Prinsip Fermentasi Anaerob Penghasil Bioetanol

Pada fermentasi anaerob, zat-zat organik dikatabolisme tanpa kehadiran oksigen yang berarti tidak adanya akseptor elektron eksternal melainkan melalui keseimbangan reaksi oksidasi-reduksi internal. Produk dihasilkan selama proses penerimaan elektron yang dilepaskan saat pemecahan zar-zat organik. Oleh karenanya zat-zat organik tersebut berperan sebagai akseptor dan donor elektron. Pada fermentasi, substrat hanya dioksidasi sebagian dan oleh karena itu hanya sedikit energi yang bisa dihasilkan. Glukosa sebagai substrat akan melepaskan elektron saat dirubah menjadi piruvat, namun elektron tersebut kemudian akan diambil piruvat untuk menjadi etanol




Pada prosesnya glukosa yang digunakan dalam fermentasi dapat dihasilkan dari pati. Pati tersebut dihidrolisis terlebih dahulu menjadi uni-unit monomer glukosa. Pada prosesnya dapat dilakukan secara kimiawi ataupun enzimatis. Cara enzimatis menjadi pilihan karena lebih mudah dilakukan dan sifat enzim yang dapat memutuskan rantai polimer dari pati dengan spesifik. Enzim yang digunakan adalah α-amilase yang dapat menghidrolisis ikatan α-1,4-glukosida dan glukoamilase yang dapat menghidrolisis ikatan α-1,4-glukosida dan α-1,6-glukosida.
Glukosa yang dihasilkan kemudian difermentasi dalam kondisi anaerob. Proses fermentasi dilakukan oleh mikroorganisme jenis ragi (yeast), dan yang biasa digunakan adalah Sacchromyces serevisae.



S. serevisae akan memetabolisme glukosa membentuk asam piruvat melalui jalur Embden-Meyerhof-Parnas. Asam piruvat selanjutnya mengalami reaksi dekarboksilasi menjadi asetaldehia dan mengalami reaksi dehidrogenasi menjadi bioetanol. Bioetanol yang dihasilkan kemudian didestilasi sehingga dapat dipisahkan. Hasil destilasi ini masih mengandung jumlah air yang menyebabkannya menjadi belum dapat digunakan sebagai bahan bakar. Oleh karena itu bioetanol ini ditambahkan bahan yang dapat menyerap air seperti CaCO3 dan zeolit ataupun dengan menggunakan cara destilasi vakum.
Pada pembuatan biodiesel menggunakan prinsip yang mirip dengan pembuatan bietanol. Perbedaannya terletak dari substrat fermentasi dan mikroorganisme yang digunakan. Pada pembuatan biodiesel digunakan asam lemak yang dapat diperoleh dari hasil hidrolisis lipid. Asam lemak kemudian difermentasi menjadi trigliserida dengan berbagai proses reaksi. Trigliserida yang dihasilkan ini dapat dimanfaatkan sebagai biodiesel.


Pustaka:
Khanal, Samir Kumar. 2008. Anaerobic Biotechnology for Bioenergy Production: Principles and Applications. USA: John Wiley & Sons, Inc.

Assegaf, Faisal. 2009. Prospek Produksi Bioetanol Bonggol Pisang (Musa paradisiacal) Menggunakan Metode Hidrolisis Asam dan Enzimatis. Lomba Karya Tulis Ilmiah. Semarang.

Musanif, Jamil. 2008. Bioetanol. http://agribisnis.deptan.go.id/xplore/files/PENGOLAHAN-HASIL/BioEnergi-Lingkungan/BioEnergi-Perdesaan/BIOFUEL/Bioetanol/Bioethanol.pdf. diakses tanggal 28 November 2009.