## Jurnal Teknik Kimia USU
ISSN : 2337-4888
Homepage : https://talenta.usu.ac.id/jtk
ISSN : 2337- 4888 JURNAL TEKNIK KIMIA - USU Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara

## Kajian Pembuatan Bioetanol dari Limbah Kulit Nanas (Ananas comosus. L)
Study on Making Bioethanol from Pineapple Peel Waste (Ananas comosus. L)
Yuni Kurniati * , Iis Elfy Khasanah, Kurniawati Firdaus Departemen Teknik Kimia, Universitas Internasional Semen Indonesia Jl. Veteran (PT. Semen Indonesia Persero Tbk) Gresik Jawa Timur 61122, Indonesia *E-mail: yuni.kurniati@uisi.ac.id

## Abstrak
Etanol merupakan bahan bakar dengan nilai oktan tinggi dan ramah lingkungan. Bioetanol yang dapat dibuat dari bahan biomassa seperti kulit nanas dinilai tidak mengganggu ketahanan pangan. Kandungan karbohidrat dan glukosa yang cukup tinggi akan menjadikan nanas dapat diubah menjadi gula reduksi yang dapat difermentasi sehingga menghasilkan etanol. Penelitian ini dilakukan dengan menggunakan metode review jurnal, dan bertujuan untuk mengetahui mekanisme, variabel yang berperan, dan kondisi optimum  fermentasi  dalam  pembuatan  bioetanol  dari  kulit  nanas.  Fokus  analisa  dilakukan  terhadap hidrolisis yakni jenis, konsentrasi bahan penghidrolisis, pH, temperatur, serta konsentrasi ragi dalam fermentasi. Analisa terhadap penelitian sebelumnya diperoleh hidrolisis terbaik yaitu dengan hidrolisis enzimatis  menggunakan  enzim  selulase  dengan  konsentrasi  1%-2%.  pH  optimum  fermentasi didapatkan pada rentang pH 5 hingga pH 6, temperatur fermentasi sebesar 30 o C dengan konsentrasi Saccharomyces cerevisiae sebesar 1,5%–2% dan waktu fermentasi optimum terjadi pada rentang waktu 48 jam hingga 96 jam. Tingginya jumlah gula reduksi menghasilkan jumlah etanol yang tinggi pula.
Kata kunci: Bioetanol, fermentasi, kulit nanas

## Abstract
Ethanol is a fuel with a high octane number and is environmentally friendly. Bioethanol which can be made from biomass materials such as pineapple peel, is considered not to interfere with food security. With a fairly high carbohydrate and glucose content, pineapple can be converted into reducing sugars that can be fermented to produce ethanol. This study was conducted using the journal review method and aims to determine the mechanism, the variables that play the role, and the optimum conditions of fermentation in the manufacture of bioethanol from pineapple peel. The focus of the analysis was on hydrolysis, namely the type, concentration of the hydrolyzing agent, pH, temperature, and concentration of  yeast  in  fermentation.  The  analysis  from  previous  studies,  the  best  hydrolysis  was  obtained  by enzymatic hydrolysis  using  cellulase  enzymes with  a  concentration of 1%-2%. The optimum pH of fermentation was found at pH 5 to pH 6, the fermentation temperature was 30 o C with a Saccharomyces cerevisiae concentration of 1.5% – 2%, and the optimum fermentation time occurred in the range of 48 to 96 hours. The high amount of reducing sugar produces a high amount of ethanol as well.
Keywords: Bioethanol, fermentation, pineapple peel

