KAJIAN EFISIENSI BAHAN BAKU DALAM PRODUKSI BIOETANOL DARI AMPAS TAPIOKA MELALUI PROSES DAUR ULANG (RECYCLING) VINASSE
[Study Eficience Raw Material To Produce Bioethanol From Tapioca Pulp Passing Recycling Of Vinasse]

Ahmad GunardiRahman*, H. Dede Zainal Arief**Dan Bonita Anjasari**

Jurusan Teknologi Pangan, Fakultas Teknik, Universitas Pasundan, Bandung.
Abstrack
The purpose of this study was utilized tapioca pulp as an ingredient produce of ethanol. The benefit of this study is to provide information to the public about the effort of eficience raw material for produce ethanol from tapioca pulp through the recycling process of vinasse to ethanol content and yield of ethanol produced.
              This research method was divided into three stages. First, preparation of raw material and starter with analysis of chemical and mikrobiology. Second, was optimum time of fermentation and starter concentration. Third, was  optimization of vinasse with analysis of chemical and microbiology and twice recycling of vinasse to know yield ethanol and rendemen ethanol.
             The results of third research to recycling of ethanol after distillation, first level of recycling is (R1) 1.74%, and second level of recycling is (R2) 0.87%. Yield  ethanol after soaked with CaO distillation, first level of recycling is (R1) 32.80%, second level of recycling is (R2) 2.90%. Rendemen ethanol from tapioca pulp distillation, first level of recycling is (R1) 14.91%, second level of recycling is (R2) 14.36% and from basis of fermentation distillation, first level of recycling is (R1) 0.90%, second level of recycling is (R2) 0.86%. Rendemen ethanol 99.6% from tapioca pulp distillation, first level of recycling is (R1) 4.91%, second level of recycling is (R2) 0,41% and from basis of  fermentation distillation, first level of recycling is (R1) 0.29%, second level of recycling is (R2) 0.03%. The result of optimum condition fermentation yield ethanol before recycle is 84,79%, with concentration of starter 15% (26,25x106), time of fermentation 48 hour, temperature of fermentation 300C, pH 4,5, and amount of cell from starter YGA 1,75x108. Rendemen ethanol in the effort of eficience raw material for produce ethanol from tapioca pulp through the recycling process of vinasse is 18,94% rendemen bioethanol  from tapioka pulp bigger than rendemen bioethanol from cassava 16,67% because 6 kg cassava produce of bioetahol 1 liter while 5,28 kg tapioca pulp produce of bioetahol 1 liter.
Keywords: Bioethanol, Recycling, Saccromycescereviceae, Fermentation, Hydrolysis

