• Tidak ada hasil yang ditemukan

PEMBUATAN BIOETANOL DARI LIMBAH BIJI RAMBUTAN.

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2017

Membagikan "PEMBUATAN BIOETANOL DARI LIMBAH BIJI RAMBUTAN."

Copied!
52
0
0

Teks penuh

(1)

PENELITIAN

Oleh :

� � � � �� �� � � �

�� �

JURUSAN TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL ”VETERAN” JAWA TIMUR

(2)
(3)

Program Studi Teknik Kimia

Fakultas Teknologi Industri-UPN”VeteranJatim i

KATA PENGANTAR

Dengan mengucapkan puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan

karunia beserta rahmat-Nya kepada kita semua, sehingga kami diberikan kekuatan dan

kelancaran dalam menyelesaikan laporan penelitian kami yang berjudul “Bioetanol Dari

limbah Biji Rambutan”

Adapun penyusunan penelitian ini merupakan salah satu syarat yang harus ditempuh

dalam kurikulum program studi S-1 Teknik kimia dan untuk memperoleh gelar Sarjana

Teknik Kimia di Fakultas Teknologi Industri UPN”Veteran”Jawa Timur Surabaya.

Laporan penelitian yang kami dapatkan tersusun atas kerjasama dan berkat bantuan dari

berbagai pihak. Oleh karena itu pada kesempatan ini kami mengucapkan terimaksih

kepada:

1. Bapak Ir.Sutiyono,MT selaku Dekan Fakultas Teknologi Industri

UPN”Veteran”Jawa Timur.

2. Ibu Ir.Retno Dewati,MT selaku Ketua Jurusan Teknik Kimia UPN”Veteran”Jawa

Timur.

3. Ibu Prof.Dr.Ir.Sri Redjeki,MT selaku dosen Pembimbing Penelitian.

4. Bapak Ir.Bambang Wahyudi,MS selaku dosen Penguji Penelitian

5. Ibu Ir.Atik Widiati,MT selaku Dosen Penguji Penelitian

6. Kedua orang tua yang telah memberikan dukungan moril dan material dalam

(4)

Program Studi Teknik Kimia

Fakultas Teknologi Industri-UPN”VeteranJatim ii

7. Seluruh teman-teman yang telah memberikan dorongan semangat dalam

pelaksanaan dan penyusunan laporan penelitian

kata, kami menyampaikan maaf atas kesalahan yang terdapat dalam laporan penelitian

ini, semoga memenuhi syarat akademis dan bermanfaat bagi kita semua. Kritik dan saran

yang bersifat membangun demi perbaikan penyusun berikutnya,penyusun mengucapkan

terima kasih.

Surabaya , 01 januari 2013

(5)

Program Studi Teknik Kimia

Fakultas Teknologi Industri-UPN”VeteranJatim iii

INTISARI

Penelitian pembuatan bioetanol dari limbah biji rambutan bertujuan untuk meneliti

energi alternatif yang berasal dari bahan-bahan yang sekiranya tidak bernilai ekonomis

seperti pada biji rambutan dan untuk mengkaji proses bioetanol berbasis biji rambutan.

Pada prosedur penelitian ini adalah pertama proses hidrolisa untuk mengubah pati

menjadi glukosa dengan menggunakan enzim, kemudian proses fermentasi dengan

menggunakan saccharomyces cerevisiae dengan variabel 2,3,4 % (v/v) dalam waktu 4,6,7,8

hari, setelah itu dilakukan proses destilasi.

Berdasarkan proses penelitian didapatkan kadar etanol paling kecil yaitu 4,12 % dan

(6)

Program Studi Teknik Kimia

Fakultas Teknologi Industri-UPN”VeteranJatim iv

DAFTAR ISI

LEMBAR PENGESAHAN ...

KATA PENGANTAR ... ii

INTISARI ... iv

DAFTAR ISI ... v

BAB I PENDAHULUAN I.1.Latar Belakang ... 1

I.2.Tujuan Percobaan ... 9

I.3.Manfaat Percobaan ... 9

BAB II TINJAUAN PUSTAKA II.1.Secara Umum ... 10

II.1.1.Rambutan ... 10

II.1.2.Biji Rambutan ... 21

II.1.3.Bioetanol ... 22

II.1.4.Hidrolisis ... 25

II.1.5.Fermentasi ... 27

(7)

Program Studi Teknik Kimia

Fakultas Teknologi Industri-UPN”VeteranJatim v

II.1.7.Mikroorganisme Dalam Fermentasi ... 34

II.1.8.Landasan Teori... 39

II.1.9.Hipotesis ... 40

BAB III PELAKSANAAN PRAKTIKUM III.1.Bahan ... 41

III.1.1.Bahan Utama ... 41

III.1.2.Bahan Baku ... 41

III.2.Alat-alat ... 41

III.3.Gambar Susunan Alat ... 43

III.4.Variabel ... 45

III.5.Prosedur Penelitian ... 46

III.6.Metode Analisa ... 48

III.7.Diagram Alir Pembuatan Bioetanol ... 49

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN IV.1 Hasil ... 51

IV.1.1 Analisis Bahan Baku ... 51

IV.1.2 Analisis Kadar Glukosa Setelah Proses Hidrolisis ... 52

(8)

Program Studi Teknik Kimia

Fakultas Teknologi Industri-UPN”VeteranJatim vi

IV.1.4 Analisis Glukosa Sisa Setelah Proses Fermentasi ... 53

IV.2 Pembahasan ... 54

IV.2.1 Hasil Proses Fermentasi ... 55

IV.2.2 Kadar Glukosa Sisa Fermentasi ... 56

IV.2.3 Konversi Gula Menjadi Etanol ... 58

IV.2.2 Hasil Destilasi ... 59

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN V.1 Kesimpulan ... 61

V.2 Saran ... 61

(9)

Program Studi Teknik Kimia

Fakultas Teknolgi Industri – UPN”Veteran”Jatim 1

BAB I

PENDAHULUAN

I.1. Latar Belakang

Seiring dengan peningkatan jumlah penduduk dunia, kebutuhan akan energi semakin hari

semakin meningkat. Sementara itu sumber daya alam yang dapat menghasilkan energi selama ini

semakin terkuras. Hal inilah yang mendorong berbagai negara berusaha keras untuk mengadakan

efisiensi dan penghematan energi serta mencari sumber energi baru sebagai energi alternatif.

Terdapat tiga jenis biofuel sebagai pengganti BBM yaitu: bioetanol, biodiesel dan biomassa.

Bioetanol sebagai pengganti premium, biodiesel sebagai pengganti solar sedangkan biomassa

sebagai pengganti minyak tanah.

Salah satu teknologi yang berpeluang dikembangkan untuk mendukung pengadaan energi

adalah produksi bioetanol. Bioetanol memiliki kelebihan dibanding dengan BBM, diantaranya

memiliki kandungan oksigen yang lebih tinggi (35%) sehingga terbakar lebih sempurna, bernilai

oktan lebih tinggi (118) dan lebih ramah lingkungan karena mengandung emisi gas CO lebih

rendah 19–25% (Indartono Y., 2005). Selain itu bioetanol dapat diproduksi oleh mikroorganisme

secara terus menerus. Produksi bioetanol di berbagai negara telah dilakukan dengan

menggunakanbahan baku yang berasal dari hasil pertanian dan perkebunan (Sarjoko, 1991). Oleh

karena itu dilakukan upaya mencari bahan baku alternatif lain dari biji rambutan yang selama ini

(10)

Program Studi Teknik Kimia

Fakultas Teknolgi Industri – UPN”Veteran”Jatim 2 untuk bahan bakar alternatif pengganti premium yaitu bioetanol dengan proses hidrolisis pati

menjadi glukosa kemudian fermentasi dan destilasi.

