Mahasiswa adalah penerus perjuangan bangsa yang nantinya akan mengemban
tampuk pimpinan umat, baik dalam bermasyarakat maupun bernegara. Mahasiswa juga
dihadapkan pada persaingan global dan kesempatan kerja yang semakin sempit dan
kompetitif. Dari pemikiran tersebut maka perlu disiapkan mulai dari sekarang
individu yang handal baik dari segi mental, daya saing dan keunggulan
keterampilan yang dapat dipergunakan sebagai nilai tambah dari lulusan
perguruan tinggi.
Vakumnya kegiatan kemahasiswaan di lingkungan Universitas
Tribhuwana
Tunggadewi kiranya cukup mengundang keprihatinan. Bagaimana seorang
mahasiswa yang harusnya aktif, penuh ide pembaruan menjadi tidak tertarik
untuk terjun dan aktif dalam kegiatan kemahasiswaan dan organisasi. Hal ini
cukup beralasan karena mahasiswa belum paham akan pentingnya suatu organisasi
dan peran kelembagaan di tambah tidak adanya regenerasi sehingga banyak
mahasiswa yang belum mengenal adanya BEM yang ada di lingkungan akademik.
BEM UNITRI adalah
kegiatan intra kampus yang terbentuk sebagai wadah untuk mengembangkan
ketrampilan baik berupa ketrampilan teknik yang sesuai bidang jurusan
masing-masing (Hard Skill) dan pembentukan jiwa kepemimpinan Mahasiswa
juga kemampuan dalam berorganisasi (Hard Skill) dimana kedua komponen
tersebur merupakan syarat pokok dalam mempersiapkan persaingan individu yang
semakin kompetitif. Keberadaan mahasiswa sebagai agent of change
mempunyai peran strategis dalam mewujudkan tatanan kehidupan masyarakat madani
yang lebih baik secara fisik maupun secara moral. Kehidupan yang dinamis di
dalam kehidupan kampus tidak terlepas dari kinerja masing-masing pihak yang
berkompeten berada di dalamnya yang salah satu unsurnya adalah organisasi
kemahasiswaan.
Kecenderungan dari mahasiswa pada umumnya untuk bersifat acuh tak acuh, sifat
apatis dan pragmatis terhadap segenap persoalan dan kondisi lingkungan, sosial
budaya, politik, lingkungan dan kemasyarakatan. dalam lingkup kemahasiswaan,
fakultas, universitas, bangsa dan negara maupun perkembangan dunia
internasional menjadikan salah satu pemikiran dan perlu adanya kelangsungan
hidup bangsa untuk menciptakan bangsa yang mandiri dan bermartabat.
Sebagai salah satu organisasi intra kampus, BEM UNITRI mempunyai
kewajiban untuk dapat menjalankan roda organisasinya. Maka dari itu perlu
adanya Pemilu
Raya Mahasiswa.
Demikian kata pengantar dari kami, kepada semua pihak yang telah berkontribusi dalam
penyusunan proposal kegiatan ini disampaikan ucapan terima kasih dan
penghargaan yang setinggi-tingginya. Semoga kegiatan ini dapat menciptakan
seorang pemimpin yang benar-benar handal dan berintelektual demi kemajuan BEM UNITRI serta
dapat memberi manfaat dalam mengantarkan mahasiswa UNITRI untuk menjadi manusia Indonesia yang
cerdas dan berdaya saing tinggi.
1.2 Nama
Kegiatan
Nama kegiatan ini adalah “PEMILU RAYA MAHASISWA” BEM UNITRI tahun
2012.
1.3 Tema
Kegiatan
“Mengusung
Semangat Dan Pemiikiran Baru Dalam Mengoptimalisasi Spirit Organisasi”
1.4Tujuan Kegiatan
Tujuan diadakannya Pemilu Raya Mahasiswa Badan Eksekutif Mahasiswa yaitu untuk
memilih PRESMA dan WAPRESMA Badan Eksekutif Mahasiswa (BEM) Universitas Tribhuwana
Tunggadewi Periode 2012-2013
1.5Nama Kegiatan
PEMILWA Universitas Tribhuwana Tunggadewi
1.6Tempat dan Pelaksanaan Kegiatan
PEMILWA Universitas Tribhuwana Tunggadewi dilaksanakan
pada:
Tanggal :
01 Deseber – 19 Desenber 2012
Tempat :
Universsitas Tribhuwana Tunggadewi Malang.
1.7Peserta Kegiatan
Seluruh Mahasiswa Universitas Tribhuwana Tunggadewi dan para
tamu undangan.
