Bioetanol can be produced through glucose fermentation using saccharomyces cerevisiae. Was done to make
coconut water contains small amount of carbohydrate. A researcher had taken research was done to make
bioetanol from coconut water waste. The result of the research shows that coconut water fermentation with
yeast has maximum speed after 70 minutes incubation. The fermentation solution was then destilated. Bioetanol
purity was about 76-80% after HPLC analysis

Kapelle, Imanuel B. D.

Lopulalan, Flourence

Malle, Dominggus

Indo J Chem Res

Bioetanol can be produced through glucose fermentation using saccharomyces cerevisiae. Was done to make



coconut water contains small amount of carbohydrate. A researcher had taken research was done to make



bioetanol from coconut water waste. The result of the research shows that coconut water fermentation with



yeast has maximum speed after 70 minutes incubation. The fermentation solution was then destilated. Bioetanol



purity was about 76-80% after HPLC analysis

Dominggus Malle

Imanuel B. D. Kapelle

Flourence Lopulalan

Directory of Open Access Journals

Ind. J. Chem. Res., 2014, 2, 155 - 159         
155 
 
BIOETHANOL PRODUCTION FROM WASTE COCONUT WATER  
THROUGH FERMENTATION PROCESS 
 
Pembuatan Bioetanol dari Limbah Air Kelapa Melalui Proses Fermentasi 
 
 Dominggus Malle
1,
*, I.B.D. Kapelle
2
, Flourence Lopulalan
2
 
                                       
   1Faculty of Agriculture Pattimura University, Kampus Poka, Jl. Ir. M. Putuhena, Ambon 97134 
 2Chemistry Department, Faculty of Mathematics and Natural Sciences 
Pattimura University, Kampus Poka, Jl. Ir. M. Putuhena, Ambon 97134 
  
ABSTRACT 
 
Bioetanol can be produced through glucose fermentation using saccharomyces cerevisiae. Was done to make 
coconut water contains small amount of carbohydrate. A researcher had taken research was done to make 
bioetanol from coconut water waste. The result of the research shows that coconut water fermentation with 
yeast has maximum speed after 70 minutes incubation. The fermentation solution was then destilated. Bioetanol 
purity was about 76-80% after HPLC analysis. 
 
 
 
PENDAHULUAN 
Krisis energi yang melanda dunia membuat 
kelangkaan bahan bakar minyak (BBM) dan 
kenaikan harga BBM sudah tidak bisa diatasi 
lagi. Persediaan minyak bumi dunia semakin 
menipis dan harganyapun terus melonjak seiring 
dengan perkembangan teknologi dan industri. 
Sehingga kebutuhan akan sumber energi makin 
meningkat terutama minyak bumi. Untuk itu, 
pencarian energi alternatif berbasis tumbuh-
tumbuhan (nabati) merupakan salah satu 
pilihan guna membuat bioetanol sebagai 
sumber energi alternatif (Rahmanto, 2009).  
Salah satu bahan alternatif   bahan bakar 
minyak (BBM) non fosil adalah bioetanol 
terbarukan yang potensial untuk dikembangkan 
di Indonesia. Bioetanol sebagai salah satu bahan 
bakar alternatif  masyarakat belum diterapkan 
sama sekali karena masih dalam tahap penelitian 
dan uji coba. Padahal di Indonesia, banyak 
sekali sumber daya alam hayati yang dapat 
digunakan sebagai bahan baku untuk 
memproduksi bioetanol (Hananto Putro dan 
Ardhiany, 2010). Salah satu sumber daya alam 
hayati yang dapat digambarkan sebagai bahan 
baku  adalah kelapa. 
Kelapa merupakan sumber daya alam 
Indonesia yang sangat potensial. Pohon kelapa 
dapat tumbuh dengan baik di hampir seluruh 
wilayah Indonesia. Masyarakat pada umumnya 
sangat akrab dengan kelapa karena 
penggunaannya sebagai santan pada masakan 
sehari-hari, ataupun sebagai minyak kelapa. 
Sebut saja pemanfaatan kelapa sebagai bahan 
baku kosmetik, kopra putih, pernak-pernik 
barang seni, bahan pembuatan shampoo, 
margarin, karbon aktif, bahan baku  obat-obatan, 
dan lain sebagainya. Karena begitu ragamnya 
manfaat dari kelapa ini, maka tidaklah 
mengherankan jika kelapa mendapat julukan 
sebagai pohon kehidupan (the tree of life).  
Pengolahan kelapa secara industri biasanya 
menyisakan air kelapa yang tidak dimanfaatkan 
atau dibuang   (limbah). Namun, air kelapa 
masih mengandung gula- gula sederhana yang 
dapat dikonversi menjadi bioetanol melalui 
proses fermentasi. 
Bioetanol merupakan cairan hasil proses 
fermentasi gula dari sumber karbohidrat (pati) 
menggunakan bantuan mikroorganisme 
(Anonim, 2011). Produksi bioetanol dari 
tanaman yang mengandung pati atau 
*Corresponding author, e-mail: d.malle@faperta.unpatti.ac.id 
 
