PENINGKATAN HASIL FERMENTASI BIOETANOL DARI NIRA SORGUM MANIS (Sorghum bicolor L. Moench) DENGAN MENGGUNAKAN BIAKAN CAMPURAN DUA GALUR KHAMIR

Jasman, Prof. Ir. Irfan Dwidya Prijambada, M.Eng, Ph.D.

2014 | Disertasi | S3 Bioteknologi

Berkurangnya sumber energi fosil dan kebutuhan sumber energi ramah lingkungan mendorong berbagai usaha untuk mendapatkan sumber energi baru dan terbarukan termasuk bioetanol. Penelitian ini bertujuan untuk meningkatkan hasil etanol dari fermentasi nira sorgum manis dengan menggunakan biakan campuran dua galur khamir. Penelitian dilakukan melalui tiga tahap, yaitu seleksi galur khamir yang akan digunakan sebagai biakan campuran, uji coba biakan campuran pada substrat campuran gula, dan penggunaan biakan campuran pada fermentasi nira sorgum manis. Seleksi galur khamir yang akan digunakan dilakukan dengan menggunakan masing-masing galur tersebut pada fermentasi glukosa, fruktosa, sukrosa, campuran glukosa-fruktosa, dan campuran sukrosa-glukosa-fruktosa. Galur yang dipilih adalah yang menghasilkan etanol paling banyak, mengkonsumsi gula paling banyak, dan mempunyai yield etanol paling tinggi. Uji coba biakan campuran dilakukan dengan menggunakan biakan campuran dari dua galur terpilih untuk melakukan fermentasi pada substrat campuran gula yang terdiri atas sukrosa, glukosa, dan fruktosa dengan komposisi 2:1:1. Penerapan biakan campuran pada fermentasi nira sorgum manis dilakukan dengan melakukan fermentasi nira sorgum KCS105 dan FS501 menggunakan biakan campuran dari galur khamir hasil seleksi sebelumnya. Etanol yang dihasilkan selama penelitian dianalisis menggunakan metode Conway, HPLC dan GC sedangkan sisa gula dianalisis dengan metode DNS dan HPLC. Hasil penelitian menunjukkan bahwa galur OUT7921, OUT7913, dan OUT7096 secara umum dapat mengkonsumsi gula lebih banyak dan menghasilkan etanol dengan konsentrasi yang lebih tinggi daripada galur-galur lainnya. Oleh karena itu, ketiga galur tersebut dipilih untuk dijadikan biakan campuran untuk digunakan pada fermentasi selanjutnya. Uji coba biakan campuran pada campuran gula menujukkan bahwa biakan campuran OUT7913/OUT7921 menghasilkan konsentrasi etanol dan yield etanol yang paling tinggi. Selanjutnya penggunaan biakan campuran pada nira sorgum manis KCS105 menunjukkan bahwa biakan campuran OUT7913/OUT7921 menghasilkan konsentrasi dan yield etanol yang paling tinggi sedangkan pada nira FS501, konsentrasi serta yield etanol tertinggi dihasilkan oleh biakan OUT7096/OUT7913. Fermentasi etanol dari nira sorgum manis yang menggunakan biakan campuran dapat memberikan hasil yang lebih tinggi daripada yang menggunakan biakan tunggal, walaupun bergantung varietas sorgum manis yang digunakan. Kata kunci: bioetanol, fermentasi, biakan campuran, khamir, nira sorgum manis

Depletion of fossil energy and the need of eco-friendly energy endorse various efforts to obtain the new source and renewable energy, including bioethanol. The objective of this study was to increase ethanol yield from fermentation of sweet sorghum juice using mixed culture of yeast strains. The study was conducted in three steps: (1) selection of yeast strains used in the mixed culture, (2) application of mixed culture on fermentation of mixed sugar composed of sucrose, glucose, and fructose, and (3) application of mixed culture on fermentation of sweet sorghum juice. The first step was carried out by using each strain on fermenting glucose, fructose, sucrose, glucosefructose mixture, and sucrose-glucose-fructose mixture. The second step was performed by fermenting substrate of mixed sugar composed of sucrose, glucose, and fructose with 2:1:1 composition using the mixed culture of two selected strains. The last step was conducted by fermenting sweet sorghum juice using the mixed culture. There were two kind of sweet sorghum juice used in this study namely KCS105 and FS501. Ethanol produced during the study was analyzed using Conway, HPLC, and GC methods while residual sugars were analyzed using DNS and HPLC methods. The results showed that strains of OUT7921, OUT7913, and OUT7096 generally consumed sugar and produce ethanol more than the other strains. Therefore, these three strains were chosen to compose the mixed culture used in subsequent fermentation. Application of mixed culture on mixed sugar fermentation showed that mixed culture of OUT7913/OUT7921 gave the best of yield and ethanol concentration. Furthermore, the application of mixed culture on fermentation of sweet sorghum juice showed that OUT7913/OUT7921 culture was the best inoculum for KCS105 juice, while OUT7096/OUT7913 culture was the best for FS501 juice. Ethanol fermentation from sweet sorghum juice using mixed culture gave higher yield than that of using single culture, despite the fact that sweet sorghum varieties may also affect the yield. Key words: bioethanol, fermentation, mixed culture, yeast, sweet sorghum juice

Kata Kunci : bioetanol, fermentasi, biakan campuran, khamir, nira sorgum manis