## PEMANFAATAN SAMPAH SAYURAN SEBAGAI BAHAN BAKU PEMBUATAN BIOETANOL
Deby Anisah 1) , Herliati 1) , Ayu Widyaningrum 1)
1) Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknologi Industri Universitas Jayabaya Jakarta herliati2012@yahoo.co.id
ABSTRAK .  Bahan  bakar  fosil  termasuk  dalam  sumber  energi  tak  terbarukan,  sehingga cadangan  sumber  bahan  bakar  fosil  di  Indonesia  semakin  berkurang.  Hal  ini  membuat pemerintah harus melakukan langkah-langkah penghematan energi serta mencari sumber- sumber  energI  baru  dan  terbarukan  untuk  menggantikan  minyak  bumi  fosil.  Salah  satu sumber energy terbarukan dapat diperoleh dengan cara memproduksi bioetanol yang dapat dibuat  dengan  cara  fermentasi  menggunakan  bahan  baku  sampah  sayuran  yang  banyak tersedia di pasar tradisional. Penelitian ini ditujukan untuk melihat tingkat konversi sampah sayuran  untuk  menjadi  bioetanol.  Perubahan  sampah  sayuran  menjadi  bioetanol  yang dilakukan  pada  penelitian  ini  melalui  dua  tahapan  yaitu:  perubahan  sampah  sayuran (polisakarida  /  selulosa)  menjadi  monosakarida  (gula)  melalui  proses  hidrolisis  dilanjutkan dengan  fermentasi  gula  menggunakan  jamur  saccaromices  cerevisiae  menjadi  etanol. Produk hasil fermentasi dianalisa dengan menggunakan Gas Chromatography. Hasil analisa menunjukkan penambahan ragi untuk fermentasi sebanyak 8% (berat) menghasilkan etanol sebanyak 68,17% (berat) dengan kadar 122,95 ppm.
. Kata Kunci : Bioetanol, hidrolisa, sampah, sayuran, saccaromices cerevisiae

## PENDAHULUAN
Dewasa  ini  permasalahan  energi  di  dunia termasuk  juga  di  Indonesia  adalah  karena adanya  krisis  bahan  bakar  minyak  (BBM) yang bersumber dari fosil. Beberapa upaya yang  telah  dilakukan  adalah  dengan  cara mengurangi  subsidi  BBM  dengan  harapan masyarakat dapat menghemat penggunaannya. Upaya lain adalah mengelola  sumber  minyak  dan  energi  lain selain  BBM  yang  bersifat    baru  dan terbarukan, salah satunya adalah bioetanol dari sampah sayuran.
Sejak tahun 1970-an USA dan Brazil telah menggunakan etanol sebagai bahan bakar alternatif,  begitu  juga  di  Rusia,  selain etanol,  methanol  juga  digunakan  sebagai bahan  bakar  alternative.  Pada  tahun  2008 Jepang mulai mentargetkan untuk mencampurkan  antara  bensin  dengan etanol (Indartono, 2005).
Sebagian  besar  etanol  di  dunia,  saat  ini digunakan  sebagai  bahan  bakar.  Produksi etanol menggunakan bahan baku pertanian melalui fermentasi dari karbohidrat yaitu bahan-bahan yang mengandung  gula  seperti  gula  tebu,  gula bit,  molase  (tetes),  sari  buah  dan  lain  lain. Etanol  atau  etil-alkohol  adalah  alkohol yang  banyak  digunakan  dalam  kehidupan sehari-hari.  Sifat  etanol  tidak  beracun, dapat  digunakan  sebagai  pelarut  farmasi dan industri makanan serta minuman, tidak berwarna,  tidak  berasa  tapi  memilki  bau yang  khas,  dan  bisa  memabukkan  jika diminum (Juwita, 2012)
Pada  reaksi  fermentasi  alkohol  digunakan ragi,  fungsinya  adalah  mengubah  glukosa menjadi  alkohol  dan  gas  CO 2 .  Ragi merupakan  mikroorganisme  bersel  satu, tidak  berklorofil  dan  termasuk  golongan eumycetes ,  beberapa  contoh  diantaranya adalah s accharomyces anamenesis, schizosaccharomyces pombe dan saccharomyces  cereviside. Masing-masing mempunyai kemampuan memproduksi alkohol yang berbeda (Juwita, 2012).
Sampah merupakan permasalahan penting yang  terus    menerus  ditemui  di  Indonesia. Tumpukan sampah organik terus
meningkat.  Pengolahan  sampah  organik menjadi  etanol  pada  prinsipnya  adalah memanfaatkan  karbohidrat  yang  masih tersisa  pada  limbah  tersebut  dan  diubah menjadi  etanol  secara  fermentasi  aerobik. Selanjutnya  sisa  karbohidrat  yang  belum diolah  seluruhnya  menjadi  etanol,  diolah kembali  melalui  fermentasi  anaerobik menjadi  gas  metan  (biogas),  hal  ini  dapat meningkatkan efisiensi penggunaan bahan bakar selain mengurangi beban pembuangan sampah (Zain, 2012).
Komposisi utama sampah kota adalah 65% berisi  sampah  organik.  Sampah  organik dari  wilayah  kota  adalah  biomassa  yang berat  keringnya  75%.  Sampah  organik berupa  pati,  hemiselulosa,  selulosa,  dan terdiri  atas  sayur-sayuran,  buah-buahan, dedaunan,  kulit  buah,  bambu  dan  ranting kayu,  sehingga  bisa  digunakan  sebagai bahan  baku  etanol  karena  melalui  reaksi hidrolisis selulosa diubah menjadi gula dan selanjutnya  dengan  reaksi  fermentasi diperoleh bioetanol (Irawan, 2010).
Penelitian  ini  ditujukan  untuk  melihat tingkat  konversi  sampah  sayuran  untuk menjadi  bioetanol.  Pembuatan  bioetanol dari  sampah  sayuran  melalui  dua  tahap yaitu proses hidrolisa asam yang kemudian dilanjutkan  dengan  proses  fermentasi. Proses hidrolisa dilakukan untuk mengubah  selulosa  dari  sampah  sayuran menjadi  gula  sederhana.  Hidrolisa  dengan asam akan memutuskan ikatan polisakarida  dan  sekaligus  memasukkan elemen H 2 O. Fermentasi
alkohol merupakan  proses  pembuatan  alkohol dengan memanfaatkan aktivitas saccharomyces
cerevisiae . Proses fermentasi    bioetanol  ini  dilakukan  secara anaerob,  yaitu  mengubah  glukosa  menjadi alkohol tanpa adanya oksigen tetapi dalam pembuatan  starter  dibutuhkan  suasana aerob  dimana  oksigen  diperlukan  untuk pembiakan sel.

