BAB 2TINJAUAN PUSTAKA2.1 DurianDurian (Durio zibethinus) merupakan buah yang berasal asli dari Asia Tenggara yakni hutan Malaysia, Sumatra dan Kalimantan dengan pusat keragaman berada di Kalimantan, kemudian tanaman ini mulai menyebar ke arah barat, yaitu ke Thailand, Birma, India, dan Pakistan. Di Indonesia sendiri budidaya durian tersebar berbagai daerah, dengan sentra produksi andalan adalah Nangroe Aceh Darussalam, Sumatera Utara, Sumatera Barat,Sumatera Selatan, Jambi, Lampung, Banten, Jawa Barat, Jawa Tengah, Jawa Timur, Kalimantan Barat, Kalimantan TImur, dan Sulawesi Selatan. (Sobir, Rodame, 2010)Taksonomi tanaman Durian adalah sebagai berikut:Kingdom: Plantae (tumbuh-tumbuhan)Divisi: Spermatophyta (tumbuhan berbiji)Subdivisi: Angioespermae (biji tertutup)Kelas: Dicotyledonae (biji berkeping dua)Ordo: BombacalesFamili: BombacaceaeGenus: DurioSpesies: Durio zibethinus Murr.(Bernard.T Wahyu, 2008)Hampir seluruh provinsi yang ada di Indonesia memproduksi buah Durian dengan jumlah yang beragam, berikut adalah tabel produksi Durian tahun 2013 setiap provinsi .ProvinsiJumlah

Aceh13 934

Sumatera Utara79 993

Sumatera Barat55 046

R i a u4 835

J a m b i12 146

Sumatera Selatan23 736

Bengkulu14 272

Lampung26 519

Kep. Bangka Belitung2 726

Kepulauan Riau1 196

DKI Jakarta180

Jawa Barat52 845

Jawa Tengah69 549

DI Yogyakarta7 327

Jawa Timur177 926

Banten15 062

B a l i8 342

Nusa Tenggara Barat4 287

Nusa TenggaraTimur969

Kalimantan Barat13 798

Kalimantan Tengah12 500

Kalimantan Selatan12 044

Kalimantan Timur9 967

Sulawesi Utara5 079

Sulawesi Tengah996

Sulawesi Selatan52 393

Sulawesi Tenggara6 159

Gorontalo961

Sulawesi Barat2 774

M a l u k u1 252

Maluku Utara258

Papua Barat0

Papua612

Indonesia689 683

Sumber: Badan Pusat Statistik, 2013

2.2 Biji DurianBiji durian merupakan salah satu bagian dari tanaman utuh durian yang terdapat di dalam buah durian yang terbalut daging buah durian. Biji durian berbentuk bulat-bulat, berkeping dua, berwarna putih kekuning-kuningan atau coklat muda. Tiap rongga terdapat 2-6 biji atau lebih. Biji durian merupakan alat atau bahan perbanyakan tanaman secara generatif, terutama untuk batang bawah pada penyambungan (Rukmana (1996) dalam Denny (2014)).Biji terbungkus oleh daging buah, dimana daging buah tersebut strukturnya tipis sampai tebal yang berwarna putih, kuning atau kemerah-merahan dan merah tembaga. Biji durian berbentuk bulat telur sampai lonjong (Barus dan Syukri (2008) dalam Denny (2014)).Selama ini, bagian buah durian yang lebih umum dikonsumsi adalah bagian salut buah atau dagingnya. Persentase berat bagian ini termasuk rendah yaitu hanya 20-35%. Hal ini berarti kulit (60-75%) dan biji (5-15%) belum termanfaatkan secara maksimal. Umumnya kulit dan biji menjadi limbah yang hanya sebagian kecil dimanfaatkan sebagai pakan ternak, malahan sebagian besar dibuang begitu saja. Biji durian mentah tidak dapat dimakan karena mengandung asam lemak siklopropena yang beracun. Sebagian kecil masyarakat mengkonsumsi bijinya dengan cara dibakar, dikukus atau direbus. Setiap 100 gr biji durian yang dimasak mengandung 51,1 gr air, 46,2 gr karbohidrat, 2,5 gr protein dan 0,2 gr lemak. Kadar karbohidratnya ini lebih tinggi dibanding singkong 34,7% ataupun ubi jalar 27,9%. (Aji,2010)

