## FERMENTASI BUAH SUKUN MENJADI BIOETANOL
Nana Dyah Siswati, Puspa Secylia Dara *) , Reza Asrulyawan Wardana *)
Program Studi Teknik Kimia, Fakultas Teknik, UPN”Veteran ” Jawa timur Jl. Raya Rungkut Madya,Gunung Anyar, Surabaya 60294 Telepon (031) 8782179,  faks (031) 8782257 *Email : Puspasecylia20@gmail.com , Rezawardana12@gmail.com

## Abstrak
Buah  sukun  merupakan  sumber  pati  yang  tersedia  cukup  banyak  di  Kabupaten  Nganjuk Propinsi Jawa Timur, jika musim panen tiba, buah sukun banyak yang terbuang. Untuk mengatasi hal ini  peneliti  memanfaatkan  sukun  sebagai  bahan  baku  bioetanol  agar  mempunyai  nilai  jual  yang tinggi.  Bioetanol  dapat  dibuat  dengan  cara  fermentasi  bahan  baku  nabati  antara  lain  bahan  baku sumber  gula,  sumber  pati  serta  sumber  serat.  Metode  yang  digunakan  dalam  penelitian  ini  terdiri dari  dua  tahap,  tahap  pertama  adalah  proses  Hidrolisis  menggunakan  katalisator  HCl,  dan  tahap kedua proses Fermentasi menggunakan bakteri Zymomonas mobilis. Zymomonas mobilis merupakan bakteri anaerobik, lebih toleran terhadap suhu, pH rendah serta toleran terhadap konsentrasi etanol yang  tinggi.  Bahan  baku  buah  sukun  yang  digunakan  memiliki  kadar  pati  sebesar  57,89  %.  Proses fermentasi dilakukan pada suhu 30 o C dengan perlakuan konsentrasi starter 8,9,10,11,dan 12 % dan waktu 6,7,8,9 hari. Tujuan penelitian ini adalah untuk mencari volume starter dan  waktu fermentasi terbaik  pada  proses  pembuatan  bioetanol  dari  buah  sukun.  Hasil  penelitian  yang  telah  dilakukan diperoleh  kondisi  terbaik  untuk  proses  fermentasi  yaitu  pada  konsentrasi  starter  10%  dan  waktu fermentasi 7 hari didapat kadar bioetanol 9,87 %.
Kata Kunci : Bioetanol, buah sukun, hidrolisis, fermentasi, zymomonas mobilis.

## FERMENTATION BREAD FRUIT INTO BIOETHANOL

## Abstract
Breadfruit  is  a  source  of  starch  that  is  available  quite  a  lot  in  Nganjuk  District  East  Java Province, if the harvest season arrives, many breadfruit fruit is wasted. To overcome this, researchers use breadfruit as a bioethanol raw material in order to have high economi value. Bioethanol can be made  by  fermentation  of  vegetable  raw  materials  such  as  raw  materials  of  sugar  sources,  starch sources and fiber sources. The method used in this study consists of two stages, the first stage is the process of hydrolysis using HCl catalyst, and the second stage of Fermentation process using bacteria Zymomonas mobilis. Zymomonas mobilis is anaerobic bacteria, more tolerant to temperature, low pH and tolerant to high concentrations of ethanol. The breadfruit raw material used has a starch content of 57.89%. The fermentation process was carried out at 30oC with starter treatment of 8,9,10,11 and 12%  and  6,7,8,9  days.  The purpose  of  this  study  is  to  find  the  best  starter  volume  and  fermentation time in the process of making bioethanol from breadfruit fruits. The results of the research have found the  best  condition  for  fermentation  process  that  is  at  starter  concentration  10%  and  7  day fermentation time obtained by bioethanol level 9,87%.
Keywords: Bioethanol, breadfruit, hydrolysis, fermentation, zymomonas mobilis.

