Electronic Theses and Dissertation

Kebutuhan energi global masih didominasi oleh bahan bakar fosil yang
menyebabkan kelangkaan dan ketidakstabilan harga. Untuk mengatasi hal ini, Indonesia
menargetkan peningkatan penggunaan bahan bakar alternatif, termasuk Bioetanol. Bioetanol
ramah lingkungan karena mampu mengurangi emisi gas rumah kaca, dan dapat diproduksi
dari bahan berbasis pati gula, atau serat selulase. Salah satu limbah pertanian yang berpotensi
menjadi bahan baku Bioetanol adalah daging buah kakao, khususnya bagian pulpnya yang
kaya gula dan mendukung fermentasi. Indonesia sebagai salah satu produsen kakao terbesar
dunia memiliki ketersediaan pulp kakao yang melimpah, namun belum dimanfaatkan secara
optimal. Pemanfaatan limbah ini untuk Bioetanol tidak hanya mendukung ketahanan energi,
tetapi juga mengurangi pencemaran lingkungan tanpa mengganggu pasokan pangan. Tujuan
dari penelitian ini adalah untuk mengetahui potensi produksi Bioetanol dari daging buah
kakao.
Penelitian ini menggunakan pulp dan bbiji kakao yang diperoleh dari Kapubaten
Mandailing Natal, Sumatera Utara sebagai bahan baku fermentasi. Fermentasi dilakukan
selama 48 jam dengan sistem batch menggunakan 4 perlakuan; tanpa enzim (P0), Enzim
amilase (P1), enzim selulase(P2), dan kombinasi enzim amilase dengan enzim selulase (P3).
Masinng-masinng perlakuan menggunakan 700 gram daging buah kakao, 2 gram substrat
berupa ragi S. Cerevisiae, dan enzim amilase sebanyak 1 gram pada P1, enzim selulase
sebanyak 1 gram pada P2 , dan 0,5 gram enzim amilase dan 0,5 gram selulase pada P3.
Fermentasi dilakukan di wadah steril tertutup pada suhu ruang. Sampel diambil secara
berkala pada waktu 0 jam, 2, 4, 8, 12, 24, 30, 36, dan 48 jam untuk dianalisis kadar Bioetanol
menggunakan refractometer alcohol dan pH menggunakan pH meter digital.
Hasil penelitian ini menunnjukkan bahwa semua perlakuan mengalami penurunan
pH, yang mengindikasikan meningkatnya keasaman akibat terbentuknya asam organik
selama proses fermentasi. Penurunan pH yang paling signifikan terjadi pada perlakuan P3,
yang merupakan kombinasi enzim amilase dan selulase dengan pH akhir mencapai 3,4.
Disamping itu kadar gula juga menunjukkan penurunan seiring berjalannya waktu
fermentasi pada semua perlakuan. Penurunan paling signifikan terjadi pada P3, yang
menunjukkan bahwa konversi gula menjadi bioetanol paling efisien dengan menggunakan
kombinasi enzim amilase da selulase. Sebaliknya, perlakuan yang tidak menggunakan enzim
menunjukkan penurunan kadar gula dan produksi Bioetanol terendah. Dalam hal produksi
Bioetanol, kadar tertinggi juga terlihat pada perlakuan P3 yakni sebesar 61,92% pada jam
ke-48. Hal ini menunjukkan bahwa kombinasi kedua enzim mempercepat pemecahan
senyawa kompleks menjadi gula sederhana, yang kemudian diubah menjadi Bioetanol oleh
mikroorganisme.

Global energy demand is still dominated by fossil fuels, which cause scarcity and price instability. To address this, Indonesia is targeting an increase in the use of alternative fuels, including Bioethanol. Bioethanol is environmentally friendly as it can reduce greenhouse gas emissions and can be produced from sugar-based starch or cellulose fiber materials. One agricultural waste product with the potential to be a raw material for bioethanol is cocoa fruit pulp, specifically the pulp which is rich in sugar and supports fermentation. As one of the world's largest cocoa producers, Indonesia has an abundant supply of cocoa pulp, but it has not been utilized optimally. Utilizing this waste for bioethanol not only supports energy security but also reduces environmental pollution without disrupting food supplies. The objective of this research is to determine the potential for bioethanol production from cocoa fruit pulp. This research used pulp and cocoa beans obtained from Mandailing Natal Regency, North Sumatra, as fermentation raw materials. Fermentation was carried out for 48 hours using a batch system with 4 treatments: no enzyme (P0), amylase enzyme (P1), cellulase enzyme (P2), and a combination of amylase and cellulase enzymes (P3). Each treatment used 700 grams of cocoa fruit pulp, 2 grams of S. cerevisiae yeast as a substrate, 1 gram of amylase enzyme for P1, 1 gram of cellulase enzyme for P2, and 0.5 grams of amylase enzyme plus 0.5 grams of cellulase enzyme for P3. Fermentation was carried out in a closed, sterile container at room temperature. Samples were taken periodically at 0, 2, 4, 8, 12, 24, 30, 36, and 48 hours to analyze bioethanol content using an alcohol refractometer and pH using a digital pH meter. The results of this study showed that all treatments experienced a decrease in pH, indicating increased acidity due to the formation of organic acids during the fermentation process. The most significant pH decrease occurred in the P3 treatment, which was the combination of amylase and cellulase enzymes, with a final pH reaching 3.4. Furthermore, sugar content also showed a decrease over the fermentation time in all treatments. The most significant decrease occurred in P3, indicating that the conversion of sugar into bioethanol was most efficient using the combination of amylase and cellulase enzymes. Conversely, the treatment without enzymes showed the lowest decrease in sugar content and the lowest bioethanol production. Regarding bioethanol production, the highest level was also observed in the P3 treatment, which was 61.92% at the 48-hour mark. This indicates that the combination of both enzymes accelerates the breakdown of complex compounds into simple sugars, which are then converted into bioethanol by microorganisms.