Received:  June 2014 Published: July 2014 
Keyword : Bioetanol, coconut water, distillation, fermentation 
Dominggus Malle, dkk / Ind. J. Chem. Res., 2014, 2, 155 -159                                                                           
1 
           
 
156 
 
 
 
 
 
karbohidrat, dilakukan melalui proses konversi 
karbohidrat   menjadi gula atau   glukosa dengan 
beberapa metode diantaranya dengan hidrolisis 
asam dan secara enzimatis. Glukosa yang 
diperoleh selanjutnya dilakukan proses 
fermentasi atau peragian dengan menambahkan 
yeast atau ragi sehingga diperoleh bioetanol. 
Bioetanol yang dihasilkan mempunyai 
banyak manfaat diantaranya digunakan untuk 
bahan dasar industri farmasi dan campuran 
bahan bakar kendaraan. Jika bioetanol dipakai 
sebagai campuran bahan bakar maka akan 
mengurangi ketergantungan terhadap bahan 
bakar fosil. Dan jika dapat mengurangi 
ketergantungan pemakaian bahan bakar fosil 
maka dapat mengurangi produksi gas rumah 
kaca dan gas-gas penyebab hujan asam. 
Penggunaan bahan bakar etanol ini tidak 
menimbulkan pencemaran udara sehingga aman 
untuk digunakan (Ishom dkk,2007). 
 
METODOLOGI 
 
Alat dan Bahan 
Peralatan yang digunakan dalam penelitian 
ini adalah Seperangkat alat gelas, Satu set alat 
destilasi Fine, Autoclave TOMY ES-215, Hot-
plate dan Magnet stirer Cimarec, Neraca analitik 
OHAUSS Adventure
TM
Pro, Termometer, 
Stopwatch, Corong, Batang pengaduk, 
Kromatografi Cair (HPLC) (WATERS), Botol 
fermentor sederhana, Spektroskopi UV-VIS. 
Bahan-bahan yang digunakan dalam 
penelitian ini adalah Air kelapa, Ragi/Khamir 
(Saccharomyces cerevisiae), K2HPO4 (BioBasic 
Inc), MgSO4.7H2O (BioBasic Inc), (NH4)2SO4 
(BioBasic Inc), Akuabides, DNS (Dinitro 
salisilat) 
        
Prosedur Kerja 
Persiapan sampel dan analisis kandungan 
gula pereduksi 
Sebanyak 5 L limbah air kelapa 
diperoleh dari pedagang kelapa di pasar 
Passo, selanjutnya disaring dan diambil 
filtratnya. Sebanyak 1 mL filtrat limbah air 
kelapa dimasukkan ke dalam tabung reaksi, 
ditambahkan 1 mL reagen DNS, dipanaskan 
dalam air mendidih selama 5 menit 
kemudian didinginkan dalam air es. 
Selanjutnya ditambahkan 8 mL akuades dan 
diukur absorbansinya dengan menggunakan 
Spektrofotometer UV-VIS pada 540 nm. 
Tahap fermentasi 
Sebanyak 500 mL filtrat dimasukkan ke 
dalam botol fermentor kemudian ditambahkan 
0,875 g K2HPO4  dan ditambahkan 30 g 
ammonium sulfat dan diaduk hingga larut. 
Kemudian ditambahkan 8,75 g ragi, diaduk 
selanjutnya dilakukan inkubasi dengan cara 
menutup rapat botol fermentor pada suhu 30ºC. 
Pengambilan cuplikan dilakukan disetiap 
variasi waktu pertama, kedua, ketiga dan 
seterusnya sampai proses fermentasi berhenti. 
Setelah itu siap didestilasi. 
 
Tahap Destilasi 
Destilasi I 
Cairan hasil proses fermentasi diambil 
sebanyak 200 mL, dimasukkan ke dalam botol 
destilasi dan ditambahkan batu didih kemudian 
dipanaskan hingga mendidih. Dikumpulkan 
destilat pada suhu   90ºC, diuji berat jenis  
dalam  massa  etanol/mL  destilat  dengan  
menggunakan  metode Jeffers (2000) (grafik). 
 
Destilasi II 
Prosedur   dilakukan seperti pada destilasi 
tahap pertama. Semua fraksi destilat yang 
mendidih pada suhu   80ºC dikumpulkan. 
Selanjutnya dilakukan uji berat jenis etanol 
sesuai metode grafik Jeffers (2000).  
 