Bioetanol memiliki banyak manfaat karena dicampurkan dengan bensin pada komposisi

berapapun memberikan dampak yang positif dalam mengurangi emisi yang dihasilkan oleh

bahan bakar minyak (bensin). Pencampuran bioetanol absolute sebanyak 10% dengan bensin

90% sering disebut gasohol E-10 yang memiliki angka oktan 92 dibanding dengan premium

hanya 87-88. Bioetanol dikenal sebagai oktan enhancer (adiktif) yang paling ramah lingkungan

dibandingkan Terta Ethyl Lead (TEL) maupun Methyl Tertiary Buthyl

Ether.(MTBE).(Anonim,2008) .

I.2. Peniliti Terdahulu

A. Biodiesel Biji Rambutan.

Alternatif terbaru saat ini adalah Pemanfaatan minyak dari biji – bijian tanaman kehutanan

seperti biji rambutan (Nephelium lapapaceum) sebagai bahan biodiesel karena merupakan

sumber minyak terbarakan (renewale fuels) yang tidak bersaing dengan bahan baku pangan

sebagai kebutuhan konsumsi manusia. Buah rambutan mengandung karohidrat, protein, lemak,

fosfor, besi, kalsium dan vitamin C. Kulit buah mengandung tannin dan saponin. Biji

mengandung lemak dan polifenol. Daun mengandung tannin dan saponin. Ulit batang

mengandung tannin, saponin, flavonida, peptic substance dan zat besi.

Biji rambutan dukupas dari daging buahnya lalu dijemur selama2 hari dengan tujuan untuk

(11)

Program Studi Teknik Kimia

Fakultas Teknolgi Industri – UPN”Veteran”Jatim 3

dihasilkan. Bobot biji rambutan yang digunakan sebanyak 1 kg. Biji yang telah dikeringkan

disiapkan untuk kemudian diproses dengan mesin pres hidrolik. Setelah itu saring untuk

memisahkan kotoran kasar setelah itu dihitung rendeman minyak yang dihasilkan. Minyak biji

rambutan yang dihasilkan dipanasan pada suhu 80oC sambil terus diaduk dengan magnethic

strirer selama 15 menit. Kemudian ditambahkan H P0 20% teknis sebanyak 0,5% dari bobot

minyak.( Angga Wijaya Nasdy : Mahasiswa IPB Bogor, Jurusan Departemen Hasil Hutan)(

http:///I:/Peluang Usaha Biodisel Biji Rambutan Artikel Tentang Wanita.htm )

B. Bioetanol dari biji durian

Dewasa inikebutuhan energi dunia semakin meningkat sementara persediaan energi dari

bahan bakar fosil yang selama ini diandalkan jumlahnya terbatas.Oleh karena itu,diperlukan

sumber energi alternatif yangmampu mengatasi krisis energi tersebut.Salah satu sumber energi

alternatif yang sedang dikembangkanadalah bioetanol. Bioetanol dapat diproduksi dengan cara

fermentasi glukosa menggunakan ragiSaccharomyces cerevisiae. Diketahui biji durian

mengandung karbohidrat antara 43,6 gram – 46,2 gramtiap 100 gram biji yang dapat diubah

menjadi glukosa. Telah dilakukan penelitian pembuatan bioetanoldari biji durian sebagai Sumber

Energi Alternatif. Variabel yang diteliti meliputi : waktu fermentasi, massatepung biji durian

yang digunakan, dan perbandingan jumlah ragi merk “ DK” terhadap massa biji

durian. Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan diketahui bahwa fermentasi terhenti

saat fermentasi telahberlangsung 75 jam (± 3 hari), massa tepung biji durian agar tercapai hasil

(12)

Program Studi Teknik Kimia

Fakultas Teknolgi Industri – UPN”Veteran”Jatim 4

massa tepung biji durian adalah 1:25(Teknokimia Nuklir, Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir Badan

Tenaga Nuklir Nasional(STTN-BATAN))

(http://www.scribd.com/doc/61258078/bioethanol-bijidurian)

C. Bioetanol dari Jerami

Bioetanol (C2H5OH) adalah alkohol yang dibuat dari fermentasi bahan-bahan organik,seperti

jagung,tebu,jerani (padi dan gandum) dalam suatu proses yang mirip dengan pembuatan bir.

Hasil akhirnya dicampur dengan bensin untuk mengurangi polutan gas buang kendaraan

termasuk didalamnya CO2. Emisi CO2 yang dihasilkan pembakaran bioetanol sama dengan

pembakaran bensin, akan tetapi dengan bioetanol CO2 akan digunakan oleh tumbuhan ketika

terjadi fotosintesis. Hal tersebut menjadikan bioetanol sangat menarik untuk mencari jalan keluar

dalam mengurangi emisi.

1. Jerami

Secara umum jerami dan bahan ligninselulose lainnya tersusun dari selulose,

hemiselilose, dan lignin. Selulose dan hemiselulose tersusun dari monomer-monomer gula sama

seperti gula yang menyusun pati (glukosa). Selulosa ini berbentuk serat-serat yang terpilin dan

diikat oleh hemiselulose, kemudian dilindungi oleh lignin yang sangat kuat. Akibat dari

perlindungan lignin dan hemiselulose ini, selulose menjadi sulit untuk dipotong-potong menjadi

gula (proses hidrolisis). Salah satu langkah penting untuk biokonversi jerami menjadi etanol

adalah memecah perlindungan lignin ini. Kandungan jerami menurut (Karimi,2006)sebagai

(13)

Program Studi Teknik Kimia

Fakultas Teknolgi Industri – UPN”Veteran”Jatim 5 Komponen kandungan (%) Hemiselulose 27 (±0,5) Selulose 39 (±1) Lignin 12

(±0,5) Abu (±0,5). Potensi etanol dari jerami padi menurut (Kim dan

Dale,2004)adalah sebesar 0,28 L/kg jerami. Dan menurut (Badger,2004) adalah

sebesar 0,20 L/kg jerami. Dari data ini,tentunya diperkirakan berapa potensi etanol

dari padi di Indonesia, yaitu jerami (Kim dan Dale,2004) dan (Badger,2004) 54,700

dan 15,316 juta liter, 10,940 juta liter, 82,050,22,974 juta liter, dan 16,410 juta liter.

