## PEMBUATAN ETHANOL DARI JERAMI PADI DENGAN PROSES HIDROLISIS DAN FERMENTASI

## Yudhi Andayana
Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknologi Industri, UPN “Veteran” Jatim

## Abstrak
Jerami Padi banyak mengandung Pati, Selulosa dan Glukosa yang cukup tinggi. Alkohol dapat dihasilkan dari  tanaman  yang  banyak  mengandung  senyawa  selulosa  dengan  menggunakan  bantuan  aktivitas  mikroba salah satu jenis tanamannya adalah jerami padi Tujuan penelitian ini yaitu untuk mendapatkan kadar ethanol yang terbaik pada jerami padi dengan menggunakan proses hidrolisis dan fermentasi. Kondisi yang ditetapkan larutan Hidrolisis sebanyak 2500 ml, pH hidrolisis 3, waktu hidrolisis 2 hari, dan pH fermentasi sebesar 4,5, sedangkan  peubah  yang  dijalankan  adalah  waktu  fermentasi  (2,3,4,5,6,7  (hari)),  berat  jerami  padi  (40,50,60 (gram)), dan volume stater yang ditambahkan (8%, 10%, 12%, kali volume cairan fermentasi). Hasil penelitian menunjukkan  bahwa  kondisi  terbaik  pada  berat  jerami  50  gram  dengan  volume  stater  yang  ditambahkan sebanyak  12%  volume  cairan  fermentasi  yang  difermentasi  selama  7  hari  yang  menghasilkan  kadar  ethanol sebesar 12,89%. Jerami padi dapat digunakan sebagai bahan baku alternatif pembuatan bioethanol.
Kata kunci : Jerami, padi, hidrolisis, fermentasi, ethanol

## Abstract
Paddy  straw  contained  high  concentration  of  starch,  cellulose  and  glucose.  Alcohol  could  be  produced from plants contained high concentration of cellulose with help from microbe activity and one of the plant was paddy. The objective if this research was to get the best ethanol concentration from paddy straw with the use of hydroluysis and fermentation process. Fixed condition was hydrolysis liquid as much as 2500ml, hydrolysis pH was 3, hydrolysis time  was 2  days and fermentation pH was 4.5. While for the variable  we used fermentation time (2-7 days), paddy starch weight (40-60 grams) and starter volume that was added (8%, 10%, 12% times fermentation  volume).  Result  showed  that  the  best  condition  was  paddy  straw  weight  50  gram  with  starter volume 12% and fermentation time was 7 days. It produced ethanol concentration 12.89%. Paddy straw could be used as an alternative ingredient for making bioethanol.
Keywords : straw,paddy, hydrolysis, fermentation, ethanol

## PENDAHULUAN
Pada  saat  ini  Jerami  Padi  masih  belum mendapatkan penanganan yang cukup berarti. Karena pada umumnya jerami dibiarkan begitu saja di sawah setelah  musim  panen.  Padahal  jerami  Padi  banyak mengandung  Pati,  Selulosa  dan  Glukosa  yang  cukup tinggi.  Masalah  yang  sering  dihadapi  pada  industri kimia  adalah  pemanfaatan  bahan  tidak  berguna  yang murah  menjadi  bahan-bahan  yang  lebih  berguna  dan bernilai tinggi. Alkohol dapat dihasilkan dari tanaman yang  banyak  mengandung  senyawa  selulosa  dengan menggunakan  bantuan  aktifitas  mikroba.  Penggunaan alkohol  khususnya  etanol  sebagai  bahan  bakar  yang merupakan  salah  satu  pemecahan  masalah  energi dewasa  ini.  Karena  kita  ketahui  pemakaian  energi (terutama  minyak  bumi)  dari  tahun  ke  tahun  sangat meningkat.  Sedangkan  sumber  bahan  bakar  yang  di
pakai semakin menipis, sehingga diperlukan alternatif lain  dalam  mencari  sumber  bahan  bakar  yang  baru. Jerami Padi merupakan limbah Petani yang mengandung Selulosa yang banyak. Selulosa merupakan rangkaian dari proses pembuatan glukosa, dimana  tahap  awalnya  menghidrolisis  menggunakan asam  kuat  (HCL)  pada  limbah  selulosa  tersebut (jerami  padi).  Pada  penelitisn  terdahulu  dengan  judul “Pembuatan  Bioetanol  dari  Rumput  gajah  dengan Proses Hidrolisis dan Fermentasi” Pada penelitian kali ini  dipilih  jerami  sebagai  bahan  alternatif,  karena kandungan  Selulosa  cukup  banyak.  Untuk  mendapat alkohol,  Selulosa  dari  jerami  tersebut  di  Hidrolisis terlebih  dahulu  sehingga  di  dapat  glukosa.  Kemudian difermentasi  menjadi  alkohol.  Pemanfaatan  jerami padi  untuk  bahan  bakar  etanol  masih  jarang dilakukan,  sehingga  akan  memberikan  nilai  tambah pada  Jerami  Padi.  Tujuan  penelitian  ini  yaitu  untuk
mendapatkan  kadar  ethanol  yang  terbaik  pada  jerami padi  dengan  menggunakan  proses  hidrolisis  dan fermentasi.

