Website : jurnal.umj.ac.id/index.php/konversi Email :  jurnalkonversi@umj.ac.id

## U  N  I  V  E  R  S  I  T  A  S   M  U  H  A  M  M  A  D  I  Y  A  H   J  A  K  A  R  T  A
SINTESIS BIOETANOL DARI BAGAS SORGUM SAMURAI  1 HASIL HIDROLISIS ENZIMATIS DAN FERMENTASI OLEH SACCHAROMYCES CEREVISIAE
Yeti Widyawati 1* , Amelia Mardhotillah 1 , Irawan Sugoro 3
1) Teknik Kimia, Fakultas Teknologi Industri, Universitas Jayabaya, Jl. Raya Jakarta- Bogor No. KM, RW. 28, Pekayoan, Kec. Cimanggis, Kota Jakarta Timur, 16452
2) Pusat Aplikasi Isotop dan Radiasi – Badan Tenaga Nuklir Nasional (BATAN), Jl. Lebak Bulus Raya No. 49, RT. 5/RW. 2, Lb. Bulus, Kec. Cilandak Kota Jakarta Selatan, DKI Jakarta, 12440

## *widya.w21@gmail.com
ABSTRAK Bagas  sorgum  merupakan  padatan  sisa  ekstraksi  nira  dari  bagian  batang sorgum.  Bagas  sorgum    memiliki  potensi  untuk  digunakan  sebagai  substrat  pembuatan bioetanol.  Penelitian  ini  bertujuan  untuk  menghasilkan  bioetanol  dari  bagas  sorgum varietas Samurai 1 hasil hidrolisis secara enzimatik yang difermentasi menggunakan khamir Saccharomyces  cerevisiae.  Enzim  yang  digunakan  berasal  dari  kapang  Trichoderma harzianum.  Substrat  bagas  hasil  hidrolisis  digunakan  sebagai  media  fermentasi  dan diinkubasi  selama  9  hari  pada  suhu  ruang.  Kadar  gula  hasil  hidrolisis  enzimatik  bagas sorgum setelah diinkubasi 24 jam adalah 2,4% brix. Hasil fermentasi dengan menggunakan S. cerevisiae menunjukkan bahwa terjadi korelasi negatif antara kadar gula dan bioetanol dengan produksi bioetanol tertinggi dihasilkan setelah 9 hari inkubasi, yaitu sebesar 2,99% dan laju produksi bioethanol terbaik adalah di hari ke-3 dengan hasil sebesar 0,59.%/hari.
Kata Kunci: Bagas sorgum, bioetanol, enzimatis hidrolisis,.