2. Proses Biokonversi Jerami menjadi Bioetanol

Jerami padi yang baru saja dipanen dikumpulkan di suatu tempat.Jerami ini kemudian di

cacah-cacah dengan mesin cacah agar ukurannya menjadi kecil-kecil dan siap untuk dilakukan

pretreatment.Banyak caramelakukan pretreatment, misalnya dengan cara ditekan dan dipanaskan

secara tepat dengan uap panas (Steam Exploaded). Bisa juga dengan cara direndam dengan

bahan-bahan kimia yang bisa membuka perlindungan lignin. Setelah pelindung lignin ini

menjadi lunak, maka jerami siap untuk dihidrolis. Ada dua cara umum untuk hidrolisis yaitu :

hidrolisis dengan asam dan hidrolisis dengan enzim. Hidrolisis asam biasanya menggunakan

asam sulfat encer.Jerami dimasak dengan asam dalam kondisi ini waktu hidrolisisnya

singkat.Hidrolisis bisa juga dilakukan dalam suhu dan tekanan rendah, tetapi waktunya menjadi

lebih lama.Hidrolisis dilakukan dalam dua tahap. Pada tahap pertama sebagian besar

hemiselulose dan sedikti selulose akan terpecah-pecah menjadi gula penyusunnya. Hidrolisis

tahap kedua bertujuan untuk memecah sisa selulosa yang belum terhidrolisis. Dengan dua tahap

(14)

Program Studi Teknik Kimia

Fakultas Teknolgi Industri – UPN”Veteran”Jatim 6 3. Hidrolisa Jerami

Cairan hidrolisat(hasil hidrolisis) asam memiliki pH yang sangat rendah dan

kemungkinan ada juga senyawa-senyawa yang beracun untuk mikroba.Hidrolisat ini harus

dinetralkan dan detoksifikasi adalah untuk menetralkan pH dan menghilangkan senyawa racun

tersebut.Hidrolisat yang sudah netral tersebut siap untuk difermentasi menjadi bioetanol.Cara

kedua hidrolisis adalah dengan menggunakan enzim selulosa.Enzim ini memiliki kemampuan

untuk memecah selulosa menjadi glukosa.Penggunaan enzim lebih efisien dalam menghidrolisis

selulosa. Keuntungan lainnya adalah bisa digabungkan dengan proses fermentasi yang dikenal

dengan metode SSF (simultaneous sacharification and fermentation). Namun untuk saat ini harga

enzim masih mahal. Proses fermentasi hidrolisat selulosa sama seperti proses fermentasi etanol

pada umunya. Mikroba yang umum digunakan adalah ragi roti (yeast).Setelah difermentasi

selama beberapa waktu, maka tahap berikutnya adalah purifikasi etanol. Proses purifikasi etanol

ini tidak jauh berbeda dengan purifikasi etanol dari singkong. Prosesnya meliputi distilasi dan

dehidrasi. Proses distilasiakan meningkatkan kandungan etanol hingga 95%. Sisa air yang masih

ada dihilangkan dengan proses dehidrasi hingga kandungan etanol mencapai 99,5%. Etanol siap

digunakan untuk mobil anda.

(http:///I:/bioetanol%20Dari%20Jerami.htm)

D. Bioetanol dari Kulit Pisang

Amilum atau dalam bahasa sehari-hari disebut pati terdapat dalam berbagai jenis

(15)

Program Studi Teknik Kimia

Fakultas Teknolgi Industri – UPN”Veteran”Jatim 7 makanan.Pati adalah polimer D-glukosa dan ditemukan sebagai karbohidrat simpanan dalam

tumbuh-tumbuhan, misalnya ketela pohon, pisang, jagung dan lain-lainnya (Poedjiadi A,1994).

Kulit pisang kapok digunakan karena mengandung karbohidrat. Karbohidrat tersebut diurai

terlebih dahulu melalui proses hidrolisis kemudian difermentasi dengan menggunakan

Saccharomyces cereviseae menjadi alkohol. Bioetanol (C2H5OH) adalah cairan dari fermentasi

gula dari sumber karbohidrat menggunakan bantuan mikroorganisme (Anonim,2007). Bioetanol

diartikan juga sebagai bahan kimia yang diproduksi dari bahan pangan yang mengandung

pati,seperti ubi kayu, ubi jalar, dan sagu. Bioetanol merupakan bahan bakar dari minyak nabati

yang memiliki sifat menyerupai minyak premium (Khairani,2007). Komposisi kulit pisang

ditunjukkan pada tabel berikut :

Tabel I.1.Kandungan Kulit Pisang :

Unsur Komposisi

Vitamin B 0,12 mg/100gr

(16)

Program Studi Teknik Kimia

Fakultas Teknolgi Industri – UPN”Veteran”Jatim 8 Berdasarkan table diatas, komposisi terbanyak kedua pada kulit pisang adalah

karbohidrat. Mengingat akan hal tersebut dan prospek yang baik di masa yang akan

dating, maka penyusun mencoba mencari peluang untuk memanfaatkan kulit pisang

sebagai bahan baku dalam pembuatan bioetanol (Prescott and Dunn,1959).

(Dyah Tri Retno dan Wasir Nuri Jurusan Teknik Kimia FTI UPN”Veteran”Yogyakarta)

I.3 Tujuan Penelitian

 Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji proses Bioetanol berbasis biji rambutan pada

proses fermentasi

I.4 Manfaat Penelitian

Adapun manfaat yang tidak dapat diperoleh dari penelitian ini adalah sebagai berikut :

 Mendukung pemenuhan kebutuhan energi nasional melalui energi alternatif.

 Memanfaatkan nilai guna yang tinggi dari biji rambutan yang diolah menjadi bioetanol

(17)

Program Studi Teknik Kimia

Fakultas Teknolgi Industri – UPN”Veteran”Jatim 9

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

II.1. Secara Umum

II.1.1. Biji Rambutan

Biji rambutan (Nephelium lappaceum L., Sapindaceae) tidak beracun dan mengandung

karbohidrat,protein yang dapat memenuhi kebutuhan dari gizi.Biji rambutan juga mengandung

lemak polofenol cukup tinggi. Komposisi zat-zat kimia dalam biji rambutan tersebut

menghasilkan hipoglikernik menurunkan kadar gula dalam darah. Biji berbentuk elips dan kulit

biji tipis berkayu.

(http://meyka.blogdetik.com/tag/manfaat-biji-rambutan/?l991101blog)

Biji rambutan basah sebanyak 1000gr jika dikeringkan dengan dioven pada suhu 1000C

selama 90menit didapatkan biji rambutan kering dengan berat 440gr.

Gambar II.2.Gambar Biji Rambutan

(18)

Program Studi Teknik Kimia

Fakultas Teknolgi Industri – UPN”Veteran”Jatim 10 Tabel II.1.Analisa Kandungan biji Rambutan :

Kandungan Jumlah

Glukosa 2,3506 m/l

Pati 248,0901 m/l

II.1.2. Bioetanol

Bioetanol merupakan cairan hasil proses fermentasi gula dari polisakarida menggunakan

bantuan mikroorganisme.Bahan baku meliputi bahan baku sumber gula diantaranya adalah

molases dan nira, bahan baku sumber pati yaitu ubikayu, jagung serta ubi-ubian lain, serta bahan

baku sumber serat (lignoselulosa) diantaranya tongkol jagung, sekam dan sebagainya. Proses

pembuatan bioetanol dibedakan menjadi tiga berdasarkan bahan bakunya yaitu bahan

bakusumber gula, pati dan serat. Proses pembuatan bioetanol meliputi aspek fermentasi dan

destilasinya.

Bahan - bahan yang mengandung sakarin dapat langsung di fermentasi, akan tetapi bahan

yang mengandung pati dan selulosa harus dihidrolisis terlebih dahulu menjadi komponen yang

sederhana.Meskipun pada dasarnya fermentasi dapat langsung menggunakan enzim tetapi saat

ini industri fermentasi masih memanfaatkan mikroorganisme karena cara ini jauh lebih mudah

dan murah, mikroba yang banyak digunakan dalam proses fermentasi adalah khamir, kapang dan

bakteri (Agus Krisno, 2002).