## METODE PENELITIAN

## Bahan untuk penelitian
Jerami Padi, Larutan HCl, Aquadest, Ekstrak Daging, Pepton,  Agar-agar,  KH 2 PO 4 ,  NaOH,  Asam  Sitrat, Saccharomyces Cerevisiae , Kecambah, Neraca Analitik.

## Alat – alat
Pengaduk,  Pemanas,  Neraca  analitik,  Piknometer, kertas  pH,  Kertas  Saring,  Erlenmeyer,  Pipet, Autoclave, Exicator, Perangkat Fermentasi, Perangkat Distilasi, Beker Glass

## Kondisi yang digunakan
Proses Hidrolisis. Kondisi tetap : suhu 30 o C, volume larutan HCl: 2500 ml, waktu 2 hari, pH larutan HCl 3.
Variabel yang dijalankan   berat  jerami  padi  (40,  50, 60 gram) Proses Fermentasi. Kondisi  tetap    :  suhu  30 o C,  volume  fermentasi  2500 ml, pH filtrat hidrolisis 4,5 dan pH larutan HCl 3. Variabel  yang  dijalankan  :  waktu  (2,3,4,5,6,7  hari), starter  (8%, 10%, 12%) dari volume cairan.

## Prosedur Penelitian
Persiapan alat Alat-alat  yang  akan  digunakan  harus  dibersihkan  dan disterilkan terlebih dahulu Jerami padi terlebih dahulu dipotong  kecil-kecil  kemudian  dikeringkan.  Setelah itu ditumbuk sampai berbentuk pipih atau gepeng. Ini bertujuan  untuk  memudahkan  proses  hidrolisis  lebih baik,  karena  dengan  ditumbuk  diharapkan  selulosa terhidrolisa dengan sempurna.
Menimbang  jerami  padi  seberat  variabel  yang telah dijalankan (40,50,60 gram). Kemudian merendam jerami padi ke dalam 2500 ml larutan HCl yang  telah  diencerkan  dengan  aquadest  hingga mencapai  kadar  pH  menunjukkan  angka    pH  3  yang telah  sesuai  dengan  kondisi  operasi  dan  pada  suhu 30 o C  selama  2    hari.  Saring  larutan  tersebut  dengan mengambil filtratnya. Selanjutnya menganalisa kadar
glukosa  pada  filtrat  hasil  hidrolisa.  Kadar  glukosa yang diketahui ini jadikan sebagai kadar glukosa awal atau  kadar  glukosa  yang  belum  difermentasi. Tambahkan asam sitrat ke dalam filtrat hasil hidrolisa yang  akan  difermentasi  hingga  mencapai  pH fermentasi yang telah ditetapkan (4,5).
Masukkan starter ke dalam larutan hasil hidrolisis dalam  kondisi  anaerobik.  Tutup  rapat  botol  dan mengamati  selama  2-7  hari.  Kemudian  menganalisa kadar ethanol.
Hasil dari fermentasi yang diperoleh dimasukkan kedalam  labu  distilasi  untuk  mendapatkan  alkohol dari glukosa. Proses distilasi ini dijalankan pada suhu 70-80 o C selama kurang lebih 5 jam.

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## Analisa Bahan Baku ( Jerami Padi )
Jerami  padi  kering  dianalisa  terlebih  dahulu  kadar glukosa  sebelum  dilakukan  proses  hidrolisis.  Hasil analisa kadar glukosa dalam jerami padi kering  dapat dilihat pada Tabel 1 berikut :
Tabel 1. Hasil Analisa Kadar Glukosa Awal
Sample Kadar Glukosa (% berat) Selulosa pada Jerami Padi Kering 24,68% (BBLK Surabaya) Glukosa pada Jerami Padi Kering 1,67 (BBLK Surabaya)

## Proses Hidrolisis
Setelah didapat hasil analisa kadar glukosa awal, selanjutnya dilakukan proses hidrolisis untuk memecah selulosa yang terkandung dalam jerami padi menjadi  glukosa.  Hasil  analisa  yang  didapat  untuk kadar  glukosa  setelah  hidrolisis  dapat  dilihat  pada Tabel  2 :
Tabel 2. Hasil Analisa Kadar Glukosa
No.  Parameter Satuan Hasil uji Jerami padi (gr) Acuan Metode 1 Glukosa % 40,33 40 HPLC 2 Glukosa % 38,89 50 HPLC 3 Glukosa % 32,40 60 HPLC