## METODOLOGI PENELITIAN

## Bahan dan Alat
Bahan –  bahan  yang  digunakan  dalam penelitian  ini  :  aquades,  asam  sulfat, bakteri saccharomyces  cerevisiae,  c airan
Effective  microorganisme dengan  merk EM4, sampah sayuran.
Alat – alatyang digunakan dalam penelitian ini  adalah  1  set  alat  destilasi,  1  set  alat fermentasi,  blender,  buret,  erlenmeyer, fermentor  lock,  gelas  ukur,  penganduk, reaktor hidrolisa, selang, selotip, termokopel, termostat, neraca analitik.

## Prosedur Proses
Gambar 1. Diagram Alir Pembuatan Bioetanol
Sampah  organik  diperoleh  dari  salah  satu pasar  di  Kota  Bogor  yaitu  Pasar  Cisalak. Sampel sampah organik diambil dan dipilih yang  berupa  sisa  sayuran  kemudian dimasukkan kedalam kantong plastik.
Sampel  sampah  berupa  sayuran  dicuci dengan  air  bersih,  kemudian  diblender
sampai menjadi bubur sampah, Selanjutnya  disaring  dengan  kain  untuk mendapatkan  sari  sampah.  Perlakuan  awal dilakuan  untuk  hidrolisis  selulosa  menjadi gula  sederhana,  dilakuan  secara  fisik dengan  mendidihkan  bubur  dan  sari sampah.  Secara  kimia  dilakuan  dengan penambahan  asam  sulfat  encer  (1%)  dan secara  biologi  dengan  penambahan  cairan
Effective microorganisme (EM4). Sampah yang sudah dihidrolisis, selanjutnya difermentasi dengan penambahan bakteri saccharomyces cerevisiae , dengan mengubah konsentrasi, lama inkubasi dan penambahan kadar gula awal  yang  berbeda.  Fermentasi  dilakukan dengan metode kultur curah pada fermentor sederhana dengan suhu
inkubasi  rata-rata  30 o C  pada  kondisi anaerobik. Fermentasi dilakukan selama 9 hari,  dalam  interval  dua  hari  dilakukan pengukuran  kadar  etanol  yang  terbentuk, kadar gula  reduksi serta nilai pH. Penelitian dilakukan pada skala laboratorium.
Metode Analisa Produk hasil fermentasi dianalisa menggunakan gas kromatografi (GC) untuk mengetahui  kadar  etanol  yang  dihasilkan untuk  variabel  yang  berbeda.  Data  yang diperoleh  adalah  berupa  kadar  dalam satuan ppm (mg/liter). Dengan mengalikan kadar tersebut dengan volume akhir reaksi akan  diperoleh  massa  dari  etanol  untuk setiap variabel yang diamati.

## HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
Reaksi  hidrolisis  antara  sampah  sayuran dengan  bantuan  katalis  H 2 SO 4 adalah untuk menghasilkan glukosa dalam bentuk dekstrosa  (C 6 H 12 O 6 ).  Dilanjutkan  dengan proses fermentasi, dimana proses fermentasi  antara  gula  hasil  hidrolisis, dengan  ragi saccharomyces  cerevisiae menghasilkan  etanol.  Hasil  dari  penelitian yang  sudah  dilakukan  dengan  variasi waktu dan konsentrasi ragi saccharomyces cerevisiae dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1.  Hasil Pengujian Kadar Etanol dari Variasi Waktu dan Konsentrasi Ragi
KONSENTRASI RAGI (% Berat) WAKTU FERMENTASI (Hari) MASSA SAMPEL (gram) KADAR ETANOL
(ppm) RATA- RATA (ppm) 4% 3 2,0241 5,63 5,38 2,1838 5,13
5 2,6235 8,68 8,57 2,6511 8,46 7 2,2409
15,38 15,57 2,1617 15,76 8% 3 2,0706 13,16 12,81
2,1617 12,46 5 2,6705 44,48
44,59 2,6355 44,7 7 2,1633 123,99
122,96
2,2188 121,92
Proses  hidrolisis  adalah  proses  konversi pati menjadi glukosa. Prinsip dari hidrolisis pati  pada  dasarnya  adalah  pemutusan rantai  polimer  pati  menjadi  unit-unit dekstrosa  (C 6 H 12 O 6 ).  Pemutusan  rantai polimer  pati  tersebut  dapat  dilakukan dengan berbagai metode, misalnya secara enzimatis,  kimiawi  ataupun  kombinasi keduanya.  Pada  penelitian  kali  ini  yang digunakan  adalah  secara  metode  kimiawi yaitu dengan bantuan katalis asam encer. Asam  yang  digunakan  adalah  golongan asam  mineral  encer  yaitu  menggunakan asam  sulphat  (H 2 SO 4 ).  Perbandingan jumlah  antara  sampah  organik  dengan katalis H 2 SO 4 adalah 1:1 dengan konsentrasi  H 2 SO 4 1%.  Sedangkan  pada proses fermentasi etanol, ragi
( Saccharomyces cerevisiae ) terutama akan memetabolisme glukosa dan fruktosa  sehingga  terbentuk  asam  piruvat melalui  jalur  reaksi Embden-Meyerhof- Parnas , selanjutnya asam piruvat mengalami  reaksi  dekarboksilasi  menjadi asetaldehida  dan  reaksi  dehidrogenasi membentuk etanol (Ashriyani, 2009).
Gambar 1. Hubungan Antara Kadar Etanol (ppm)  terhadap  Waktu  Fermentasi  (hari) dan  konsentrasi  Ragi  ( saccharomyces cerevisiae) (%).
Gambar 1 memperlihatkan bahwa konsentrasi  ragi  8%  memberikan  hasil fermentasi  dengan  kadar  etanol  lebih tinggi  dibandingkan  dengan  konsentrasi ragi 4%.
Gambar  2.    Hubungan  Antara  Kadar Etanol (% berat) terhadap Waktu Fermentasi dan Kadar Ragi
( saccharomyces cerevisiae) .
Gambar  2  menunjukkan  konsentrasi  ragi 8%  memberikan  hasil  kadar  etanol tertinggi 68.17%

## KESIMPULAN
Pemanfaatan  sampah  sayuran  sebagai bahan  baku  bioetanol  dapat  dijadikan salah  satu  alternatif  dalam  mengatasi masalah BBM ditanah air. Hasil penelitian menunjukkan  konversi  polisakarida  dari sampah  sayuran  menjadi  etanol  yang dilakukan dengan penambahan ragi untuk fermentasi sebanyak 8% (berat) mencapai 68,17% dengan kadar 122,95 ppm.
5.38 8.57 15.57 12.81 44.59 122.95 0 50 100 150 3 5 7 Ka d ar Et an o l (p p m ) Waktu Fermentasi (Hari) RAGI 4 % RAGI 8 % 18.22 29.03 52.75 7.11 24.72 68.17 0 20 40 60 80 3 5 7 Ka d ar Et an o l (% B e ra t) Waktu Fermentasi (Hari)
RAGI 4 % RAGI 8 %

## DAFTAR PUSTAKA
Ashriyani,  A.  2009. Pembuatan  Bioetanol dari  Substrat  Makroalga  Genus Euchema dan Gracilaria. Skripsi. .Fakultas MIPA, UI, Depok.
Indartono,  Y.  2015. Bioethanol,  Alternatif Energi  Terbarukan:  Kajian  Prestasi
Mesin dan Implementasi
di
Lapangan. e nergi http://www.energi.lipi.go.id
Irawan, D., dan Arifin, Z. 2010. Pemanfaatan Sampah Organik KotaSamarinda  menjadi  Bioetanol  : Klasifikasi  dan  Potensi .  Seminar Rekayasa Kimia dan Proses. ISSN : 1411-4216.
Juwita,  R.  2012. Studi  Produksi  Alkohol
dari Tetes Tebu (Saccharum officinarum L) Selama Proses Fermentasi .    Skripsi  Program  Studi Keteknikan  Pertanian    Teknologi Pertanian Fakultas Pertanian Universitas  Hasanuddin  Makassar, hlm 8.
Zain,  E.R.,  Ashadi,  R.W.,  Ikbal,  M.  2011. Konversi  Limbah  Rumah  Tangga menjadi  Biofuel  secara  Simultan melalui  Rekayasa  Reduksi  Ukuran Bahan dan Kombinasi Enzim . Jurnal Pertanian,  2(2)  :  11.    ISSN  2087- 4936.