## PENDAHULUAN
Indonesia  merupakan  salah  satu  tempat tumbuhnya  pohon  sukun  yang  paling  strategis  dan cocok untuk perkembang biakannya. Produksi sukun di Indonesia terus meningkat dari  35.435 ton (tahun 2000)  menjadi 92.014 ton (tahun 2007) dengan luas panen 13.359 ha. Sentra produksi sukun adalah Jawa Barat,  Jawa  Tengah,  Jawa  Timur,  D.I  Yogyakarta, Kalimantan Timur, Nusa Tenggara Timur, Sumatera Selatan,  Lampung,  Sulawesi  Selatan  dan  Jambi (Direktorat Jenderal Hortikultura, 2007).
Nilai  ekonomi  yang  dihasilkan  buah  sukun akan  besar  apabila  adanya  pengolahan  buah  sukun lebih lanjut, tidak hanya sebagai keripik atau tepung sukun saja. Maka dari itu peneliti akan mengembangkan  buah  sukun  ini  menjadi  bahan bakar  nabati  bioetanol  yang  bertujuan  untuk meningkatkan nilai jual dari buah sukun tersebut.Dari  dasar  pembuatan  bioetanol  tersebut menjadi  petimbangan  untuk  menggunakan  bahan yang memiliki kandungan karbohidrat (pati) sebagai bahan  baku  pembuatan  bioetanol.  Bahan  baku  yang menjadi  bahan  pilihan  peneliti  ialah  buah  sukun. Sukun  dipilih  dalam  penelitian  ini  dikarenakan banyak terbuangnya buah sukun di daerah Nganjuk, Jawa  Timur.  Dan  untuk  meningkatkan  nilai  jual buah sukun.
Bioetanol  adalah  etanol  yang  diproduksi dengan  cara  fermentasi  menggunakan  bahan  baku nabati.  Bahan  baku  meliputi  bahan  baku  sumber gula,  bahan  baku  sumber  pati,  serta  bahan  baku sumber  serat  (lignoselulosa).dari  pemilihan  bahan baku  sukun  yang  ada  kandungan  pati  di  lakukan proses hidrolisis dimana proses hidrolisis menggunakan  katalis  asam  untuk  memecah  pati menjadi  filtrat  glukosa  untuk  dijadikan  bahan  awal untuk  fermentasi.    yang  memiliki  reaksi  sebagai berikut :
Setelah mendapatkan hasil filtrat glukosa dari proses  hidrolisis.Hasil  glukosa  melalui  proses fermentasi  agar  dapat  menghasilkan  bioetanol dengan  bantuan  mikroba  zymomonas  mobilis memiliki reaksi sebagai berikut :
Proses  fermentasi  bioetanol  dari  buah  sukun merupakan  proses  biokimia  dimana  terjadi  reaksi- reksi  kimia  dengan  pertolongan  mikroorganisme, penyebab  fermentasi  tersebut  bersentuhan  dengan zat  makanan  yang  sesuai  dengan  pertumbuhannya. Mikroorganisme yang digunakan biasanya Saccharomyces Cerevisiae, Aspergilus Niger, Zymomonas  Mobilis  dsb.  Zymomonas  Mobilis memiliki beberapa kelebihan dibandingkan Saccharomyces  Cerevsiae  diantaranya  lebih  toleran terhadap  suhu,  pH  rendah  serta  toleran  terhadap konsentrasi etanol yang tinggi. Ketika dibandingkan dengan yeast, Zymomonas mobilis mampu menghasilkan  5-10  yield  yang  lebih  tinggi  dan menghasilkan  produktivitas  lima  kali  lebih  besar. Penelitian  ini  menghidrolisis  pati  menjadi  glukosa dengan  katalisator  dan  fermentasi  seluruhnya  akan berubah  menjadi  alkohol  setelah  beberapa  waktu lamanya.  Dalam  penelitian  ini  peneliti  memilih Zymomonas  mobilis  untuk  membantu  jalannya fermentasi,  selanjutnya  hasil  dari fermentasi menghasilkan kadar etanol bermacam-macam sesuai dengan variabel yang dijalankan.
Tujuan  penelitian  ini  adalah  Untuk  mencari volume  starter  dan    waktu  fermentasi  terbaik  pada proses  pembuatan  bioetanol  dari  buah  sukun  serta dapat  menghasilkan  bioetanol  dari  buah  sukun dengan kadar tertinggi.

