INDUSTRI SPIRITUS DARI FERMENTASI FERMENTASI TETES TEBU A.
TUJUAN
Mengetahui proses pembuatan spiritus dari hasil samping produksi gula B.
BATASAN MASALAH
Pembahasan dalam makala Pembahasan makalah h ini ini dikhus dikhususkan uskan pada pembua pembuatan tan spiri spiritus tus dengan bahan baku tetes tebu yang merupakan produk samping dari pembuatan gula dengan cara fermentasi. C.
PEMBAHASAN
Menurut Ralph J. Fessender dan Joan s. Fessenden (1997! alkohol merupakan senya"a yang yan g mem mempuny punyai ai rum rumus us alk alkoho oholl R#$ R#$%! %! dim dimana ana R(&n%'n1 ad adal alah ah gu gugus gus al alki kill at atau au al alkil kil tersub ter substi stitus tusi. i. )ugu )uguss ini dap dapat at mer merupa upakan kan ran rantai tai ter terbuka buka mau maupun pun ran rantai tai ter tertut tutup up dan dapa dapatt mempunyai ikatan rangkap atau mengikat gugus aromatik. *stilah *sti lah alkohol biasany biasanyaa diguna digunakan kan untuk menyeb menyebut ut etanol (&'%+$ (&'%+$%! %! yang berupa cair,an -ernih tidak ber"arna! mudah menguap dan uapnya mudah membius dan berbau ta-am. lkohol banyak digunakan dalam industri sebagai pelarut! di dalam industri asetaldehid! farmasi! kedokteran! dll. lkohol -uga dikenal dengan nama etil alkohol yang mengandung 9/0 &'%+$% dan 0 %'$! sedangkan sedangkan alkohol dalam perdagangan perdagangan terbagi dalam tiga macam yaitu yaitu alkohol prima prima dengan konsentrasi 9+ 2 9/0! alkohol teknis dengan konsentrasi 9 2 9+0! dan alkohol premium dengan kadar 9/0. lkohol lkohol prim primaa dan premi premium um diangg dianggap ap murni karena -umlah impuritas (3at# 3at pengotor yang terkandung di dalamnya relatif kecil. *mpuritas yang ada biasanya berupa minyak fusel! methanol! aldehid! asam asetat! dan 3at#3at pereduksi lain. lkoho lk oholl tek teknis nis mem mempuny punyai ai imp impuri uritas tas (3a (3at#3 t#3at at pen pengot gotor or yan yang g rel relati atiff leb lebih ih bany banyak. ak. lkoholl teknis ini dimanf lkoho dimanfaatkan aatkan sebagai bahan pembuat pembuatan an spiri spiritus tus dengan penamb penambahan ahan bahan# bahan lain dan penambahan 3at pe"arna yaitu methanol! minyak tanah! dan pe"arna metylen blue. 4piritus adalah alkohol yang mempunyai konsentrasi 9 2 9+0 yang digunakan sebagai pelarut dan bahan bakar (fuel oil pengganti bahan bakar minyak yang tidak menimbulkan -elaga. Metanol merupakan alkohol yang tidak ber"arna! larut dalam air! dan bersifat racun. Metanol sering dipakai sebagai bahan bakar! anti pembekuan! dan pelarut. 4piritus biasanya ber"arna biru atau ungu karena ditambah dengan metylen blue atau metylen 5iolet. 4elain itu! spiritus -uga akan mengalami penambahan 3at beracun seperti tembaga sulfat agar tidak salah digunakan sebagai minuman keras. 6imbah tetes tebu dari pabrik gula dapat diolah men-adi spiritus. 4piritus banyak digunakan untuk bahan bakar. Proses pembuatan spiritus merupakan proses alkohol terdenaturasi yaitu etanol yang diberi tambahan 3at beracun supaya alkoholnya tidak diminum. Menurut 4amuel &ate Prescott 4c. (1998! sampai saat ini bahan baku yang banyak digunakan untuk produksi alkohol adalah tetes (molase. etes dianggap sebagai bahan baku yang yan g rel relati atiff mur murah ah dan ber berkual kualit itas as bai baik. k. et etes es (mo (molas lase e mer merupa upakan kan sir sirup up gul gulaa yang tid tidak ak mengkr men gkrist istal al set setela elah h mel melalu aluii pro proses ses kri krista stali lisas sasi.M i.Mesk eskipu ipun n ter terdapa dapatt bah bahan an baku lai lain! n! namu namun n umumnya pabrik pembuat alkohol lebih senang menggunakan tetes! hal ini dikarenakan: 1. Molase lebih murah dan mudah didapat '. Prosesnya lebih sederhana
;.