I PENDAHULUAN
Indonesia merupakan negara agraris, sebagian besar hidup masyarakat ditopang oleh hasil-hasil pertanian dan pembangunan bidang industri. Konsep strategi pengelolaan lingkungan akhirnya berubah menjadi upaya pemecahan masalah pencemaran dengan cara mengolah limbah untukmenjagakualitas lingkungan hidup    ( Purwanti, 2009).
Limbah industri di Indonesia semakin tidak terkendali. Industri membuang limbah tanpa menyadari bahwa beberapa dari limbah dapat dimanfaatkan menjadiproduk, misalnya ampas tapioka.Proses pengolahan singkong menjadi tepung tapioka, dihasilkan limbah 2/3 bagian atau sekitar 75% dari bahan mentah. Onggok adalah limbah padat yang dihasilkan dari pabrik pembuatan tapioka, apabila dibiarkan akan mengganggu masyarakat, terutama yang ada disekitar pabrik.
Onggok masih banyak mengandung pati. Komposisi onggok tapioka mengandung pati. Melihat masih banyak kandungan pati onggok dan potensial untuk dimanfaatkan sebagai bahan baku pembuatan bioetanol melalui pendekatan bioteknologi. 
Vinasse  adalah produk yang tetap ada didalam substrat setelah proses fermentasi atau destilasi. Pemanfaatan  vinasse  menjadi  penting  karena  volumenya  yang  besar, sehingga  jika  dibuang  ke  lingkungan  akan  menimbulkan  pencemaran  air. (Rusdianto, 2010).
Produksi bioetanol dari ampas tapioka mengahasilkan etanol (produk) dan limbah sisa destilasi yang disebut vinasse. Pemanfaatan vinassemenjadi penting jika dibuang mencemari air, selain itu sudah banyak pemanfaatan ampas tapioka menjadi berbagai produk sehingga proses daur ulang ini diharapkan bisa menjadi upaya efisiensi bahan baku pada proses pembuatan bioetanol 
Tujuan penelitian adalah untuk memanfaatkan ampas tapiokasebagai bahan penghasil etanol.
Masalah yang diidentifikasikan dari penelitian adalah Bagaimana optimasi vinasse dalam produksi bioetanol dari ampas tapioka melalui proses daur ulang (recycling) terhadap kadar etanol dan rendemen yang dihasilkan.
		Manfaat yang diperoleh antara lain sebagai upaya efisisensi bahan baku dalam produksi bioetanol dengan memanfaatkan vinasse atau limbah sisa destilasi sebagai bahan penghasil etanol.
II BAHAN DAN METODE PENELITIAN
2.1 Bahan-bahan yang Digunakan
	Bahan yang digunakan dalam penelitian adalah ampas tapioka, Saccharomyces cereviceae KH2PO4 0,1%, MgSO4 0,5%, (NH4)2SO4 0,1% , H2SO4 10%, NaOH 10%, NaOH 0,1 N dan CaO. Starter (media cair) untuk pertumbuhan Saccharomyces cereviceae berupa Yeast Glucose Agar (YGA), larutan luff schoorl,   aquades, HCL 9,5N, fenolftalein, NaOH 10 N, H2SO4 6N, KI, Natrium Tiosulfat 0,1N, amilum, Na2SO4 anhidrat, H2O, selenium, Na2SO4 pekat, aquadest, NaOH 30 %, HCl 0,1 N baku, NaOH 0,1 N baku, phenopthalien dan metylen blue.
2.2 Alat-alat yang Digunakan
Alat-alat yang digunakana dalah autoklaf, inkubator, kondensor Vigreuk, mikroskop, neraca elektrik, corong, buret, labu erlenmeyer    500 ml, pipet volumetric 10 ml, gelas ukur 100 ml, jarum ose, laminer flow dan bunsen.labu takar, pipet, erlenmeyer, gelas kimia, labu ukur, buret, klem, statif, piknometer, kondensor, pH meter dan labu didih.
2.3 MetodePercobaan
Analisis komposisi kimia ampas tapioka
	Ampas tapioka kering yang sudah menjadi tepung dilakukan analisis kadar pati, kadar protein dan kadar gula total  yang bertujuan untuk mengetahui komposisi kimia ampas tapioka.
Pemeliharaan Stock Kultur 
	Biakan murni Saccharomyces cereviceae diremajakan pada agar miring (media YGA), yang selanjutnya diinkubasi pada suhu 30 0C selama 48 jam. Saccharomyces cereviceae pada media Yeast Glucose Agar (YGA) ini menjadi stok kultur yang diregenerasi dan akan digunakan pada pembuatan starter. Bahan-bahan pembuat media tersebut terbuat dari campuran 2% glukosa, 1% pepton, 0,5% yeast ekstrak, 1,5% agar bacteriological 95% aquades, kemudian disterilisasi pada suhu 121 0C dan tekanan 1 atm selama 15 menit, lalu dimiringkan hingga membeku (Elevri, A. P., dkk., 2006).
Pembuatan Starter dan Penentuan Kurva Baku Pertumbuhan Saccharomyces cereviceae