1.8Susunan Kepanitian (Terlampir)
1.9Kebutuhan Dana (Terlampir)
1.10 Penutup
Demikian
proposal kegiatan ini dibuat sebagai kerangka acuan dasar pemikiran untuk
menjadi bahan informasi awal dalam membangun komunikasi aktif antar mahasiswa
dalam upaya merekonstruksi peran mahasiswa dalam pembangunan
kedepan. Harapannya, kegiatan ini bukan hanya sekedar ceremonial saja, akan
tetapi kita dapat lebih memahami arti pentingnya peran mahasiswa dalam menyikapi
persoalan-persoalan sosial dilingkungan kita. Kami sangat mengaharapkan bantuan
dan dukungan dari semua pihak agar terlaksananya kegiatan ini. Atas perhatian
dan kerjasamanya kami mengucapkan terima kasih.
JUDUL : Rekayasa Alat Fermentor Fluidisasi untuk Proses
Pembuatan Ethanol Semikontinyu
B.LATAR BELAKANG MASALAH
Alkohol
atau etanol adalah bahan kimia yang banyak digunakan dalam
industri baik sebagai pelarut atau solven dan juga sebagai bahan baku industri
kimia yang lain seperti pembuatan etil asetat. Hampir semua industri
memerlukan etanol: farmasi, industri minuman/makanan, bidang kdokteran,
industri kimia dan lain-lain. Pada dua dasa warsa belakang ini, juga banyak
dipakai sebagai bahan bakar yang disebut gasohol yaitu campuran bensin dan
ethanol dengan komposisi 10% etanol dan 90% bensin. Salah satu program
pemerintah dalam pemakaian bioethanol sebagai campuran bensin (disebut
bahan bakar gasohol) dalam bidang transportasi akan meningkatkan pemakain
bioethanol di Indonesia.
Ethanol
yang dipakai untuk bahan bakar atau campuran bahan bakar
memerlukan konsentrasi yang tinggi (mendekati 100%). Untuk industri farmasi
atau untuk keperluan sterilisasi di bidang kedokteran, alkohol atau ethanol
yang
dipakai tidak perlu konsentrasi yang tinggi (tidak perlu mendekati 100%), akan
tetapi konsentrasi yang dibutuhkan kurang lebih sekitar 70-80% saja dengan
impuritas air. Etanol untuk keperluan ini dikategorikan sebagai alkohol food
grade, untuk itu mulai bahan baku, bahan pembantu dan juga pengencer bahan
baku (yang berupa air) serta bahan aditive yang dipakai haruslah yang food
grade, baik pada saat fermentasi (proses pembuatan ethanol) maupun pada saat
distilasi (proses pemurnian ethanol).
Produksi etanol yang dikembangkan saat ini dapat
dibuat dari bahan baku yang mengandung glukosa, pati, dan selulosa. Glukosa
dapat berasal dari kandungan molases yang
dikonversi secara langsung menjadi etanol. Penggunaan molases karena
lebih ekonomis, ditinjau dari harga bahan baku yang relatif murah yang merupakan
hasil samping dari pembuatan gula, serta untuk memanfaatkan hasil samping dari
pembuatan gula dalam berbagai produk.
Proses fermentasi konvensional pada umumnya dijalankan dengan proses batch,
sebagai upaya untuk memudahkan kontrol proses fermentasi dari kontaminasi
mikroorganisme, namun proses ini mempunyai kendala yaitu konsentrasi etanol
yang dihasilkan cukup rendah karena produksi etanol yang terakumulasi akan
meracuni mikroorganisme pada proses fermentasi. Akumulasi dari produk terlarut
yang bersifat racun akan menurunkan secara perlahan-lahan dan bahkan dapat
menghentikan pertumbuhan serta produksi dari mikroorganisme (Minier dan Goma,
1982). Selain itu produktivitas etanol dari proses batch sangat kecil karena
membutuhkan waktu yang lama sekitar 50 jam untuk menghasilkan etanol,
pemanfaatan bakteri yang hanya mampu dipakai sekali dalam setiap fermentasi
juga merupakan kelemahan proses batch yang harus dicari solusinya.
2
Untuk mencari solusi
terhadap kelemahan tersebut, maka pada produksi etanol dari molases ini dapat
dilakukan dengan proses fermentasi secara semikontinyu dalam fermentor
fluidisasi yang merupakan teknik modifikasi alat pada proses fermentasi dengan
menggunakan enzim teramobilisasi, sehingga mampu meningkatkan efektivitas
proses pembuatan etanol kurang dari 50 jam lebih cepat dari pada fermentasi
konvensional, dan diharapkan etanol yang dihasilkan memiliki konsentrasi yang tinggi.