2.3 PatiPati merupakan polisakarida yang melimpah di alam. senyawa ini dipisahkan menjadi dua fraksi utama jika ditriturasi dengan air panas, yaitu fraksi yan larut disebut amilosa, dan fraksi yang tidak larut disebut amilopektin. Amilosa dan amilopektn berperan dalam menentukan sifat suspensi pati dalam air. Amilosa tidak mudah larut dengan air dingin tapi kelarutannya meningkat dengan pemanasan. Hal ini terjadi karena retrogadasi (terbentuknya ikatan hidrogen antar gugus-OH) molekul amilosa yang berdekatan dalam larutan . Amilopektin lebih stabil dan tidak teretrogadasi sehingga tidak larut dalam air panas (Fessenden dalam Fita, 2012)

2.3.1 Penyusun PatiAmilosa merupakan molkul polimer linear dari a-D-glukosa yang dihubungkan dengan ikatan 1,4. Pada satu molekul terdapat 100 - 1000 satuan glukosa. Hidrolisis lengkap amilosa menghasilkan D-glukosa. Hidrolisis parsial hanya menghasilkan satu macam disakarida yaitu maltosa.Amilosa memiliki kemampuan untuk membentuk kompleks dengan iod karena molekul amilosa membentuk spiral disekeliling molekul I2. Kompleks iod-amilosa ini menghasilkan warna biru tua khas yang intensitasnya tergantung dari panjang rantai. Warna ini merupakan dasar untuk menguji adanya pati (Kearsley dalam Fita, 2012)

(sumber : Peter A. Meyes, (1983) dalam Damin (2008))Amilopektin mempunyai rantai yang bercabang dengan bobot molekul 50.000-1.000.000. Seperti halnya amilosa, polisakarida ini merupakan polimer a-D-glukosa. Ikatan glikosida pada rantai yang tidak bercabang terjadi antara atom C1 dan atom C4, sedangkan ikatan glikosida pada cabang terjadi antara atom C1 dan atom C6. Amilopektin dengan penambahan natrium memberikan warna merah kotor sampai lembayung.

(sumber : Peter A. Meyes, (1983) dalam Damin (2008))

Hidrolisis amilum dengan asam mineral encer akan menghasilkan molekul-molekul glukosa. Namun bila amilum dihidrolsis dengan amilase, bukan glukosa yang diperoleh , tetapi maltosa. Hidrolisis amilum oleh pengaruh enzim amilase menjadi molekul-molekul maltosa tidak berjalan spontan, tetapi bertahap dengan hasil-antara berupa dekstrin. Tiga buah dekstrin yang penting sebagai hasil-antara hidrolisis amilum adalah amilodekstrin, yang dengan iodium memberikan warna ungu; eritrodekstrin, yang dengan iodium memberikan warna merah; dan akrodekstrin, yang dengan iodium tidak memeberikan warna. Tidak seluruh amilum dapat diubah menjadi maltosa oleh pengaruh enzim amilase. (Damin, 2008)2.3.2 Hidrolisis PatiHidrolisis pati dapat dilakukan dengan cara hidrolisis dengan katalis asam, kombinasi asam dengan enzim serta kombinasi enzim dengan enzim. Hidrolisis pati dengan asam memerlukan suhu yang tinggi yaitu 120-160'C. Asam akan memecah molekul pati secara acak dan gula yang dihalkan sebagian besar adalah gula pereduksi. Pada tahap pertama hidrolisis dilakukan dengan katalis asam samapai mencapai nilai derajat konversi sekitar 40-50%. Hidrolisis dengan kombinasi asam dan enzim akan mencapai nilai dekstrosa yang dikehendaki sebesar 62% setelah dinetralkan, dijernihkan dan dihidrolisis dengan enzim dengan memanfaatkan mikroorganisme (Judoamidjojo (1990) dalam Nasrullah (2009))Penggunaan asam dalam hirolisis memiliki kelebihan yaitu lebih mudah dalam proses karena tidak dipengaruhi oleh berbagai faktor, hidrolisis terjadi secara acak dan waktu lebih cepat (Wirakartakusumah (1981) dalam Ega (2002) dalam Nasrullah (2009))Untuk proses hidrolisis yang mengandung ikatan glikosidik pada ikatan a-1,4 digunakan katalis enzim -amilase. Enzim -amilase adalah endoenzim yang bekerja memutus ikatan a-1,4 secara acak dibagian tengah atau bagian dalam molekul polisakarida baik pada amilosa maupun amilopektin. Hidrolisis pati oleh enzim -amilase menghasilkan molekul-molekul kecil seperti pada maltosa, maltotriosa, glukosa dan -limit dekstrin. Terbentuknya molekul dekstrin disebabkan masih adanya ikatan -1,6 yang tidak dapat dipecah -amilase. (Fita, 2012)Kelebihan hidrolisis dengan enzim yaitu reaksi hidrolisis yang terjadi dapat beragam, kondisi proses yang digunakan tidak ekstrim, seperti suhu sedang dan pH menekati netral, tingkat konversi lebih tinggi, polutan lebih rendah dan rekasi yang spesifik (Judoamidjojo et al (1989) dalam Nasrullah (2009))Hasil hidrolisis enzim pemecah pati dipengaruhi oleh beberapa faktor, diantaranya jenis pati, kandungan amilosa dan amilopektin pati, kondisi lingkungan enzim meliputi suhu, pH dan konsentrasi substrat maupun enzim dan perlakuan pendahuluan enzim sebelum hidrolisis (Mizokami et al (1994) dalam Nasrullah (2009)).