Analisis Kadar Bietanol 
Hasil yang diperoleh dari proses destilasi 
tahap 2, dianalisis pada laboratorium Balai 
Pengkajian Bioteknologi, BPPT Serpong, 
Tangerang dengan menggunakan metode 
HPLC/KCKT, dengan kondisi operasi sebagai 
berikut : 
1. Fase gerak : H2SO4  0,008 N 
2. Laju alir : 1mL/menit 
3. Tekanan pompa : 1082-1106 psi 
4. Jenis kolom : Aminex HPX-87H 
5. Jenis detektor : Detektor RI  
(Refractive Index) 
 
 
 
 
Dominggus Malle, dkk / Ind. J. Chem. Res., 2014, 2, 155 -159                                                                           
1 
           
 
157 
 
 
 
 
 
HASIL DAN PEMBAHASAN 
 
Pembuatan larutan standar glukosa 
Sampel air kelapa diambil dari buah kelapa 
tua yang dikumpulkan dari pasar Passo 
kemudian disaring dan diperoleh sebanyak 5 L 
air kelapa tua yang bersih. Penyaringan 
dimaksudkan untuk memisahkan air kelapa dari 
pengotor seperti serat- serat kelapa. 
Larutan standar seri dibuat dengan 
mencampurkan larutan glukosa standar dengan 
akuades dan larutan standar DNS, kemudian 
dipanaskan selama 5 menit untuk mempercepat 
reaksi tersebut. Selanjutnya dihentikan dengan 
cara pendinginan di dalam air dingin sebelum 
diukur absorbansinya 
 
 
Gambar 1. Grafik Kurva Standar 
 
Sebanyak 100 μL dan 300 µL larutan air 
kelapa diukur absorbansinya, dan kandungan 
gula pereduksi limbah air kelapa berkisar antara 
153,12-181,29 mg/L. 
   
        
      
 ; dengan y sebagai absorbansi 
Tabel 1. Data Absorbansi Sampel Air Kelapas 
Tabung 
Volume  
air kelapa 
(µL) 
Absorbansi 
Konsentrasi 
Glukosa 
(mg/L) 
1 100 1.114 181,29 
2 300 2
.
6
9
9 
459,36 
 
Fermentasi glukosa menjadi alkohol 
Proses fermentasi bertujuan untuk 
mengubah glukosa menjadi etanol. Proses 
fermentasi air kelapa menggunakan ragi 
(Saccharomyces cerevisiae), K2HPO4, 
ammonium sulfat dan magnesium sulfat selama 
6 jam  pada kisaran suhu kamar. Hal ini 
disebabkan karena pertumbuhan mikroba sangat 
tergantung pada glukosa sebagai sumber energi. 
Ragi mempunyai kemampuan untuk dapat 
memfermentasi glukosa karena peragian dengan 
Saccharomyces cerevisiae merupakan peristiwa 
anaerob sehingga oksigen tidak ikut serta pada 
proses peragian. Semua mikroorganisme 
memerlukan makanan  dan  nutrien,  oleh  sebab  
itu  dalam  penelitian  ini  digunakan  air  kelapa 
sebagai sumber energi. 
Saccharomyces cerevisiae merupakan 
mikroorganisme yang sangat banyak digunakan 
pada proses fermentasi alkohol, karena dapat 
berproduksi tinggi, cukup tahan terhadap 
alkohol, tahan terhadap kadar gula yang tinggi 
dan tetap aktif pada suhu 4-32ºC (Kartika, dkk., 
1992). Saccharomyces cerevisiae juga akan 
memetabolisme glukosa dan fruktosa 
membentuk asam piruvat, selanjutnya asam 
piruvat mengalami dehidrogenasi menjadi 
bioethanol (Lehninger, 1982). 
Dalam proses fermentasi glukosa, tidak 
hanya dihasilkan etanol tetapi juga gas 
karbondioksida (CO2). 
C6H12O6  + H2O  2C2H5OH + 2CO2 
Jumlah gas karbondioksida yang terbentuk 
sebanding dengan konsentrasi bioetanol yang 
dihasilkan, oleh sebab itu, dengan menghitung 
jumlah gelembung gas CO2 yang dihasilkan per 
satuan waktu dapat ditentukan kecepatan reaksi 
fermentasinya. 
Pengamatan jumlah gelembung gas ini 
dilakukan pada suhu yang konstan yaitu 30ºC. 
 
Gambar 4. Grafik kecepatan fermentasi 
(pengamatan gelembung) 
Berdasarkan   Grafik   pada   Gambar   4,   
dapat   dilihat   bahwa   kecepatan maksimum 
fermentasi air kelapa dengan ragi terjadi pada 
Dominggus Malle, dkk / Ind. J. Chem. Res., 2014, 2, 155 -159                                                                           
1 
           
 
158 
 
 
 
 
 
menit ke 70. Hal ini menunjukkan bahwa pada 
menit ke 70, jumlah glukosa yang dapat 
difermentasi oleh ragi menjadi etanol berada 
pada jumlah konsentrasi maksimal, setelah itu 
konsentrasi glukosa menurun seiring dengan 
berkurangnya gelembung. Setelah menit ke 70, 
jumlah glukosa sebagai substrat sudah 
menjadi berkurang dan konsentrasi etanol 
terus bertambah yang menghambat aktivitas 
Saccharomyces cerevisiae. 
 