	Pembuatan media cair YGA yaitu dengan cara mencampurkan bahan-bahan seperti 2% glukosa, 1% pepton, 0,5% yeast extract, dan ampas tapioka ke dalam gelas kimia lalu dipanaskan sampai tercampur rata, setelah tercampur rata pindahkan ke dalam erlenmeyer 1000 ml kemudian tutup dengan kapas lalu disterilisasi pada suhu 121oC selama 15 menit. Setelah sterilisasi selesai media cair tersebut didinginkan sampai suhu 27oC. Setelah dingin media tersebut siap digunakan untuk pembuatan starter.
Biakan murni Saccharomyces cereviceae umur 48 jam, diinokulasi pada media cair. Kemudian diinkubasi pada suhu 30 0C dan setiap selang waktu 4 jam dihitung jumlah sel selama  72  jam (hingga mengalami penurunan jumlah sel pada Saccharomyces cereviceae).
Penentuan Perlakuan Penelitian Pendahuluan
		Ampas tapioka yang sudah dalam bentuk tepung sebanyak 8,61 gram ditambahkankan air aquades 86,4 ml pada labu erlenmeyer 250 ml, lalu dipasteurisasi pada suhu 700C selama 30 menit lalu diinokulasi dengan penambahan starter 5% (8,75x106sel) dilakukan fermentasi dengan suhu 300C selama 3 hari dan dianalisis kadar etanol yang dihasilkan dengan menggunakan metode destilasi.
		Ampas tapioka yang sudah dalam bentuk kering dihidrolisis dengan menggunakan H2SO4 10% dengan perbandingan 1: 10 (b/v) dipanaskan dengan suhu 1000C selama 2,5 jam setelah itu diukur pH nya apa bila terlalu asam ditambahkan NaOH 10% dan apabila terlalu basa ditambahkan HCl 0,1N sampai pH nya 4,5 lalu dipasteurisasi pada suhu 700C setelah itu diinokulasi dengan penambahan starter 5% (8,75x106sel) dilakukan fermentasi 300C selama 3 hari dan dianalisis kadar etanol yang dihasilkan dengan menggunakan metode destilasi.
Penentuan Waktu Fermentasi Dan Konsentrasi Starter Optimum 
		Ampas tapioka yang sudah dalam bentuk kering dihidrolisis dengan menggunakan H2SO4 10% dengan perbandingan 1: 10 (b/v) dipanaskan dengan suhu 1000C selama 2,5 jam setelah itu diukur pH nya apabila terlalua sam ditambahkan NaOH 10%  dan apa bila terlalu basa ditambahkan HCl 0,1N sampai pH nya 4,5 lalu ditambahkan KH2PO4 0,1%, MgSO4 0,5% dan (NH4)2SO4 0,1% sebagai sumber nutrisi lalu dipasteurisasi pada suhu 700C setelah itu diinokulasi dengan starter 5% (8,75x106sel), 10% (17,5x106 sel), dan 15% (26,25x106 sel) dan di fermentasi pada suhu 300C selama 1 hari, 2 hari dan 3 hari.
Fermentasi Etanol Berdasarkan Waktu Fermentasi Dan Konsentrasi Starter Optimum
	Ampas tapioka yang sudah dalam bentuk kering dihidrolisis dengan menggunakan H2SO4 10% dengan perbandingan 1: 10 (b/v) dipanaskan dengan suhu 1000C selama 2,5 jam setelah itu diukur pH nya apabila terlalu asam ditambahkan NaOH 10%  dan apabila terlalu basa ditambahkan HCl 0,1N sampai pH nya 4,5 lalu ditambahkan KH2PO4 0,1%, MgSO4 0,5% dan (NH4)2SO4 0,1% sebagai sumber nutrisi lalu dipasteurisasi pada suhu 700C diinokulasi dengan starter 15% (26,25x106 sel) dan di fermentasi pada suhu 300C selama 2 hari, setelah itu dilakukan destilasi untuk memisahkan etanol dengan vinasse, lalu dilakukan pencampuran dengan CaO dengan perendaman selama 24 jam setelah itu dilakukan destilasi kembali sehingga didapatkan etanol yang lebih tinggi tingkat kemurniannya.
Pretreatment Vinasse
Vinasse sebelum digunakan sebagai umpan balik dilakukan karakterisasi sifat kimia  yang  meliputi analisis pH, kadar protein kadar gula total, kadar etanol, jumlah sel setelah fermentasi dan rendemen etanol. Setelah itu, vinasse menggunakan kertas saring. Vinasse yang telah disaring dicampurkan dengan NaOH 0,1N sampai pH 4,5 , vinasse disaring kembali menggunakan kertas saring.
Daur Ulang Vinasse
	Vinasse yang telah dikarakterisasi dilakukan pencampuran dengan KH2PO4 0,1%, MgSO4 0,5% dan (NH4)2SO4 0,1%. Lalu dilakukan pasteurisasi dengan suhu 700C dengan waktu 15 menit kemudian dilakukan pendinginan sampai suhu 270C. Setelah dilakukan pendinginan, setelah didinginkan dilakukan fermentasi dengan menambahkan starter (Saccharomyces cereviceae) 15% (26,25x106 sel) dengan suhu 300C selama 48 jam. Setelah dilakukan fermentasi dilakukan proses destilasi untuk memisahkan campuran etanol dengan vinasse. Setelah dipisahkan campuran etanol dengan vinasse akan dilakukan pencampuran dengan CaO lalu direndam selama 24 jam untuk pemurnian etanol. Setelah dicampurkan dengan CaO dilakukan destilasi kembali untuk mendapatkan etanol yang lebih tinggi tingkat kemurniannya