## PENDAHULUAN
Bioetanol adalah bahan bakar utama  yang  digunakan  sebagai pengganti  bensin  untuk  kendaraan, khususnya  di  negara-negara  maju. Bioethanol merupakan produk etanol yang  dihasilkan  dari  bahan  baku hayati  dan  biomassa  lainnya  yang diproses secara bioteknologi (Nasional,  2017).  Seiring  dengan terjadinya krisis energi sebagai akibat berkurangnya  cadangan  bahan  bakar minyak,  maka  peluang  pemanfaatan bioetanol  sebagai  bioenergi  semakin besar.  Bioetanol  dapat  dihasilkan melalui  proses  sakarifikasi  dan fermentasi  simultan  dari  bahan  yang mengandung selulosa dan polisakarida  (Daud  M,  Syafii  W,
Syamsu  K,  2012).  Pasa  proses fermentasi maka dihasilkan bioetanol yang dapat dibuat etanol 99,5% atau fuel  grade  ethanol yang  bisa digunakan  dalam  campuran  gasohol. Bioetanol  merupakan  salah  satu sumber  energi  diklaim  ramah lingkungan, akan tetapi
kemunculannya  sebagai  bahan  bakar mendapat  reaksi  negative dari pasar. Kondisi  tersebut  menjadi  kendala dalam  hal  penerapan  bioethanol sebagai  bahan  bakar  wajib  di beberapa  negara  seperti  halnya  yang terjadi di Indonesia dan Tiongkok.  Negara  yang  sukses menerapkan etanol sebagai komponen  wajib  dalam  campuran bahan  bakar  kendaraan  dengan tongkat produksi bioethanol tertinggi di  dunia  adalah  Brazil  dan  Amerika Serikat.  Amerika  Serikat  berhasil memproduksi  16,1  miliar  gallon sedangkan  di  posisi  kedua,  Brazil memiliki  jumlah  produksi  sebesar 7,95 miliar galon di sepanjang tahun 2018 (Persero, 2019).
Kebutuhan  etanol  di  Indonesia sebagai  campuran  bahan  bakar kendaraan  masih  mengandalkan impor  dari  luar  negeri.    Kebutuhan etanol  berdasarkan  sumber  Badan Pusat Statstik (BPS) selama periode 2016-2020 dapat dilihat pada Tabel 1 sebagai berikut:
Tabel 1 Data Impor Etanol dari
Tahun 2016-2020 Tahun Data Impor Etanol (kg/Tahun) 2016 1732,411 2017 3797,830 2018 818,928 2019 487,426 2020 22431,979 Sumber: Badan Pusat Statistik 2016-2020
Dari  data  di  atas,  maka  didapatkan grafik  impor  etanol  tahun  2016- 2020:
Grafik 1 Kurva  Etanol Tahun 2016-
2020 Berbagai jenis tanaman penghasil energi  sumber bahan baku bioetanol  terdapat  di  Indonesia. Tanaman tersebut seringkali ditanam secara  khusus  untuk  diubah  menjadi energi  yang  diantaranya:  jagung, gandum, jerami, buluh rumput kenari,
y = 3808.87x - 5572.90 R² = 0.41 -5000 0 5000 10000 15000 20000 25000 2016 2017 2018 2019 2020 Da ta II mp or (kg /T ahun ) Tahun Kurva Impor Bioetanol di Indonesia Tahun 2016-2021
rumput  tali,  ubi  kayu,  tebu,  dan tanaman  sorgum.  Bioetanol  selama ini disintesis menggunakan tetes tebu dan  biji  jagung  yang  merupakan tanaman  sumber  pangan.  Pada  masa yang  akan,  bioetanol  akan  disintesis dari bahan yang lebih murah atau dari bahan non pangan yang mengandung lignoselulosa. Tanaman sorgum manis  berpotensi  digunakan  sebagai sumber bioetanol yang mungkin lebih murah  dan  tidak  bersaing  dengan bahan pangan.
Bagas  sorgum  masih  sangat jarang sekali digunakan di Indonesia sebagai  bahan  baku  pembuatan bioetanol yang ternyata memiliki 75% biomassa  tertinggi  dari  tanaman sorgum.  Bagas  sorgum  diperoleh setelah  batang  sorgum  diekstraksi niranya,  yang  kemudian  limbahnya berupa  selulosa  yang  masih  dapat digunakan untuk menghasilkan bioetanol,  (B.  Marcia,  Rosalia,
Sarungallo, Mas'ud, 2012)).
Kandungan proksimat bagas batang  sorgum  Samurai  1  berdasar berat  kering  yaitu  selulosa  23,67%, lignin  69,94%,  air  75,01%,  abu  6% dan  bahan  organik  94%.    Selulosa pada  biomassa  tanaman  juga  perlu diperhitungkan karena proses konversi energi solar menjadi glukosa dari senyawa kompleks menggunakan batang tanaman untuk menimbun  sejumlah  lignoselulosa sebagai gula sederhana. Lignoselulosa  ini  dapat  digunakan sebagai  bahan  baku  yang  dapat dihidrolisis  (degradasi)  oleh  enzim selulase  dan  menghasilkan  glukosa.
Glukosa  ini  yang  kemudian  akan digunakan lebih lanjut untuk memsintesis bioetanol. Substrat  yang  digunakan  adalah bagas  sorgum  varietas  BATAN
Samurai 1. Sorgum Samurai 1 dipilih menjadi  substrat  bioeranol  karena biomassanya  yang  besar.  Biomassa dari  batang  sorgum  Samurai  1  bisa mencapai  berat  sebesar  53,5  ton/ha dan  memiliki  kadar  gula  sebesar 12,0% brix (Radiasi, 2020). Hidrolisis bagas  sorgum  Samurai  1  dilakukan secara  enzimatis.  Hidrolisis  secara enzimatis dilakukan dengan memanfaatkan  enzim  selulase  dari kapang Trichoderma  harzianum dengan waktu lama inkubasi hidrolisis  enzim  selama  72  jam. Proses hidrolisis, dilanjutkan dengan proses fermentasi selama 0, 3, 5, 6, 7, 8,  dan  9  hari.  Fermentasi  adalah proses  natural  yang  melibatkan mikroorganisme  seperti  ragi  dan bakteri  baik,  untuk  mengubah karbohidrat  (pati  dan  gula)  menjadi alkohol atau asam. Tujuan penelitian adalah mengetahui pengaruh hidrolisis menggunakan enzim selulase dari Trichoderma harzianum terhadap produk bioetanol dari bagas sorgum  Samurai  1  dan  mengetahui pengaruh  waktu  lama  fermentasi dengan khamir Saccharomyces cerevisiae dalam  proses  sintesis bioetanol dari bagas sorgum Samurai 1.