Destilasi Bioetanol 
Untuk mendapatkan bioetanol, setelah 
proses fermentasi selesai dapat dilakukan dengan 
proses destilasi. Hal pertama yang dilakukan 
adalah menyaring hasil fermentasi yang 
bertujuan untuk memisahkan larutan hasil 
fermentasi dengan pengotor atau residu yang 
terbentuk selama proses fermentasi. Larutan 
hasil fermentasi ini masih berupa campuran 
antara air dan etanol, sehingga untuk 
memisahkan alkohol dari air dapat dilakukan 
dengan cara destilasi. 
Destilasi  yang  dilakukan  dalam  penelitian  
ini adalah  destilasi  biasa  yang dilakukan pada 
suhu 80ºC, karena titik didih etanol adalah 78ºC 
sedangkan titik didih air 100ºC. Etanol yang 
dihasilkan berupa cairan bening. 
Etanol yang dihasilkan dari destilasi 
pertama, biasanya memiliki kadar yang lebih 
rendah dari hasil redestilasi. Hal ini disebabkan 
pada destilasi yang pertama kadar air yang 
terdapat dalam larutan fermentasi cukup banyak 
dibandingkan kadar etanol sehingga, jumlah air 
yang turut menguap dan terbawa dalam destilat 
cukup banyak, maka kadar etanol menjadi 
rendah. Pada proses redestilasi, kadar air yang 
terdapat dalam destilat pertama hanya sedikit 
sehingga hasil redestilasi dapat menghasilkan 
kadar etanol yang lebih baik. 
 
Analisis kadar etanol dengan menggunakan 
HPLC 
Kadar etanol dari air kelapa yang diperoleh 
dengan cara redestilasi setelah dilakukan analisis 
dengan High Performance Liquid 
Chromatography (HPLC) dapat dilihat pada 
Lampiran 5, terlihat bahwa jumlah peak 
dalam kromatogram standar lebih tinggi 
dibandingkan dengan kromatogram sampel. Hal 
ini dikarenakan dalam proses dehidrasinya 
dilakukan hanya satu kali. Terlihat pula pada 
lampiran 6 bahwa kadar etanol yang diperoleh 
melalui fermentasi berkisar 73% atau 6,3 g / 10 
mL etanol,  hal  ini  dapat  terjadi  karena  
adanya  beberapa  faktor  yang  mempengaruhi 
jumlah etanol yang dihasilkan dari fermentasi 
antara lain mikroorganisme dan media yang 
digunakan serta kemampuan fermentasi 
mikroorganisme dan kondisi selama fermentasi. 
Dalam penelitian ini, larutan hasil 
fermentasi masih berupa campuran air dengan  
alkohol  dan  untuk  memisahkannya  dilakukan  
destilasi  yang  merupakan proses pemisahan 
berdasarkan titik didih. Destilasi yang dilakukan 
pada penelitian adalah destilasi biasa yang 
dilakukan pada suhu 80ºC. 
 
Kesimpulan 
Berdasarkan tujuan, hasil penelitian dan 
pembahasan dapat disimpulkan bahwa: bioetanol 
yang merupakan alkohol dihasilkan dari 
fermentasi air kelapa (Cocos nucifera), berupa 
cairan bening dan memiliki kadar etanol 73% 
atau 6,3 g/10 mL. 
 
DAFTAR PUSTAKA 
 
Aryo Bogadenta. 2013. Manfaat Air Kelapa 
dan Minyak Kelapa. Pengetahuan 
Kesehatan Indonesia. Penerbit Flash Books, 
Jakarta. 
Day, R. A. Jr   dan Underwood, A. L. 1996. 
Analisis Kimia Kuantitaif edisi kelima, 
Quantitative Analysis, Fifth Edition, 
Penerjemah A. H. Pudjatmaka. Penerbit 
Erlangga. Jakarta. 
Sastrohamidjojo, H. 1991. Spektroskopi. Penerbit 
Liberty, Yogyakarta. 
Faoji, Y. 2007. Departement of Agroindustrial 
Teknologi.University Agricultural Bogor. 
http://www.mahasiswadepag.wordpress.Com
/2007/0. 04/02/2012. 
Ferdias. R dan Rahman, S. J., 1992. Study of 
Etanol Production from Fungal Pretreated 
Wheat and Rice Straw. The Internet Journal 
Of Microbiology 4. 
Hambali,  E.,  Mujdalipah, S.,  Tambunan,  H .,  
Patttiwi,  W.  A.,  dan  Hendroko,  R.  2007. 
Teknologi Bioenergi. Penerbit Agromedia, 
Jakarta. 
Hari Purnomo, 2006  http://www.pertamina.com. 
Dominggus Malle, dkk / Ind. J. Chem. Res., 2014, 2, 155 -159                                                                           
1 
           
 
159 
 
 
 
 
 