8 &u$ 1!'8 Mg$ 8!9> =a'$ 8!18 Fe'$; 8!1' 4$; 1!98 &l 1!>8 P'$+ 8!/8 4i$' tak larut 8!/8 ?a@! phospolipid! dan sterol (persen 8!8 + Aitamin Biotin (% ' &holin (B >>8 Folic acid (B comple@ 8!;+ =iacin (B comple@ '; Ribopla5in (B' 8 Panthotenic acid (B comple@ '!+8 Pyrido@ine (B/ hiamine (B1 8!>8 etes (molase bersifat asam dan mempunyai p% +!+ 2 /!+ yang disebabkan oleh adanya asam# asam organik bebas. 4elain itu dibutuhkan komponen#komponen pembantu lainnya yang berfungsi nutrient untuk proses pertumbuhan yeast. Bahan yang mengandung sakarosa atau sukrosa yairu! gula tebu! gula bit! air sari buah! dan tetes (black strap molases. 4akarosa (merupakan disakarida akan mengalami hidrolisa dengan bantuan katalis en3im sakarase (in5ertase atau oleh oengaruh asam mineral encer
(misalnya asam sulfat atau asam klorida encer men-adi glukosa dan fluktosa dengan bantuan en3im 3ymase men-adi alkohol dan &$'. Reaksi: &1'%''$11 %' 4akarosa &/%1'$/ Monosakarida
%'4$
3ymase
######C
&/%1'$/ &/%1'$/
glukosa fluktosa #####C '&1'%+$% '&$' ethanol
Molase sebelum diproses lebih lan-ut! perlu adanya pengolahan pendahuluan. Proses pengolahan ini dimaksudkan untuk mendapatkan kondisi bahan baku (molase yang optimum untuk pertumbuhan yeast dalam proses fermentasi. Dang harus diatur dalam pengolahan pendahuluan ini adalah: 1. p% Pengaturan p% dilakukan dengan cara penambahan asam sulfat (%'4$. p% a"al sekitar +!+ 2 /!+ akan turun men-adi !+ 2 + . sam sulfat yang digunakan adalah asam sulfat dengan kadar 9>0 5olume dengan kondisi pekat yang memungkinkan yeast dapat tumbuh secara optimum. Penambahan asam sulfat berfungsi untuk pengatur p% agar sesuai dengan pertumbuhan yeast %al ini ditu-ukan agar yeast Saccharomyces cereviceae dapat tumbuh secara optimum dan mencegah ter-adinya kontaminasi bakteri lain di udara.. 4elain itu asam sulfat -uga berfungsi sebagai katalisator untuk reaksi hidrolissa sukrosa men-adi glukosa dan fruktosa! dan sebagai pencegah kontaminasi bakteri lain di udara. '. +°# 98° bri@! oleh karena itu perlu diencerkan terlebih dahulu untuk mendapatkan kadar gula yang optimum untuk pertumbuhan yeast (1° bri@ untuk pembibitan dan 1>° bri@ untuk fermentasi. Jika konsentrasi gula terlalu tinggi akan menghambat aktifitas yeast. 4elain itu -uga akan mengakibatkan "aktu fermentasi lebih lama dan sebagian gula tidak terkon5ersi sehingga proses fermentasi men-adi tidak ekonomis. B%=#B%= D=) *)E=<= 1. Bahan baku etes dianggap sebagai bahan baku yang relatif murah dan berkualitas baik. etes (molase merupakan sirup gula yang tidak mengkristal setelah melalui proses kristalisasi. tau dengan kata lain tetes merupakan hasil lain dari industri gula yang masih mengandung sukrosa.
'. Bahan pembantu a. Erea (/0= Berfungsi untuk nutrientmakanan bagi ragi! karena urea mengandung =! 4! dan P yang baik untuk pertumbuhan yeastragi.
Menurut Perry (19>! urea mempunyai sifat fisis sebagai berikut: ?arna : putih Bentuk : gr188ml pada +°& Menurut )eorge . ustin (199/! urea dalam air akan terhidrolisis men-adi ammonium karbanat yang kemudian penguraiannya men-adi ammonium dan karbondioksida. alam proses fermentasi! urea diperlukan sebagai sumber nitrogen untuk pertumbuhan dan mempertinggi aktifitas yeast. imana unsur nitrogen yang diperlukan berasal dari penguraian ammonium karbanat men-adi ammonium yang akan diambil nitrogennya sa-a. 4edang unsur lain akan keluar bersama sisa metabolise. b. =P< (= 1+0! P 1+0! dan < 1+0 itambahkan sebagai sumber nitrogen! phosphor! dan kalium yang mempunyai konsentrasi masing#masing ssebesar 1+0 sehingga akan mempertinggi aktifitas dan pertumbuhan yeast c. sam sulfat (%'4$ Menurut Perry (19>! asam sulfat mempunyai sifat fisis sebagai berikut: ?arna : putih Bentuk : cairan Rumus molekul : %'4$ Berat molekul : 9>!8> grmol Berat -enis : 1!>;8+ grml 4pesifik gra5ity : 1!>; Melting point (titi lebur :18!9° & Boiling point (titik didih : ;8° &
Menurut 5ogel (19>! asam sulfat mempunyai sifat sebagai berikut: Merupakan asam kuat dan bersifat hidrogkopis Bereaksi dengan barium dan perak membentuk endapan putih sam sulfat yang digunakan adalah asam sulfat dengan kadar 9>0 5olume dengan kondisi pekat yang memungkinkan yeast dapat tumbuh secara optimum. Penambahan asam sulfat berfungsi untuk pengatur p% agar sesuai dengan pertumbuhan yeast. 4elain itu asam sulfat -uga berfungsi sebagai katalisator untuk reaksi hidrolissa sukrosa men-adi glukosa dan fruktosa! dan sebagai pencegah kontaminasi bakteri lain di udara. d. 4uperflok
1. '. ;. . +. /. 7. >.