## METODOLOGI PENELITIAN

## Bahan
Bahan yang digunakan diantara lain: kentang, bagas sorgum Samurai 1  dengan  umur  panen  ±111  hari, diperoleh  dari  Kebun  Percobaan Citayam melalui Badan Tenaga Atom dan  Nuklir  (BATAN),  Lebak  Bulus, Jakarta  Selatan.  Bahan  kimia  yang digunakan  diantaranya: Aquadest , Alkohol  70%  (Teknis, Purity 96%), Ammonium Sulfat ((NH 4 ) 2 SO 4, MERCK), Asam Sulfat pekat (H 2 SO 4
Purity 97-98%,  MERCK), Carboxy Methyl  Cellulose, Garam Rochelle (K-Na  Tetrat),  Glukosa  anhidrat, Magnesium  Sulfat  Hepta  Hidrat, (MgSO 4. 7H 2 O,  MERCK),  Kalium Dihirogen Pospat (KH 2 PO 4 , MERCK), Kalium Dikromat (K 2 Cr 2 O 7 ), Natrium Bikarbonat (Na 2 CO 3 ), Natrium Hidroksida 0,1 N (NaOH,  Teknis),  Natrium  Sulfat anhidrat (Na 2 SO 4 ), Na 2 HAsO 4 .7H 2 O, Natrium  Karbonat  anhidrat,  Perak Nitrat  (AgNO 3 ),  Pupuk  Urea, Saccharomyces cerevisiae , dan
Sukrosa.
Alat
Peralatan  yang  digunakan diantaranya : autoklaf, blender , cawan petri, cawan porselen, fortex , inkubator atau oven Memmert, kawat ose,  kertas  saring,  kuvet,  labu Erlenmeyer  250  mL, laminar  air flow, mikropipet,  dan  tip,  penangas air, pH Meter, refraktometer (Japan 0-
32% Brix), scalpel, shaker , centrifuge, spatula,  spektrofotometer UV  Genesis,  tabung  reaksi,  tanur, serta toples ulir.

## Preparasi Bahan Baku
Bagas  sorgum Samurai  1 dianginkan  di  bawah  sinar  matahari hingga  kering,  lalu  digiling  dengan mesin  penggiling  padi.  Setelah  itu, bagas  sorgum  dihaluskan  dan dikeringkan  kembali  dalam  oven bersuhu 105°C selama 24 jam.

## Penetapan Kadar Air (SNI, 2005)
Cawan  aluminium  dicuci bersih  lalu  dikeringkan  dalam  oven pada  suhu  105°C  selama  1  jam. Setelah  itu  cawan  dikeluarkan  dari oven  dan  dimasukkan  ke  dalam desikator  selama  15-30  menit  dan ditimbang  hingga  bobot  konstan.
Sampel yang telah diperkecil ukurannya  ditimbang  sebanyak  5 gram ke dalam cawan aluminium dan dimasukkan ke dalam oven pada suhu 105°C  selama  2  jam,  lalu  cawan dikeluarkan  dan  dimasukkan  ke dalam  desikator  selama  15-30  menit dan  ditimbang  bobotnya  hingga konstan.

## Penetapan Kadar Abu (SNI, 2006)
Penetapan kadar  abu ini menggunakan  metode  AOAC,  2005 yang  telah  dimodifikasi.  Cawan porselen dicuci bersih lalu dikeringkan ke dalam oven pada suhu 200°C  selama  15  menit.  Setelah  itu, cawan porselen dimasukkan ke dalam tanur  dan  dipanaskan  pada  suhu 600°C selama 2 jam dan didinginkan ke  dalam  desikator  selama  10-30 menit  lalu  ditimbang  hingga  bobot konstan.  Sampel  dimasukkan  ke dalam  cawan  porselen  sebanyak  2 gram  lalu  dibakar  di  dalam furnace controller pada  suhu  200°C  sampai tidak  berasap  lagi  (menjadi  arang). Setelah  itu,  suhu  dalam furnace controller dinaikkan  menjadi  600°C untuk  pembakaran  selama  2  jam (hingga  diperoleh  abu  putih)  dan didinginkan  ke  dalam  desikator selama  10-30  menit  lalu  ditimbang hingga  bobot  konstan.  Percobaan dilakukan sebanyak 3 kali pengulangan.

## Kadar  Selulosa  (Modifikasi  dari SNI 14-0444-1989)
Sejumlah contoh  3,0  gram  bagas sorgum  Samurai  1  ditimbang  dalam gelas kimia 250 mL lalu ditambahkan karutan  NaOH  17,5%  sebanyak  15 mL.  Pengadukan  dilakukan  selama tiga menit dalam bak perendam pada suhu 20°C. Selanjutnya ditambahkan larutan NaOH 17,5% sebanyak 10 mL dan  diaduk  selama  45  detik.
Penambahan  larutan  NaOH  17,5% berikutnya disertai pengadukan selama 15 detik. Campuran didiamkan dalam bak perendam selama 3 menit. Selanjutnya  ditambahkan  10  mL larutan NaOH 17,5%, aduk selama 15 menit dan ditambahkan NaOH 17,5% 10  mL.  Lalu  ditutup  dan  diamkan selama  30  menit,  setelah  didiamkan tambahkan  100  mL aquadest .
Kemudian  diamkan  kembali  30 menit.  Larutan  siap  disaring,  bilas gelas dengan larutan NaOH 8,3 % 25 ml,  kemudian  disaring  kembali. Endapan dalam kertas saring dikembalikan  ke  dalam  gelas  kimia. Endapan  dicuci  5x  dengan aquadest sebanyak 400 mL, dan di tambah 25
mL Asam Asetat 2N. Endapan diaduk selama 5 menit dan dicuci menggunakan aquadest sampai netral.  Kemudian  endapan  disaring lalu dioven suhu 105°C dan ditimbang sampai bobot konstan.