(http://www.alpensteel.com/article/51-113-energi-lain-lain/510-proses-produksi-bioetanol.html)

(19)

Program Studi Teknik Kimia

Fakultas Teknolgi Industri – UPN”Veteran”Jatim 11

II.1.3. Proses ProduksiBioetanol

Produksi etanol/bioetanol (alkohol) dengan bahan baku tanaman yang mengandung pati

atau karbohidrat, dilakukan melalui proses konversi karbohidrat menjadi gula (glukosa) larut air.

Glukosa dapat dibuat dari pati-patian, proses pembuatannya dapat dibedakan berdasarkan

zat pembantu yang dipergunakan, yaitu Hidrolisa asam dan Hidrolisa enzym. Berdasarkan kedua

jenis hidrolisa tersebut, saat ini hidrolisa enzym lebih banyak dikembangkan, sedangkan

hidrolisa asam (misalnya dengan asam sulfat) kurang dapat berkembang, sehingga proses

pembuatan glukosa dari pati-patian sekarang ini dipergunakan dengan hidrolisa enzym. Dalam

proses konversi karbohidrat menjadi gula (glukosa) larut air dilakukan dengan penambahan air

dan enzym; kemudian dilakukan proses peragian atau fermentasi gula menjadi etanol dengan

menambahkan yeast atau ragi. Reaksi yang terjadi pada proses produksi etanol/bioetanol secara

sederhana ditujukkan pada reaksi berikut :

(C6H10O5)n N C6H12O6………(1)

(pati) (glukosa)

(C6H12O6)n 2 C2H5OH + 2 CO2………..(2)

(glukosa) (ethanol)

H2O

Enzim

Yeast(ragi)

(20)

Program Studi Teknik Kimia

Fakultas Teknolgi Industri – UPN”Veteran”Jatim 12 Selain etanol/bioetanol dapat diproduksi dari bahan baku tanaman yang mengandung pati

atau karbohidrat, juga dapat diproduksi dari bahan tanaman yang mengandung selulosa, namun

dengan adanya lignin mengakibatkan proses penggulaannya menjadi lebih sulit, sehingga

pembuatan etanol/bioetanol dari selulosa tidak perlu direkomendasikan. Meskipun teknik

produksi etanol/bioetanol merupakan teknik yang sudah lama diketahui, namun etanol/bioetanol

untuk bahan bakar kendaraan memerlukan etanol dengan karakteristik tertentu yang memerlukan

teknologi yang relatif baru di Indonesia antara lain mengenai neraca energi (energy balance) dan

efisiensi produksi, sehingga penelitian lebih lanjut mengenai teknologi proses produksi etanol

masih perlu dilakukan.

(http://www.oocities.org/markal_bppt/publish/biofbbm/biindy.pdf)

II.1.4. Hidrolisis

Hidrolisis merupakan proses pemecahan suatu senyawa menjadi senyawa yang lebih

sederhana dengan bantuan molekul air. (Kirck Othmer, 1967). Salah satu hidrolisis yaitu

Hidrolisis dengan enzym, hidrolisis ini dilakukan dengan mengunakan enzym sebagai katalis.

Enzym yang digunakan dihasilkan dari mikroba seperti enzym α-amylase yang dipakai untuk

hidrolisis pati menjadi glukosa dan maltosa.

(21)

Program Studi Teknik Kimia

Fakultas Teknolgi Industri – UPN”Veteran”Jatim 13 Reaksi Hidrolisis :

Likuifikasi :

Reaksi 1 : α-amylase

(C6H12O5) + H2O (C6H12O5) + (C12H22O11) + (C6H22O11)………..(3)

Pati Dekstrin Maltosa Glukosa

Sakarifikasi :

Reaksi 2 : glucoamylase

(C6H12O5) + H2O (C12H22O11)……….(4)

Pati Maltosa

Reaksi 3 :

glucoamylase

(C6H12O5) + H2O (C6H12O6)……….(5)

Pati Glukosa

(http://komo.padinet.com/bebas/v13/Sponsor/_SponsorPendamping/Praweda/Kimia/0189%20Ki

m%202-2e.htm)

II.1.5. Fermentasi

(22)

Program Studi Teknik Kimia

Fakultas Teknolgi Industri – UPN”Veteran”Jatim 14 Fermentasi adalah proses produksi energi dalam sel dalam keadaan anaerobik (tanpa

oksigen). Secara umum, fermentasi adalah salah satu bentuk respirasi anaerobik, akan

tetapiterdapat definisi yang lebih jelas yang mendefinisikan fermentasi sebagai respirasi dalam

lingkungan anaerobik dengan tanpa akseptor elektron eksternal. (Dirmanto,2006).

Reaksi dalam fermentasi berbeda-beda tergantung pada jenis gula yang digunakan dan

produk yang dihasilkan. Secara singkat, glukosa (C6H12O6) yang merupakan gula

palingsederhana, melalui fermentasi akan menghasilkan etanol (2C2H5OH). Reaksi fermentasi

ini dilakukan oleh ragi, dan digunakan pada produksi makanan.

Persamaan Reaksi Kimia

C6H12O6→ 2C2H5OH + 2CO2 + 2 ATP (Energi yang dilepaskan:118 kJ per mol)……(6)

Dijabarkan sebagai

Gula (glukosa, fruktosa, atau sukrosa) → Alkohol (etanol) + Karbon dioksida + Energi (ATP)

Jalur biokimia yang terjadi, sebenarnya bervariasi tergantung jenis gula yang terlibat,

tetapi umumnya melibatkan jalur glikolisis, yang merupakan bagian dari tahap awal respirasi

aerobik pada sebagian besar organisme. Jalur terakhir akan bervariasi tergantung produk akhir

yang dihasilkan.

(http://id.wikipedia.org/wiki/Fermentasi)

Faktor - faktor yang mempengaruhi dalam proses fermentasi antara lain sebagai berikut :

(23)

Program Studi Teknik Kimia

Fakultas Teknolgi Industri – UPN”Veteran”Jatim 15 1. Nutrien

Unsur-unsur dasar untuk suplai zat gizi mikroba adalah karbon, nitrogen, hidrogen,

oksigen, sulfur, fosfor, magnesium, zat besi dan sejumlah kecil logam lainnya. Karbon dan

sumber energi untuk hampir semua bakteri yang berhubungan dengan bahan pangan, dapat

diperoleh dari jenis gula karbohidrat sederhana seperti glukosa. Tergantung dari spesiesnya,

kebutuhan nitrogen dapat diperoleh dari sumber-sumber anorganik seperti (NH4)2SO4 atau

NaNO3 atau sumber-sumber organik seperti asam amino dan protein. Molekul-molekul

kompleks dari zat-zat organik seperti polisakarida, lemak dan protein harus dipecahkan

terlebih dahulu menjadi unit yang lebih sederhana sebelum zat tersebutdapat masuk ke

dalam sel dan dipergunakan. Pemecahan awal ini dapat terjadi akibat ekskresi enzim

ekstraseluler – suatu sifat yang sangat erat hubungannya dengan pembusukan bahan pangan.

2. Suhu

Suhu adalah salah satu faktor lingkungan terpenting yang mempengaruhi kehidupan

dan pertumbuhan organisme. Beberapa mikroorganisme dapat tumbuh pada kisaran suhu

yang luas. Berkaitan dengan suhu pertumbuhan dikenal suhu minimum, maksimum dan

optimum. Suhu minimum adalah suhu yang paling rendah dimana kegiatan mikroba masih

berlangsung. Suhu optimum adalah suhu yang paling baik untuk kehidupan jasad.