Produksi etanol dilakukan dengan
proses fermentasi menggunakan bakteri Saccharomices
cerevisiae, karena Saccharomices
cerevisiae memiliki toleransi suhu yang rendah sehingga relatif mudah
diatur pada suhu ruang.
C.PERUMUSAN MASALAH
Dari latar belakang yang ada maka permasalahan yang
akan dibahas dalam penelitian ini adalah:
a.Bagaimana produktivitas etanol dengan modifikasi
sistem fermentasi?
b.Bagaimana efisiensi proses produk ethanol dengan
sistem Fermentasi Fluidisasi?
c.Bagaimana kualitas ethanol yang dihasilkan
melalui Fermentor Fluidisasi
d.Mengetahui sejauh mana kinerja dari Fermentor
Fluidisasi dengan variasi temperature?
D.TUJUAN
Tujuan penelitian secara
khusus dan konkrit meliputi:
·Mengetahui pengaruh perubahan
rate feed masuk terhadap
produktivitas etanol serta pengaruhnya terhadap efisiensi proses dan kualitas hasil.
·Untuk mengetahui hasil pengujian modifikasi
sistem fermentasi semikontinyu Fermentor Fluidisasi yang dilengkapi dengan
cyclone dengan bahan baku cairan tetes tebu.
E.
3
LUARAN YANG DIHARAPKAN
Luaran yang diharapkan dari kegiatan PKMP ini adalah berupa artikel ilmiah
dan paten. Hasil implementasi program tersebut dapat dijadikan acuan dalam
menyelesaikan masalah untuk menghasilkan metode fermentasi
optimal untuk produk etanol kadar 12% dari molasses (tetes tebu) pada industri Bioethanol.
Lebih lanjut, penelitian ini
dapat digunakan sebagai rekomendasi bagi perusahaan di bidang Bioehanol
khususnya pada proses fermentasi dimana pada proses tersebut merupakan salah
satu proses yang memegang peran penting untuk menghasilkan ethanol dengan hasil
yang optimal dan siap dilakukan proses lanjutan yaitu destilasi dan dehidrasi.
F.KEGUNAAN
Dari hasil penelitian ini diharapkan akan mempunyai manfaat antara lain :
1.Penguasaan teknologi dan
pembuatan pilot plant etanol sebagai salah satu sumber energi alternatif
terbarukan dan para industri di bidang farmasi, makanan/minuman, kedokteran dan
industri kimia lainnya.
2.Program penyediaan energi
terbarukan merupakan unsur strategis pembangunan nasional saat ini, sehingga
diharapkan dengan adanya kegiatan ini dapat merupakan sumbangan pemikiran dan
karya untuk pembangunan saat ini. Selain itu juga pemenuhan produk ethanol di
industri farmasi, makanan/minuman, kedokteran dan industri kimia lainnya.
3.Pemanfaatan dan pengolahan
limbah pabrik gula yang diharapkan mampu menjadi nilai tambah ekonomis bagi
pengusaha mikro maupun makro.
4.Pelestarian lingkungan untuk
mengantisipasi dampak negatif dari pemanasan global karena etanol lebih ramah
lingkungan, nilai oktan etanol 117 sedangkan bensin 88.di daerah
G.TINJAUAN PUSTAKA
a.Tetes Tebu (Molasses)
Molasses adalah hasil samping proses pembuatan gula (Judoamidjojo-dkk, 1992)
sedangkan menurut Hambali,dkk (2008)
molasses merupakan limbah pabrik gula
pasir yang tidak dapat lagi dikristalkan. Molasses
mengandung sejumlah besar gula, baik sukrosa maupun gula pereduksi. Total
kandungan gula berkisar antara 48-56% dan pH-nya sekitar 5.5-5.6 (Sa’id, 1987).
Dua bentuk molasses kedua-duanya
adalah hasil samping industri gula tebu, seringkali digunakan dalam proses
fermentasi. Pertama adalah molasses
hitam yang mengandung residu merupakan hasil samping setelah dilakukan operasi
kristalisasi gula tebu (cairan gula). Molasses
hitam mengandung 50% bobot gula yang terdiri dari 60-70% sukrosa dan gula
invert. Bentuk kedua adalah molasses pekat
yaitu cairan gula yang diuapkan sehingga mengandung 70-80% gula yang terdiri
dari 70% gula invert. Viskositas molasses
sebesar 6500 cp pada 200C dan spesifik gravitynya pada 200C sebesar 1411,6 kg/m3.