1 Agustus 2011 
Ishom, F., Wahyudi, D., Bobo.J, dan Hendroko, 
R. 2007. Pengembangan Bahan Bakar 
Nabati. Penerbit Penebar Swadaya, Jakarta. 
Jeffers,  J.  2000.  Preparing  Ethanol  by  
Fermentation.  Chemical  Education  
Resources. Pennsylvania. 
Judoamidjojo, 1990. Teknologi Fermentasi, CV. 
Rajawali, Jakarta. 
Jeffers,  J.  2000.  Preparing  Ethanol  by  
Fermentation.  Chemical  Education  
Resources. Pennsylvania.Kartika, B, A. D. 
Guritno, D. Purwadi, dan D. Ismoyowati. 
1992. Petunjuk Evaluasi Produk Industri 
Hasil Pertanian. PAU Pangan dan Gizi 
UGM.Yogyakarta. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Lehninger, A. L, 1982.  Dasar-dasar Biokimia 
jilid 1, Penerjemah Maggy Thenawijaya, 
Penerbit Erlangga, Jakarta. 
Prihandana R., Noerwijati. K., Gamawati. P., 
Setiadi S,.dan Hendroko. R. 2007. 
Bioetanol Ubi Kayu Bahan Bakar Masa 
Depan. Penerbit PT Agromedia Pustaka, 
Jakarta. 
Suharto, I. 2011. Limbah Kimia Dalam 
Pencemaran Udara dan Air. Penerbit Andi 
Publisher, Jakarta. 
Rahman, A. 1992. Teknologi Fermentasi Industri 
II. Penerbit ARCAN, Jakarta. 
Sudarmadji. S, Haryono. B, dan Suhardi.1989. 
Mikrobiologi Pangan, PAU Pangan dan Gizi 
Universitas Gaja Mada, Yogyakarta. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 


Bioethanol Production From Waste Coconut Water Through Fermentation Process

Bioethanol can be produced through glucose fermentation using saccharomyces cerevisiae. Was done to make&nbsp;coconut water contains a small amount of carbohydrate. A researcher had taken research was done to make&nbsp;bioethanol from coconut water waste. The result of the research shows that coconut water fermentation with&nbsp;yeast has maximum speed after 70 minutes of incubation. The fermentation solution was then distilled. Bioethanol&nbsp;purity was about 76-80% after HPLC analysis

Indo. J. Chem. Res.