## Pendahuluan
Minyak bumi saat ini merupakan sumber energi utama baik dalam industri, transportasi ataupun rumah tangga.  Tingginya  kebutuhan  minyak  bumi  tidak diimbangi  dengan  jumlah  produksi  sehingga  seiring berjalannya  waktu  mengakibatkan  terjadinya  krisis energi.    Untuk  mengurangi  pemakaian  minyak sebagai sumber energi, hal yang harus dilakukan yaitu mengurangi  ketergantungan  terhadap  minyak  yang semulanya  pada  tahun  2011  sebesar  50%  dengan capaian  pada  tahun  2025  ketergantungan  minyak menjadi 23% [1]. Pengganti kebutuhan minyak dapat dialihkan dengan memanfaatkan energi terbarukan.
Energi  baru terbarukan (EBT) yang diharapkan sebagai  pengganti  minyak  bumi  adalah  energi alternatif yang dapat dipulihkan kembali secara alami dan  prosesnya  berkelanjutan  disebut  dengan biofuel. Salah  satu  contohnya  yaitu  bioetanol.  Bioetanol merupakan  etanol  yang  dibuat  dari  biomassa  yang mengandung komponen pati atau selulosa. Bioetanol memiliki keunggulan jika dibandingkan dengan bahan bakar  minyak  (BBM)  yaitu  diantaranya  memiliki oksigen  lebih  tinggi  sebesar  35%  sedangkan  BBM sebesar  16,66%  sehingga  dapat  terbakar  secara sempurna,  memiliki  angka  oktan  tinggi  sebesar  118 sedangkan BBM sebesar 88 dan memiliki kandungan
emisi gas CO 2 sebesar 0,89% sedangkan BBM sebesar 2,5% sehingga penggunaannya ramah lingkungan [2]. Nanas  ( Ananas  comosus L . )  merupakan  salah satu  komoditas  buah  unggulan  ke  tiga  Indonesia. Indonesia  sebagai  penghasil  nanas  tebesar  di  Asia Tenggara  setelah  Filipina  dan  Thailand.  Produksi nanas Indonesia pada tahun 2015 sebesar 1,76 juta ton, pada tahun 2016 sebesar 1,85 juta ton dan pada tahun 2020  diperkirakan  mencapai  2,08  juta  ton  [3]. Nurhayati [4] menyebutkan bahwa tepung kulit nanas memiliki beberapa kandungan yaitu 88,9503% bahan kering,  abu  sebesar  3,8257%,  serat  kasar  27,0911%, protein kasar sebanyak 8,7809% dan 1,1544% lemak kasar  serta  mengandung  gula  reduksi  sebanyak 13,65%.
Gula reduksi adalah golongan gula yang  mampu mereduksi  senyawa-senyawa  tergolong  penerima elektron.  Semua  monosakarida  dan  disakarida (kecuali  sukrosa)  berperan  sebagai  gula  pereduksi. Ada tidaknya sifat pereduksi dari suatu molekul gula ditentukan  oleh  ada  tidaknya  gugus  hidroksil  yang bersifat reaktif [5].
Adapun  dalam  limbah  nanas  kandungan  gula reduksi sebesar 8,2%. Gula non-reduksi sebesar 8,8% dan total gula sebesar 9,75% dalam 100 gram substrat. Beberapa  kandungan  tersebut  mengindikasikan bahwa  kulit  nanas  dapat  dijadikan  sebagai  bioetanol [6].
Penelitian  ini  bertujuan  untuk  mengetahui mekanisme  pembuatan  bioetanol  melalui  proses hidrolisis, mengetahui komponen-komponen variabel yang  memiliki  peran  besar  terhadap  pembuatan bioetanol  dari  kulit  nanas,  serta  mengetahui  waktu optimum  dan  konsentrasi  optimum  ragi  pada  proses fermentasi  dalam  pembuatan  bioetanol  dari  kulit nanas.
Penelitian mengenai pemanfaatan nanas sebagai bioetanol sebelumnya sudah dilakukan dimana dalam pembuatan  bioetanol  dari  kulit  nanas  meliputi  tiga proses  diantaranya  yaitu  hidrolisis,  fermentasi,  dan distilasi.

## Teori
Pada  prinsipnya  proses  pembuatan  bioetanol dilakukan  dengan  beberapa  tahap,  diantaranya  yaitu hidrolisis,  fermentasi,  dan  distilasi.  Hidrolisis merupakan  reaksi  kimia  antara  air  dengan  suatu  zat yang  menghasilkan  zat  baru  dan  dekomposisi  suatu larutan  menggunakan  air.  Hidrolisis  selulosa  dapat dilakukan dengan menggunakan larutan asam, larutan basa, ataupun secara enzimatik.  Pada hidrolisis asam, larutan  asam  yang  digunakan  yaitu  H 2 SO 4 dan  HCl, sedangkan pada hidrolisis basa, larutan yang biasanya digunakan yaitu NaOH.  Salah  satu  enzim yang  bisa digunakan  pada  hidrolisis  enzim  adalah  enzim selulosa.  Keuntungan  dari  penggunaan  hidrolisis enzimatis  dibanding  hidrolisis  asam  yaitu  bekerja secara  spesifik  sehingga  tidak  menghasilkan  produk yang tidak diinginkan, kondisi proses yang lebih lunak, tidak menggunakan bahan yang menimbulkan korosif
dan  ramah  lingkungan  [7].  Fermentasi  merupakan suatu proses konversi gula menjadi asam organik atau alkohol.  Mikroorganisme  yang  digunakan  dalam proses  fermentasi  yaitu Saccharomyces  cerevisiae . Mikroorganisme  ini  dapat  tumbuh  pada  fermentasi etanol secara efisien pada pH 3,5-6,0 dan temperatur 28 o C  –  35 o C  [2].  Setelah  difermentasi,  selanjutnya dilakukan proses distilasi menggunakan kolom reflux untuk  memperoleh  etanol  yang  murni.  Proses  ini dilakukan pada temperatur lebih dari 78 ºC [8].
Selulosa merupakan suatu senyawa organik yang keberadaannya  cukup  melimpah  mudah  diemukan. Selulosa  adalah  biopolimer  linear  yang  terdiri  dari molekul–molekul anhidro D-Glukosa yang dihubungkan  atau  berikatan  dengan  β-1,4  glikosidik dengan ikatan hidrogen untuk struktur linier dan tidak bercabang.  Polimer  selulosa  tersusun  dari  karbon, hidrogen,  dan  oksigen  dengan  rumus  molekul (C 6 H 10 O 5 ) n [9].
Selulosa  merupakan  komponen  utama  pada biomassa lignoselulosa yang bisa dihidrolisis menjadi glukosa  (C 6 H 12 O 6 )  untuk  dikonversi  menjadi  bahan bakar nabati. Sumber selulosa biasanya terdapat pada limbah produksi pertanian. Untuk menghasilkan gula, selulosa  melalui  proses  hidrolisis.  Pada  proses hidrolisis,  selulosa  dirubah  menjadi  selubiosa (C 6 H 11 O 5 ) 2 O yang akhirnya menjadi glukosa [10].
Bioetanol  merupakan  bahan  bakar  nabati  yang dapat dijadikan sebagai alternatif untuk menggantikan bahan  bakar  fosil  yang  tidak  dapat  diperbarui  [10]. Bioetanol  merupakan biofuel cair  yang  dapat diproduksi  dari  bahan  baku  seperti  biji–bijian, molasses ,  buah  –  buahan  dan  limbah  atau  biomassa dari tubuhan sehingga dapat diperbarui [11].