Gambar: Tahapan Hidrolisis Amilum menjadi Glukosa (Koestermans(1955)dalam Damin(2008))

2.4 EnzimEnzim merupakan senyawa protein yang dapat mengkatalisis seluruh reaksi kimia dalam sistem biologis. Enzim dapat mempercepat reaksi biologis, dari reaksi yang sederhana, sampai ke reaksi yang sangat rumit. Enzim bekerja dengan cara menempel pada permukaan molekul zat-zat yang bereaksi sehingga mempercepat proses reaksi. Percepatan reaksi terjadi karena enzim menurunkan energi pengaktifan yang dengan sendirinya akan mempermudah terjadinya reaksi. Enzim mengikat molekul substrat membentuk kompleks enzim substrat yang bersifat sementara dan lalu terurai membentuk enzim bebas dan produknya (Lehninger (1995) dalam Rosi (2012))E = S ES E + PE = enzim S = substrat P= ProdukEnzim memiliki keunggulan sifat, antara lain mempunyai aktivitas yang tinggi, efektif, spesifik dan ramah lingkungan (Lidya dan Djenar (2000) dalam Rosi). Hal inilah yang menyebabkan reaksi yang dikatalisis secara enzimatik menjadi lebih efisien dibandingkan dengan reaksi yang dikatalisis oleh katalis kimia (August, 2000 dalam Rosi, 2012).Enzim mempunyai kekhususan aktivitas, yaitu peranannya sebagai katalis hanya terhadap satu reaksi atau beberapa reaksi yang sejenis saja. Jadi dapat melibatkan beberapa jenis substrat (Winarno, 1986). Sifat spesifik (spesifisitas enzim) didefinisikan sebagai kemampuan suatu enzim untuk mendiskriminasikan substratnya berdasarkan perbedaan afinitas substrat-substrat untuk mencapai sisi aktif enzim (August, 2000 dalam Rosi 2012). Sifat spesifinitas ini dapat dimanfaatkan untuk tujuan reaksi atau jenis produk yang diharapkan. Sifat ini sangat menguntungkan karena tidak akan dijumpai reaksi-reaksi samping, sehingga lebih ramah lingkungan.Berdasarkan tempat bekerjanya, enzim dapat dibedakan dalam 2 golongan, yaitu endoenzim dan ektoenzim. Endoenzim disebut juga enzim intraseluler, dihasilkan di dalam sel yaitu pada bagian membran sitoplasma dan melakukan metabolisme di dalam sel. Ektoenzim (enzim ekstraseluler) merupakan enzim yang dihasilkan sel kemudian dikeluarkan melalui dinding sel sehingga terdapat bebas dalam media yang mengelilingi sel dan bereaksi memecah bahan organik tanpa tergantung pada sel yang melepaskannya (Soedigdo, 1988). Salah satu contoh dari enzim ektoenzim adalah enzim Amilase (Kusnadi dkk, Tt) Jenis enzim yang banyak digunakan di industri antara lain amilase, protease, katalase, isomerase dan penicillin asilase. (Crueger dan Crueger ,1984 dalam Rosi, 2012).