## Kadar Lignin (Lignin Klasson)
Penentuan kadar lignin  Klason dilakukan  merujuk  pada  prosedur dalam    Dence (1992) (C, 2002).
.  Serbuk  bagas  sorgum  500  mg disiapkan dan ditempatkan ke dalam gelas  piala  50  mL.  Selanjutnya, ditambahkan 5 mL larutan asam sulfat 72%  secara  perlahan  sambil  diaduk hingga  serbuk  terdispersi  sempurna. Sampel  uji  selanjutnya  disimpan  ke dalam Labu Erlenmeyer 500 mL dan diencerkan  hingga  konsentrasi  asam sulfat  menjadi  3%  yaitu  dengan penambahan  aquades  hingga  total volume 191 mL (total volume 381 mL untuk  penggunaan  asam  sulfat  72% sebanyak  10  mL)  sampel  uji kemudian dipanaskan dalam autoklaf pada  suhu  121°C  selama  30  menit. Selanjutnya  dilakukan  penyaringan
dengan glass  filter ,  lalu  dioven  dan ditimbang  sampai  diperoleh  berat konstan.
Kadar Lignin (%) = (A/B) * 100% A = bobot lignin (g) B = bobot kering serbuk (g)

## Hidrolisis secara Enzimatis
Pembuatan  Media  Potato  Dextrose

## Agar
Sebanyak 200 gram  kentang direbus dengan aquadest sebanyak 1  L,  lalu hasil  rebusan  kentang  disaring  dan ditambahkan 20 gram  gula, 20 gram agar  dan  ditambahkan aquadest sampai  volume  larutan  menjadi  1  L. Selanjutnya larutan dicek pH hingga netral.  Kemudian  media  dimasak hingga  mendidih  dan  bening.  Lalu media  disterilisasi  dalam  autoklaf bersuhu 121°C selama 15 menit.
Perbanyakan Kultur T.  harzianum
Kultur T.  harzianum induk digoreskan  sedikit  pada  ujung  tip miktopipet  lalu  diencerkan  dengan 100  µL aquadest steril  lalu  dikocok. Dipipet  sebanyak  50  µL  lalu disebarkan  ke  dalam  media potato dextrose  agar dan  diinkubasi  pada suhu  ruang  selama  3x24  jam  pada suhu ruang (25-30°C).

## Uji Kualitatif Selulotik
Uji kualitatif selulolitik. Isolat Aktinomiset  yang  telah  murni ditumbuhkan pada media PDA pH 7 dan  diinkubasi  selama  2  hari  pada suhu ruang. Untuk mengetahui indeks selulolitik dilakukan pewarnaan dengan congored 1 % sehingga zona bening  yang  terbentuk  disekitar koloni terlihat jelas.

## Pembuatan Enzim Selulase
Penyiapan Inokulum
Persiapan  1000  mL  media  cair sudah disterilisasi Media  cair  ini  terdiri  dari:  kentang 200 gram dalam 1 L aquadest dan 20 gram  gula  lalu.  atur  pH  media  cair hingga  pH  6.  Biakan T.  harzianum dari media padat diambil menggunakan  kawat  ose  steril  lalu dicelupkan  ke  dalam  media  cair beberapa  kali  hingga  media  cair tampak  keruh.  Pekerjaan  dilakukan secara aseptik. Media ditutup dengan kapas dan wrap , lalu diinkubasi pada suhu ruang selama 72 jam.
Pemanenan Enzim
Hasil  fermentasi  diekstrak  dengan aquadest steril sebanyak 100 mL lalu dilakukan pemisahan dengan sentrifugasi.  Sentrifugasi  dilakukan selama  10  menit  dengan  kecepatan 3500  rpm.  Cairan  enzim  yang dihasilkan kemudian disaring dengan kertas  saring  agar  terpisah  dengan residu padatan. Enzim yang diperoleh siap untuk digunakan untuk hidrolisis serbuk bagas sorgum. Enzim
disimpan dalam lemari es pada suhu 5-10°C (NCBE, 2018).

## Uji Aktivitas Enzim Selulase
Absorbansi  hasil  pengukuran dikorelasikan  dengan  kadar  gula pereduksi  atau  diasumsikan  sebagai glukosa  yang  dihasilkan  terhadap waktu  inkubasi  merupakan  aktivitas enzim tersebut. Perhitungan aktivitas enzim  selulase  diperoleh  dari  kadar gula  pereduksi  yang  terbentuk  pada waktu  inkubasi  reaksi  enzimatis selama  72  jam  dilakukan  dengan Metode Nelson Somologiy.
Hidrolisis  Bagas  Sorgum  dengan Enzim  Selulase  dari  Kapang  T. harzianum
Bagas sorgum varietas BATAN dihaluskan  dan  dikeringkan  dalam oven  bersuhu  105°C  selama  24  jam. Ditimbang 20 gram bagas sorgum ke dalam toples 300 mL dan ditambahkan nutrisi NPK 0,03 gram, MgSO 4 .7H 2 O  0,005  gram,  dan KH 2 PO 4 0,02  gram.  Selanjutnya, ditambahkan  sebanyak  200  mL akuades  ke  dalam  media  Diatur  pH larutan  hingga  menjadi  pH  6. Kemudian  sebanyak  2,5  mL  enzim ditambahkan ke media bagas sorgum tersebut.  Lalu  media  diinkubasi selama 24 jam. Media hasil hidrolisis lalu diperiksa pH dan kadar  gulanya dengan refraktometer.