Ind. J. Chem. Res., 2014, 2, 155 - 159         155  BIOETHANOL PRODUCTION FROM WASTE COCONUT WATER  THROUGH FERMENTATION PROCESS  Pembuatan Bioetanol dari Limbah Air Kelapa Melalui Proses Fermentasi   Dominggus Malle1,*, I.B.D. Kapelle2, Flourence Lopulalan2                                           1Faculty of Agriculture Pattimura University, Kampus Poka, Jl. Ir. M. Putuhena, Ambon 97134  2Chemistry Department, Faculty of Mathematics and Natural Sciences Pattimura University, Kampus Poka, Jl. Ir. M. Putuhena, Ambon 97134   ABSTRACT  Bioetanol can be produced through glucose fermentation using saccharomyces cerevisiae. Was done to make coconut water contains small amount of carbohydrate. A researcher had taken research was done to make bioetanol from coconut water waste. The result of the research shows that coconut water fermentation with yeast has maximum speed after 70 minutes incubation. The fermentation solution was then destilated. Bioetanol purity was about 76-80% after HPLC analysis.    PENDAHULUAN Krisis energi yang melanda dunia membuat kelangkaan bahan bakar minyak (BBM) dan kenaikan harga BBM sudah tidak bisa diatasi lagi. Persediaan minyak bumi dunia semakin menipis dan harganyapun terus melonjak seiring dengan perkembangan teknologi dan industri. Sehingga kebutuhan akan sumber energi makin meningkat terutama minyak bumi. Untuk itu, pencarian energi alternatif berbasis tumbuh-tumbuhan (nabati) merupakan salah satu pilihan guna membuat bioetanol sebagai sumber energi alternatif (Rahmanto, 2009).  Salah satu bahan alternatif   bahan bakar minyak (BBM) non fosil adalah bioetanol terbarukan yang potensial untuk dikembangkan di Indonesia. Bioetanol sebagai salah satu bahan bakar alternatif  masyarakat belum diterapkan sama sekali karena masih dalam tahap penelitian dan uji coba. Padahal di Indonesia, banyak sekali sumber daya alam hayati yang dapat digunakan sebagai bahan baku untuk memproduksi bioetanol (Hananto Putro dan Ardhiany, 2010). Salah satu sumber daya alam hayati yang dapat digambarkan sebagai bahan baku  adalah kelapa. Kelapa merupakan sumber daya alam Indonesia yang sangat potensial. Pohon kelapa dapat tumbuh dengan baik di hampir seluruh wilayah Indonesia. Masyarakat pada umumnya sangat akrab dengan kelapa karena penggunaannya sebagai santan pada masakan sehari-hari, ataupun sebagai minyak kelapa. Sebut saja pemanfaatan kelapa sebagai bahan baku kosmetik, kopra putih, pernak-pernik barang seni, bahan pembuatan shampoo, margarin, karbon aktif, bahan baku  obat-obatan, dan lain sebagainya. Karena begitu ragamnya manfaat dari kelapa ini, maka tidaklah mengherankan jika kelapa mendapat julukan sebagai pohon kehidupan (the tree of life).  Pengolahan kelapa secara industri biasanya menyisakan air kelapa yang tidak dimanfaatkan atau dibuang   (limbah). Namun, air kelapa masih mengandung gula- gula sederhana yang dapat dikonversi menjadi bioetanol melalui proses fermentasi. Bioetanol merupakan cairan hasil proses fermentasi gula dari sumber karbohidrat (pati) menggunakan bantuan mikroorganisme (Anonim, 2011). Produksi bioetanol dari tanaman yang mengandung pati atau *Corresponding author, e-mail: d.malle@faperta.unpatti.ac.id  Received:  June 2014 Published: July 2014 Keyword : Bioetanol, coconut water, distillation, fermentation Dominggus Malle, dkk / Ind. J. Chem. Res., 2014, 2, 155 -159                                                                           1             156      karbohidrat, dilakukan melalui proses konversi karbohidrat   menjadi gula atau   glukosa dengan beberapa metode diantaranya dengan hidrolisis asam dan secara enzimatis. Glukosa yang diperoleh selanjutnya dilakukan proses fermentasi atau peragian dengan menambahkan yeast atau ragi sehingga diperoleh bioetanol. Bioetanol yang dihasilkan mempunyai banyak manfaat diantaranya digunakan untuk bahan dasar industri farmasi dan campuran bahan bakar kendaraan. Jika bioetanol dipakai sebagai campuran bahan bakar maka akan mengurangi ketergantungan terhadap bahan bakar fosil. Dan jika dapat mengurangi ketergantungan pemakaian bahan bakar fosil maka dapat mengurangi produksi gas rumah kaca dan gas-gas penyebab hujan asam. Penggunaan bahan bakar etanol ini tidak menimbulkan pencemaran udara sehingga aman untuk digunakan (Ishom dkk,2007).  METODOLOGI  Alat dan Bahan Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini adalah Seperangkat alat gelas, Satu set alat destilasi Fine, Autoclave TOMY ES-215, Hot-plate dan Magnet stirer Cimarec, Neraca analitik OHAUSS AdventureTMPro, Termometer, Stopwatch, Corong, Batang pengaduk, Kromatografi Cair (HPLC) (WATERS), Botol fermentor sederhana, Spektroskopi UV-VIS. Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah Air kelapa, Ragi/Khamir (Saccharomyces cerevisiae), K2HPO4 (BioBasic Inc), MgSO4.7H2O (BioBasic Inc), (NH4)2SO4 (BioBasic Inc), Akuabides, DNS (Dinitro salisilat)         Prosedur Kerja Persiapan sampel dan analisis kandungan gula pereduksi Sebanyak 5 L limbah air kelapa diperoleh dari pedagang kelapa di pasar Passo, selanjutnya disaring dan diambil filtratnya. Sebanyak 1 mL filtrat limbah air kelapa dimasukkan ke dalam tabung reaksi, ditambahkan 1 mL reagen DNS, dipanaskan dalam air mendidih selama 5 menit kemudian didinginkan dalam air es. Selanjutnya ditambahkan 8 mL akuades dan diukur absorbansinya dengan menggunakan Spektrofotometer UV-VIS pada 540 nm. Tahap fermentasi Sebanyak 500 mL filtrat dimasukkan ke dalam botol fermentor kemudian ditambahkan 0,875 g K2HPO4  dan ditambahkan 30 g ammonium sulfat dan diaduk hingga larut. Kemudian ditambahkan 8,75 g ragi, diaduk selanjutnya dilakukan inkubasi dengan cara menutup rapat botol fermentor pada suhu 30ºC. Pengambilan cuplikan dilakukan disetiap variasi waktu pertama, kedua, ketiga dan seterusnya sampai proses fermentasi berhenti. Setelah itu siap didestilasi.  Tahap Destilasi Destilasi I Cairan hasil proses fermentasi diambil sebanyak 200 mL, dimasukkan ke dalam botol destilasi dan ditambahkan batu didih kemudian dipanaskan hingga mendidih. Dikumpulkan destilat pada suhu   90ºC, diuji berat jenis  dalam  massa  etanol/mL  destilat  dengan  menggunakan  metode Jeffers (2000) (grafik).  Destilasi II Prosedur   dilakukan seperti pada destilasi tahap pertama. Semua fraksi destilat yang mendidih pada suhu   80ºC dikumpulkan. Selanjutnya dilakukan uji berat jenis etanol sesuai metode grafik Jeffers (2000).   Analisis Kadar Bietanol Hasil yang diperoleh dari proses destilasi tahap 2, dianalisis pada laboratorium Balai Pengkajian Bioteknologi, BPPT Serpong, Tangerang dengan menggunakan metode HPLC/KCKT, dengan kondisi operasi sebagai berikut : 1. Fase gerak : H2SO4  0,008 N 2. Laju alir : 1mL/menit 3. Tekanan pompa : 1082-1106 psi 4. Jenis kolom : Aminex HPX-87H 5. Jenis detektor : Detektor RI  (Refractive Index)     Dominggus Malle, dkk / Ind. J. Chem. Res., 2014, 2, 155 -159                                                                           1             157      HASIL DAN PEMBAHASAN  Pembuatan larutan standar glukosa Sampel air kelapa diambil dari buah kelapa tua yang dikumpulkan dari pasar Passo kemudian disaring dan diperoleh sebanyak 5 L air kelapa tua yang bersih. Penyaringan dimaksudkan untuk memisahkan air kelapa dari pengotor seperti serat- serat kelapa. Larutan standar seri dibuat dengan mencampurkan larutan glukosa standar dengan akuades dan larutan standar DNS, kemudian dipanaskan selama 5 menit untuk mempercepat reaksi tersebut. Selanjutnya dihentikan dengan cara pendinginan di dalam air dingin sebelum diukur absorbansinya   Gambar 1. Grafik Kurva Standar  Sebanyak 100 μL dan 300 µL larutan air kelapa diukur absorbansinya, dan kandungan gula pereduksi limbah air kelapa berkisar antara 153,12-181,29 mg/L.                   ; dengan y sebagai absorbansi Tabel 1. Data Absorbansi Sampel Air Kelapas Tabung Volume  air kelapa (µL) Absorbansi Konsentrasi Glukosa (mg/L) 1 100 1.114 181,29 2 300 2.699 459,36  Fermentasi glukosa menjadi alkohol Proses fermentasi bertujuan untuk mengubah glukosa menjadi etanol. Proses fermentasi air kelapa menggunakan ragi (Saccharomyces cerevisiae), K2HPO4, ammonium sulfat dan magnesium sulfat selama 6 jam  pada kisaran suhu kamar. Hal ini disebabkan karena pertumbuhan mikroba sangat tergantung pada glukosa sebagai sumber energi. Ragi mempunyai kemampuan untuk dapat memfermentasi glukosa karena peragian dengan Saccharomyces cerevisiae merupakan peristiwa anaerob sehingga oksigen tidak ikut serta pada proses peragian. Semua mikroorganisme memerlukan makanan  dan  nutrien,  oleh  sebab  itu  dalam  penelitian  ini  digunakan  air  kelapa sebagai sumber energi. Saccharomyces cerevisiae merupakan mikroorganisme yang sangat banyak digunakan pada proses fermentasi alkohol, karena dapat berproduksi tinggi, cukup tahan terhadap alkohol, tahan terhadap kadar gula yang tinggi dan tetap aktif pada suhu 4-32ºC (Kartika, dkk., 1992). Saccharomyces cerevisiae juga akan memetabolisme glukosa dan fruktosa membentuk asam piruvat, selanjutnya asam piruvat mengalami dehidrogenasi menjadi bioethanol (Lehninger, 1982). Dalam proses fermentasi glukosa, tidak hanya dihasilkan etanol tetapi juga gas karbondioksida (CO2). C6H12O6  + H2O  2C2H5OH + 2CO2 Jumlah gas karbondioksida yang terbentuk sebanding dengan konsentrasi bioetanol yang dihasilkan, oleh sebab itu, dengan menghitung jumlah gelembung gas CO2 yang dihasilkan per satuan waktu dapat ditentukan kecepatan reaksi fermentasinya. Pengamatan jumlah gelembung gas ini dilakukan pada suhu yang konstan yaitu 30ºC.  Gambar 4. Grafik kecepatan fermentasi (pengamatan gelembung) Berdasarkan   Grafik   pada   Gambar   4,   dapat   dilihat   bahwa   kecepatan maksimum fermentasi air kelapa dengan ragi terjadi pada Dominggus Malle, dkk / Ind. J. Chem. Res., 2014, 2, 155 -159                                                                           1             158      menit ke 70. Hal ini menunjukkan bahwa pada menit ke 70, jumlah glukosa yang dapat difermentasi oleh ragi menjadi etanol berada pada jumlah konsentrasi maksimal, setelah itu konsentrasi glukosa menurun seiring dengan berkurangnya gelembung. Setelah menit ke 70, jumlah glukosa sebagai substrat sudah menjadi berkurang dan konsentrasi etanol terus bertambah yang menghambat aktivitas Saccharomyces cerevisiae.  