2.4.1 Faktor yang Mempengaruhi Hidrolisis EnzimKonsentrasi dan kualitas substrat, metode perlakuan awal yang digunakan, aktivitas enzim dan kondisi hidrolisis seperti temperatur, pH, dan mixing adalah faktor-faktor utama yang mempengaruhi hidrolisis enzimatis.Temperatur dan pH optimum hidrolisis enzim tidak selalu sama, tergantung pada bahan baku, mikroorganisme penghasil enzim, dan durasi hidrolisis. (Taherzadh dan Krimi, 2007 dalam Fita, 2012)Salah satu faktor utama yang mempengaruhi konsentrasi produk dan laju reaksi hidrolisis enzim adalah konsentrasi substrat dalam larutan. Konsentrasi substrat yang terlalu tinggi dapat menjadi inhibitor bagi enzim, dan juga dapat menghambat proses pencampuran dan perpindahan massa.Rasio enzim dan substrat yang digunakan adalah faktor lain yang juga mempengaruhi hidrolisis enzim. Penambahan konsentrasi enzim pada level tertentu akan meningkatkan laju rekasi dan produk yang harus dihasilkan. Inhibisi rekasi hidrolisis enzim dapat dibagi menjadi tiga jenis, yaitu competitive inhibition, non-competitive inhibition dan substrate inhibittion (Fita, 2012)a) Competitive inhibitionMekanisme inhibisi ini terjadi jika di dalam larutan terdapat senyawa yang mirip dengan substrat. Kedua senyawa ini bersaing untuk menempati active site enzim. Saat substrat bergabung dengan enzim, akan terjadi reaksi dan terbentuk produk. Jika senyawa yang mirip substrat yang bergabung, tidak terjadi reaksi melainkan menyebabkan laju reaksi menurun karena jumlah reaksi yang terbentuk semakin sedikit.b) Non-competitive inhibitionAda beberapa teoriyang berkaitan dengan mekanisme non competitive inhibition. Yang pertama adalah senyawa inhibitor tidak berikatan dengan active site melainkan dibagian lain enzim. Pengaruh ikatan senyawa ini dengan enzim bergantung sepenuhnya pada konsentrasi inhibitor dan tidak akan dipengaruhi oleh konsentrasi substrat. Jika inhibitor telah berikatan dengan enzim, meskipun bukan active site, dapat membuat enzim tidak berfungsi lagi.Teori kedua adalah inihibitor bekerja dengan menghalangi active site. Teori lainnya yait keberadaan senyawa inhibitor mengubah struktur tiga dimensi enzim dan menyebabkan active site tidak cocok lagi dengan substrat. Akibatnya, active site tidak lagi dapat digunakan sebagai tempat terjadnya reaksi enzimatis.c) Substrate inhibitionPenambahan konsentrasi substrat pada level tertentu dapat menurunkan laju reaksi. Hal ini karena begitu banyaknya substrat yang menyebabkan persaingan antar substrat untuk menempati active site enzim. Sehingga tidak ada substrat yang dapat menempatinya dan reaksi tidak terjadi. (Fita, 2012)