## Metodologi Penelitian
Metode  yang  digunakan  dalam  penelitian  ini yaitu  menggunakan review artikel  ilmiah  dengan mencari  literatur  dari  beberapa  jurnal  atau  berbagai sumber.  Proses  pencarian  jurnal  dengan  mengakses beberapa situs resmi seperti Google Scholar, Science Direct,  e-book,  Springer, Elsevier,  dan  Researchgate dalam rentang waktu  20 tahun terakhir (2000-2020). Data yang diperoleh dari artikel ilmiah yaitu mengenai pembuatan bioetanol  dari  limbah kulit  nanas dengan variabel yang digunakan yaitu mekanisme pembuatan bioetanol  melalui  hidrolisis,  variabel  yang  memiliki peran  dalam  proses  pembuatan,  dan  konsentrasi optimum Saccharomyces  Cerevisae serta  waktu optimum  fermentasi.    Data  yang  diperoleh  tersebut selanjutnya  dilakukan review , analisis, dan membuat pembahasan hasil

## Hasil

## 1. Kandungan Kulit Nanas
Kulit  nanas  merupakan  salah  satu  biomassa lignoselulosa  yang  mengandung  air,  serat  kasar, karbohidrat,  protein,  dan  gula  reduksi.  Keberadaan
komponen selulosa, hemiselulosa  dan lignin tersebut mempengaruhi  jumlah  gula  reduksi  dan  bioetanol yang  dihasilkan.  Beberapa  kandungan  karbohidrat dari beberapa penelitian ditunjukkan pada Tabel 1.

## 2. Pengaruh  Jenis  Hidrolisis  dan  Konsentrasi Terhadap Gula Reduksi
Hidrolisis  pada  pembuatan  bioetanol  dari  kulit nanas  merupakan  tahapan  yang  bertujuan  untuk mengekstrak  selulosa  dan  hemiselulosa  menjadi glukosa  dan  xilosa  yang  merupakan  produk  gula pereduksi  yang  dapat  diubah  menjadi  etanol. Terjadinya  hidrolisis  meliputi  beberapa  tahapan, diantaranya  yaitu  peningkatan  luas  permukaan, delignifikasi,  penurunan  kristalinitas,  dan  penurunan derajat  polimerisasi  [18].  Adapun  nilai  gula  reduksi dalam berbagai konsentrasi  dan bahan hidrolisis dari beberapa peneliti tersaji pada Gambar 1.
Gambar 1.  Hubungan pengaruh jenis dan konsentrasi hidrolisis terhadap gula reduksi
Dari  Gambar  1  dapat  dilihat  hidrolisis  dengan menggunakan enzim yang berupa  selulosa  dan asam sulfat  (H 2 SO 4 )  [12]  dapat  memberikan  nilai  gula reduksi lebih tinggi daripada hidrolisis menggunakan basa  NaOH  [19].  Gula  reduksi  tertinggi  didapatkan melalui  hidrolisis  menggunakan  enzim  selulosa dengan  konsentrasi  1%  hingga  2%.  Pada  penelitian dengan menggunakan enzim [13], hidrolisis menggunakan  enzyme Trichoderma  harzianum, selulosa, dan campuran Trichoderma  harzianum dan selulosa  dengan  konsentrasi  2%  didapatkan  nilai gula   reduksi   tertingggi   pada    hidrolisis    dengan
menggunakan  selulosa  dan  dari  penelitiannya  yang lain, hidrolisis dengan menggunakan enzim konsentrasi 2% Trichoderma harzianum menghasilkan gula reduksi lebih tinggi daripada tidak adanya hidrolisis [13].  Adapun tingginya konsentrasi enzim tidak meningkatkan jumlah gula reduksi  pada hirolisis yang terjadi seperti pada penelitian Rosdee et al.  [20].  Hidrolisis  yang  dilakukan  dengan  enzim endo-1,4-xylanase dengan konsentrasi 0,5%; 1%; dan 2%,  didapatkan  nilai  gula  reduksi  tertinggi  pada konsentrasi 0,5%.  Sehingga dapat dikatakan kenaikan konsentrasi  enzim  tidak  dapat  meningkatkan  kinerja enzimatik,  karena  enzim  yang  berlebih  tidak  dapat mendepolimerisasi biomassa biosakarida  [20].
Hidrolisis  dengan  menggunakan  asam  pada konsentrasi tertentu dapat meningkatkan gula reduksi. Hidrolisis  dengan  menggunakan  katalis  H 2 SO 4 didapatkan nilai  gula reduksi  tertinggi menggunakan H 2 SO 4 0,5% dan mengalami  penurunan gula reduksi seiring penambahan konsentrasi H 2 SO 4 [9].  Hidrolisis dengan  asam  dapat  menghasilkan  pembentukan  gula furfural dan hidroksil metal furfural yang merupakan penghambat fermentasi sehingga tingginya penggunaan  asam  akan  menyebabkan  tingginya degradasi [12].
Gambar 1 menunjukkan bahwa proses hidrolisis dengan menggunakan alkali dari NaOH.  Konsentrasi NaOH yang digunakan sebesar 1%; 2%; dan 3%, hal ini  dapat  meningkatkan  gula  reduksi,  namun peningkatan gula reduksi yang didapatkan cenderung kecil  seiring  meningkatnya  jumlah  alkali  yang digunakan  [19].  Penelitian  lain  menyebutkan  bahwa hidrolisis  dengan  menggunakan  alkali  dari  NaOH pada  pretreatment  dengan  konsentrasi  0%;  1%;  3%; dan  5%  mendapatkan  hasil  terbaik  pada  perlakuan dengan  NaOH    pada  konsentrasi  0%.  Hal  ini  juga ditunjukkan  dengan  adanya  penambahan  konsentrasi NaOH  yang  mengakibatkan  berkurangnya  nilai  gula reduksi  [13].  Rendahnya  gula  reduksi  hidrolisis dengan katalis alkali dikarenakan substrat kulit nanas memiliki  kandungan  lignin  yang  cukup  kecil, sedangkan  hidrolisis  dengan  menggunakan  alkali cocok  guna  mendegradasi  struktur  lignin  sehingga didapatkan  penggunaan  enzim  dan  asam  lebih  baik dalam hidrolisis kulit nanas dengan hidrolisis terbaik dilihat jumlah gula reduksi didapatkan dari hidrolisis menggunakan enzim [13].
3. Fermentasi Bioetanol Dari Kulit Nanas
0 5 10 15 20 25 0% 1% 2% 3% G u la Re d u k si ( g/ /L ) Konsentrasi (%) Enzyme [12] Alkali    [19]
Acid      [12]
Tabel 1.  Komposisi kulit nanas dari beberapa peneliti Selulosa (%) Hemiselulosa (%) Lignin (%) Ash (%) Sumber 24,16 20,4 6,5 11,8 [12] 14,0 20,2 1,5 0,6 [13] 21,98 74,96 2,68 0,38 [14] 22,30 42,17 8,89 - [15] 38 23 13 - [16] 21,98 21,97 2,68 - [17]
Fermentasi merupakan proses yang menentukan dalam  produksi  bioetanol.  Fermentasi  ini  dilakukan dengan  bantuan  mikroba Saccharomyces  cerevisiae. Mekanisme  proses  fermentasi  terdiri  dari  dua  tahap yaitu  glikolisis  dan  fermentasi  alkohol.  Adapun beberapa faktor yang mempengaruhi fermentasi yaitu sebagai berikut:

## a. pH  Fermentasi
Dalam  fermentasi,  pH  digunakan  dalam menciptakan  kondisi  lingkungan  sebagai  tempat tumbuh Saccharomyces  cerevisiae  d alam  mengubah glukosa  menjadi  etanol.  Ketidaksesuaian  pH  dengan lingkungan fermentasi dapat merugikan pertumbuhan ragi  [20].  pH  rendah  dapat  memperlambat  proses fermentasi  adapun  pada  pH  lebih  tinggi  akan meningkatkan  aktivitas  fermentasi  namun  dapat menghasilkan  produk  samping  yang  berupa  gliserin [21]. Hasil analisa pH dari beberapa peneliti terdahulu disajikan dalam pada Gambar 2.
Gambar  2.  Pengaruh  pH  dan  waktu  fermentasi terhadap kadar etanol
Dari  Gambar  2  ditunjukkan  bahwa  kenaikan kadar  etanol  dari  berbagai  pH  dapat  terjadi  pada berbagai waktu. Beberapa penelitian yang ditunjukkan  pada  Gambar  2  menjelaskan  bahwa  pH optimum  berada  pada  rentang  pH  5  -  pH  6.  Hal  ini ditunjukkan  oleh  penelitian  Pornpunyapat  and Chotigeat  [24],  dalam  produksi  bioetanol  dari  kulit nanas  dengan  pH  5  menghasilkan  kadar  etanol tertinggi sebesar 9,1% pada waktu fermentasi 120 jam dimana kadar bioetanol  setelah fermentasi  lebih dari 120 jam mengalami penurunan. Hal ini menunjukkan waktu optimum pada proses fermentasi. Kondisi yang terjadi  setelah  waktu  optimum  tersebut  yaitu  kadar etanol mengalami penurunan, karena nutrien yang ada di  dalam  larutan  jumlahnya  semakin  habis  sehingga banyak mikroba yang mati [27]
Pada penelitian yang dilakukan oleh Itelima et al. [25],  fermentasi  dengan  pH  5,5  menghasilkan  kadar
bioetanol cukup tinggi yaitu sebesar 9,3% pada waktu fermentasi 168 jam. Penelitian lain juga menyebutkan bahwa  produksi  bioetanol  dengan  variabel  pH  5 hingga pH 8 didapatkan kadar bioetanol tertinggi pada pH  6  dengan  waktu  fermentasi  48  jam  dimana lama waktu  fermentasi  tersebut  kadar  bioetanol  yang dihasilkan  cenderung  naik  yang  menandakan  bahwa ragi  masih  tumbuh  dan  belum  mengalami  fase kematian  sehingga  diambil  pH  5  -  pH  6  sebagai kondisi optimum untuk fermentasi bioetanol dari kulit nanas [26]. Kondisi ini didukung penelitian Kumar Kk dan Senan V. [28] dengan variabel pH dari 4 hingga 8 terhadap  kulit  nanas  didapatkan  konsentrasi  etanol tertinggi  pada  pH  6  dengan  konsentrasi  etanol 11,36%.
b. Temperatur Fermentasi
Temperatur tinggi produksi etanol oleh Saccharomyces cerevisiae berjalan lebih cepat namun akan  menghambat  pertumbuhan  sel Saccharomyces cerevisiae sehingga  akan  terjadi  penurunan  produksi etanol  secara  drastis  sehingga  kadar  etanol  yang dihasilkan rendah [29]. Pengaruh fermentasi terhadap kadar  etanol  yang  dihasilkan  dari  berbagai  peneliti dapat dilihat pada Gambar 3 sebagai berikut:

## Gambar 3.  Pengaruh temperatur dan waktu fermentasi terhadap kadar etanol
Pada  gambar  3  dapat  dilihat  kadar  etanol tertinggi  didapatkan  pada  temperatur  30 o C  dengan waktu  fermentasi  selama  168  jam  dan  diikuti temperatur  35 o C  pada  waktu  fermentasi  48  jam. Kedua  temperatur  hingga  pada  batas  akhir  waktu fermentasi  masih  menunjukkan  kenaikan  kadar etanol,  hal  tersebut  dikarenakan  kondisi  lingkungan fermentasi  yang  sesuai  dengan  perkembangan mikroba  sebagai  ragi  yang  membantu  proses fermentasi dalam produksi bioetanol. Pada temperatur yang tinggi, pembentukan etanol lebih cepat tercapai karena  reaksi  dari  mikroba  lebih  cepat  dan  terjadi penurunan konsentrasi secara drastis yang diakibatkan terganggunya pertumbuhan
Saccharomyces
0 2 4 6 8 10 12 0 24 48 72 96 120 144 168 192 K ad ar Etan o l (% ) Waktu Fermentasi (jam) pH 3    [22] pH 4,5 [23] pH 5    [24] pH 5,5 [25] pH 6    [26] pH 7    [26] pH 8    [26] 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0 24 48 72 96 120 144 168 Kad ar E tan o l (% ) Waktu Fermentasi (jam) T 25ᵒC [30] T 30ᵒC [25] T 35ᵒC [26] T 40ᵒC [31]
cerevisiae sehingga  didapatkan  penurunan  kadar etanol seiring bertambahnya waktu [31].
Pada temperatur 40 o C, didapatkan kadar etanol paling  tinnggi  yaitu  sebesar  5%  dengan  waktu fermentasi  24 jam  dan mengalami  penurunan seiring berjalannya  waktu  fermentasi.  Hal  tersebut  terjadi karena  pada  temperatur  yang  tinggi  pembentukan etanol lebih cepat  tercapai  karena reaksi  dari  bakteri Saccharomyces cerevisiae cenderung lebih cepat dan mengalami  penurunan  konsentrasi  yang  disebabkan oleh  terganggunya  pertumbuhan Saccharomyces cerevisiae sehingga  kadar  etanol  menurun  seiring bertambahnya waktu [31].
Kondisi  optimum  ini  didukung  oleh  beberapa peneliti diantaranya dari Babu et al. [26] konsentrasi etanol  tertinggi  didapatkan  temperatur  30 o C. Penelitian  yang  dilakukan  Kumar  Kk  dan  Senan  V. [28]  dengan  varibel  temperatur  28 o C  –  36 o C didapatkan konsentrasi etanol tertingi pada temperatur 32 o C dengan konsentrasi etanol sebesar 6,28%.
c. Konsentrasi  Saccharomyces  Cerevsiae  dan Waktu  Fermentasi  Terhadap  Konsentrasi Etanol
Penggunaan  massa  ragi  dan  waktu  fermentasi juga  berpengaruh  terhadap  konsentrasi  etanol  yang dihasilkan.  Adapun  pengaruh  massa  ragi  dan  waktu fermentasi dapat dilihat pada Gambar 4.
Gambar 4. Pengaruh massa ragi dan waktu fermentasi terhadap konsentrasi bioetanol
Dapat  dilihat  pada  Gambar  4  menunjukkan bertambahnya  massa  ragi  akan  meningkatkan konsentrasi  bioetanol  yang  dihasilkan,  namun semakin  banyaknya  massa  ragi  yang  digunakan konsentrasi  bioetanol  akan  menurun.  Dari  beberapa penelitian yang  pada  Gambar 4  menunjukkan bahwa massa Saccharomyces  cerevisiae optimum  pada 1,5%-2%.  Penambahan  ragi  dengan  konsentrasi etanol  yang  dihasilkan  mengalami  peningkatan dikarenakan  aktivitas Saccharomyces  cerevisiae dalam  mengubah  glukosa  menjadi  etanol  juga semakin  banyak.  Penambahan  ragi  ini  menyebabkan konsentrasi  etanol  yang  dihasilkan  menurun,  hal  ini
disebabkan  karena  jumlah  nutrien  yang  ada  didalam larutan  tidak  sebanyak  jumlah  ragi  pada  konsentrasi yang lebih besar, sehingga banyak ragi yang mati dan etanol yang dihasilkan menurun. Kondisi optimum ini didukung  oleh  penelitian  Arimba  et  al.  [32] menggunakan  konsentrasi  optimum Saccharomyces cerevisiae 1,5%  dan  konsentrasi  bioetanol  yang dihasilkan 44% dan juga  penelitian  Hilma et al.  [30] kosentrasi Saccharomyces cerevisiae 2% dengan hasil konsentrasi etanol 26,3%.
Selain konsentrasi ragi, lamanya waktu fermentasi  juga  berpengaruh  terhadap  konsentrasi etanol  yang  dihasilkan.  Waktu  fermentasi  akan menunjukkan  waktu  optimum  dan  hasil  bioetanol yang optimal. Semakin lama waktu yang dibutuhkan pada  proses  fermentasi  maka  kadar  bioetanol  yang dihasilkan  yaitu  meningkat.  Namun  fermentasi mempunyai waktu optimum sendiri, sehingga setelah mencapai waktu optimum konsentrasi etanol yang di hasilkan  akan  mengalami  penurunan,  hal  tersebut dikarenakan  mikroba  menuju  pada  fase  kematian. Dapat dilihat Gambar 4 waktu optimum pada 48 jam – 96 jam. Kondisi ini didukung oleh penelitian Arimba et al. [32] dan Susanti et al [33], untuk menghasilkan konsentrasi etanol yang tinggi dengan waktu optimum selama  96  jam,  serta  penelitian  Hilma  et  al.  [30] dengan waktu optimum 48 jam.
d. Pengaruh Gula Reduksi Terhadap Konsentrasi
Etanol
Gula reduksi merupakan golongan gula komponen  dari  bahan  dasar  yang  memiliki  gugus aldehid dan keton yang memungkinkan gula bertindak sebagai agen pereduksi [34].  Adapun pengaruh waktu fermentasi  terhadap  gula  reduksi  disajikan  pada Gambar 5.