## Hasil Fermentasi
Tabel 3. Hasil Fermentasi Ethanol. Hari Berat 8% Vol Cairan 10% Vol Cairan 12% Vol Cairan 2 40 7.83% 7.90% 6.96% 50 7.90% 7.95% 8.82% 60 7.90% 7.86% 7.91% 3 40 7.93% 8.00% 7.30% 50 8.00% 7.95% 8.90% 60 8.00% 8.00% 7.96% 4 40 8.00% 8.30% 7.89% 50 8.88% 7.98% 8.98% 60 8.81% 8.90% 8.28% 5 40 8.96% 8.96% 8.85% 50 8.95% 8.00% 9.84% 60 8.96% 8.78% 8.86% 6 40 9.24% 9.18% 8.99% 50 9.20% 8.86% 9.91% 60 9.18% 8.96% 9.28% 7 40 8.99% 9.07% 9.89% 50 8.98% 9.06% 12.89 60 9.80% 9.13% 9.80%
Gambar 1. Hubungan antara waktu (lama fermentasi) dengan kadar alkohol yang terbentuk
Dari  Gambar  1  diatas  dapat  dinyatakan  bahwa kadar  alkohol  yang  terbaik  setelah  mengalami  proses distilasi adalah dengan berat jerami padi kering 50 gr dengan jumlah stater 12% volume cairan, hal ini  bisa didapatkan  dengan  cara  distilasi  yang  lebih  baik  jika dibandingkan  dengan  distilasi  yang  lain.  Karena proses distilasi sangat sensitif terhadap suhu sehingga pada  saat  proses  distilasi  suhu  distilasi  harus  benar- benar  diperhatikan  agar  didapatkan  kadar  alkohol yang  semurni  mungkin,  karena  dalam  praktikum menggunakan  proses  distilasi  manual  sehingga  pada
saat  distilasi  suhu  yang  didapat  dari  masing-masing larutan berbeda-beda antara variabel satu dengan yang lainnya.
Pengaruh  kandungan  mineral  yang  terkandung pada  jerami  padi  sendiri  juga  berpngaruh  terhadap proses  fermentasi,  karena  pada  hidrolisis  kandungan mineral  pada  tumbuhan  jerami  padi  ada  terendapkan dan  ada  pula  yang  terikut  dalam  filtrat.  Sehingga kandungan  mineral  yang  ada  juga  berpengaruh  pada saat  dilakukannya  proses  fermentasi,  ini  dikarenakan pada  saat  akan  melakukan  proses  fermentasi  bakteri Saccharomyces Cerevisiae juga butuh nutrisi makanan  dari  mineral  seperti  N,  P,  dan  K  yang terkandung dalam jerami padi.

## KESIMPULAN
Kondisi terbaik untuk menghasilkan etanol yaitu dengan  menggunakan  berat  jerami  padi  sebesar  50 gram  dan  starter Saccharomyces  Cerevisiae sebesar 12% larutan. Proses fermentasi berlangsung selama 7 hari,  yang  menghasilkan  ethanol  sebesar  12,89%. Jerami  padi  dapat  digunakan  sebagai  bahan  baku alternatif pembuatan bioethanol.

## DAFTAR PUSTAKA
Budiyanto, Krisno  Agus. H.  2002. MIKROBIOLOGI DASAR.  Universitas  Muhammadiyah  Malang
: Malang.
Hudiko  Teo  dan  Dewi  Dwiana  Mitha,  2007, “Pembuatan  Bio  Ethanol  dari  Rumput  gajah dengan  proses  Hidrolisis  dan  fermentasi”, Fakultas  Teknologi  Industri  Jurusan  Teknik Kimia UPN Veteran JATIM. Surabaya.
Judoamidjojo, Mulyono. 1992. Teknologi Fermentasi. Rajawali Press : Jakarta.
Kirck, Othmer, 1953. ENCYCLOPEDIA OF CHEMICAL  TECHNOLOGY.  2 nd edition
volume 8.
Rahman, Ansori. 1989. Pengantar Teknologi Fermentasi. Departemen Pendidikan dan Kebudayaan  Direktorat  jendral  Pendidikan Tinggi  Pusat  Antar  Universitas  Pangan  dan Gizi IPB : Bogor.
Zulzaki  Akbar  Rois,  2005,  “Pembuatan  Ethanol  dari Biji  Kapas  dengan  proses  Hidrolisis  dan Fermentasi”,  Fakultas  Teknologi  Industri Jurusan  Teknik  Kimia  UPN  Veteran  JATIM. Surabaya.
Sardjoko. 1991. Bioteknologi. Gramedia : Jakarta.
Saputra  Eri  Maryudha,  2007,  “Pembuatan  Ethanol Dari  buah  Siwalan  dengan  Proses  Hidrolisis dan  Fermentasi”,  Fakultas  Teknologi  Industri Jurusan  Teknik  Kimia  UPN  Veteran  JATIM. Surabaya.
0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00 14.00 1 2 3 4 5 6 7 8 40 gr 8% 50 gr
8% 60 gr 8% 40 gr 10% 50 gr 10%