2.4.2 Enzim AmilaseAmilase adalah enzim hidrolase glikosida yang mengkatalisis pemecahan pati menjadi gula. Amilase merupakan salah satu enzim yang paling penting dalam bioteknologi saat ini (Souza et al, 2010; Elhadi et al, 2011 ; Henny, 2013). Amilase merupakan enzim yang memecah pati yang diproduksi oleh berbagai jenis mahluk hidup seperti dari bakteri, jamur, tumbuhan, manusia (Pandey et al, 2000 ; Arunsasi et al 2010; Henny, 2013). Amilase mewakili sekitar 30% dari produksi enzim industri di seluruh dunia (Van Der Maarel et al., 2002 ; Stefan, 2009; Henny, 2013). Amilase telah diturunkan dari beberapa jamur, ragi, bakteri dan actinomycetes. Akan tetapi, enzim dari jamur dan bakteri merupakan sumber yang dominan pada sektor industri.Secara umum amilase dibedakan menjadi tiga berdasarkan pemecahannya dan letak ikatan yang dipecah, yaitu alfa amilase (a-1,4- glucan glucanohydrolase, EC 3.2.1.1) (Indrawati, 2006), beta amilase dan gamma amilase. Enzim a- amilase merupakan endoamilase yang memecah ikatan glikosida secara acak dari tengah atau bagian dalam molekul pati sehingga menghasilkan oligo sakarida yang bercabang atau lurus (Purbawani, 2006). Enzim a-amilase yang memotong ikatan a-1,4 amilosa dan amilopektin degan cepat pada larutan pati kental yang telah mengalami geltinasi. Proses ini biasanya disebut juga sebagai proses liquifikasi pati. Produk akhir yang dihasilkannya adalah dekstrin beserta sejumlah kecil glukosa dan maltosa. Alfa amilase akan menghidrolisis ikatan a-1,4 glikosida pada polisakarida dengan hasil degadrasi secara acak dibagian tengah atau bagian dalam molekul.Enzim beta amilase dan gamma amilase termasuk eksoamilase yang memecah ikatan glikosida dari ujung nonpereduksi sehingga menghasilkan rantai yang lebih pendek (Purbawani, 2005). Enzim B-amilase atau disebut juga a-1,4 glukoanmaltohidrolase bekerja pada ikatan a-1,4 glikosida dengan menginversi konfigurasi posisi atom C(I) atau C nomor 1 molekul alfa menjadi molekul beta. Enzim ini memutus ikatan maltosa dari ujung nonpereduksi pada rantai polisakarida.Gamma amilase atau yang dikenal sebagai amiloglukosidase meruakan enzim dengan nama lain a-1,4 glukohidrolase. Enzim ni menghidrolisis ikatan glukosida a-1,4 tetapi hasilnya. Enzim ni menghidrolsis ikatan glukosida a-1,4 tetapi hasilnya merupakan beta glukosa yang mempunyai konfigurasi yang berlawanan dengan hasil hidrolisi oleh enzim a-amilase. Selain itu enzim ini dapat menghidrolisis ikatan glikosida a-1,6 dan a-1,3 tetapi dengan laju yang lebih lambat dibandingkan dengan hidrolisis ikatan glikosida a-1,4. Kelompok amilase yang dihasilkan oleh kapang dan banyak diteliti adalah a-amilase amiloglukosidase.(Fita, 2012)2.5 Saccharomyces CereviciaeKhamir merupakan makhluk hidup yang termasuk kedalam kerajaan Fungi (Jamur) dengan divisi Ascomycota (fungi kantung) yang bereproduksi secara aseksual melibatkan pertunasan (budding). Satu sel khamir tunggal bisa berfungsi dengan sel lain dari galur perjodohan yang berbeda untuk membentuk sel diploid. (George dan George, 2006)Khamir bersifat anaerobik fakultatif yang artinya mampu hidup dalam keadaan aerob ataupun anaerob. Suhu maksimum pertumbuhan Khamir antara 36-37oC, dan suhu minimumnya 9-11oC (Judoamidjojo (1992) dalam Fita (2009)). Pertumbuhan maksimum biasanya terjadi sampai hari ketiga dan mulai mengalami penurunan sampai hari ketujuh (Walker (1995) dalam Fita (2012))Khamir yang memproduksi askospora termasuk dalam golongan Ascomycetes. Saccharomycess cereviseae adalah khamir yang digunakan untuk fermentasi alkohol (Muslimin (1996) dalam Riswan (2009)). Saccharomycess cereviseae merupakan salah satu khamir yang telah dikenal memiliki daya konversi gula menjadi etanol. Khamir ini memiliki enzim zimase dan invertase. Enzim invertase berfungsi sebagai pemecah sukrosa menjadi monosakarida (glukosa dan fruktosa). Enzim zimase akan mengubah glukosa menjadi etanol (Judoamidjojo (1989) dalam Narsullah (2009))Saccharomycess cereviseae termasuk famili dari Saccharomycetcae dengan genus Saccharomyces (Moselio,2009). Saccharomycess cereviseae mempunyai bentuk sel bundar, oval atau elongasi. Berkembang biak secara vegetatif dengan membentuk tunas dan membentuk spora aseksual pada askus 1 - 4 spora dengan bentuk yang beragam. Reproduksi generatif berlangsung dengan konjugasi isogami maupun heterogami (Pelczar, et al.,(1983) dalam Fita (2012))

Taksonomi dari Saccharomyces Cereviciae sebagai berikut :Kingdom: FungiDivisi: AscomycotaSubdivisi: AscomycotinaKelas: HemiascomyceteOrdo: EndomycetalesFamili: SaccharomycetacaeSubfamili: SaccharomyetoideaeGenus: SaccharomycesSpesies: cerevisiae(Moselio,2009)

2.5.1 Pertumbuhan KhamirBila suatu sel mikroorganisme ditempatkan dalam suatu medium yang mengandung nutrisi yang diperlukan untuk pertumbuhan mikroorganisme di dalam suatu sistem tertutup (batch system) maka pola pertumbuhannya mengikuti fase fase-fase tertentu.Setiap jenis mikroorganisme memiliki kekhas kekhas-an tersendiri,pertumbuhan sel untuk Khamir adalah 90-120 menit (Marlia, Tt)