4
Untuk
pembuatan etanol, molasses harus
mendapat perlakuan pendahuluan. Hal tersebut disebabkan karena molasses bersifat kental, kadar gula dan
pH-nya masih terlalu tinggi serta nutrisi yang dibutuhkan khamir belum
mencukupi dalam molasses ini. Dalam
pembuatan etanol tersebut, mula-mula molasses
diencerkan dengan air sehingga konsentrasi gulanya menjadi 14-18%. Jika
konsentrasi gula terlalu tinggi akan berakibat buruk pada khamir yang digunakan
atau alkohol yang dihasilkan akan menghambat aktivitas khamir. Akibat lain jika
konsentrasi gula terlalu tinggi maka waktu fermentasinya lebih lama dan
sebagian gula tidak terkonversi (Sa’id, 1987).
Molasses mengandung kurang lebih 60% selulosa dan 35.5% hemisolulosa. Kedua bahan
polysakarida ini dapat dihidrolisis menjadi gula sederhana yang selanjutnya
dapat difermentasi menjadi etanol. Potensi produksi molasses ini per hektar kurang lebih 10-15 ton. Jika seluruh
molasses per hektar ini diolah menjadi etanol FGE (Fuel Grade Ethanol), maka
potensi produksinya kurang lebih 766 hingga 1,148 liter/ha FGE (Hambali-dkk, 2008).
Secara umum tetes yang
keluar dari sentrifugal mempunyai brix 85 – 92 dengan zat kering 77 – 84 %.
Sukrosa yang terdapat dalam tetes bervariasi antara 25 – 40 %, dan kadar gula
reduksinya 12 – 35 %. Komposisi yang penting dalam tetes adalah TSAI ( Total Sugar as Inverti ) yaitu gabungan
dari sukrosa dan gula reduksi. Kadar TSAI dalam tetes berkisar antara 50 – 65
%. Angka TSAI ini sangat penting bagi industri fermentasi karena semakin besar
TSAI akan semakin menguntungkan, sedangkan bagi pabrik gula kadar sukrosa
menunjukkan banyaknya kehilangan gula dalam tetes. Semakin kecil kadar sukrosa
maka penekanan kehilangan gula semakin optimum (Sa’id, 1987).
b.Saccharomyces cerevisiae
Khamir adalah fungi ekasel
(uniseluler) yang beberapa jenis spesiesnya umum digunakan untuk membuat roti,
fermentasi minuman beralkohol, dan bahkan digunakan dalam percobaan sel bahan
bakar. Saccharomyces cerevisiae
merupakan mikroorganisme bersel satu tidak berklorofil dan termasuk golongan Eumycetes. Khamir telah dimanfaatkan
sejak ribuan tahun yang silam dalam bentuk ragi. Salah satu contohnya yang sering
digunakan adalah Saccharomyces cerevisiae yang kini digunakan dalam fermentasi tetes tebu (molasses) untuk menghasilkan etanol. Saccharomyces cerevisiae dikenal sebagai salah satu spesies ragi
yang mempunyai daya konversi gula menjadi etanol yang cukup tinggi antara 8-12%. Saccharomyces
cerevisiae menghasilkan enzim zimase
dan invertase.Saccharomyces cerevisiae mempunyai
laju fermentasi dan laju pertumbuhan cepat, tahan terhadap etanol tinggi, tahan
terhadap garam tinggi, pH optimum fermentasi rendah, temperatur optimum
fermentasi sekitar 25-300C serta tahan terhadap stress fisika
dan kimia. Saccharomyces cerevisiae yang dibutuhkan dalam proses fermentasi
sebanyak 0,4% dari larutan dalam fermentor (Rahman, 1992). Penemuan Saccharomyces cerevisiae mampu mengubah glukosa menjadi etanol
secara efisien dan cepat, merupakan peluang yang penting untuk meningkatan
produktivitas pada proses pembuatan etanol.
5
Saccharomyces
cerevisiae telah lama digunakan
dalam industri alkohol dan minuman beralkohol sebab memiliki
kemampuan dalam memfermentasi glukosa menjadi etanol. Hal yang menarik
adalah proses fermentasi etanol pada khamir tersebut berlangsung
pada kondisi anaerob. Keberadaan oksigen akan menghambat jalur fermentasi
di dalam sel khamir sehingga sumber karbon yang ada akan digunakan
melalui jalur respirasi. Fenomena ini sering disebut sebagai Pasteur
effect (Walker 1998). Berdasarkan fenomena ini, seharusnya produksi
etanol oleh khamir terjadi pada kondisi anaerob. Namun ternyata, Pasteur
effect pada sel khamir diamati pada sel yang telah memasuki fase
stasioner (resting), sedangkan produksi alkohol terjadi ketika sel
berada pada fase pertumbuhan (fase log) (Alexander & Jeffries 1990).