III Hasil Dan Pembahasan
 3.1 Analisis Komposisi Kimia Ampas Tapioka
Tabel 1. Komposisi Kimia Ampas Tapioka (onggok)
NO	Parameter	Komposisi (%)	
1.	Pati	47,46 %	
2.	Kadar Gula Total	27,24 %	
3.	Kadar Protein	1,45 %	
Sumber: Hasil Analisis (2013)
Analisis kimia pada bahan baku bertujuan untuk mengetahui komposisi kimia ampas tapioka karena diketahui bahan baku ampas tapioka mengandung komposisi kimia yang berbeda-beda.Untuk hasil analisis komposisi kimia ampas tapioka yang akan dilakukan pada penelitian ini bisa dilihat pada Tabel 1.  Perbedaan komposisi kimia ampas tapioka diduga berdasarkan jenis ubi kayu, daerah asal serta cara yang dipergunakan didalam pembuatan tepung tapioka.

3.2. Penentuan Kurva Baku Pertumbuahan Saccharomyces cerviseaea.     

Gambar 1. Grafik Laju Pertumbuhan Starter Saccharomyces cereviceae dalam Media Cair

Dari Gambar 1 terlihat bahwa titik puncak pertumbuhan Saccharomyces cereviceae terjadi pada jam ke-24. Pada fase logaritmik, pada fase tersebut jasad reknik membelah dengan cepat dan konstan dimana pertambahan jumlahnya mengikuti kurva loaritmik. Pada fase ini kecepatan pertumbuhan sangat dipengaruhi oleh medium tempat tumbuhnya seperti pH dan kandungan nutrisi, juga kondisi lingkungan termasuk suhu dan kelembaban udara.. Jumlah sel Saccharomyces cereviceae pada puncak pertumbuhan adalah sebesar 420 x 106 sel/ml.
Perhitungan jumlah sel Saccharomyces cereviceae pada media cair bertujuan untuk mengetahui laju pertumbuhan Saccharomyces cereviceae pada media cair sehingga dapat mengetahui fase pertumbuhan logaritmiknya. 
Perhitungan jumlah sel Saccharomyces cereviceae menggunakan metode counting chamber. Metode ini dipilih karena jasad renik yang dapat dihitung adalah sel total, sel hidup, dan sel mati  selain itu waktu yang cepat dan murah sehingga lebih efektif untuk melakukan dengan pengerjaan 4 jam sekali. Zat warna yang cocok untuk pewarnaan khamir adalah larutan methylen blue. Pada pengecatan sederhana dengan pemberian methylen blue 0,1%, sel khamir dapat dibedakan antara sel mati dan yang hidup. Sel yang mati akan berwarna biru, sedangkan yang hidup akan berwarna transparan. Hal ini disebabkan karena sifat membran sel yang selektif semipermeabel.

3.3. Fermentasi Etanol Dengan Hidrolisis dan Tidak Hidrolisis
Tabel 2. Proses Fermentasi Etanol dengan hidrolisis dan tidak hirolisis
Proses Fermentasi	Kadar Etanol	
Fermentasi Etanol Dengan Hirolisis	1,13%	
Fermentasi Etanol Dengan Tidak Hidrolisis	0	
Dari Tabel 2. Dapat dilihat hasil fermentasi etanol dengan tidak hidrolisis tidak menghasilkan etanol karena ampas tapioka yang sebagian besar masih mengandung pati dan hanya mengandung kadar gula monosakarida 0,84% sehingga tidak bisa dikonversi menjadi etanol oleh Saccharomyces cereviceae. Sedangkan pada proses fermentasi dengan bahan baku yang dihidrolisis dapat menghasilkan  kadar gula monosakarida 9,78% dan kadar etanol sebesar 1,13% karena pada proses fermentasi Saccharomyces cereviceae tidak bisa langsung mengurai pati menjadi etanol. 
. Menurut Prescott and Dunn (1959) proses pembuatan etanol dari bahan dasar pati mula-mula pati akan diubah dulu menjadi senyawa gula sederhana, baru kemudian dimanfaatkan dengan menggunakan kegiatan Saccharomyces cereviceae menjadi etanol. 