4uperflok yang digunakan adalah &/%+ =%'.%&l. 4uperflok ini berbentuk bubuk putih yang berfungsi untuk mengendapan kotoran pada tangki peragian! agar tidak menimbulkan kerak pada kolom distilasi. e. R$ (Turkey Red Oil Penambahan R$ atau minyak -arak ini untuk mengurangi timbulnya buih yang ter-adi selama proses fermentasi. ;. Deast (ragi
•
•
•
•
1. ahap "al ir sebagai pengencer molase agar di dapatkan kondisi proses yang optimal.
'. ahap pembibitan Pembibitan dalam laboratorium bertu-uan untuk memperbanyak yeast. Pembibitan dilakukan dengan menambahkan yeast ke dalam campuran bahan#bahan seperti pada tahap pertama. %asilnya kemudian disterilkan dalam Autoclave selama ; -am sampai mendidih dan dibiarkan dalam suhu kamar. Proses berlangsung secara aerob. ;. ahap Pre#fermentasi dalah tahap untuk persiapan fermentasi dimana yeast hasil pembibitan dicampurkan dengan bahan campuran tahap a"al. %asil proses pencampuran ini di diamkan selama 1/ -am pada suhu ;8I&! sambil dialiri udara selama / -am pertama untuk memecah sel yeast . 4uhu pada tangki di-aga ;8o& dengan cara dialiri air pendingin. . ahap fermentasi Fermentasi adalah proses produksi energi dalam sel dalam keadaan anaerobik (tanpa oksigen. 4ecara umum! fermentasi adalah salah satu bentuk respirasi anaerobik ! akan tetapi! terdapat definisi yang lebih -elas yang mendefinisikan fermentasi sebagai respirasi dalam lingkungan anaerobik dengan tanpa akseptor elektron eksternal. Proses fermentasi ber-alan selama +8 2 /8 -am dan ber-alan baik pada suhu ;8I&. Entuk men-aga suhu tetap ;8I& maka dialirkan air pendingin. )as &$' yang ter-adi di semua tangki ditarik dengan blo"er dan dibuang ke udara sebagai limbah. 4elama proses fermentasi akan timbul buih dan untuk menguranginya maka ditambahkan Turkey Red Oil (R$ seperlunya! biasanya R$ yang digunakan sebanyak ' liter. Entuk mempercepat proses pengendapan kotoran yang ada dalam adonan ditambahkan 4uperflok '88 gram. Maksud penambahan ini adalah untuk mencegah ter-adinya kerak dalam kolom distilasi -ika fermentasi terlalu kuat. +. ahap destilasi 4etelah dari tahap fermentasi! campuran yang dihasilkan kemudian dipisahkan melalui proses destilasi! untuk memisahkan alkohol dari campuranya. 4elain itu dalam proses fermentasi kadar alkohol hanya sekitar 1'0. Jadi untuk menaikannya! harus dilakukan proses destilasi. /. ahap denaturasi Pada tahap ini dilakukan penambahan 3at#3at beracun seperti methanol! minyak tanah dan tembaga sulfat agar alkohol tidak digunakan sebagai minuman keras serta untuk menghindari ke"a-iban pa-ak miras. Entuk membedakan bahan ini dengan alkohol lainnya diberi 3at pe"arna yaitu methylen biru agar tidak diminum. D.
KESIMPULAN
Reaksi yang ter-adi dalam pembuatan alkohol dengan cara fermentasi tetes tebu adalah: &1'%''$11%' %'4$ ####C &/%1'$/ &/%1'$/ 4akarosa glukosa fluktosa 3ymase &/%1'$/ ####C '&1'%+$% '&$' Monosakarida ethanol
E. DAFTAR PUSTAKA
1. riyani! esi. '889. 6aporan