Hal inilah yang membuat Pasteur effect diduga bukan fenomena yang
terjadi saat produksi etanol oleh Saccharomyces cerevisiae.
c.NPK
Pupuk NPK merupakan jenis
pupuk majemuk (dalam satu jenis mengandung beberapa jenis unsur hara) yaitu
unsur makro Nitrogen (N), Phospor (P), dan Kalium (K). Dimana Nitrogen
berfungsi untuk merangsang pertumbuhan vegetatif pada khamir sebelum mengalami
masa produksi, phospor (P) berguna untuk merangsang pembentukan sel dan
kalium (K) untuk menguatkan sel yang sudah terbentuk. Pupuk ini berbentuk
butiran (prill) dengan bulatan besar berwarna merah bata. Pupuk ini termasuk
pupuk yang tidak mudah menyerap air, sehingga tahan disimpan lama didalam gudang. Dalam fermentasi penambahan NPK berfungsi untuk memberikan
nutrisi pada khamir Saccharomyces
cerevisiae. Kebutuhan NPK dalam
proses fermentasi sebanyak 0,2% dari larutan dalam fermentor (Rahman, 1992).
d.
6
Urea
Pupuk urea adalah pupuk
kimia yang mengandung Nitrogen (N) berkadar tinggi. Dimana fungsi urea dalam fermentasi pada proses pembuatan
etanol sebagai nutrisi bagi khamir Saccharomyces cerevisiae. Menurut Rahman (1992), menyatakan bahwa
kebutuhan Urea sebagai unsur hara dalam proses fermentasi yaitu sebanyak 0,97%
dari larutan dalam fermentor. Pupuk urea berbentuk butir-butir kristal berwarna putih, dengan rumus kimia
NH2CONH2, merupakan pupuk yang mudah larut dalam air dan
sifatnya sangat mudah menghisap air (higroskopis).
e.Fermentor
Fermentor adalah tangki
atau wadah dimana didalamnya seluruh sel (mikroba) mengubah bahan dasar menjadi
produk biokimia dengan atau tanpa produk sampingan. Fermentor sering juga
disebut bioreaktor. Fungsi dasar dari fermentor adalah menyediakan kondisi
lingkungan yang cocok bagi mikroba didalamnya untuk menghasilkan biomassa,
metabolit dan sebagainya.
Fermentor berguna untuk
memfermentasikan molasses. Proses
fermentasi ini dengan mencampurkan campuran NPK, khamir Saccharomyces cerevisiae dan Urea ke dalam cairan molasses. Proses ini harus berlangsung
secara anaeorob, atau hampa udara agar tidak
terdapat kuman atau bakteri yang ikut masuk ke dalam tangki fermentor.
f.Fermentasi
Kata fermentasi berasal
dari Bahasa Latin “fervere” yang
berarti merebus (to boil). Arti kata dari Bahasa Latin tersebut dapat dikaitkan dengan kondisi cairan
bergelembung atau mendidih. Gelembung-gelembung karbondioksida dihasilkan dari
katabolisme anaerobik terhadap kandungan gula(Judoamidjojo-dkk, 1992).
Saccharomycescerevisiae
Secara umum
proses fermentasi dapat ditulis sebagai berikut:
C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2
+ 2 ATP
ethyl alkohol
(Energi yang dilepaskan:
118 kJ per mol)
Dibandingkan dengan medium
padat, medium cair mempunyai beberapa kelebihan, yaitu antara lain jenis dan
konsentrasi komponen-komponen mediumdapat diatur sesuai dengan yang
diinginkan, serta dapat memberikan kondisi yang optimum
untuk pertumbuhan dan pemakaian
yang lebih efisien.
7
Menurut
Rahman (1992), fermentasi medium cair dapat dilakukan dengan tiga cara yaitu:
1.Fermentasi sistem tertutup (batch culture)
2.Fermentasi kontinyu
3.Fermentasi fed-batch
g.Metode Fluidisasi
Fluidisasi merupakan fenomena yang
diakibatkan perlakuan fluida (zat cair atau gas) terhadap zat padat, hingga zat
padat akan bersifat sebagai cairan atau gas. Dalam hal ini proses fermentasi
dengan cara fluidisasi, zat padatnya adalah media mikroorganisme, sedangkan
fluidanya adalah udara. Hal yang mempengaruhi proses fermentasi dengan cara
fluidisasi salah satunya adalah kecepatan feed masuk (pengisian) selain
temperatur dan waktu. Kecepatan feed masuk harusnya sedemikian rupa agar
diperoleh hasil ethanol yang optimal. Yang diharapkan dari kinerja fluidisasi
adalah efisien dan efektivitas pada alat fermentor fluidisasi, yaitu dapat
menghasilkan ethanol bermutu baik sesuai dengan karakteristik yang dimiliki
oleh ethanol setelah keluar dari proses fermentasi yaitu 8-12%.
h.Etanol
Etanol atau etil alkohol
yang di pasaran lebih dikenal sebagai alkohol merupakan senyawa organik dengan
rumus kimia C2H5OHatau rumus empiris C2H6O (Anshory, 2004).