3.4. Penentuan Konsentrasi Starter dan Waktu Fermentasi Optimum

WaktuFermentasi

         Kadar Etanol (Starter 5%)          Kadar Gula Reduksi (Starter 5%)          pH (starter 5%)
         Kadar Etanol (starter 10%)         Kadar Gula Reduksi (Starter 10%)        pH (starter 10%)
         Kadar Etanol (starter 15%)         Kadar Gula Reduksi (Starter 15%)         pH (starter 15%)
Gambar 2.  Hubunagan Antara Waktu Fermentasi Dan Konsentrasi Starter Fermentasi Optimum terhadap pH, Kadar Gula Reduksi Dan Kadar Etanol

Kadar etanol tertinggi pada konsentrasi starter 15% (26,25x106 sel) hari ke-2 yaitu 2,63% karena jumlah gula yang dikonversi menjadi etanol oleh Saccromyces cereviseae  lebih banyak, semakin tinggi konsentrasi starter maka semakin banyak gula yang diuraikan menjadi etanol dan waktu fermentasi relatif lebih cepatsepertiterlihat pada data berikutkonsentarsi starter 15% (26,25x106 sel) hari ke-2 mendapatkan data kadar gula awal 9,78% menjadi 0,69%. Hal tersebut menunjukan bahwa efisiensi penggunaan substrat 92,94%. Tingkat efisiensi penggunaan gula tersebut juga meningkat dengan semakin tingginya konsentrasi starter yang ditambahkan. Banyaknya sel yang ditambahkan akan mempengaruhi kadar etanol yang dihasilkan dan pH dalam media ferrnetasi akan semakin menurun. Menurut Izzati (2010) Etanol dalam waktu yang  lama akan teroksidasi menjadi asam asetat sehingga akan menyebabkan pH dalam media fermentasi menjadi asam. Menurut Rusdianto (2010) Kecenderungan  media fermentasi  menjadi  semakin  asam  disebabkan karena  khamir  akan  membentuk asam  organik. Peningkatan  jumlah  asam  organik  yang dihasilkan  selama  proses fermentasi  akan  terkumpul  di  dalam  larutan  sehingga  akan  menurunkan  nilai  pH pada akhir fermentasi. Senyawa asam organik dapat berupa asam asetat, laktat dan piruvat. 

3.5. Fermentasi Etanol Berdasarkan Konsentrasi Starter Dan Waktu Fermentasi Optimum 
Tabel 3. Kadar Etanol Dan Rendemen Hasil Fermentasi Berdasarkan Konsentrasi Starter Dan Waktu Fermentasi Optimum 
No	Parameter	RO	
1.	Kadar Etanol Setelah Destilasi	26,74%	
2.	Kadar Etanol Setelah Perendaman Dengan CaO	84,79%	
3.	Rendemen 1	16,8%	
4.	Rendemen 2	0,96%	
5.	Rendemen 3	13,62%	
6.	Rendemen 4	0,82%	
Ket:	R 0 	:  Sampel sebelum didaur ulang	
	Rendemen 1 : Rendemen Kadar Etanol yang dihasilkan : Ampas Tapioka
Rendemen 2 : Rendemen Kadar Etanol yan dihasilkan : Basis Media Fermentasi
Rendemen 3 : Rendemen Kadar Etanol 99,6% : Ampas Tapioka
Rendemen 4 : Rendemen Kadar Etanol 99,6% : Basis Meda Fermentasi

Dari Tabel 3. Dapt dilihat hasil fermentasi berdasrkan konsentrasi dan waktu fermentasi optimum dengan ingginya kadar etanol  yang dihasilkan setelah dilakukan perendaman karena jumlah air yang diserap oleh CaO cukup optimal untuk memecah titik azeotrop dari campuran etanol-air. Hasil rendemen dalam fermentasi etanol dari ampas tapioka sebelum daur ulang cukup tinggi menujukan bahwa apabila kadar etanol memiliki tingkat kemurnian 99,6% sebagai standar bahan bakar menghasilkan rendemen etanol 13,62%.