2.5.2 Faktor-faktor yang Mempengaruhi Pertumbuhan KhamirSaccharomycess yang merupakan khamir atau ragi adalah mikroorganisme yang pertumbuhannya dalam suatu media dipengaruhi oleh beberapa faktor tertentu.Faktor-faktor yang mempengaruhi pertumbuhan mikroba dalam bahan pangan dapat bersifat fisik, kimia, biologis. Faktor-faktor tersebut meliputi :1. Faktor Intrinsik, merupakan sifat-sifat fisik, kimia, dan struktur yang dimiliki oleh bahan pangan itu sendiri, berupa :

a. Kandungan nutrisiFungsi utama nutrisi adalah sebagai sumber energi, bahan pembentuk sel, dan aseptor electron di dalam aksi yang menghasilkan energi. Nutrisi yang diperlukan oleh mikroba meliputi air, sumber energi, sumber karbon, sumber nitrogen, sumber aseptor electron, sumber mineral, dan factor tumbuh. b. Nilai pHHampir semua mikroba tumbuh pada tingkat pH yang berbeda. Sebagian besar bakteri tumbuh pada pH dibawah 5,0 dan diatas 8,0 bakteri tidak dapat tumbuh dengan baik. Sebaliknya, khamir menyukai pH 4,0-5,0 dan dapat tumbuh pada kisaran pH 2,5 - 8,5. Oleh karena itu khamir dapat tumbuh pada pH rendah dimana pertumbuhan bakteri terhambat. Untuk pertumbuhan kapang memerlukan pH optimum antara 5,0 - 7,0 tetapi seperti halnya khamir, kapang masih dapat hidup kisaran pH yang luas, yaitu antara pH 3,0 - 8,5. c. Aktivitas Air (aw) Pertumbuhan dan metabolisme mikroba memerlukan air dalam bentuk yang tersedia. Air yang dimaksudkan adalah air bebas atau air yag tidak terikat dalam bentuk ikatan dengan komonen-komponen penyusun bahan pangan lain. Oleh karena itu, besarnya kadar air suatu bahan pangan bukan merupakan parameter yang tepat untuk menggambarkan aktivits mikroba pada bahan pangan. Aktiviitas kimia air atau sering diistilahkan aktivitas air ( water activity = aw ) merupakan parameter yang lebih tepat untuk mengukur aktivitas mikroba pada bahan pangan. 2. Faktor Ekstrinsik, factor-faktor ekstrinsik yang berpengaruh terhadap kehidupan mikroba, antara lain suhu, kelembaban, dan susunan gas di atmosfir. a. Suhu Suhu merupakan factor fisika yang sangat peting pengaruhnya terhadap pertumbuhan dan kegiatan mikroba. Suhu dapat mempengaruhi lamanya fase lag, kecepatan pertumbuhan, konsentrasi sel, kebutuhan nutrisi, kegiatan enzimatis, dan komposisi sel. Berdasarkan kisaran pertumbuhannya, mikroba dapat dikelompokkan menjadi empat, yaitu thermofil, mesofil, psikhrofil, dan psikhotrof. Semua mikroba pathogen dan sebagian besar mikroba penyebab kerusakan pangan tergolong dalam kelompok mikroba mesofil. b. Kelembaban Udara RelatifKelembaban udara relative berhubungan dengan aktifitas air (aw). Pangan yang mempunyai nilai aw rendah apabila ditempatkan pada lingkungan yang mempunyai kelembaban udara relative tinggi akan mudah menyerap air. Semakin banyak air yang diserap akan meningkatkan nilai aw sehingga pangan tersebut mudah dirusak oleh bakteri. 3.Susunan Gas di Atmosfir Berdasarkan kebutuhan oksigen sebagai aseptor electron, mikroba dapat dibedakan menjadi 2 golongan, yaitu mikroba aerob dan mikroba anaerob. Mikroba aerob adalah mikroba yang dapat menggunakan oksigen sebagai sumber aseptor electron terakhir dalam proses bioenerginya. Sebaliknya, mikroba anaerob adalah mikroba yang tidak dapat menggunakan oksigen sebagai sumber aseptor electron dalam proses bioenerginya. 3. Faktor Implisit, faktor-faktor implisit yang berpengaruh terhadap pertumbuhan mikroba adalah sinergisme dan antagonisme , yakni:a. Sinergisme adalah kemampuan dua atau lebih organisme untuk melakukan perubahan (biasanya peruubahan kimia), dimana tanpa adanya kerja sama diantaranya, masing-masing organisme itu tidak dapat melakukannya sendiri. Faktor-faktor yang berkaitan dengan sinergisme adalah nutrisi, perubahan nilai ph, perubahan potensial redoks, perubahan aktivitas air (aw), penghilang zat anti mikroba, dan kerusakan struktur biologis. b. AntagonismeKematian atau terhambatnya pertumbuhan suatu organisme yang disebabkan oleh organisme pertama disebut antagonisme. Faktor-faktor yang mempengaruhi antagonisme antara lain, penggunaan nutrisi, perubahan nilai pH, perubahan potensial redoks, pembentukan zat zat anti mikroba dan bakteriofag. 2.6.4. Faktor Pengolahan Mikroba spesifik yang terdapat di dalam bahan bahan pangan dapat dikurangi jumlahnya oleh berbagai jenis metode pengolahan atau oengawetan pangan. Jenis-jenis pengolahan/pengawetan pangan yang berpengaruh terhadap kehidupan mikroba antara lain suhu tinggi, suhu rendah, penambahan bahan pengawet, dan irradiasi.(Nurwantoro, 1997 dalam, anonim)2.6 BioetanolBioetanol (C2H5OH) adalah cairan biokimia, tidak berwarna, larut dalam eter, air, aseton, benzen, dan semua pelarut organik, memiliki bau khas alkohol, terbuat dari proses fermentasi gula dari sumber karbohidrat menggunakan bantuan mikroorganisme. Bioetanol dibuat dengan bahan baku bahan bergula seperti tebu, nira aren, bahan berpati seperti jagung, dan ubi-ubian, bahan berserat yang berupa limbah pertanian.Etanol banyak digunakan sebagai pelarut, germisida, minuman, bahan anti beku, bahan bakar, dan senyawa sintetis antara senyawa-senyawa organic lainnya. Etanol sebagai pelarut banyak digunakan dalam industri farmasi, kosmetika, dan resin maupun laboratorium. Di Indonesia, industri minuman merupakan pengguna terbedar etanol, disusul berturut-turut oleh industri asam asetat, industri farmasi, kosmetika, rumah sakit, dan industri lainnya. Sebagai bahan baku, etanol digunakan untuk pembuatan senyawa asetaldehid, butadiene, dietil eter, etil asetat, asam asetat, dan sebagainya.Penggunaan etanol sebagai bahan bakar, juga mempunyai prospek yang cerah. Etanol dapat digolongkan sebagai bahan yang dapat diperbaharukan, karena dapat dibuat dari bahan baku yang berasal dari tumbuh-tumbuhan. Etanol murni (100%) dapat digunakan sebagai pencampur pada bensin (gasoline). Etanol mempunyai angka oktan yang cukup tinggi, sehingga dapat digunakan untuk menaikkan angka oktan. (Agung & Sherviena, 2010)