Dalam kondisi kamar,
etanol berwujud cairan yang tidak berwarna, mudah menguap, mudah terbakar,
mudah larut dalam air, tembus cahaya dan memiliki bau yang khas. Etanol adalah senyawa organik golongan alkohol
primer. Reaksi yang dapat terjadi pada etanol antara lain dehidrasi,
dehidrogenasi, oksidasi dan esterifikasi (Rizani, 2000).
Faktor-faktor yang dapat
mempengaruhijumlah etanol yang dihasilkan dari fermentasi adalah
mikroorganisme dan media (bahan baku) yang digunakan.Dimana media yang digunakan dapat menghambat pertumbuhan mikro organisme (khamir)dalam menguraikan pati menjadi etanol selama proses fermentasi sehingga
jumlah/kadar etanol yang dihasilkan rendah (Astuty, 1991). Etanol dihasilkan dari gula yang
merupakan hasil aktivitas fermentasi sel khamir. Khamir yang baik untuk menghasilkan etanol adalah dari genus Saccharomycesdengan
kadar etanol antara 8-12%.
8
Beberapa penelitian-penelitian
lain yang terkait dengan produksi etanol:
Caylak dan Sukan (2001),
Dalam penelitian ini etanol diproduksi dengan menggunakan Saccharomices cerevisiae dan sukrose sebagai substrat. Proses batch
dianalisa menggunakan beberapa substrat, mikroorganisme dan komposisi media. Saccharomices cerevisiae digunakan dalam
group eksperimen pertama sel bebas dan immobilisasi dengan metode yang berbeda.
Dalam group eksperimen kedua digunakan agar, sponge, dan materi alami digunakan
sebagai material support. Proses
batch dengan sel bebas dan immobilisasi dibandingkan dengan diperhatikan
efisiensi dan yield. Dalam sel bebas etanol tertinggi dicapai pada proses
semi-kontinyu sebesar 307,97 g/L, tetapi yield dicapai pada proses fed-batch
sebesar 49,07 %. Sedangkan untuk sel yang diimobilisasi etanol tertinggi
dicapai pada immobilisasi menggunakan material
support sponge cube sebesar 107,73 g/L dan yield sebesar 48,97 %.
Mulja,dkk,(2003), dalam
penelitian ini membandingkan ketahanan terhadap suhu antara Zymomonas mobilis dan Saccharomices cerevisiae pada Fermentasi Etanol dengan media Glukosa yang
menunjukkan bahwa fermentasi paling baik berlangsung pada suhu 30 0C sampai 40 0C
sedangkan pada suhu 450C fermentasi tidak berlangsung dengan baik.
Pada suhu terakhir tersebut bakteri Zymomonas
mobilis masih dapat hidup, sedangkan Saccaromices
cerevisiae mati. Produktivitas tertinggi diperoleh pada fermentasi dengan
suhu 400C untuk Zymomonas
mobilis sebesar 1,7037 g/L.j, sedangkan
Saccharomices cerevisiae diperoleh pada suhu 30 0C yaitu 1,1201
g/L.j.
Oleh karena itu perlu dilakukan penelitian tentang Peningkatan Produktivitas
Etanol dari Molases dengan teknik
modifikasi alat pada proses fermentasi yaitu menggunakan Fermentor Fluidisasi semikontinyu. Proses
fermentasi terhadap pengaruh konsentrasi glukosa dalam feed molasses dengan
menggunakan enzimSaccharomices
cerevisiae.
H.METODE PELAKSANAAN
Penelitian yang
dilakukan adalah “Rekayasa Alat Fermentor Fluidisasi untuk Proses Pembuatan
Ethanol Semikontinyu”. Metode fermentasi yang digunakan adalah metode fluidisasi semikontinyu. Hanya media mikroorganisme yang akan
difermentasi dengan cara fermentasi fluidisasi. Pemisahan antara ethanol dan CO2
yang dihasilkan akan di lakukan gaya sentrifugal pada alat cyclone.