3.6. Analisis Komposisi Kimia Dan Mikrobiologi Vinasse
Tabel 4. Analisis Komposisi Kimia dan Mikrobiologi Vinasse
No	Parameter	Daur Ulang(Recycling)	
		R0	R1	R2	
1.	Kadar Gula Total	5,54%	5,28%	4,11%	
2.	Kadar Protein	52,44%	52,44%	48,47%	
3.	pH awal	4,46	4,60	4,56	
4.	pH akhir	4,10	4,56	4,26	
5.	∑ Sel Total (106)	44	10,15	5,8	
6.	∑ Sel Hidup (106)	31	7,5	3,5	
7.	∑ Sel Mati (106)	13	2,65	2,3	
Ket:  R 0 : Sebelum didaur ulang  
R 1 : Satu kali daur ulang   
R 2 : Dua kali daur ulang 

Dari Tabel 4 dapat dilihat penurunan pH setelah fermentasi akibat dari pembentuan asam-asam organik selama proses fermentasi. Keasaman atau pH medium merupakan salah satu faktor penting yang mempengaruhi pertumbuhan mikroorganisme dan pembentukan produk  dalam  proses  fermentasi  karena  setiap mikroorganisme  mempunyai  kisaran  pH optimal. Pada proses fermentasi yang terjadi menghasilkan pH medium berubah menjadi asam dikarenakan Saccharomyces cereviceae selain menghasilkan etanol juga CO2 dan menghasilkan asam-asam organik sebagai metabolit primer.
	Untuk menggunakan vinasse sebagai media fermentasi maka dilakukan optimasi pH dengan menyesuaikan pH untuk pertumbuhan optimum Saccharomyces cereviceae. Menurut Otto et.al (2005) Fermentasi etanol oleh  Saccharomyces cereviceae dapat dilakukan pada pH 4-5. Menurut Senthilguru et. al (2013) fermentasi etanol optimum pada pH 4,5.
	Penurunan kadar gula total setelah fermentasi karena adanya aktifitas khamir dalam mengkonversi gula menjadi etanol. Akan tetapi penurunan kadar gula total tidak signifikan karena kadar etanol yang dihasilkanpun hanya sedikit diakibatkan karena proses adaptasi sel terhadap media fermentasi sehingga Saccharomyces cereviceae tigdak bisa tumbuh dengan baik dan tidak bisa mengeluarkan enzim yang berfungsi untuk mengkonversi gula menjadi etanol. 

3.7. Daur Ulang Vinasse

Gambar 6. Grafik Hubungan Antara Daur Ulang Proses Fermentasi Dengan  Kadar Etanol Yang Dihasilkan

	Dari Gambar 6 berdasarkan tingkat daur ulang dengan kadar etanol yang dihasilkan pada sampel R1 kadar etanol yang dihasilkan setelah destilasi adalah 1,74% dan setelah perendaman dengan CaO adalah 32,80 % dan pada sampel R2 kadar etanol yang dihasilkan setelah destilasi adalah 0,87% dan setelah perendaman dengan CaO adalah 2,90 %. Apabila dibandingakan dengan kadar etanol pada sampel sebelum daur ulang jauh lebih tinggi dikarenakan jumlah gula yang terkonsumsi lebih banyak dan didalam substrat belum terlalu banyak senyawa inhibitor yang dapat menghambat pertumbuhan Saccromyces cerviceae. Terjadi kenaikan terhadap tingkat kemurnian dari kadar etanol tersebut diakibatkan adanya CaO sebagai katalis yang bisa meyerap air sehingga tingkat kemurnian etanolnya menjadi lebih tinggi untuk memecah titk azeotrop campuran etanol-air. Penurunan kadar etanol pada tingkat daur ulang dikarenakan Saccromyces cerviceae yang sudah tidak mampu lagi beradaptasi dengan media fermentasi sehingga tidak bisa tumbuh secara optimum untuk memproduksi enzim sehingga kadar gula yang ada dalam media fermentasi tidak dapat dikonversi menjadi etanol. Kandungan gula yang terdapat dalam media fermentasi telah menurun karena semakin tinggi tingkat daur ulang maka semakin banyak gula yang teruarai menjadi etanol. Adanya mekanisme penghambatan proses fermentasi oleh produk (etanol) yang dihasilkan akan menurunkan kinerja khamir dalam mengkonversi gula, selain itu akibat pemutusan rantai polisakarida secara acak oleh asam yang menyebabkan banyaknya gula yang belum terhidrolisis secara sempurana sehingga tidak dapat dimanfaatkan oleh Saccharomyces cerviceae.
	Selain kandungan gula dan etanol  dalam substrat yang menurunkan kinerja khamir dalam proses fermentasi, salah satu cara untuk identifikasi bahwa fermentasi etanol berjalan adalah terjadi penurunan nilai pH dan jumlah sel di akhir fermentasi. 