2.6.1 Proses ProduksiBioethanol yang merupakan etanol yang terbuat dari biomassa yang mengandung komponen pati atau selulosa, dibuat memlalui proses biologi (Prihandana (2007)dalam Nasrullah (2009)), yakni dengan cara Fermentasi.Fermentasi adalah penguraian metabolik senyawa organik oleh mikroorganisme yang menghasilkan energi yang umumnya berlangsung dengan kondisi anaerobik dengan pembebasan gas. Reaksi biasanya merupakan penguraian gula dan pati menjadi etanol dan Karbondioksida (Hadayana,2002)Produksi etanol dari substrat berpati secara garis besar terbagi atas tiga ahapan proses yaitu likuifikasi pati menggunakan a-amilse, sakarifikasi enzimatis menjadi glukosa dan fermentasi glukosa menjadi ethanol. Fermentasi etanol terjadi pada kondisi anaerob dengan menggunakan khamir tertentu yang dapat mengubah glukosa menjadi ethanol melalui Embden Mayerhof Parnas Pathway. Dari 1 molekul glukosa akan terbentuk 2 molekul etanol dan CO2, sehingga berdasarkan bobotnya secara teoritis 1 gram glukosa akan menghasilkan 0,51 gram etanol (Judoamidjojo (1990) dalam Nasrullah (2009)).Reaksi Pembentukan etanol:C12H22O12 + H2O C6H12O6 + C6H12O6(sukrosa)(glukosa) (fruktosa)C6H12O6 2 C2H5OH+ 2 CO2(glukosa)(etanol)