## METODE PENELITIAN

## Bahan dan alat
Buah Sukun diperoleh dari Petani buah sukun di Jatikalen, Nganjuk, Jawa Timur dan  Zymomonas Mobilis  dari  Jurusan  Biologi  Unair.  Variabel penelitian  ini  yaitu  :  massa  sukun  seberat  200  gram ,hidrolisis  dengan  menggunakan  HCl  20%  v/v selama  3  jam,Waktu  Fermentasi  =  6,7,8  dan  9  hari serta  Starter  Zymomonas  mobilis  :    8, 9, 10,  11,  12 (%v/v). Alat-alat yang digunakan adalah seperangkat  alat  hidrolisis  dan  seperangkat  alat fermentasi.  Diagram  alir  proses  fermentasi  buah sukun menjadi bioethanol dapat dilihat pada Gambar 1.
HCl (C 6 H 10 O 5 )n +  nH 2 O           n(C 6 H 12 O 6 ) Pati Air Glukosa
Z. Mobilis C 6 H 12 O 6 2C 2 H 5 OH+ 2CO 2 Glukosa Etanol
Gambar 1. Diagram alir proses fermentasi buah sukun menjadi bioethanol

## Prosedur Penelitian
Buah  Sukun  di  bersihkan  Kemudian  di keringkan  ,setelah  itu  di  haluskan  menggunakan blender  dan  berbentuk  tepung  sukun.lalu  timbang tepung  sukun  seberat  200  gram  untuk  digunakan pada  proses  hidrolisis  dengan  HCl  32%  sebanyak 20%(v/v) selama 3 jam dalam kecepatan pengadukan  200  rpm.  Setelah  itu  saring  hasil  filtrat glukosa  dari  hasil  hidrolisis.  Hasil  glukosa  tersebut di sterilisasi menggunakan autoklaf  selama 15 menit selanjutnya  Glukosa  di  atur  kondisi  pH  =  6  dengan penambahan  NaOH  6  N  .  Selanjutnya  siap  di fermentasi  dalam  variabel  waktu  dan  volume zymomonas  mobilis  yang  di  tetapkan.  Setelah selesei  di  fermentasi  dilakukan  proses  filtrasi memisahkan  filtrat  dengan  endapan,  hasil  filtrat dianalisakan kadar bioetanolnya.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Gambar 2. Hubungan Antara kadar bioetanol terhadap waktu fermentasi
Kadar  bioetanol  yang  dihasilkan  antara  lain dipengaruhi  oleh  pertumbuhan  mikroorganisme dalam  starter  pada  saat  diinokulasi.  Setiap mikroorganisme memiliki pertumbuhan yang spesifik, untuk Zymomonas mobilis fase eksponensial  pada  jam  ke-6  hingga  jam  ke-22. Umumnya  umur  kultur  yang  digunakan  diambil pada  pertengahan  fase  eksponensial.  Hogg  (2005) menjelaskan  bahwa  pada  fase  eksponensial  sel mikroorganisme  dalam  keadaan  stabil,  sel-sel  baru terbentuk dengan laju konstan dan sel mikroorganisme  membelah  secara  optimum  pada saat  doubling  time,  yang  biasanya  tercapai  di tengah-tengah fase eksponensial. Peneliti menetapkan  umur  pertumbuhan  mikroorganisme pada  jam  ke-18  untuk  starter  yang  diinokulasikan saat fermentasi. Setelah fermentasi didapatkan kadar tertingi  bioetanol  sebesar  9,87%.  Jika  peneliti mengambil  umur  pertumbuhan  mikroorganisme lebih awal dari jam ke-18 maka kemungkinan kadar bioetanol  yang  dihasilkan  setelah  fermentasi  bisa melebihi  kadar  yang  didapatkan  ini.  Selain pertumbuhan  mikroorganisme,  pH,  suhu  dan konsentrasi  starter  yang  dapat  mempengaruhi besarnya  kadar  bioetanol  hasil  fermentasi,  substrat yang digunakan juga mempengaruhi kadar bioetanol yang  didapatkan.  Susbtrat  merupakan  bahan  baku yang mengandung nutrient yang dibutuhkan mikroorganisme  saat  fermentasi.  Nutrient  yang paling  dibutuhkan  untuk  mikroorganisme  tumbuh adalah  karbohidrat  (Saputra,  2013).  Karbohidrat (pati)  yang  dirubah  menjadi  glukosa  pada  proses hidrolisis  dengan  bantuan  katalis  HCl.  Digunakan konsentrasi HCl 20% (v/v) menghasilkan kandungan glukosa  sebesar  11,63%.  Karena  penambahan  HCl saat  hidrolisis  cukup  besar,  maka  larutan  hidrolisis ini menjadi sangat asam dengan pH  = 1. Sedangkan kondisi pH yang ditetapkan untuk fermentasi adalah larutan  dengan  pH  =  6.  Oleh  sebab  itu  perlu ditambahkan NaOH 6N. Akibat penambahan NaOH yang  konsentrasinya  besar  ini,  kadar  glukosa  pada larutan  hidroliss  ini  berkurang  menjadi  10,24%. Berkurangnya  glukosa  dikarenakan  glukosa  dapat larut dengan adanya penambahan NaOH.
Gambar  2.  memperlihatkan  bahwa  waktu yang terbaik untuk proses fermentasi diperoleh pada hari  ke  7.  Hal  ini  dikarenakan  aktifitas  mikroba mengalami  pertumbuhan  dengan  berkembang  biak sehingga bioetanol  yang dihasilkan semakin banyak (Yatim,2011).  Peningkatan  volume  starter  akan mempercepat  terjadinya  fermentasi  terutama  bila digunakan  substrat  berkadar  tinggi.  Hal  ini  terlihat pada konsentrasi starter 8% hingga 10%  mengalami peningkatan  yang  signifikan.  Namun  pada  starter yang  lebih  tinggi  (starter  11%)    mengalami penurunan. Penurunan tersebut dikarenakan hilangnya  kemampuan  bakteri  untuk  hidup,  jumlah
sel  yang  ada    pada  awal  fermentasi  mengakibatkan terjadinya  interaksi  substrat  yang  meningkat  untuk pertumbuhan  sel,  sehingga  sumber  karbon  yang  di konversi menjadi bioetanol semakin sedikit. Jarzebski  (1989)    juga  menyampaikan  bahwa kondisi  untuk  pertumbuhan  pada  populasi  sel  yang tinggi  tidak  diharapkan  karena  dapat  mengganggu akses  nutrisi,  dan  interaksi  antar  sel.  Sehingga ditetapkan  bahwa  kondisi  terbaik  untuk  proses fermentasi  adalah  pada  konsentrasi  starter  10%, waktu  fermentasi  7  hari,  menghasilkan  kadar bioetanol  9,87  %.  Hal  ini  disebabkan  karena kandungan  nutrient  yang  terdapat  dalam  starter masih  dapat  mencukupi  kebutuhan  mikroba  untuk melakukan aktifitas pertumbuhannya.