Sedangkan suhu maksimum adalah suhu tertinggi yang masih dapat menumbuhkan mikroba

tetapi pada tingkat kegiatan fisiologi yang paling rendah.

3. pH

Setiap organisme mempunyai kisaran nilai pH dimana pertumbuhan masih

(24)

Program Studi Teknik Kimia

Fakultas Teknolgi Industri – UPN”Veteran”Jatim 16 memungkinkan. Masing-masing mikroorganisme biasanya mempunyai pH optimum.untuk

menjaga agar pH dalm medium konstan, maka perlu ditambahkan zat-zat buffer, misalnya

KH2PO4 dan K2HPO4. Dalam campuran garam tersebut garam-garam dibasis akan

mengadsorbsi ion-ion H, sedangkan garam-garam monoabsis akn menyerap ion OH.

4. Jumlah Starter

Kuantitas starter yang ditambahkan dalam media bergantung pada temperatur

inkubasi, kurang lebih 5 – 10 % (v/v). Pada umumnya jumlah starter yang ditambahkan

tergantung pada keasaman starter, suhu dan lama fermentasi yang diinginkan.

5. Lama Fermentasi

Lama fermentasi adalah waktu yang dibutuhkan oleh suatu mikroorganisme untuk

merombak bahan menjadi lebih sederhana. Media bisa berupa karbohidrat atau protein.

Lama fermentasi dipengaruhi oleh konsentrasi gula, kultur yang digunakan dan suhu

fermentasi (Judoamidjojo, 1992).

(http://www.gogreen.web.id/2007/08/faktor-faktor-yang-mempengaruhi.html)

II.1.5. Mikroorganisme Dalam Fermentasi

Saccharomyces Ceriviceae

Spesies yang paling umum digunakan dalam industri makanan misalnya dalam

pembuatan roti dan produksi alkohol anggur ,brem,gliserol dan enzim invertase. Dalam industri

alkohol dan anggur digunakan khamir yang disebut khamir permukaan (Top yeast), yaitu khamir

yang bersifat fermentative kuat dan tumbuh dengan cepat pada suhu 200C.S.Cereviceae var

(25)

Program Studi Teknik Kimia

Fakultas Teknolgi Industri – UPN”Veteran”Jatim 17 Ellipsoideus adalah galur yang memproduksi alkohol dalam jumlah tinggi sehingga sering

digunakan dalam produksi alkohol,anggur dan minuman keras.(Srikandi Fardiaz,

1992).Saccharomyces cereviceae umumnya digunakan karena :

 Jenis ini berproduksi etanol tinggi

 Toleransi terhadap kadar alkohol cukup tinggi (8-12%)  Tahan terhadap kadar gula tinggi

 Tetap aktif melakukan fermentasi pada suhu (9-37oC) dengan suhu optimum

(D.Syamsul Bahri,1973)

Saccharomyces cerevisiae berfungsi dalam pembuatan roti dan bir,karena Saccharomyces

bersifat fermentatif (melakukan fermentasi, yaitu memecah glukosa menjadi karbondioksida dan

alkohol) kuat.Namun, dengan adanya oksigen, Saccharomyces juga dapat melakukan respirasi

yaitu mengoksidasi gula menjadi karbon dioksida dan air.

(http://id.wikipedia.org/wiki/Saccharomyces_cerevisiae)

(26)

Program Studi Teknik Kimia

Fakultas Teknolgi Industri – UPN”Veteran”Jatim 18 Gambar II.2.Gambar Saccharomyces Ceriviceae

Klasifikasi ilmiah

 Kerajaan : Fungi  Filum : Ascomycota  Kelas :Saccharomycetes  Ordo : Saccharomycetales  Family : Saccharomycetaceae

 Genus : Saccharomyces (E.C Hansen 1838) Meyen

II.1.7. Distilasi

Distilasi atau penyulingan adalah suatu metode pemisahan bahan kimia berdasarkan

perbedaan kecepatan atau kemudahan menguap (volatilitas) bahan atau didefinisikan juga teknik

(27)

Program Studi Teknik Kimia

Fakultas Teknolgi Industri – UPN”Veteran”Jatim 19 pemisahan kimia yang berdasarkan perbedaan titik didih.Dalam penyulingan, campuran zat

dididihkan sehingga menguap, dan uap ini kemudian didinginkan kembali ke dalam bentuk

cairan. Zat yang memiliki titik didih lebih rendah akan menguap lebih dulu. Metode ini

merupakan termasuk unit operasi kimia jenis perpindahan massa. Penerapan proses ini

didasarkan pada teori bahwa pada suatu larutan, masing-masing komponen akan menguap pada

titik didihnya. Model ideal distilasi didasarkan pada Hukum Raoult dan Hukum Dalton.

Gambar II.3.Gambar Alat Destilasi

Gambar di atas merupakan alat destilasi atau yang disebut destilator.Yang terdiri dari

thermometer, labu didih, steel head, pemanas, kondensor, dan labu penampung destilat.

Thermometer Biasanya digunakan untuk mengukur suhu uap zat cair yang didestilasi selama

proses destilasi berlangsung. Pemisahan senyawa dengan destilasi bergantung pada perbedaan

tekanan uap senyawa dalam campuran.Tekanan uap campuran diukur sebagai kecenderungan

molekul dalam permukaan cairan untuk berubah menjadi uap. Jika suhu dinaikkan, tekanan uap

cairan akan naik sampai tekanan uap cairan sama dengan tekanan uap atmosfer. Pada keadaan itu

cairan akan mendidih. Suhu pada saat tekanan uap cairan sama dengan tekanan uap atmosfer

(28)

Program Studi Teknik Kimia

Fakultas Teknolgi Industri – UPN”Veteran”Jatim 20 disebut titik didih. Cairan yang mempunyai tekanan uap yang lebih tinggi pada suhu kamar akan

mempnyai titik didih lebih rendah daripada cairan yang tekanan uapnya rendah pada suhu kamar.

(http://chemistry35.blogspot.com/2011/08/pengertian-destilasi.html)

II.1.8. Landasan Teori

Biji rambutan yang mengandung glukosa dapat diubah menjadi bioetanol dengan proses

hidrolisis.Hidrolisis merupakan proses pemecahan suatu senyawa menjadi senyawa yang lebih

sederhana dengan bantuan molekul air(Kirck Othmer, 1967). Salah satu hidrolisis yaitu

Hidrolisis dengan enzym, hidrolisis ini dilakukan dengan mengunakan enzym sebagai katalis,

lalu difermentasi hingga terbentuk bioetanol.Mekanisme reaksi seperti di bawah ini :

Pati Hidrolisis Glukosa Fermentasi Etanol

Proses fermentasi merupakan salah satu caramendapatkan bioetanoldengan

memanfaatkan kemampuan mikroorganisme. Adapun mikroorganisme yang digunakan untuk

memproduksi bioetanol dalam penelitian ini adalah bakteri Saccharomyces Ceriviceae.Karena

kemampuannya dalam menghasilkan alkohol inilah, S. cerevisiae disebut sebagai

mikroorganisme aman (Generally Regarded as Safe) yang paling komersial saat ini. Dengan

menghasilkan berbagai minuman beralkohol, mikroorganisme tertua yang dikembangbiakkan

oleh manusia ini memungkinkan terjadinya proses bioteknologi.

