Populasi manusia telah meningkat secara drastis, dan tentu saja menimbulkan banyak dampak. Salah satunya kebutuhan bahan bakar yang semakin banyak didasarkan pada bahan bakar fosil. Bahan bakar fosil dapat berasal dari batu bara, gas alam, dan minyak yang menyumbang 90% dari total kebutuhan energi di dunia (Benjamin et al., 2020).
Dampak dari adanya bahan bakar fosil yaitu menimbulkan emisi yang berpengaruh pada lingkungan, kesehatan manusia, dan hasil pangan (Hunt et al., 2020). Dampak pada lingkungan yaitu perubahan iklim yang ditunjukan untuk pelepasan panas, partikel dan CO2 (Bach, 1981). Bahkan konferensi PBB tentang perubahan iklim mempunyai kesepakatan internasional untuk menjaga kenaikan suhu agar jauh di bawah 2 derajat celcius dan bertujuan membatasi hingga 1,5 derajat celcius (Wagner et al., 2016). Sedangkan pada kesehatan mampu mempengaruhi fungsi organ (Perera, 2018) dan pada pangan dapat mempengaruhi hasil yang kurang baik.
Sekarang, adalah waktu yang tepat untuk berubah. Manusia perlu untuk mencari alternatif energi yang dapat meminimalisasi dampak buruk sumber energi konvensional yang telah disebutkan. Salah satu sumber energi alternatif yang dapat diandalkan adalah bioethanol. Bioethanol memiliki risiko terhadap lingkungan yang sangat minim serta memiliki efisiensi pembakaran yang baik bagi kendaraan bermotor.
Hanya saja, bahan baku utama yang sekarang digunakan untuk memproduksi bioethanol seperti jagung dan tebu memiliki kompetisi sebagai bahan pangan. Maka dari itu Tan tahun 2019 berinovasi dengan membuat bioethanol yang berasal dari bahan non pangan yaitu dari pelepah pisang. Pelepah pisang banyak tersedia di daerah tropis dan minim dimanfaatkan sebagai bahan pangan dan mudah untuk diekstrak. Penelitian Tan melibatkan Saccharomyces cerevisae sebagai agen fermentasinya. Penelitian ini diharapkan dapat menjadi sumber bahan energi alternatif berkelanjutan di masa depan.
Selain mudah didapatkan dan kurang dimanfaatkan, pelepah pisang memiliki berbagai kandungan yang diperlukan untuk memproduksi bioetanol. Pelepah pisang memiliki kandungan gula yang tinggi. Pelepah pisang yang telah dikeringkan mengandung 28,92% selulosa; 25, 23% hemiselulosa; dan 10,56% lignin. Kandungan tersebut dijadikan sebagai sumber nutrisi Saccharomyces cerevisiae dalam melakukan proses fermentasi sehingga dihasilkan biotetanol. Saccharomyces cerevisiae digunakan menjadi fermentor pelepah pisang karena mudah untuk dibiakkan, media kultur yang relatif murah, bioetanol yang dihasilkan lebih banyak, kebutuhan nutrisi yang agak rendah, dan mayoritas resisten terhadap kontaminasi.
Mikroorganisme seperti ragi memainkan peran penting dalam produksi bioetanol dengan memfermentasi berbagai macam gula menjadi etanol. Mikroorganisme digunakan di pabrik industri karena bersifat penting dalam hasil etanol (>90,0% hasil teoritis), toleransi etanol (>40,0 g/L), produktivitas etanol (>1,0 g/L/jam), pertumbuhan sederhana, media murah dan kaldu fermentasi murni dengan ketahanan terhadap inhibitor dan menghambat kontaminan dari kondisi pertumbuhan. Sebagai komponen utama dalam fermentasi, khamir mempengaruhi jumlah rendemen etanol.
Ragi digunakan untuk menghasilkan bahan bakar etanol dari sumber energi terbarukan. Ada strain ragi tertentu seperti Pichia stipis, S. cerevisiae, dan Kluyveromyces fagilus diketahui sebagai produsen etanol yang baik dari berbagai jenis gula. S. cerevisiae adalah ragi yang paling umum digunakan dalam produksi etanol industri karena mentolerir berbagai pH, sehingga membuat proses kurang rentan terhadap infeksi. Ragi roti secara tradisional digunakan sebagai budaya starter dalam produksi etanol karena biayanya yang rendah dan ketersediaannya yang mudah. Selain itu S. cerevisiae banyak digunakan dalam industri fermentasi etanol karena konversi gula yang efisien menjadi etanol.
Ada tantangan umum untuk ragi selama fermentasi gula yang kenaikan suhu (35-45 derajat celcius) dan konsentrasi etanol (lebih dari 20%). Laju pertumbuhan dan metabolisme khamir meningkat seiring dengan peningkatan suhu hingga mencapai nilai optimum. Peningkatan konsentrasi etanol selama fermentasi dapat menyebabkan terhambatnya pertumbuhan dan viabilitas mikroorganisme. Ketidakmampuan S. cerevisiae untuk tumbuh pada media yang mengandung alkohol kadar tinggi menyebabkan terhambatnya produksi etanol.
Untuk menghasilkan bioetanol dari pelepah pisang ada beberapa tahap yang perlu disiapkan, mulai dari ekstrak ragi, pepton, amonium sulfat, (NH4)2SO4 dan bagian pelepah tanaman pisang. Pelepah pisang diekstrak menjadi jus yang disebut dengan Banana Frond Juice (BFJ) dengan cara pengepresan pelepah menggunakan mesin perasan tebu. Kemudian disentrifugasi menggunakan mesin centrifuge. Setelah itu disaring disimpan pada suhu -4ºC untuk percobaan selanjutnya. Jus diekstraksi dalam sehari setelah daun dipanen untuk mendapatkan bahan baku jus segar.
Tahap selanjutnya adalah persiapan kultur stok dengan menambahkan 0,1 g S. cerevisiae Thermosacc ke dalam 50 mL kaldu Ekstrak Ragi (Yeast Extract Peptone-Dextrose) yang diautoklaf yang mengandung cerna peptik jaringan hewan 20 g/L, ekstrak ragi 10 g/L dan dekstrosa 20 g/L dengan pH 6,5±0.2. Untuk mengevaluasi kelayakan penggunaan BFJ sebagai substrat untuk produksi bioetanol dengan S. cerevisiae, formulasi medium terdiri dari konsentrasi yang berbeda dari BFJ (%, v/v), jenis sumber nitrogen, konsentrasi sumber nitrogen (g/L) dan pH awal dipelajari.