Destilasi Bioetanol Untuk mendapatkan bioetanol, setelah proses fermentasi selesai dapat dilakukan dengan proses destilasi. Hal pertama yang dilakukan adalah menyaring hasil fermentasi yang bertujuan untuk memisahkan larutan hasil fermentasi dengan pengotor atau residu yang terbentuk selama proses fermentasi. Larutan hasil fermentasi ini masih berupa campuran antara air dan etanol, sehingga untuk memisahkan alkohol dari air dapat dilakukan dengan cara destilasi. Destilasi  yang  dilakukan  dalam  penelitian  ini adalah  destilasi  biasa  yang dilakukan pada suhu 80ºC, karena titik didih etanol adalah 78ºC sedangkan titik didih air 100ºC. Etanol yang dihasilkan berupa cairan bening. Etanol yang dihasilkan dari destilasi pertama, biasanya memiliki kadar yang lebih rendah dari hasil redestilasi. Hal ini disebabkan pada destilasi yang pertama kadar air yang terdapat dalam larutan fermentasi cukup banyak dibandingkan kadar etanol sehingga, jumlah air yang turut menguap dan terbawa dalam destilat cukup banyak, maka kadar etanol menjadi rendah. Pada proses redestilasi, kadar air yang terdapat dalam destilat pertama hanya sedikit sehingga hasil redestilasi dapat menghasilkan kadar etanol yang lebih baik.  Analisis kadar etanol dengan menggunakan HPLC Kadar etanol dari air kelapa yang diperoleh dengan cara redestilasi setelah dilakukan analisis dengan High Performance Liquid Chromatography (HPLC) dapat dilihat pada Lampiran 5, terlihat bahwa jumlah peak dalam kromatogram standar lebih tinggi dibandingkan dengan kromatogram sampel. Hal ini dikarenakan dalam proses dehidrasinya dilakukan hanya satu kali. Terlihat pula pada lampiran 6 bahwa kadar etanol yang diperoleh melalui fermentasi berkisar 73% atau 6,3 g / 10 mL etanol,  hal  ini  dapat  terjadi  karena  adanya  beberapa  faktor  yang  mempengaruhi jumlah etanol yang dihasilkan dari fermentasi antara lain mikroorganisme dan media yang digunakan serta kemampuan fermentasi mikroorganisme dan kondisi selama fermentasi. Dalam penelitian ini, larutan hasil fermentasi masih berupa campuran air dengan  alkohol  dan  untuk  memisahkannya  dilakukan  destilasi  yang  merupakan proses pemisahan berdasarkan titik didih. Destilasi yang dilakukan pada penelitian adalah destilasi biasa yang dilakukan pada suhu 80ºC.  Kesimpulan Berdasarkan tujuan, hasil penelitian dan pembahasan dapat disimpulkan bahwa: bioetanol yang merupakan alkohol dihasilkan dari fermentasi air kelapa (Cocos nucifera), berupa cairan bening dan memiliki kadar etanol 73% atau 6,3 g/10 mL.  DAFTAR PUSTAKA  Aryo Bogadenta. 2013. Manfaat Air Kelapa dan Minyak Kelapa. Pengetahuan Kesehatan Indonesia. Penerbit Flash Books, Jakarta. Day, R. A. Jr   dan Underwood, A. L. 1996. Analisis Kimia Kuantitaif edisi kelima, Quantitative Analysis, Fifth Edition, Penerjemah A. H. Pudjatmaka. Penerbit Erlangga. Jakarta. Sastrohamidjojo, H. 1991. Spektroskopi. Penerbit Liberty, Yogyakarta. Faoji, Y. 2007. Departement of Agroindustrial Teknologi.University Agricultural Bogor. http://www.mahasiswadepag.wordpress.Com/2007/0. 04/02/2012. Ferdias. R dan Rahman, S. J., 1992. Study of Etanol Production from Fungal Pretreated Wheat and Rice Straw. The Internet Journal Of Microbiology 4. Hambali,  E.,  Mujdalipah, S.,  Tambunan,  H .,  Patttiwi,  W.  A.,  dan  Hendroko,  R.  2007. Teknologi Bioenergi. Penerbit Agromedia, Jakarta. Hari Purnomo, 2006  http://www.pertamina.com. Dominggus Malle, dkk / Ind. J. Chem. Res., 2014, 2, 155 -159                                                                           1             159      1 Agustus 2011 Ishom, F., Wahyudi, D., Bobo.J, dan Hendroko, R. 2007. Pengembangan Bahan Bakar Nabati. Penerbit Penebar Swadaya, Jakarta. Jeffers,  J.  2000.  Preparing  Ethanol  by  Fermentation.  Chemical  Education  Resources. Pennsylvania. Judoamidjojo, 1990. Teknologi Fermentasi, CV. Rajawali, Jakarta. Jeffers,  J.  2000.  Preparing  Ethanol  by  Fermentation.  Chemical  Education  Resources. Pennsylvania.Kartika, B, A. D. Guritno, D. Purwadi, dan D. Ismoyowati. 1992. Petunjuk Evaluasi Produk Industri Hasil Pertanian. PAU Pangan dan Gizi UGM.Yogyakarta.                                    Lehninger, A. L, 1982.  Dasar-dasar Biokimia jilid 1, Penerjemah Maggy Thenawijaya, Penerbit Erlangga, Jakarta. Prihandana R., Noerwijati. K., Gamawati. P., Setiadi S,.dan Hendroko. R. 2007. Bioetanol Ubi Kayu Bahan Bakar Masa Depan. Penerbit PT Agromedia Pustaka, Jakarta. Suharto, I. 2011. Limbah Kimia Dalam Pencemaran Udara dan Air. Penerbit Andi Publisher, Jakarta. Rahman, A. 1992. Teknologi Fermentasi Industri II. Penerbit ARCAN, Jakarta. Sudarmadji. S, Haryono. B, dan Suhardi.1989. Mikrobiologi Pangan, PAU Pangan dan Gizi Universitas Gaja Mada, Yogyakarta.                        

Indonesian

OJS UNPATTI Publication Center (Universitas Pattimura)

https://ojs3.unpatti.ac.id/index.php/ijcr/article/download/88/65

Bioethanol Production From Waste Coconut Water Through Fermentation Process

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Directory of Open Access Journals

Indo. J. Chem. Res.

OJS UNPATTI Publication Center (Universitas Pattimura)