Program Studi S - 1 Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri - UPN “Veteran” Jatim
26
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
IV.1 Analisa Bahan Baku (Limbah kulit buah cokelat)
Berdasarkan unsur pembentuk bioethanol (selulosa dan glukosa)
maka Limbah kulit buah cokelat kering dianalisa terlebih dahulu kadar selulosa dan glukosa sebelum dilakukan proses hidrolisis. Hasil analisis laboratorium diketahui kualitas limbah kulit buah cokelat seperti tercantum dalam Tabel V.1
Tabel IV-1. Kadar Selulosa dan Kadar Glukosa pada Limbah kulit buah cokelat
Sampel Kadar selulosa (%)
Kadar Glukosa (%)
1 55,80 4,20 Sumber : Laboratorium Instrumentasi FTI/TK UPN “Veteran” Jatim (2009)
IV.2. Proses Hidrolisis
Setelah didapat hasil analisa kadar glukosa awal, selanjutnya dilakukan proses hidrolisis untuk memecah selulosa yang terkandung dalam kulit cokelat menjadi glukosa. Hasil analisa yang didapat untuk kadar glukosa setelah hidrolisis adalah sebagai berikut :
Bab IV Hasil Dan Pembahasan
Tabel IV-2. Hasil Analisa Kadar Glukosa
NO pH Berat bahan (gram) Kadar Glukosa (%) 1 25 35,0 2 30 13,0 3 35 11,5 4 40 4,5 5 1 45 18,0 1 25 12,5 2 30 4,5 3 35 8,5 4 40 5,0 5 2 45 11,0 1 25 3,0 2 30 7,5 3 35 11,5 4 40 3,0 5 3 45 8,5 1 25 25,5 2 30 11,5 3 35 9,0 4 40 8,0 5 4 45 16,0 1 25 7,0 2 30 16,0 3 35 16,5 4 40 13,0 5 5 45 23,5 Sumber : Laboratorium Instrumentasi UPN FTI/TK UPN “Veteran” Jatim (2009)
Penelitian
Bab IV Hasil Dan Pembahasan
Program Studi S - 1 Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri - UPN “Veteran” Jatim
28
Grafik IV-1. Pengaruh pH hidrolisis dan berat kulit cokelat terhadap kadar glukosa
Proses hidrolisis dilakukan dengan berat limbah kulit cokelat bervariasi yaitu : 25, 30, 35, 40, 50 gram dengan penambahan HCl 37% yang bervariasi pada pH : 1, 2, 3, 4, 5. Setelah proses hidrolisis selesai diperoleh filtrat dan padatan, filtrat akan diproses secara proses fermentasi untuk memperoleh kadar ethanol dan padatan dipisahkan. Filtrat diukur pH nya sesuai syarat proses fermentasi yaitu kurang lebih 4,5. Untuk memperoleh pH 4,5 dilakukan penambahan NaOH apabila pH filtrat dibawah 4,5 dan dilakukan penambahan asam sitrat apabila pH filtrat diatas 4,5.
Dari Grafik IV-1 diperoleh pengaruh pH hidrolisis terhadap berat kulit cokelat. Dari gambar tersebut dihasilkan nilai kadar glukosa mengalami kenaikan setelah penambahan HCl sampai pH yang dijalankan hal tersebut dapat disimpulkan proses hidrolisis berjalan dengan sempurna. Dari kondisi yang dijalankan dalam proses hidrolisis kadar glukosa terbaik sebesar 35,5 % yang diperoleh dari proses hidrolisis pada pH 1 dengan berat kulit cokelat sebesar 25 gram.
Kadar glukosa yang digunakan dalam proses fermentasi adalah sebesar 25,5 %, 11,5 %, dan 16 % yang diperoleh dari proses hidrolisis pada pH 4 dengan berat kulit cokelat sebesar 25, 30, 45 (gram). Kondisi
Bab IV Hasil Dan Pembahasan
ini dipilih Karena dalam proses fermentasi dibutuhkan pH 4,5 maka pH 4 paling mendekati, untuk berat kulit cokelat yang bervariasi. Kadar glukosa optimum yang dikemukakan oleh Sardjoko untuk proses fermentasi adalah sebesar 25 %. Untuk permulaan fermentasi adalah 16 %, Glukosa inilah yang akan difermentasi dengan variasi hari.
Penelitian
Bab IV Hasil Dan Pembahasan
Program Studi S - 1 Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri - UPN “Veteran” Jatim
30
IV.3 Hasil Fermentasi
Dari hasil analisis diperoleh kadar glukosa sisa dan kadar ethanol sebagai berikut :
Tabel IV-3. Pengaruh berat kulit cokelat dan Lama Fermentasi Terhadap Kadar Glukosa Sisa yang Dihasilkan pada Proses Fermentasi
Waktu Fermentasi
Berat kulit
cokelat Kadar Glukosa Sisa
(hari) ( gram ) (%) 25 16,3 30 7,8 2 45 12 25 14,9 30 6,8 3 45 8,7 25 11,3 30 4,3 4 45 4,9 25 8,6 30 1,5 5 45 3,6 25 2,5 30 1,0 6 45 3,2 25 1,05 30 0,83 7 45 3,11
Bab IV Hasil Dan Pembahasan
Grafik IV-2. Hubungan antara kadar glukosa sisa fermentasi terhadap lama fermentasi dan berat kulit cokelat
Proses fermentasi filtrat kulit cokelat seperti Gambar IV-2 dari proses hidrolisis dipilih berat kulit cokelat 25, 30, 45 (gram) dengan penambahan HCl pada pH 4, kemudian dilakukan penambahan starter (saccaromycess sereviceai cair) 10 %. Dengan waktu fermentasi 2, 3, 4, 5, 6, 7 hari akan diperoleh kadar glukosa sisa.