Peralatan utama yang digunakan dalam penelitian ini
terdiri dari : fermentor fluidisasi yang dilengkapi pompa, cyclone dan
akumulator serta pengatur/pengukur kecepatan feed`masuk pada fermentor
fluidisasi.Volume
fermentor
tersebut adalah 10L dimana aliran feed masuk berupa glukosa substrat dengan mengatur rate 25% bukaangate valve, 50% bukaangate valve, 75% bukaangate valve dan 100% bukaan gate valve yang masuk dari bagian bawah
dengan bantuan pompa fermentor sedangkan produk berupa etanol
dan CO2 keluar dari bagian atas fermentor. Sel
yang teramobilisasi ditempatkan di dalam reaktor sebelum feed dimasukkan sehingga
saat feed masuk dan mulai steady-state,
sel mikroba sudah siap untuk melakukan fermentasidalamFermentor Fluidisasi yang dilengkapi dengan cyclone yang berfungsi untuk
membuang CO2dari biorektor tersebut
dengan system gaya sentrifugal. Untuk menentukan kadar
ethanol setelah proses fermentasi di dalam fermentor fluidisasi digunakan
peralatan instrument GC.
a.
9
Prosedur Penelitian
Air sebanyak 5,4 liter, masukan
ke reaktor
1,8 liter molasses masukan ke reaktor, sambil diaduk perlahan-lahan
Masukan ke reaktor :
-Khamir Saccharomyces
cerevisiae 28 gram, masukan ke
beaker gelas, tambahkan air hangat ± 400C
sebanyak 100 ml, diaduk perlahan-lahan dan diamkan selama ± 10 menit.
-NPK sebanyak 14 gram
-Urea sebanyak 70 gram
Aduk secara perlahan-lahan
hingga berbusa dan merata.
Kemudian reaktor ditutup
rapat-rapat.
Dialirkan langsung ke dalam
fermentor fluidisasi dengan bantuan pompa yang tetap berjalan dengan
mengatur rate 25% bukaan gate valve, 50% bukaan gate
valve, 75% bukaan gate valve dan 100% bukaan gate valve.
Bagian produk akan keluar ke
atas dan ditangkap melalui cyclone dengan gaya sentrifugal.
Dari cyclone dialirkan ke dalam
accumulator dan hasil produk keluar melalui accumulator.
i.Analisa
hasil produksi dengan menggunakan alat GC
b.Variabel Penelitian
b.1 Variabel Tetap
a.Bahan yang digunakan adalah tetes tebu
(molasses)
b.Khamir yang digunakan adalah Saccharomyces cerevisiae
c.
10
Lama waktu fermentasi 24 jam,
kapasitas molasses1,8 liter
d.pH yang digunakan 4,5; suhu operasi adalah suhu ruang (27-300C)
e.NPK 14 gram, Urea 70 gram
b.2 Variabel Berubah
-Kecepatan
feed masuk (bukaan gate valve) : 25%, 50%, 75%, dan 100%
c.Alat dan Bahan
c.1 Alat : fermentor fluidisasi (Gambar 4.1)
c.2 Bahan : Tetes tebu (molasses), Saccharomyces
cerevisiae, NPK, Urea dan air
d.Rangkaian Peralatan Penelitian
Keterangan :
Reaktor
Pompa
Fermentor
Fluidisasi
Cyclone
Accumulator
Gambar 4.1. Peralatan Fermentor
Fluidisasi
I.JADWAL KEGIATAN
Pelaksanaan
kegiatan penelitian adalah 5 bulan dengan perincian kegiatan seperti dapat di
lihat pada table 1.
Tabel 1. Jadwal Pelaksanaan
Kegiatan
NO
URAIAN KEGIATAN
WAKTU PELAKSANAAN
(BULAN
KE)
1
2
3
4
5
1
Persiapan Penelitian
2
Perancangan alat Fermentor
3
Pelaksanaan penelitian Fermentasi
4
Karakterisasi dan analisa hasil
eksperiment
5
Pembuatan makalah untuk publikasi di seminar dan jurnal nasional
6
Pembuatan
laporan penelitian
J.
11
RANCANGAN BIAYA
Biaya keseluruhan PKMP ini
adalah Rp 9.837.500,00 dengan perincian biaya dapat dilihat di bawah ini.
I. Pemeliharaan Penggunaan Alat
No
Jenis
Pengunaan
Harga
(Rp)/volume
Jumlah
Biaya
(Rp)
1
Alat fermentor fluidisasi yang dilengkapi
dengan siklon dan akumulator
Analisa kadar ethanol di Lab.Kimia Politeknik
Negeri Malang
100.000
Total biaya (Rp.)
700.000
IV.