## Gambar 5.  Grafik pengaruh waktu fermantasi terhadap gula reduksi
Nilai gula reduksi mengalami penurunan seiring dengan  berjalannya  waktu.  Kondisi  tersebut  terjadi dikarenakan pada saat fermentasi, gula yang terdapat pada  media  dimanfaatkan  oleh Saccharomyces cerevisiae  s ecara  terus  menerus  sebagai  sumber karbon  dalam  memproduksi  bioetanol  [36].  Dimana
5 10 15 20 25 30 35 0 24 48 72 96 120 144 168 192 K o n se n tr as i E tan o l (% ) Waktu Fermentasi (jam) Konsentrasi 1%    [31] Konsentrasi 2%    [31] Konsentrasi 6%    [27]
Konsentrasi 4%    [30]
Konsentrasi 1,5% [30] 0 10 20 30 40 50 0 24 48 72 96 120 144 168 G u la Re d u k si ( g/ L ) Waktu Fermentasi (Jam) [25] [14] [35]
kondisi  ini  berbanding  terbalik  dengan  pengaruh waktu  fermentasi  terhadap  konsentrasi  etanol  yang dihasilkan. Semakin lama waktu  fermentasi  semakin meningkat  konsentrasi  etanol  yang  dihasilkan.  Hal tersebut  terjadi  dikarenakan  pada  saat  fermentasi, Saccharomyces  cerevisiae  m emanfaatkan  gula  yang terdapat  pada  media  sebagai  sumber  karbon    dalam sintesis  energi  [36].  Oleh  karena  itu,  dapat disimpulkan bahwa semakin tinggi nilai gula reduksi tidak  selalu  menghasilkan  konsentrasi  etanol  yang tinggi  pula.  Adanya  sisa  gula  reduksi  yang  tidak terkonversi dapat disebabkan karena adanya perbedaan  konsentrasi  dan  tekanan  osmosa  antara lingkungan  dengan  media  pertumbuhan  yang  besar sebagai  akibat  dari  gula  reduksi  diluar  sel  terlalu tinggi [37].

## Kesimpulan
Kesimpulan  yang  diperoleh  pada  peneltian  ini adalah  adalah  bahwa  pembuatan  bioetanol  dari  kulit nanas dilakukan melalui dua tahapan  yaitu hidrolisis dan fermentasi. Hidrolisis oleh enzim selulosa melalui tahapan  peningkatan  luas  permukaan,  delignifikasi, penurunan kristalitas, dan penurunan derajat polimerisasi,  sedangkan  proes  fermentasi  melalui tahapan glikoslisis dan fermentasi alkohol.
Variabel yang berpengaruh  pada jenis hidrolisis yang digunakan yaitu dengan selulosa konsentrasi 1% - 2%, pH optimum yaitu pada rentan pH 5 - pH 6 pada temperatur  30  ºC,  massa Saccharomyces  cerevisiae optimum  yaitu  1,5%  -  2%  dengan  waktu  optimum fermentasi  48  -  96  jam  dan  tingginya  gula  reduksi tidak  mempengaruhi  hasil  jumlah  etanol  secara signifikan.

## Ucapan Terima Kasih
Penulis  mengucapkan  terima  kasih  kepada Perpustakaan  dan  LPPM  (Lembaga  Penelitian  dan Pengabdian Masyarakat) UISI yang telah mendukung terlaksananya  penelitian  ini  dengan  fasilitas  yang disediakan.