## SIMPULAN
Penelitian  Fermentasi  buah  sukun  menjadi bioetanol  ini  disimpulkan  bahwa  kondisi  terbaik dicapai  pada  penambahan  starter  konsentrasi  10%, waktu  fermentasi  7  hari  dan  menghasilkan  kadar bioetanol sebesar 9,87 %.

## DAFTAR PUSTAKA
Adma, Hamdan , 2012. Variasi dan morfologi kandungan buah sukun. Balai Besar Penelitian Bioteknologi dan Pemuliaan Tanaman Hutan.Yogyakarta. Alamsyah , 2014 . Pengertian Bioetanol. http://alamsyah973.blogspot.co.i d/ 2014/02/pengertian-bioetanol.html. .(diakses 21 februari 2016). Anonim , 2012 . Zymomonas mobilis
.http://chemistryismysoul.blogspot.co.id/20 12/ 01/normal-0-false-false-false-en-us-x- none.html(diakses 16 februari 2016).
Bintang. 2013. Bioetanol dari kulit durian. UPN “Veteran” Jatim. Surabaya Gunasekaran, P. Dan Raj, K.C.,(1999),
“ Fermentation technology-Zymomonas Mobilis ”, Departement of microbial Technology, School of Biological Sciences,
Mandurai Kamaraj University: india.
Swings,  J  dan  De  Ley  J.,  (1977),  “The  biology  of
Zymomonas”, Bacteriol Rev. a41: 1 – 46 Toni , 2013. Hidrolisis Pati. https://tonimpa.wordpress.com/2013/05/14/ laporan-praktikum-hidrolisa-pati/  .diakses 18 september 2016.
Yatim. 2011. Bioetanol dari limbah kulit kopi. UPN “Veteran” Jatim. Surabaya