## Proses Fermentasi
Bagas  sorgum  yang  telah dihidrolisis  ditambahkan  dengan  20 mL Saccharomyces  cerevisiae .  dan diatur  kondisi  larutan  pada  pH  5,5, selanjutnya diaduk sampai homogen. Media difermentasi selama 0, 3, 5, 6, 7,  8,  dan  9  hari  pada  suhu  ruang ±25°C.

## Metoda Analisa
Uji Kadar Etanol dengan Spektrofotometer UV Gen pada λ560 nm. Siapkan larutan K 2 Cr 2 O 7 0,25 M, larutan  H 2 SO 4 6  M,  dan  larutan AgNO 3 0,1  M.  Masukkan  ke  dalam tabung  reaksi  masing-masing;  5  mL K 2 Cr 2 O 7 7  0,25  M,  5  mL  larutan H 2 SO 4 6  M,  dan  1  tetes  larutan AgNO 3 3  0,1  M.  Lalu  kocok  larutan dengan fortex , lalu masukkan larutan standar  alkohol  10%  masing-masing sebanyak:  0;5;  10;  20  tetes  dan tambahkan  akuades  masing-masing sebanyak:  20;  15;  10;0  tetes,  serta
untuk  pengukuran  sampel,  teteskan sebanyak 20 tetes sampel bioetanol ke dalam tabung reaksi tersebut. Setelah itu, diamkan larutan selama 5 menit, lalu  kocok  dengan fortex hingga larutan  homogen.  Ukur  absorbansi larutan  standar,  blanko,  dan  sampel dengan        spektrofotometer UV Gen pada  panjang  gelombang  560  nm. Kemudian  buat  kurva  kalibrasi, tentukan regresi linier yang dihasilkan,  dan  hitung  kadar  etanol pada sampel.
Rumus: 𝑦 = 𝑎𝑥 + 𝑏 (1)
𝑥 = y+b a (2)
𝑦 = 0,1509𝑥 − 0,1276  (3)
𝑥 = y + 0,1276 0,1509 (4)
Gambar 1 Larutan Standar Etanol
Diagram Alir Penelitian
HASIL DAN PEMBAHASAN
Karakterisasi Proksimat Komposisi Bagas Sorgum Samurai 1 Bagas sorgum yang dipergunakan  dalam  penelitian  ini adalah bagas sorgum Samurai 1 yang diperoleh dari Daerah Citayam, Jawa Barat.  Karaktrisasi  pada  bagas sorgum  perlu  diketahui  agar  dapat
Bagas Sorgum
Samurai 1 Pengeringan dan Pengecilan Partikel Bagas Serbuk Bagas Sorgum Hdirolisis Enzimatis
(Enzim Selulase dari T. harzianum ) t = 24 jam
P = 1 atm
T = 25-35°C
Fermentasi (S. cerevisiae)
t = 0, 3, 5, 6,7, 8, 9 hari
P = 1 atm
T = 25-35°C
Uji Kadar Bioetanol Spektrofotometri λ560 nm
ditentukan komponen-komponen yang  terkandung  di  dalamnya (Arifiani,  2012).  Bagas  sorgum sebelum  dijadikan  sebagai  substrat fermentasi, terlebih dahulu dihaluskan  menjadi  serbuk  yang bertujuan untuk memperluas permukaan  bagas  sorgum  sehingga diharapkan,  bagas  sorgum  dapat berekasi  dan  dihidrolisis  secara sempurna. Pengecilan ukuran partikel bagas sorgum menyebabkan perubahan  fisik  dan  kimia  pada polimer  selulosa,  sehingga  dapat menyebabkan perubahan bentuk pola geometric  kristal  serta  pengurangan derajat polimerisasi (Irawadi, 2010).
Bagas sorgum yang telah halus selanjutnya  dianalisis  komposisi kimianya,  yang  meliputi:  kadar  air, kadar abu, kadar selulosa, dan kadar lignin. Hasil analisis komposisi kimia bagas sorgum Samurai 1 dapat dilihat pada
Tabel 2 Komposisi Kimia Bagas Sorgum Analisa Kadar (%) Kadar Air 75,01 Kadar Abu 6 Kadar Bahan Organik 94 Kadar Selulosa 23,67 Kadar Lignin 69,94

## 1. Kadar Air
Kadar air perlu ditentukan karena berpengaruh  terhadap  kesegaran  dan daya simpan bahan. Banyaknya kadar air  dalam  bahan,  dapat  dipengaruhi oleh:  varietas,  umur  tanam,  unsur hara tanah, dan iklim. Pada penelitian ini, kadar air yang didapatkan dalam serbuk  bagas  sorgum  Samurai  1 adalah sebesar 75,01%