## Daftar Pustaka
[1] Anonim, (2018, Maret 20). “Kebutuhan listrik disesuaikan,  target  bauran  energi  terbarukan tahun  2025  tetap  dijaga  23%,”  Available: https://www.esdm.go.id/id/media- center/arsip-berita/kebutuhan-listrik- disesuaikan-target-bauran-energi-terbarukan- tahun-2025-tetap-dijaga-23.
[2] M.  Rijal,  A.  Mahulauw,  and  A.  Rumbaru, “Pengaruh konsentrasi Saccharomyces cereviceae terhadap produksi bioetanol berbahan  dasar  batang  jagung,” Biosel  Biol. Sci. Educ. , vol. 8, no. 1, pp. 59, 2019.
[3] F.  Harahap et  al. , Kultur  Jaringan  Nanas . Surabaya: Media Sahabat Cendekia, 2019.
[4] Nurhayati,  “Penampilan  ayam  pedaging  yang mengkonsumsi pakan mengandung kulit nanas disuplementasi dengan yoghurt,” Agripet, vol.
13, no. 2, pp : 15-20, 2013.
[5] F. G. Winarno, Kimia Pangan Dan Gizi , 11th ed. Jakarta: Gramedia Pustaka Utama, 2004.
[6] R. Hemalatha and S. Anbuselvi,
“Physicohemical  constituents  of  pineapple pulp and waste,” J. Chem. Pharm. Res. , vol. 5, no. 2, pp. 240–242, 2013.
[7] A.  M.  Fuadi,  K.  Harisma,  and  A.  Setiawan, “Pengaruh  suhu  dan  pH  terhadap  banyaknya yield yang  dihasilkan  pada  proses  hidrolisis enzimatis  dari  limbah  kertas,” Simposium Nasional RAPI XIV-2015  FT UMS , 2015, pp. 179–185.
[8] G.  P.  Arimba,  Jasman,  Hasanuddin,  and Syahrul,  “Pemurnian  bioetanol  limbah  kulit nanas  menggunakan  alat  destilasi  sederhana model kolom refluks,” J. Zarah , vol. 7, no. 1, pp. 22–28, 2019.
[9] H. Suryanto, “Review serat alam : komposisi, struktur, dan sifat mekanis,” NASPA J. , vol. 42, no. 4, pp. 1, 2016.
[10] A. B.  Arif, W. Diyono, A. Budiyanto, and N. Richana,  “Analisis  rancangan  faktorial  tiga faktor  untuk  optimalisasi  produksi  bioetanol dari molases tebu,” Inform.  Pertan. ,  vol.  25, no. 1, pp. 145, 2016.
[11]  U. G. Akpan,  S. Kovo, M. Abdullahi, and J. J. Ijah,  “The  production  of  ethanol  from  maize cobs  and  groundnut  shells,” AU  J.  Technol. , vol. 9, no. 2, pp. 106–110, 2005.
[12] M.  Jahid,  A.  Gupta,  and  D.  K.  Sharma, “Production  of  bioethanol  from  fruit  wastes (banana,  papaya,  pineapple  and  mango  peels) under  milder  conditions,” J.  Bioprocess. Biotech. , vol. 08, no. 03, 2018.
[13] J. T. Casabar, Y. Unpaprom, and R. Ramaraj, “Fermentation  of  pineapple  fruit  peel  wastes for bioethanol production,” Biomass Convers. Biorefinery , vol. 9, no. 4, pp. 761–765, 2019.
[14] A. Choonut, M. Saejong, and K.  Sangkharak, “The production of ethanol and hydrogen from pineapple  peel  by Saccharomyces  cerevisiae and enterobacter aerogenes,” Energy Procedia , vol. 52, pp. 242–249, 2014.
[15] T.  Boonwong,  S.  Karnnasuta,  and  T. Srinorakutara,  “Agricultural  wastes  potential (pineapple  crown,  durian  peel  and  sugarcane leaves) on reducing sugar production by using sulfuric acid pretreatment following enzymatic hydrolysis,” KKU  Res.  J. ,  vol.  19,  no.  3,  pp. 361–370, 2014.
[16] N. Chatchanun, C. Patiwat, C. Peerapong, and R. Chalerm, “Simple and enhanced production of  lignocellulosic  ethanol  by  diluted  acid hydrolysis  process  of  pineapple  peel  ( Ananas comosus )  waste,” African  J.  Biotechnol. ,  vol. 13, no. 38, pp. 3928–3934, 2014.
[17] L.  Nulhakim,  B.  Anggo,  R.  R.  Febriana,  H. Lukmana, F.  Erriana, A. D. Pratwi. dan P. N. Azizah, “Pembuatan bioetanol dari kulit nanas
oleh Saccharomyces  cerevisiae terimobilisasi dalam  butiran  alginat,” Seminar  Nasional AVoER XI , pp. 1-5, 2019.
[18] M. J. Taherzadeh and K. Karimi, "Pretreatment of  lignocellulosic  wastes  to  improve  ethanol and biogas production: A review",
International  Journal  of  Molecular  Sciences , vol. 9, no. 9. 2008.
[19] A.  Safwan  Alikasturi et  al. ,  “Extraction  of glucose  by  using  alkaline  hydrolysis  from Musa  sapientum peels, Ananas  comosus and Mangifera  indica linn,” Mater.  Today  Proc. , vol. 5, no. 10, pp. 22148–22153, 2018,
[20] N.  A.  S.  M.  Rosdee,  N.  Masngut,  S.  M. Shaarani,  S.  Jamek,  and  M.  S.  M.  Sueb, “Enzymatic  hydrolysis  of  lignocellulosic biomass from pineapple leaves by using endo- 1,4-xylanase:  Effect  of  pH,  temperature, enzyme  loading  and  reaction  time”, IOP Conference  Series:  Materials  Science  and Engineering, 2020, vol. 736, no. 2.