2.6.2 Faktor-Faktor Penentu ProduksiFaktor-faktor yang mempengaruhi proses fermentasi untuk menghasilkan etanol adalah: sumber karbon, gas karbondioksida, pH substrat, nutrien, temperatur, dan oksigen.Untuk pertumbuhannya, yeast memerlukan enersi yang berasal dari karbon. Gula adalah substrat yang lebih disukai. Oleh karenanya konsentrasi gula sangat mempengaruhi kuantitas alkohol yang dihasilkan.Kandungan gas karbondioksida sebesar 15 gram per liter (kira-kira 7,2 atm) akan menyebabkan terhentinya pertumbuhan yeast, tetapi tidak menghentikan fermentasi alkohol. Pada tekanan lebih besar dari 30 atm, fermentasi alkohol baru terhenti sama sekali. pHpH dari media sangat mempengaruhi pertumbuhan mikroorganisme. Setiap mikroorganisme mempunyai pH minimal, maksimal, dan optimal untuk pertumbuhannya. Untuk yeast, pH optimal untuk pertumbuhannya ialah berkisar antara 4,0 sampai 4,5. Pada pH 3,0 atau lebih rendah lagi fermentasi alkohol akan berjalan dengan lambat (Volk, 1993 dalam anonim). NutrienDalam pertumbuhannya mikroba memerlukan nutrient. Nutrien yang dibutuhkan digolongkan menjadi dua yaitu nutrien makro dan nutrien mikro. Nutrien makro meliputi unsur C, N, P, K. Unsur C didapat dari substrat yang mengandung karbohidrat, unsur N didapat dari penambahan urea, sedang unsur P dan K dari pupuk NPK (Halimatuddahliana, 2003). Unsur mikro meliputi vitamin dan mineral-mineral lain yang disebut trace element seperti Ca, Mg, Na, S, Cl, Fe, Mn, Cu, Co, Bo, Zn, Mo, dan Al (Jutono, 1972 dalam anonim). TemperaturMikroorganisme mempunyai temperatur maksimal, optimal, dan minimal untuk pertumbuhannya. Temperatur optimal untuk yeast berkisar antara 25-30 oC dan temperatur maksimal antara 35-47 oC. Beberapa jenis yeast dapat hidup pada suhu 0 oC. Temperatur selama fermentasi perlu mendapatkan perhatian, karena di samping temperatur mempunyai efek yang langsung terhadap pertumbuhan yeast juga mempengaruhi komposisi produk akhir. Pada temperatur yang terlalu tinggi akan menonaktifkan yeast. Pada temperatur yang terlalu rendah yeast akan menjadi tidak aktif. Selama proses fermentasi akan terjadi pembebasan panas sehingga akan lebih baik apabila pada tangki fermentasi dilengkapi dengan unit pendingin. (Fardias, 1988 dalam anonim). OksigenBerdasarkan kemampuannya untuk mempergunakan oksigen bebas, mikroorganisme dapat diklasifikasikan menjadi tiga, yaitu: aerob apabila untuk pertumbuhannya mikroorganisme memerlukan oksigen, anaerob apabila mikroorganisme akan tumbuh dengan baik pada keadaan tanpa oksigen, dan fakultatif apabila dapat tumbuh dengan baik pada keadaan ada oksigen bebas maupun tidak ada oksigen bebas. Sebagian besar yeast merupakan mikroorganisme aerob. Yeast dari kultur yang memakai aerob akan menghasilkan alkohol dalam jumlah yang lebih besar apabila dibandingkan dengan yeast kultur yang tanpa aerasi. Akan tetapi efek ini tergantung yeast yang dipergunakan (Fardias, 1988 dalam anonim).2.7 Kromatografi GasKromatografi adalah suatu metode pemisahan fisik, dimana komponen-komponen yang dipisahkan didistribusikan diantara dua fasa, salah satu fasa tersebut adalah suatu lapisan stasioner dengan permukaan yang luas, yang lainnya sebagai fluida yang mengalir lembut disepanjang landasan stasioner.Fasa stasioner bisa berupa padatan maupun cairan, sedangkan fasa gerak bisa berupa cairan maupun gas. (Day & Underwood ,1998).Salah satu jenis dari metode Kromatografi adalah Kromatografi gas. Kromatografi gas adalah suatu proses dengan mana suatu campuran menjadi komponen-komponennya oleh fasa gas yang bergerak melewati suatu lapisan serapan (sorben) yang stasioner. (Day & Underwood ,1998).Suatu kromatografi gas, pada hakekatnya terdiri beberapa bagian, diantaranya adalah suplai gas, sistem injeksi sample, kolom dan detektor.

Sumber : Buku ajar Vogel Kimia Analisis Kuantitatif AnorganikPada sistem injeksi sample, sample dimasukkan dengan menggunakan spuit mikro dengan jarum hipodermik. Jarum ini ditusukkan pada serat karet silikon yang mengendap sendiri dan contohnya diinjeksikan dengan merata kedalam blok logam yang dipanasi pada ujung kolom. (Bassett dkk, 1994)Dewasa ini metode kromatografi gas telah dikembangkan untuk analisis pengotor dalam etanol bio-fuel. (Shannon & David, 2012)