## 2. Kadar Abu
Kadar abu dalam bahan ditentukan karena  berkaitan  dengan  kandungan mineral-mineral anorganik sisa pembakaran bahan organik pada suhu sekitar  600°C  (AOAC,  2005)  dan merupakan faktor penting yang dapat berpengaruh  terhadap  rendemen alkohol  yang  dihasilkan  (Arif, et  al , 2017). Syarat kadar abu suatu bahan baku  untuk  produksi  bioetanol  yaitu jika  bahan  baku  tersebut  tidak mengandung  kadar  abu  lebih  dari 10%.  Mineral-mineral  yang  penting dalam  formulasi  media  diantaranya: magnesium (Mg), kalium (K), sulfur (S), kalsium (Ca), dan klor (Cl). Pada kadar  yang  cukup,  mineral-mineral yang  terkandung  dalam  bahan  juga dibutuhkan  oleh  mikroorganisme sebagai sumber nutrisi untuk pertumbuhannya, dalam memperoleh energi, pembentukan sel, dan biosintesis produk-produk metabolisme pada proses fermentasi. Kadar  abu  yang  tinggi,  dapat menyebabkan  terhambatnya  proses fermentasi  dan  menyebabkan  kerak pada saat proses destilasi (Arif, et al , 2017)  karena  kadar  abu  yang  tinggi, menandakan  bahwa  bahan  tersebut mengandung  kadar  mineral  yang tinggi  pula.      Berdasarkan  hasil analisis, kadar abu pada serbuk bagas sorgum  Samurai  1  sebesar  6,0%) (Tabel  4). Kadar abu serbuk sorgum Samurai  1  tersebut  masih  sangat layak  untuk  dijadikan  bahan  baku bioetanol.

## 3. Kadar Lignoselulosa
Lignoselulosa merupakan
sebuah  komponen  organik  yang jumlahnya berlimpah dan merupakan sumber  utama  dalam  menghasilkan gula  dari  hasil  fermentasi,  bahan kimia,  bahan  bakar  cair,  sumber karbon,  dan  energi,  serta  memiliki
kemampuan  untuk  didegradasi  oleh selulase.  Namun  karena  komponen yang terkandung dalam lignoselulosa sangat  kompleks,  maka  dalam penggunannya sebagai substrat harus melalui beberapa tahapan, diantaranya: delignifikasi untuk melepas  selulosa  dan  hemiselulosa yang  berikatan  dengan  lignin, depolimerisasi  untuk  mendapatkan gula  bebas,  dan  fermentasi  gula heksosa dan pentose untuk mendapatkan  produksi  bahan  baku cair.  Pada  penelitian  ini,  lignin didegradasi secara kimiawi menggunakan  larutan  asam  sulfat yang  dilanjutkan  dengan  degradasi secara  fisika  menggunakan  autoklaf pada  suhu  121°C  selama  10  menit agar  lignin  dapat  terurai  sempurna. Setelah  degradasi,  sampel  disaring untuk  diambil  semua  lignin  yang telahdidegradasi,  dan  dikeringkan dalam  oven  bersuhu  100-110°C  lalu ditimbang  hingga  bobot  konstan. Pada penelitian ini, didapatkan kadar lignin pada bagas sorgum Samurai 1 sebesar 69,94% (Tabel 2). Degradasi selulosa  dilakukan  dengan  bantuan basa kuat natrium hidroksida. Selama proses  degradasi  ini,  larutan  harus sering  diaduk  agar  selulosa  dapat terlarut sempurna dalam larutan basa dan  terpisah  dari  lignin  dan hemiselulosa.  Setelah  itu,  dilakukan penetralan dengan larutan asam asetat dan  dipisahkan  dari  pengotornya dengan dicuci menggunakan akuades sampai  pH  netral  dan  bersih  dari NaOH. lalu disaring selulosanya dan dikeringkan  dalam  oven  pada  suhu 100-110°C.  Pada  penelitian  ini, didapatkan  kadar  selulosa  sebesar 23,67% (Tabel 2). Pada penetapan ini, dapat disimpulkan bahwa kadar lignin yang terkandung dalam bagas sorgum Samurai  1  lebih  besar  dibandingkan dengan kadar selulosanya. Perbandingan  kadar  ini  dapat  dilihat pada Gambar yang dimana menunjukkan  bahwa  lignin  yang dihasilkan  setelah  pemerasan  bagas lebih  banyak  dibandingkan  dengan selulosanya.