Dalam proses fermentasi ini, glukosa dari hasil fermentasi diubah menjadi etanol dengan

reaksi sebagai berikut :

(29)

Program Studi Teknik Kimia

Fakultas Teknolgi Industri – UPN”Veteran”Jatim 21 C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2...(7)

II.1.9. Hipotesis

Adanya kandungan pati (karbohidrat) yang terdapat didalam limbah biji

rambutanmemungkinkan untuk dapat dijadikan bioetanol dengan cara menghidrolisis pati

(katbohidrat) menjadi glukosa menggunakan enzim, yang kemudian dilanjutkan dengan proses

fermentasi. Pada proses fermentasi diduga konsentrasi starter dan waktu fermentasi sangat

mempengaruhi kualitas dari bioetanol yang dihasilkan.

Glukosa Etanol

Saccharomyces Ceriviceae

(30)

Program Studi Teknik Kimia

Fakultas Teknolgi Industri – UPN”Veteran”Jatim 22

BAB III

PELAKSANAANPENELITIAN

III.1. BAHAN

III.1.1. Bahan Utama :

Bahan utama dari penelitian ini adalah biji rambutan yang didapat dari buah rambutan

yang diperoleh dari pasar “SOPONYONO” kecamatan Rungkut Surabaya.Untuk mengetahui

kandungan biji rambutan kami melakukan analisa dengan Spektro Pharodari.

Tabel III.1.Analisa kadar glukosa dan pati biji rambutan

No Parameter Hasil Uji Satuan Keterangan Acuan Metode

1 Glukosa 2,3506 mg/l - Photometric Determination

2 Pati 248,0901 mg/l - Photometric Determination

III.1.2. Bahan Baku

1. Aquadest dibeli dari toko “Berkat Kimia” daerah Pondok Candra

2. Yeast dibeli dipasar “SOPONYONO” Rungkut

3. Enzim alfa-amilase dan gluko-amilase dibeli di toko “Tristan”Rungkut

(31)

Program Studi Teknik Kimia

Fakultas Teknolgi Industri – UPN”Veteran”Jatim 23 III.2. ALAT-ALAT

1. Thermometer

2. Oven

3. Water batch

4. Neraca Analitik

5. Kertas saring

6. Pengaduk

7. Erlenmeyer

8. Pipet

9. Beaker glass

10.Ose

11.Blender

12.Ayakan

13.Seperangkat alat hidrolisa

14.Seperangkat alat fermentasi

15.Seperangkat alat destilasi

(32)

Program Studi Teknik Kimia

Fakultas Teknolgi Industri – UPN”Veteran”Jatim 24 III.3. GAMBAR SUSUNAN ALAT

Gambar III.1.Gambar Alat Hidrolisis

(33)

Program Studi Teknik Kimia

Fakultas Teknolgi Industri – UPN”Veteran”Jatim 25 Keterangan Gambar III.3 :

1. Waterbath

2. Labu leher dua

3. Thermometer

4. Kondensor

5. Statif dan Klem

6. Penampung destilasi

1 2

3

4 5

6

Gambar III.3. Gambar Alat Destilasi

(34)

Program Studi Teknik Kimia

Fakultas Teknolgi Industri – UPN”Veteran”Jatim 26 III.4.VARIABEL

Volume enzim alfa-amilase = 2,5 ml

pH = 5

c. Sakarifikasi

Suhu = 500-600C

Volume enzim gluko-amilase = 2,5ml

pH = 4,5

a. waktu fermentasi = 4,6,7,8 hari

b. starter Saccharomyces Ceriviceae = 2,3,4 (% v/v )

(35)

Program Studi Teknik Kimia

Fakultas Teknolgi Industri – UPN”Veteran”Jatim 27 III.5. PROSEDUR PENELITIAN

1. Persiapan Alat :

 Alat-alat yang akan digunakan dalam penelitian ini harus dibersihkan dengan air

terlebih dahulu kemudian disterilisasi

Alat-alat yang telah steril disimpan pada tempat yang aman dan bersih

2. Persiapan Bahan Baku 1. Bersihkan biji rambutan.

2. Keringkan dengan dioven atau dijemur selama 5hari.

3. Hancurkan biji rambutan dengan cara diblender / digiling hingga berukuran 100 mesh

4. Analisa kandungan pati (karbohidrat ) dan glukosanya

3. Prosedur Hidrolisis Proses Likuifikasi :

1. Masukkan 30 gram biji rambutan ke dalam labu leher tiga

2. Tambahkan aquadest 250ml dan enzim alfa-amilase 2,5 ml

3. Panaskan dengan suhu 600C selama 20 menit

4. Dinginkan larutan likuifikasi

Proses Sakarifikasi :

1. Larutan yang telah di dinginkan masukan enzim gluko-amilase

2. Panaskan dengan suhu 500C selama 20 menit

3. Saring larutan sakarifikasi

(36)

Program Studi Teknik Kimia

Fakultas Teknolgi Industri – UPN”Veteran”Jatim 28 4. Prosedur Fermentasi

1. Ambil filtrate hasil hidrolisis sebanyak 150 ml dan masukkan ke dalam botol fermentasi

2. Masukkan Saccharomyces Ceriviceae dengan variable 2,3,4 % v/vdan dikocok

3. Tambahkan NPK (nutrisi)

4. Tutup rapat botol fermentasi hingga rapat dan gas dialirkan kedalam botol lain yang

berisi air.

5. Fermentasi sesuai dengan variabel waktu fermentasi yaitu 4, 6, 7 dan 8 hari dengan suhu

fermentasi 30oC

5. Proses Destilasi

Filtrat hasil fermentasi didestilasi pada suhu 80oC untuk mendapatkan kadaryang lebih

tinggi sesuai yang diinginkan dan kemudian dianalisa kadar etanolnya.

III.6. Metode Analisa Analisa Kadar Etanol

1. Timbang piknometer kosong

2. Ambil destilat setelah itu masukkan dalam piknometer 10 ml

3. Timbang piknometer yang berisi destilat

4. Hitung densitas etanol dengan rumus :

Densitas = Massa Pikno Isi−Massa Pikno Kosong Volume Pikno

5. Setelah menghitung densitas untuk mencari kadar etanol melihat di buku Perry edisi 6

tabel “Densities of aqueous organic solutions”

(37)

Program Studi Teknik Kimia

Fakultas Teknolgi Industri – UPN”Veteran”Jatim 29 III.7. Diagram Alir Pembuatan Bioetanol

Biji Rambutan

(38)

Program Studi Teknik Kimia

Fakultas Teknolgi Industri – UPN”Veteran”Jatim 30 Sakarifikasi

(39)

Program Studi Teknik Kimia

Fakultas Teknolgi Industri – UPN”Veteran”Jatim 31

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

IV.1. Hasil

Analisis dalam proses pembuatan bioetanol dari biji rambutan ini, dianalisakan di Balai

Penelitian dan Konsultasi Industri (BPKI) Surabaya dan Laboratorium Instrumentasi UPN

“VETERAN” Jatim.