[21] T.  Roukas,  “Continuous  ethanol  production from  nonsterilized  carob  pod  extract  by immobilized Saccharomyces  cerevisiae on mineral  kissiris  using  a  two-reactor  system,” Appl.  Biochem.  Biotechnol.  -  Part  A  Enzym. Eng. Biotechnol. , vol. 59, no. 3, pp. 299–307, 1996.
[22] D.  L.  Pramita,  E.  Yenie,  and  S.  R.  Muria, “Pembuatan  bioetanol  dari  kulit  nenas menggunakan  enzim  selulose  dan yeast
Saccharomyces  cerevisiae dengan  proses Simultaneous Sacharificatian and Fermentation (SSF) terhadap variasi konsentrasi  inokulum  dan  waktu  fermentasi,” J. Online Mhs. Fak. Tek. Univ. Riau , pp. 12– 49, 2014.
[23] M. Budiarni and T. Gultom, “Pengaruh variasi waktu fermentasi dan berat ragi terhadap kadar alkohol  pada  pembuatan  bioetanol  limbah padat  tapioka  (onggok),”  Skripsi,  Universitas Negeri Yogyakarta, Yogyakarta, 2013.
[24] J.  Pornpunyapat,  W.  Chotigeat,  and  P. Chetpattananondh,  “Bioethanol  production from pineapple peel juice using Saccharomyces cerevisiae ,” Adv. Mater. Res. , vol. 875–877, pp. 242–245, 2014.
[25] J.  Itelima,  F.  Onwuliri,  E.  Onwuliri,  I. Onyimba,  and  S.  Oforji,  “Bio-ethanol production from banana, plantain and pineapple peels by simultaneous saccharification  and  fermentation  process,” Int. J. Environ. Sci. Dev. , no. April, pp. 213– 216, 2013.
[26] P. R. Babu, M. Mastan, K. Charan, and V. K. Vaishnav, “Optimization of ethanol production from  pineapple  peel  by Saccharomyces cerevisiae ,” Int. J. Adv. Sci. Res. Manag. , vol.
4, no. 5, 2019.
[27] M. Octria, A. Kiagus, K. A. Roni, and Atikah,
“Bioetanol  production  optimization  from pineapple  leather  fil,” Int.  J.  Eng.  Technol. , vol. 7, no. 4, pp. 1–5, 2017.
[28] G. K. K. Kumar and P. V. Senan, “Bioethanol production  from  local  fruit  waste  and  its optimization,” Indian J. Exp. Biol. , vol. 58, pp. 879–882, 2020.
[29] M.  M.  Khandaker,  K.  B.  Qiamuddin,  A. Majrashi, T. Dalorima, M. H. Sajili, and A. B. M.  Sharif  Hossain,  “Bio-ethanol  production from  fruit  and  vegetable  waste  by  using Saccharomyces  cerevisiae ,” Biosci.  Res. ,  vol. 15, no. 3, pp. 1703–1711, 2018.
[30] R. Hilma, U. Akbar, and Prasetya, “Optimum condition  of  bioetanol  production  via  acidic hydrolysis  from  pineaple  ( Ananas  comosus Merr.)  peel  waste  in  Kualu  Village-Kampar,” 1930.
[31] N.  Fitria  and  E.  Lindasari,  “Optimasi perolehan  bioetanol  dari  kulit  nanas  ( Ananas cosmosus )  dengan  penambahan  urea,  variasi konsentrasi  inokulasi  starter  dan  waktu fermentasi,” J. Reka  Lingkung. ,  vol.  9,  no.  1, pp. 1–10, 2020.
[32] G.  P.  Arimba,  Jasman,  Hasanuddin,  and Syahrul,  “Pemurnian  bioetanol  limbah  kulit nanas  menggunakan  alat  distilasi  sederhana model kolom refluks,” J. Zarah , vol. 7, no. 1, pp. 22–28, 2019.
[33] A. D. Susanti, P. T. Prakoso, and H. Prabawa, “Pembuatan bioetanol dari kulit nanas melalui hidrolisis  dengan  asam,” Ekuilibium ,  vol.  12, no. 1, pp. 11–16, 2013.
[34] T.  Kunz,  E.  J.  Lee,  V.  Schiwek,  T.  Seewald, and F. J. Methner, “Glucose- a reducing sugar? reducing properties of sugars in beverages and food,” BrewingScience ,  vol.  64,  no.  7–8,  pp. 61–67, 2011.
[35] A.  Sherif,  A.  Hussen,  and  D.  Firemichael, “Hydolysis  of  multi  substrate  biomass  using para-toluenesulphonic  acid  for  bioethanol production:  A  promising  option  over  the sulfuric  acid  treatment,” Biomass and Bioenergy , vol. 144, pp. 105922, 2021.
[36] N.  I.  Febriani,  A.  Ridlo,  and  A.  Susanto, “Potensi yeast dalam  fermentasi  alginofit sargassum  polycystum  C.A  Agardh  dengan hidrolisis  asam  sulfat  untuk  pembuatan bioetanol,” Diponegoro  J.  Mar.  Res. ,  vol.  3, no. 2, pp. 91–98, 2014.
[37] Wignyanto, Suharjono, and Novita, “Pengaruh konsentrasi  gula  reduksi  sari  hati  nanas  dan inokulum Saccharomyces  cerevisiae Pada fermentasi  etanol,” J. Teknol. Pertan. ,  vol.  2, no. 1, pp. 68–77, 2001.