Gambar 7. Grafik Hubungan Antara Daur Ulang Proses Fermentasi Dengan Kadar Etanol dan Rendemen Yang Dihasilkan
	
Dari gambar 7 dapat dilihat kadar etanol dan rendemen tertinggi yang dihasilkan pada sampel R1 dengan kadar etanol 32,80% mengahasilkan rendemen 14,91% dan 0,90%, pada kadar etanol 99,6% menghasilkan rendemen 4,91% dan 0,29%. Semakin tinggi tingkat daur ulang maka semakin sedikit kadar etanol yang dihasilkan dan semakin tinggi tingkat kemurnian etanol yang dihasilkan semakin sedikit rendemen yang dihasilkan karena jumlah air yang diserap oleh CaO mempengaruhi terhadap kadar etanol yang dihasilkan. 
Menurut Rusdianto (2010) Tingkat daur ulang vinasse tidak dilakukan lebih dari tiga kali karena jika dilihat  dari  nilai  pada  perlakuan  dengan  kandungan  vinasse  40%  menunjukkan kadar  etanol  telah  menurun  dari  2,58%  menjadi  2,08%  pada  tingkat  daur  ulang ketiga. Selain  itu  akumulasi  gula-gula  yang  tidak  dapat  dimanfaatkan oleh  khamir  menjadi  etanol  akan  menjadi  salah  satu  faktor  yang  menyebabkan efisiensi fermentasi semakin menurun, karena semakin banyak tingkat daur ulang akan semakin banyak     gula-gula tersebut terakumulasi di dalam media. 
Menurut Aisyah  (2003)  menuliskan bahwa  semakin  tinggi  frekuensi  daur  ulang  maka  semakin  banyak komponen-komponen non metabolit dalam cairan  fermentasi  yang  dapat  menghambat  aktivitas  khamir  sehingga  gula tidak  dapat diubah seluruhnya  menjadi  etanol.
	Keuntungan dari proses produksi bioetanol dengan daur ulang vinasse ini bisa menjadi salah satu solusi untuk mengurangi jumlah bahan baku yang digunakan sebagai salah satu alternatif penghematan bahan baku dalam produksi bioetanol dan untuk memanfaatkan kandungan gula yang masih tersisa dalam vinasse. Selain itu, produksi bioetanol dari ampas tapioka menjadi salah satu alternatif karena bahan baku yang digunakan dari bahan non makanan. Menurut Nuwamanya et.al (2011) Kelayakan dari penggunaan non-makanan menjadi salah satu solusi dalam pembuatan energi terbaharukan tanpa mengorbankan lingkungan. Sistem seperti ini bagaimanapun memerlukan kebijakan yang mendukung untuk memperoleh keseimbangan antara ketahanan pangan dan bahan bakar. Sehingga pemanfaatan ampas tapioka sebagai produksi bioetanol dianggap layak karena tidak menggangu stabilitas singkong sebagai sumber bahan makanan dan meminimalisir limbah yang terbuang dari pabrik pembuatan tepung tapioka. 
IV KESIMPULAN DAN SARAN
4.1. Kesimpulan
1. Vinasse mempunyai cukup potensi untuk digunakan kembali sebagai media fermentasi karena masih mengadung gula total 5,54%, pH 4,10 dan kadar protein 52,44%.
2. Kadar etanol setelah destilasi yang dihasilkan pada proses recycling (R0) 26,74%, (R1) 1,74% dan (R2) 0,87%, dan kadar etanol setelah perendaman dengan CaO (R0) 84,79%, (R1)  32,80% dan (R2) 2,90%. 