IV.1.1. Analisis Bahan Baku

Berdasarkan hasil analisis bahan awal (limbah biji rambutan ) diperoleh data sebagai

berikut :

Tabel IV.1. Hasil Analisa kadar glukosa dan pati biji rambutan

No Parameter Satuan Hasil uji Acuan

Metode 1 Kadar Glukosa mg/l 2,3506 Photometric

Determination

2 Kadar Pati mg/l 248,0901 Photometric

Determination

(40)

Program Studi Teknik Kimia

Fakultas Teknolgi Industri – UPN”Veteran”Jatim 32 IV.1.2. Analisis Kadar Glukosa Setelah Proses Hidrolisis

Tabel IV.2. Hasil Analisa Kadar Glukosa setelah Proses Hidrolisis

No Parameter Hasil uji

1 Kadar Glukosa 8,35

IV.1.3. Analisis Kadar Etanol Pada Proses Fermentasi

Tabel IV.3. Analisa Kadar Etanol setelah Proses Fermentasi

Volume Starter

(ml)

Waktu Fermentasi Kadar Etanol( %)

2

4 4,12

6 5,66

7 7,11

8 7,03

3

4 5,08

6 7,86

7 9,95

8 9,37

(41)

Program Studi Teknik Kimia

Fakultas Teknolgi Industri – UPN”Veteran”Jatim 33

4

4 5,41

6 7,96

7 9,92

8 9,38

IV.1.4. Analisis Glukosa Sisa Setelah Proses Fermentasi

Tabel IV.4. Hasil Analisa Kadar Glukosa Sisa setelah Proses Fermentasi

Volume

strarter(%)

Waktu (hari) Kadar Glukosa Sisa( %) Konversi Glukosa (%)

2

(42)

Program Studi Teknik Kimia

Fakultas Teknolgi Industri – UPN”Veteran”Jatim 34 4

4 5,82 30,30

6 3,36 59,76

7 1,30 84,43

8 1,25 85,03

IV.1.5. AnalisisKadar Etanol Setelah Proses Destilasi

Tabel IV.5. Analisa Kadar Etanol setelah Proses Destilasi

Volume Starter

(ml)

Waktu Fermentasi Kadar Etanol( %)

2

(43)

Program Studi Teknik Kimia

Fakultas Teknolgi Industri – UPN”Veteran”Jatim 35 4

Dari hasil analisa yang didapat, maka diperlukan pembahasan yang lebih mendetail agar

dapat diambil kesimpulan pada setiap tahapan proses.

IV.2.1. Hasil Proses Fermentasi

Gambar IV.1. Hubungan antara kadar etanol hasil fermentasi terhadap waktu fermentasi dengan variasi jumlah starter

0

(44)

Program Studi Teknik Kimia

Fakultas Teknolgi Industri – UPN”Veteran”Jatim 36 Pada gambar IV.1 Semakin lama waktu fermentasi maka semakin tinggi kadar etanol

yang dihasilkan. Waktu yang terbaik untuk fermentasi yaitu 7 hari. Hubungan antara kosentrasi

starter dengan kadar etanol yaitu semakin tinggi konsentrasi starter maka kadar etanol yang

dihasilkan juga semakin tinggi, karena lama fermentasi dipengaruhi oleh konsentrasi gula dan

suhu fermentasi.Setelah waktu 8 hari kadar etanol menurun, hal ini disebabkan nutrisi yang

dibutuhkan untuk pembiakan sudah habis dan adanya isolasi yang tidak sempurna pada toples

yang membuat proses anaerob yang tidak sempurna, yang membuat proses sedikit aerob

sehingga memungkinkan tumbuhnya Acetobacter aceti yang dapat mengkonversi alkohol

menjadi asetat. Reaksinya sebagai berikut :

Reaksi : CH3CH2OH + O2 CH3COOH + H2O

(Hasil reaksi ini membentuk asam yang disebut asam asetat )

Hasil etanol yang terbesar yaitu 9,95% terjadi pada saat fermentasi berlangsung selama 7

hari dengan jumlah saccharomyces cerevisiae 3%. Sedangkan hasil yang paling rendah yaitu

pada saat fermentasi berlangsung selama 2 hari dengan jumlah saccharomyces cerevisiae 2% dan

hasil etanol yang didapat sebesar 2,48 %.

(45)

Program Studi Teknik Kimia

Fakultas Teknolgi Industri – UPN”Veteran”Jatim 37 IV.2.2. Kadar Glukosa sisa Fermentasi

Gambar IV.2.Grafik hubungan kadar glukosa sisa hasil fermentasi terhadap waktu fermentasi dengan variasi jumlah starter

Pada gambar IV.2 diatas dapat dilihat bahwa semakin lama waktu fermentasi, jumlah

glukosa juga semakin besar karena pada fermentasi terjadi pengurangan glukosa sebagai substrat.

Glukosa digunakan sebagai makanan untuk pertumbuhan mikroba dan pembentukkan etanol

pada proses fermentasi. Semakin banyak jumlah pengurangan glukosa maka etanol terbentuk

semakin banyak.

Kadar glukosa sisa paling kecil (1,25%) pada waktu fermentasi 8 hari dengan

menggunakan volume starter 4%.Hal ini karena Saccharomyces Cerevisiae menggunakan gula

pereduksi sebagai sumber karbon untuk menghasilkan alkohol.Sedangkan kadar glukosa sisa

terbesar (7,76 %) yaitupada fermentasi yang volume starter 3% pada waktu fermentasi 2 hari.

Hal ini disebabkan oleh lebih sedikitnya jumlah sel yang berperan,sehingga kecepatan

pengubahan gula pereduksi menjadi alkohol menjadi lambat. 0

(46)

Program Studi Teknik Kimia

Fakultas Teknolgi Industri – UPN”Veteran”Jatim 38 IV.2.3. Konversi Glukosa menjadi Etanol

Gambar IV.3.Grafik hubungan konversi glukosa hasil fermentasi terhadap waktu fermentasi dengan variasi jumlah starter

Pada proses hidrolisis telah ditetapkan penggunaan katalis enzim alfa-amilase dan

gluko-amilase dengan konsentrasi 1(%v/v) yang menghasilkan kandungan glukosa

8,35%. Dari glukosa proses hidrolisis sebesar 8,35% di lakukan proses fermentasi

sehingga terjadi konversi glukosa menjadi etanol.

0

(47)

Program Studi Teknik Kimia

Fakultas Teknolgi Industri – UPN”Veteran”Jatim 39

IV.2.4. Hasil Destilasi

Gambar IV.4.Grafik hubungan kadar etanol hasil destilasi terhadap waktu fermentasi dengan variasi jumlah starter

Pada proses destilasi untuk kadar etanol tertinggi yaitu 32,28421 % pada penambahan

saccharomyces cerevisiae 3% waktu 7hari. Didapatkan yield sebesar 10,1809 %.

Dari hasil penelitian Biji Rambutan ini diperoleh hasil terbaik setelah fermentasi yaitu

9,95% dengan kondisi hidrolisis enzim menggunakan enzim alfa-amilase 2,5ml, gluko-amilase

2,5 ml dengan waktu hidrolisis selama 20menit setelah itu dilakukan proses fermentasi selama

7hari dengan penambahan saccharomyces cerevisiae 3%. Sedangkan untuk glukosa sisa hasil

fermentasi paling sedikit 1,25% pada waktu fermentasi 8hari penambahansaccharomyces

cerevisiae 4%. Hasil yang diperoleh ini masih kurang baik karena kandungan pati pada biji

rambutan ini masih sedikit sekitar 248,0901 m/l sehingga glukosa yang diperoleh setelah proses

hidrolisis berkisar 8,35%, bila dibandingkan dengan hasil bioetanol dari biji durian hanya

memerlukan lama fermentasi 3hari dan perbandingan massa tepung biji durian dengan massa

0

(48)

Program Studi Teknik Kimia

Fakultas Teknolgi Industri – UPN”Veteran”Jatim 40 ragi adalah 0,04 (1:25), bila dibandingkan dengan bioetanol dari kulit pisang hasil bioetanol biji

rambutan ini kurang baik juga karena dilihat dari hasil bioetanol dari kulit pisang ini kadar etanol

yang diperoleh 13,5406% dengan waktu optimum fermentasi diperoleh selama 144 jam dengan

penambahan berat ragi yang relatif baik yaitu sebanyak 0,0624g dan banyak ragi yang

ditambahkan menyebabkan kadar etanol yang dihasilkan semakin rendah.