## Gambar 2 Bagas Sorgum Samurai 1

## Hidrolisis pada Proses Sintesis Bioetanol
Hidrolisis  bagas  merupakan salah satu  tahapan dalam  pembuatan etanol  berbahan  baku  lignoselulosa. Hidrolisis  bertujuan  untuk  memecah selulosa  dan  hemiselulosa  menjadi monosakarida  (glukosa  dan  xilosa) yang  kemudian  akan  difermentasi menjadi  etanol.  Pada  penelitian  ini,
digunakan metode hidrolisis enzimatis. Hidrolisis enzimatis dilakukan  menggunakan  bantuan produksi  enzim  selulase  dari  kapang
Trichoderma  harzianum. Beberapa hal  yang  harus  diperhatikan  ketika mensintesis bioetanol yaitu: pH, suhu lingkungan, dan substrat.
Tabel 3 Laju Produksi Bietanol (%/Hari) Ha ri Kada r Gula (%Bri x) p H Kad ar Etan ol (%) Laju Produ ksi Etanol (%/Ha ri) 0 2.4 5. 5 0 0
3 1.77 4. 8 2.64 0.59 5 1.87 4. 6 2.81 0.37 6 1.73 4. 6 2.52 0.29 7 1.77 4. 3 2.86 0.25 8 1.77 4. 2 2.9 0.22 9 1.9 4 2.99 0.21

## Grafik 2 Kurva Produksi Bietanol
Pengaruh  Suhu  Optimum  dan  pH terhadap Hidrolisis Enzimatis
Suhu  dan  pH  memiliki peranan  penting  dalam  reaksi enzimatis. Suhu untuk aktivitas enzim menentukan sifat pertumbuhan miktoorganisme.  Suhu  optimum untuk pertumbuhan jamur ini sebagai agen  hidrolisis  enzimatis  adalah  15- 35°C,  dengan  suhu  maksiumnya  25- 35 °C (K. K. Sharma and U. S. Singh, 2014), maka media dihidrolisis pada suhu  ruang  berkisar  antara  25-30°C dan  pH  5,5.  Suhu  dan  pH  optimum akan  memberikan  nilai  aktivitas
enzim maksimum karena menyebabkan reaksi enzimatis berlangsung  paling  cepat.  Makin rendah suhu fermentasi makin banyak alkohol yang dihasilkan, karena pada suhu  rendah  fermentasi  akan  lebih kompleks  dan  kehilangan  alkohol yang  dibawa  gas  CO 2 akan  lebih sedikit,  pada  suhu  yang  tinggi  akan mematikan mikroba dan menghentikan proses fermentasi. Pada tahapan hidrolisis enzimatis, untuk meningkatkan aktivitas  enzimatis  yang  dibutuhkan dalam mendegradasi selulosa menjadi glukosa ditambahkan mineral- mineral anorganik seperti MgSO 4 .7H 2 O dan KH 2 PO 4 Kalium dan  magnesium  merupakan  dua  ion anorganik  utama  yang  berpengaruh terhadap produktivitas selulase. Magnesium (Mg 2+ ) diperlukan untuk produksi enzim selulase, tetapi ketika konsentrasinya  ditingkatkan,  maka akan menunjukkan aktivitas inhibisi.
Hasil  hidrolisis  pada  larutan bagas  sorgum  dapat  menghasilkan kadar gula tertinggi  yaitu 2,4% brix. Nilai  gula  total  yang  dihasilkan proses  hidrolisis  enzimatis  tersebut masih tergolong sangat rendah diduga karena  tidak  semua  bahan  dapat dihidrolisis  melalui  proses  enzimatis terutama lignin.
Kadar  Etanol  dari  Bagas  Sorgum Samurai 1 melalui Fermentasi oleh Saccharomyces cerevisiae.
Bagas tanaman sorgum Samurai 1  digunakan  untuk  menghasilkan bioetanol.    Khamir Saccharomyces cerevisiae digunakan  sebagai  agen fermentasi mengubah gula-gula sederhana  dari  bagas  sorgum  yang telah  dihidrolisis  secara  enzimatik menjadi bioetanol. Khamir Saccharomyces  cerevisiae dapat tumbuh  dan  memfermentasi  gula
0 1 2 3 4 5 6 0 5 10 N ilai Lama Fermentasi (Hari) Kadar Gula (%Brix) pH
Kadar Etanol %
Laju Produksi Etanol (%/Hari)
menjadi etanol secara optimum pada pH 5,5 dan suhu 30-32°C (UKEssays, 2018) . Suhu  yang  digunakan  dalam proses fermentasi akan mempengaruhi mikroba yang berperan  dalam  proses  fermentasi. Suhu  yang  semakin  rendah  makka akan meghasilkan alkohol yang lebih banyak  karena  pada  suhu  rendah fermentasi  akan  lebih  kompleks  dan kehilangan alkohol yang dibawa oleh CO 2 akan semakin sedikit. Suhu yang tinggi  akan  mematikan  mikroba  dan menghentikan  proses  fermentasi (Ratledge,  2011).  Proses  fermentasi yang  dilakukan  bersifat  anaerob dengan  pH  substrat  5,5.  Pada umumnya,  fermentasi  dilakukan selama 4-20 hari untuk menghasilkan fermentasi yang sempurna (Fessenden  et  al,  2002).  Lamanya waktu  fermentasi  merupakan  faktor utama  yang  mempengaruhi  hasil fermentasi. Selain itu, hasil fermentasi  ditentukan  pada  jenis bahan,  jenis  ragi,  dan  jenis  gula.
Bagas sorgum Samurai 1 merupakan salah  satu  jenis  sorgum  manis  yang memiliki  kandungan  lignin  dan selulosa  yang  tinggi,  sehingga  dapat dijadikan  bahan  baku  bioetanol generasi  II.  Inokulum  yang  dipakai sebanyak  20.  Kadar  gula  hasil hidrolisis  enzimatis  bagas  sorgum selama 24 jam sebesar 2,4% brix, dan menghasilkan kadar bioetanol selama fermentasi  0-9  hari  sebesar  2,52- 2,99%.  Waktu  terbaik  untuk  sintesis bioetanol  dengan  metode  hidrolisis enzimatis adalah hari ke-9. Meskipun kadar  bioetanol  tertinggi  dihasilkan pada fermentasi hari ke-9, tetapi laju produksi  bioetanol  terbaik  terjadi pada hari ke-3 sebesar 0,59% (Tabel 3),  yang  artinya  proses  fermentasi dapat  dihentikan  ketika  hari  ke-3 karena  hasil  fermentasi  setelah  hari ke-3  tidak  memiliki  dampak  yang
besar  pada  hasil  kadar  bioetanol. Secara  teorotis  100%  glukosa  dapat dikonversi  menjadi  sekitar  51% etanol  dan  49%  menjadi  CO 2 . Fermentasi  oleh S. cerevisiae adalah proses  pengubahan  sebagian  besar energi  dari  gula  ke  dalam  bentuk etanol  dengan  efisiensi  pengubahan energi sekitar 97% (Azura, 2015).

