam  fermentasi  diatas  dapat dilihat  bahwa  perkembangan  jamurnya  sangat  berpengaruh  dengan  tinggi rendahnya etanol yang dihasilkan setelah proses fermentasi.

## KESIMPULAN
Kesimpulan dari penelitian ini adalah sebagai berikut:
a. Dalam  penelitian  ini  menghasilkan  hasil  kadar  etanol  dengan  beras  ketan hitam  pada  waktu  fermentasi  96  jam  dengan  massa  ragi  15  gram  kadar etanolnya 92,29%, beras ketan putih pada waktu fermentasi 96 jam dengan massa ragi 5 gram pada beras ketan putih mendapatkan etanol sebesar 100% dan singkong dengan waktu fermentasi 96 jam dengan massa ragi 15 gram kadar etanolnya 98,10%.
b. Etanol  yang  dihasilkan  dalam  penelitian  ini  sudah  memenuhi  Standar Nasional Indonesia (SNI).

## DAFTAR PUSTAKA
Anonim, 2008. Mekanisme Persaingan Dalam Sel Ragi.
http://www.ggause.com/gfg04.htm. Diakses tanggal 26 februari 2018. Anonim,  2014.  Fungsi  Zat  Gizi  Dan  Sumbernya  Dalam  Bahan  Makanan. http://www.fungsi-zat-gizi-dan-sumbernya-dalam-bahan-makanan-forum- positif-dari-dahlan-forum.html. 19 Februari 2018.
A. Ghanaim Fasya, dkk 2012. Lama Fermentasi Terhadap Kadar Tape Singkong (Manihot utilissima Pohl). 16 Februari 2018.
Assegaf,  F.,  2009,  Prospek  Produksi  Bioetanol  Bonggol  Pisang  ( Musa Paradisiacal ) Menggunakan Metode Hidrolisis Asam dan Enzimatis. Badan  Standarisasi  Nasional  (BSN).  2012. Rancangan  Standar  Nasional Indonesia . Jakarta. 8 maret 2018. Bahan Pangan Indonesia, 2009. Komposisi pangan beras putih, beras merah dan beras hitam. 15 April 2018.
Bobi  Yanuar,  2011.  Skripsi  Uji  Ekperimental  Kadar  Bioetanol  Eceng  Gondok Hasil Destilasi Dengan Variasi Waktu Fermentasi. 8 maret 2018.
Cicik  Herlina  Yulianti,  2014.  Uji  Beda  Kadar  Alkohol  Pada  Tape  Beras,  Ketan Hitam dan Singkong. 16 Februari 2018.
Dirayati, dkk, 2017. Pengaruh Jenis  Singkong dan Ragi Terhadap  Kadar Etanol Tape Singkong. 16 Februari 2018.
Fardiaz. 1998. Mikrobiologi Pangan. Gramedia Pustaka Utama. Jakarta. 16 Maret 2018.
Hafidatul  Hasanah,  dkk,  2012  Pengaruh  Lama  Fermentasi  Terhadap  Kadar Alkohol Tape Singkong ( Manihot utilissima Pohl ) 15 Februari 2018. Hambali, E., S. Mudjdalipah, A. H. Tambunan, A. W. Pattiwiri dan R. Hendroko, 2008. Teknologi Bioenergi. Agro Media, Jakarta. 16 Februari 2018.
Haryadi, H. 2013. Analisa Kadar Alkohol Hasil Fermentasi Ketan dengan Metode Kromatografi  Gas  dan  Uji  Aktifitas  Saccharomyces  Cereviceae  Secara Mikroskopis. Universitas Diponegoro Semarang. Skripsi. 15 Februari 2018.
Hasanah,  H.,  2008.  Pengaruh  Lama  fermentasi  Terhadap  Kadar  Alkohol  Tape Ketan  Hitam  ( Oryza  sativa  L  var  forma  glutinosa  ) dan  Tape  Singkong (Manihot utilissima Pohl). 16 Februari 2018.
Kiagus Ahmad Roni, 2015. Pembuatan Bioetanol Dari Limbah Kulit Pisang Awak Dengan Cara Fermentasi Menggunakan Ragi Tape. 15 Februari 2018.