Laporan dan Publikasi
No
Jenis
Pengunaan
Harga
(Rp)/satuan
Jumlah
Biaya
(Rp)
1
Pengetikan Laporan (kertas, tinta, Cartridge)
-
-
100.000
2
Penulisan publikasi (kertas, tinta)
-
-
70.000
3
Biaya publikasi (pemuatan naskah) di jurnal terakreditasi
500.000/volume
1 volume
500.000
4
Seminar lokal
300.000
5
HAKI
1.000.000
Total biaya (Rp.)
1.970.000
Total Biaya Penelitian (1+2+3+4) : Rp 9.837.500,00
(Sembilan juta delapan ratus tiga puluh tujuh
ribu lima ratus rupiah).
K.
12
Daftar Pustaka
Anshory. 2004. Etanol
Sebagai Bahan Bakar Alternatif. Jakarta: Erlangga
Astuty,
E. D. 1991. Fermentasi Etanol Kulit Buah Pisang. UGM. Yogyakarta.
Caylak, Belkis. 2011. Comparasion
of Different Production Processes for Bioethanol. Turkey.
Hambali, Erliza, dkk. 2008. Teknologi Bioteknologi. Argromedia Pustaka. Jakarta.
Judoamidjojo, Muljono, Darwis, A.A, dan Sa’id,
E.G. 1992. Teknologi Fermentasi.
Pusat Antar Universitas Institut Pertanian Bogor dengan Lembaga Sumber Daya
Informasi Institut Pertanian Bogor. Bogor.
Minier, M and Goma, G. 1981. Ethanol Production by Extractive
Fermentation. J Biotechnology and Bioengineering. 34, 1565-1579.
Mulja, M, Djoko Agus P, dan Dhenty M. 2003.
Pengembangan Metode Kromatogafi Gas untuk
Penetapan Kadar Ethanol dalam Nira Siwalan. Majalah Farmasi Erlangga. Vol.
III no.1.
Rahman,
A. 1992. Teknologi Fermentasi. Arcana. Jakarta, 33-35, 145-162.
Rizani, K. Z. 2000. Pengaruh Konsentrasi Gula Reduksi dan Inokulum (Saccharomyces
cerevisiae) pada Proses Fermentasi Sari Kulit Nanas (Ananas comosus L. Merr)
Sa’id, E.G. 1987. Teknologi Fermentasi. CV. Rajawali. Jakarta
Walker, G.M. 1998.
Yeast: Physiology and biotechnology.
John Wiley & Sons, Chichester: xi + 350 hlm.
L.
13
LAMPIRAN
DAFTAR RIWAYAT HIDUP KETUA
KELOMPOK
1.Nama : Fathorrahman
2.Tempat?Tgl Lahir : Pamekasan, 15 Juni 2011
3.NIM :
2009510007
4.Alamat Rumah : Jln Telaga Warna Blok B3. Malang
5.Fak/Program Studi : Teknik/Teknik Kimia
6.Perguruan Tinggi : Universitas Tribhuwana Tunggadewi Malang
7.Riwayat Pendidikkan :
a.MI
Al-falah II Bangkes (Lulus
2003)
b.SMP
Al-falah Kadur (Lulus
2006)
c.SMA
Al-falah Kadur (Lulus
2009)
8. Pengalaman Organisasi
a.Ketua
Panitia Pertandingan Bola-volly Se-Kec. Kadur
b.Sekretaris
Umum SMA Al-falah Kdur
c.Ketua
Panitia Seminar Regional di Kabupaten Pamekasan
d.Pengurus
HMJ Teknik Kimia Universitas Tribhuwana Tunggadewi Malang
Malang, 8 Oktober 2011
Fathorrahman
14
DAFTAR RIWAYAT HIDUP ANGGOTA
KELOMPOK
Nama : Angraini
Swastika Selan
Tempat?Tgl Lahir : Kupang, 20 Januari 1991
NIM :
2009510002
Alamat
Rumah : Jl. Simpang Batu
Permata no.79a
Fak/Program
Studi : Teknik/Teknik Kimia
Perguruan Tinggi : Universitas Tribhuwana
Tunggadewi Malang
Riwayat Pendidikkan :
a.SDN Kenari, Kefa NTT (lulus 2003)
b.SLTA negeri 2 Kupang NTT (lulus 2006)
c.SMA Negeri 1 Kefa NTT (lulus 2009)
8. Pengalaman Organisasi
a.Anggota OSIS di SMP dan SMA
b.Pengurus HMJ Teknik Kimia
2010/2011
c.Pengurus UKM “LOGOS” UNITRI
2009/2010 dan 2010/2011