3. Rendemen yang dihasilkan berdasarkan perbandingan antara  kadar etanol yang dihasilkan dengan ampas tapioka pada (R0) 16,03%, (R1) 14,91%, (R2) 14,36% dan  dengan basis media fermentasi pada (R0) 0,96%, (R1) 0,90%, (R2) 0,86% . Rendemen yang dihasilkan berdasarkan perbandingan antara kadar etanol 99,6% dengan ampas tapioka pada (R0) 13,62%, (R1) 4,91%, (R2) 14,36 dan dengan basis media fermentasi pada (R0) 0,82%%, (R1) 0,29%, (R2) 0,03%.
4. Rendemen yang dihasilkan dalam upaya efisiensi bahan baku produksi bioetanol dari ampas tapioka melalui proses daur ulang (recycling) vinasse adalah 18,94% lebih besar apabila dibandingkan dengan produksi bioetanol dari singkong yaitu 16,67% karena 6 kg singkong menghasilkan 1 liter bioetanol sedangkan 5,28 kg ampas tapioka menghasilkan 1 liter bioetanol
5.2. Saran
Perlu  adanya  kajian  lebih lanjut untuk perbaikan proses fermentasi seperti proses seleksi khamir yang adaptif sehingga dapat meningkatkan kadar etanol yang didapatkan dan proses sakarifikasi fermentasi secara simultan sebagai upaya efisiensi energi dalam produksi etanol dari ampas tapioka.
DAFTAR PUSTAKA
Aisyah, Y., (2003), Studi Daur Ulang Limbah Cair Fermentasi Etanol yang Berbahan Baku  Molase  dengan  Teknologi  Membran,  [tesis].  Bogor: Sekolah Pasca Sarjana. Institut Pertanian Bogor.
Apsari, A.D dan R.D. Atika., (2012), Pengaruh Konsentrasi Asam Sulfat Pada Proses Hidrolisa Asam Dalam Pembuatan Etanol dari Onggok (Limbah Padat Tepung Tapioka), Jurnal Penelitian Jurusan Teknik Kimia FTI-ITS
Nurwamanya, E., L.C, Karltun., R.S. Kawuki., and Y. Baguma., (2011), Bio-Ethanol Production from Non-Food Parts of Cassava (ManihotesculentaCrantz).Journal Of Bioetanol. Ambio.2012 March; 41(3): 262–270.
Otto, E., and J.Escovar., (2005)., Ethanol Production. http://www.freepatentsonline.com/20050026261. html . Tanggal akses 03 April 2013
Purwanti., (2009), Kualitas Bioetanol Limbah Padat Basah Tapioka Dengan Penambahan Ragi Dan Waktu Fermentasi  Yang Berbeda, Skripsi Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Muhamadiyah, Surakarta.
Rahmasari, S dan K.P Putri., (2012), Pengaruh Hidrolisis Enzim pada Produksi Ethanol dari      Limbah Padat Tepung Tapioka (Onggok). Jurnal Penelitian Jurusan Teknik Kimia FTI-ITS.
Susijahadi., (1997). Pengendalian fermentasi dengan pengaturan Konsentrasi Gula Hasil Hidrolisis Onggok Tepung Tapioka Untuk Menghasilkan Alkohol. Prosiding Seminar Tek.Pangan.
Rusdianto, A.,W (2010). Proses Produksi Bioetanol Dari Ubi Kayu Dengan Daur Ulang Vinasse Sebagai Umpan Balik Proses Fermentasi. [Tesis] Pasca sarjana IPB, Bogor.	
Wignayanto., Suharjono dan Novita., (2001), Pengaruh Konsentrasi Gula Sari Hati Nenas dan Inokulum Saccharomyces  cerevisiae Pada Fermentasi Etanol. Jurnal Teknologi Pertanian, Vol. 2, No. 1,: 68-77.