Lawrence,  W.C.  (1991). Classical  mutagenesis  technique ,  dalam Guide  to  yeast genetics and molecular biology. Meth Enzimology 194: 273-281. Mira  Amalia  Hapsari,  dkk,  2012.  Pembuatan  Bioetanol  dari  Singkong  Karet ( Manihot glaziovii ) untuk Bahan  Bakar  Kompor  Rumah  Tangga  Sebagai Upaya  Mempercepat  Konversi  Minyak  Tanah  ke  Bahan  Bakar  Nabati.  12 Desember 2018.
N.  Azizah,  dkk,  2012.  Pengaruh  Lama  Fermentasi  Terhadap  Kadar  Alkohol,  pH dan  Produksi  Gas  Pada  Proses  Fermentasi  Bioetanol  dari  WHEY  Dengan Subtitusi Kulit Nanas. 15 Februari 2018.
Prihandana,  Rama.,  2008.  Bioetanol  ubi  kayu  bahan  bakar  masa  depan. Agromedia Pustaka. Jakarta.
Priyanto T., 2012. Beras Ketan & Sifat Fisika – Kimianya. http://www.alatcetakrengginang.com/2012/02/beras-ketan-sifat-fisika- kimianya.html. 26 februari 2018
Rossy,  2013.  Proposal  analisis  kandungan  vitamin  pada  varietas  ubi  jalar berwarna merah kuning dan putih. 28 november 2018
Sediaoetama Djaeni Achmad, 1989, Ilmu Gizi Untuk Mahasiswa dan profesi, Jilid 1, Jakarta: Daian Rakyat.
Senam  Ph.D.,  2009.  Prospek  Bioetanol  Sebagai  Bahan  Bakar  Yang  Terbarukan Dan Ramah Lingkungan. 15 Februari 2018.
Simanjuntak,  S.G.,  2010.  Tidak  Perlu  ke  Jepang  untuk  Minum  Sake. http://wisata.kompasiana.com/jalan-jalan/2010/08/23/tidak-perlu-ke- jepanguntuk-minum-sake-lamandau-yang-eksotik-part-1-235681.html. 15
Februari 2018.
Soeharto, Imam., 2004. Penyakit Jantung Koroner dan Serangan Jantung. Jakarta Penerbit PT Gramedia Pustaka Utama.
Soejoeti, Tarwotjo., 2008. Dasar-dasar gizi kuliner. Jakarta, Grasindo.
Sri  Hari  Yati,  dkk  2017.  Pengaruh  Penggunaan  Dosis  dan  Jenis  Ragi  Terhadap Kualitas  Fermentasi  Tape  Ketan  Hitam  ( Oryza  sativa  var.  Setail ).  16 Februari 2018.
Steenis,  Van.  C.  G.,  1992. Flora  untuk  sekolah  di  indonesia, Jakarta:  Paradya Paramitha.
Susilawati,  dkk,  2008.  Karakteristik  Sifat  Fisik  dan  Kimia  Ubi  Kayu  ( Manihot esculenta )  Berdasarkan  Lokasi  Penanaman  dan  Umur  Panen  Berbeda.  17 Februari 2018.
Tuite,  M.F.  (1992). Strategies  for  the  genetic  manipulation  of  Saccharomyces cerevisiae. Rev Biotech 12: 157-188.
Teja  Dwi  Sutanto,  Agus  Martono  Hp.,  2005.  Studi  Kandungan  Etanol  Dalam Tapai Hasil Fermentasi  Beras Ketan Hitam Dan Putih. 16 Februari 2018.
Yulianti, C. H. 2014. Uji Beda Kadar Alkohol pada Tape Beras, Ketan Hitam dan Singkong. Jurnal teknika. Vol. 6. No. 1. 12 Desember 2018.
Yusfa  Anugrah  Baihaki,  2013.  Pengaruh  Variasi  Peran  Mikroorganisme  dan Pelarut  Dalam  Produksi  Etanol  dari  Nira  Tebu  ( Sachharum  officinarum ) dengan Proses Fermentasi Ekstraktif. 26 Oktober 2018.
Zainal  Berlian,  dkk  2016.  Uji  Kadar  Alkohol  Pada  Tapai  Ketan  Putih  Dan Singkong  Melalui  Fermentasi  Dengan    Dosis  Ragi  Yang  Berbeda.  16 Februari 2018.