Setelah dilakukan analisa kadar glukosa sisa pada proses fermentasi, dengan penambahan jumlah starter 10 % dari volume cairan (filtrat) menunjukkan kadar glukosa sisa kecil. Hal ini disebabkan karena sudah dilakukan riset pendahuluan dan sesuai dengan Jurnal yaitu penambahan jumlah starter 10 % dari volume cairan (filtrat), ditunjukkan pada Grafik 3.3 dapat dilihat bahwa pada waktu fermentasi 2 hari hingga 7 hari kadar glukosa sisa untuk jumlah berat kulit cokelat yang berbeda-beda relatif menurun. Pada penelitian kali ini menunjukkan waktu fermentasi yang terbaik adalah 7 hari dengan menggunakan berat kulit cokelat 30 gram dengan kadar glukosa sisa sebesar 0,83 %. Hal ini disebabkan karena sudah dilakukan riset pendahuluan dan menurut Jurnal waktu fermentasi yang baik yaitu 7 hari. Waktu fermentasi 6 hari paling baik karena fasa optimum dari saccaromyces cereviciae, dibawah 6 hari terjadi penyesuaian
Penelitian
Bab IV Hasil Dan Pembahasan
Program Studi S - 1 Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri - UPN “Veteran” Jatim
32
atau pertumbuhan saccaromyces cereviciae dan setelah 6 hari terjadi fase regenerasi atau pergantian Saccaromyces cereviciae.
IV.4 Analisa Hasil Distilasi
Dari hasil analisis diperoleh kadar ethanol sebagai berikut :
Tabel IV-4. Pengaruh Berat kulit cokelat dan Lama Fermentasi Terhadap Kadar Ethanol yang Dihasilkan pada Proses Distilasi
Waktu Fermentasi
Berat kulit
cokelat Kadar Ethanol
(hari) (gram) (%) 25 0,66 30 0,19 2 45 0,59 25 3,44 30 2,20 3 45 2,82 25 5,42 30 4,35 4 45 5,34 25 7,82 30 6,38 5 45 7,74 25 10,90 30 8,66 6 45 9,90 25 9,66 30 8,05 7 45 9,12
Bab IV Hasil Dan Pembahasan
Gambar IV-3. Pengaruh Lama Fermentasi pada Berat kulit cokelat Terhadap Kadar Ethanol yang Dihasilkan pada Proses Distilasi
Setelah dilakukan analisa, kadar Bioethanol yang terbesar yaitu
10,9% terjadi pada saat fermentasi berlangsung selama 6 hari dengan jumlah starter Saccharomyces Cerevisiae 10 % dan berat kulit cokelat 25 gram. Sedangkan hasil yang paling rendah yaitu pada saat fermentasi berlangsung selama 2 hari dengan jumlah starter Saccharomyces cerevisiae 10 % dan berat kulit cokelat 30 gram hasil Bioethanol sebesar 0,2%. Hal ini disebabkan pada saat waktu fermentasi 6 hari paling baik karena fasa optimum dari Saccaromyces cereviciae, dibawah 6 hari terjadi penyesuaian atau pertumbuhan Saccaromyces cereviciae dan setelah 6 hari terjadi fase regenerasi atau pergantian Saccaromyces cereviciae.
Berdasarkan data dari pabrik ethanol PT.MOLINDO RAYA INDUSTRIAL dapat diketahui bahwa pada proses fermentasi dengan kadar glukosa 12 % dapat menghasilkan ethanol dengan kadar 9 %. Sedangkan dari hasil penelitian, proses fermentasi dengan kadar glukosa sebesar 25,5 % dapat menghasilkan ethanol setelah distilasi dengan kadar 10,90 %.
Penelitian
Bab IV Hasil Dan Pembahasan
Program Studi S - 1 Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri - UPN “Veteran” Jatim
34
Dari hasil penelitian, seharusnya dengan kadar glukosa awal yang lebih tinggi dari glukosa awal di pabrik ethanol maka kadar ethanol yang diperoleh seharusnya lebih besar. Tetapi pada kenyataannya kadar ethanol dari penelitian lebih kecil daripada pabrik ethanol PT. MOLINDO RAYA INDUSTRIAL. Hal ini disebabkan karena pada proses fermentasi tidak berjalan sempurna, dimana pada saat fermentasi khamir Saccharomyces
cerevisiae yang digunakan hanya untuk memecah glukosa saja dan tidak
dapat untuk memecah selulosa menjadi bioethanol dan tidak adanya bahan penunjang yang ditambahkan ke dalam larutan fermentasi seperti urea, SP 36, asam sulfat, defoaming agent. Sehingga hasil kadar bioethanol yang diperoleh kecil.