## KESIMPULAN DAN SARAN KESIMPULAN
Hasil penelitian menunjukkan bahwa laju  produksi  bioetanol  terbaik  dari hasil  hidrolisis  enzimatis  adalah  di hari ke-3 sebesar 0,59%/hari.

## SARAN
Perlu dilakukan tambahan perlakuan delignifikasi pada hidrolisis  enzimatis,  sehingga  dapat diperoleh kadar lignin  yang semakin rendah, kadar selulosa yang semakin tinggi,  sehingga  kadar  etanol  yang didapatkan menjadi lebih tinggi.

## Ucapan Terima Kasih
Penulis  mengucapkan  terima  kasih kepada  FTI  Jayabaya  atas  fasilitas yang diberikan.

## DAFTAR PUSTAKA
Arifiani. (2012). Skripsi "Karakterisasi  simplisia  dan standarisasi  ekstrak  etanol biji  jinten  hitam  (Nigella sativaL)". Jakarta:  Program Studi  Farmasi  FKIK  UIN Syarif Hidayatullah.
Azura. (2015). Pembuatan Bioetanol darI  Bagas  Batang  Sorgum. Bogor: Departemen Biokimia
Fakultas  Matematika  dan
Ilmu  Pengetahuan  Alam, Institut Pertanian Bogor.
B.  Marcia,  Rosalia,  Sarungallo, Mas'ud.  (2012).  Pemanfaatan Nira  Batang,  Bagas,  dan  Biji Sorgum Manis sebagai Bahan Baku  Bioetanol. Penelitian Pertanian  Tanaman  Pangan, 31 , 3.
C,  B.  F.  (2002). Ethanol  from Cellulose  . Alexandria,  VA:
ASHS Press. Daud  M,  Syafii  W,  Syamsu  K. (2012). Bioethanol Production  from  Several Tropical Wood Species Using Simultaneous Saccharification and Fermentation  Process. Wood Res J, 3 ((2)), 106-116.
Fessenden  et  al.  (2002). Kimia Organik  Jilid  2. Jakarta: Erlangga.
Irawadi,  T.  (2010). Selulase. Bogor:
PAU-Bioteknologi, Institut
Pertanian Bogor. K. A. Jaques, T. P. Lyons, and D. R Kelsall.  (1999). The  Alcohol Textbook. United  Kingdom: Nottingham University Press.
K.  K.  Sharma  and  U.  S.  Singh. (2014). Cultural and morphological characterization of rhizospheric isolates of fungal antagonist  Trichoderma  .
Journal  of  Applied  and Natural  Science  6  (2): ,  451- 456.
Nasional,  S.  J.  (2017,  Desember). Outlook  Energi  Indonesia. Outlook Energi indonesia , 46.
Persero, P. P. (2019, 11 03). Ethanol
Dilemma .  (PT  Pertamina
(Persero))  Dipetik  08  19, 2021, dari https://www.pertamina.com/i d/news-room/market- insight/ethanol-dilemma Radiasi,  P.  I.  (2020). Pemuliaan Tanaman denga Teknik Mutasi Radiasi. Jakarta: BATAN. Ratledge. (2011). Yeast Physiology a Microsynopsis. Bioprocess Engineering., 6 , 195-203.
Samsuri,  Gozan  M,  Prasetya  B, Naskin M. (2009). Enzymatic Hydrolysis  of  Lignocellulose Bagasse for Bioethanol Production. Journal of Biotechnology  Reserch  in Tropicl Region , 2. UKEssays. (2018). Factors Affecting Saccharomyces cerevisiae.
(https://www.ukessays.com/b iology/factors-affecting- saccharomyces-cerevisiae).