(49)

Program Studi Teknik Kimia

Fakultas Teknolgi Industri – UPN”Veteran”Jatim 41

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

V.1. Kesimpulan

1. Kadar glukosa dan kadar pati awal adalah 2,3506 m/l dan 248,0901 m/l %

2. Pada proses hidrolisis kadar glukosa yang diperoleh 8,35 %.

3. Kadar etanol terbaik sebesar 9,95% pada kondisi hidrolisis enzym menggunakan enzym

alfa-amilase sebanyak 2,5ml dan gluko-amilase sebanyak 2,5ml dan proses fermentasi

selama 7hari dengan penambahan saccharomyces cerevisiae sebesar 3%.

4. Kadar glukosa sisa paling kecil (1,25%) pada waktu fermentasi 7 hari dengan

penambahan saccharomyces cerevisiae sebesar 3%.

5. Kadar glukosa sisa terbesar (7,15 %) pada waktu fermentasi 4haripenambahan

saccharomyces cerevisiae sebesar 2%.

6. Pada hasil destilasi terbaik didapat kadar 32,28421 %, dan didapat yield sebesar

10,1809%.

IV.2. Saran

Penelitian ini masih merupakan penelitian potensi, oleh karena itu perlu dilakukan proses

isolasi etanol hasil fermentasi sehingga dapat diketahui jumlah etanol yang akan dihasilkan dari

proses ini dengan sesungguhnya. Penelitian ini masih sebagai tahap awal untuk dapat

mengetahui beberapa variasi dari variabel-variabel yang digunakan dalam penelitian (belum

(50)

Program Studi Teknik Kimia

Fakultas Teknolgi Industri – UPN”Veteran”Jatim 42 merupakan penelitian optimasi). Oleh karena itu, perlu dilakukan penelitian optimasi yang dapat

menghasilkan bioetanol dengan kadar tinggi dan dengan bahan utama melimpah.

(51)

Program Studi Teknik Kimia

Fakultas Teknologi Industri-UPN” Veteran “Jatim 59

DAFTAR PUSTAKA

Anonim, 2008. Perkembangan Industri Biofuel di Indonesia. Indonesian Commercial

Newsletter, (Online) , (http://www.datacom.co.id/Biofuel 2008 Ind. Html, di akses 14

Juli 2010).

Artikel Tentang Wanita.,” Peluang Usaha Biodisel Biji Rambutan “,http:///I:/Peluang

Usaha Biodisel Biji Rambutan Artikel Tentang Wanita.htm diakses melalui internet 4

januari 2012

BPPT,2005”Kajian Prospek Pemanfaatan Biodiesel dan Bioetanol pada Sektor Transportasi

Di Indonesia”.

Budiyanto ,Krisno Agus,2002,Mikrobiolgi Dasar,pp 71-75,Universitas Muhammadiyah

Malang,Malang

Biji Rambutan,http://meyka.blogdetik.com/tag/manfaat-biji-rambutan/?l991101blog,

diakses melalui internet 20 januari 2012

Bioethanol-bijidurian, http://www.scribd.com/doc/61258078/bioethanol-bijidurian diakses

melalui internet 3 januari 2012

Bioetanol-Jerami, http://www.scribd.com/doc/61258078/bioethanol-jerami diakses melalui

internet 4 januari 2012

Distilasi , http://chemistry35.blogspot.com/2011/08/pengertian-destilasi.html, diakses melalui

internet 20 februari 2012

(52)

Program Studi Teknik Kimia

Fakultas Teknologi Industri-UPN” Veteran “Jatim 60

Fardiaz , Srikandi, 1992, Mikrobiologi Pangan, Edisi , pp 245-254, PT Gramedia Pustaka

Utama, Jakarta

Fermentasi, http://id.wikipedia.org/wiki/Fermentasi , diakses melalui internet 20 februari

2012

Fessenden and Fessenden,1986,Kimia Organik ,jilid 2,Jakarta,Gramedia

(http://digilib.itb.ac.id/gdl.php?mod=browse&op=read&id=jbptitbpp_gdl_annissawul.26

767 diakses melalui internet 27 januari 2012)

Fiesser dan Fisser,1963, Pengantar Kimia Organik, Dhiwantara, Bandung

Jenis – jenis Rambutan, http://cikempitz.blogspot.com/, diakses melalui internet 15 januari

2012

Kandungan Buah Rambutan, http://www.royyak.com/flora-fauna/kandungan-buah-rambutan

diakses melalui internet 9 januari 2012

Kirck Othmer, 1953, Encyclopedia of Chemical Technologi. 2nd edition Volume 10

Proses bioetanol, http://www.oocities.org/markal_bppt/publish/biofbbm/biindy.pdf , diakses

melalui internet 7 februari 2012

Rhonny dan Danang,2003,”Laporan Peneletian Pembuatan Bioetanol dari Kulit

Pisang”,Universitas Pembangunan Nasional,Yogyakarta

Winarno. F.G.,1994,Enzim Pangan, PT Gramedia Pustaka,Jakarta

Wikipedia , “Klasifikasi Rambutan”, http://id.wikipedia.org/wiki/Rambutan, diakses melalui

internet 6 januari 2012

Gambar

Tabel I.1.Kandungan Kulit Pisang :
Gambar II.2.Gambar Biji Rambutan
Gambar II.2.Gambar Saccharomyces Ceriviceae
Gambar II.3.Gambar Alat Destilasi
+7

Referensi

Dokumen terkait

Dari uraian diatas, maka saya tertarik untuk melakukan percobaan memanfaatkan limbah biji durian menjadi bioetanol dengan variasi pH 2 dan 4,5 pada proses fermentasi

Hasil hidrolisis dalam mengkonversi selulosa menjadi glukosa tertinggi sebesar 78,1 gr/L serta konsentrasi bioetanol tertinggi yaitu 5% (39,465 g/L) pada kecepatan 200 rpm di 96

Produksi bioetanol dari tanaman yang mengandung pati atau karbohidrat, dilakukan melalui proses konversi karbohidrat menjadi gula atau glukosa dengan beberapa

dan waktu fermentasi terhadap kadar bioetanol yang diperoleh. 2) Untuk memanfaatkan limbah nangka (biji nangka) untuk pembuatan. bioetanol sebagai energi alternatif dan menjadi

Hidrolisis merupakan proses pemecahan senyawa polisakarida di dalam biomassa lignoselulosa (selulosa dan hemiselulosa) menjadi monomer gula penyusunnya (glukosa

Hasil hidrolisis dalam mengkonversi selulosa menjadi glukosa tertinggi sebesar 78,1 gr/L serta konsentrasi bioetanol tertinggi yaitu 5% (39,465 g/L) pada kecepatan 200 rpm di 96

[7] berdasarkan hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa kadar bioetanol dari biji buah nangka (Artocarpus heterophyllus) dengan proses hidrolisis asam sulfat 1M

Cake maupun sirup glukosa dapat digunakan sebagai sumber bioetanol karena keduanya memiliki kadar glukosa yang cukup tinggi dan mampu diubah menjadi etanol oleh mikroba