LAPORAN
TEKNOLOGI PENGOLAHAN
BAHAN BAKAR NABATI
“FERMENTASI dan DESTILASI NIRA TEBU”
Pembimbing : Yuana Susmiati, S.TP, MSi
Oleh :
1. Nabella Doris Tiyas Putri (B42120036) 2. Nindi Tya Rahma (B42120084) 3. Hasan Bassrih Putra (B42120046) 4. Edwin Dwi Hariono (B42120097) 5. Bagus Janu Tri Wahono (B42120106)
PROGRAM STUDI TEKNIK ENERGI TERBARUKAN JURUSAN TEKNIK
BAB I PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Salah satu energi yang dapat dikembangkan sebagai energi alternatif pengganti bahan bakar fosil adalah bioethanol. Bioethanol adalah energi yang bersumber dari bahan nabati (bahan bakar nabati) yang berupa alkohol.
Bioethanol berpotensi besar dikembangkan di indonesia dikarenakan limbah organik di indonesia sangat banyak dan hanya sedikit yang memanfaatkannya sebagai bahan daur ulang atau sebagainya.
Biethanol merupakan salah satu potensi besar untuk dikembangkan di indonesia. Bukan hanya cara pembuatannya yang mudah, tetapi bahan bakunya yang mudah didapat dan tersedia banyak, juga biaya pembuatan yang relatif tidak mahal atau terjangkau.
Proses pembuatan bioethanol memiliki beberapa tahapan yaitu hidrolisis, fermentasi dan destilasi. Hidrolisis adalah pemecahan bahan dasar karbohidrat atau gula dengan enzim atau asam. Fermentasi adalah prosespengubahan bahan dasar menjadi suatu produk oleh mikroba. Dan destilasi adalah pemurnian atau pemisahan bioethanol dari air yang maasih berikatan erat di dalam ethanol.
1.2. Tujuan
Tujuan dari dilakukannya percobaan ini adalah :
1. Diharapkan mahasiswa dapat mengerti tentang proses fermentasi dalam pembuatan bioethanol.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Fermentasi
Fermentasi adalah proses mengubah bahan dasar menjadi suatu produk oleh mikroba. Aplikasi proses fermentasi terdiri dari beberapa tahap yaitu formulasi medium, sterilisasi, produksi starter, pemeliharaan pertumbuhan organisme, pemanenan dan pemurnian produk.
Fermentasi pada produksi bioethanol dimaksutkan untuk mengubah glukosa menjadi ethanol dengan menggunakan ragi. Produksi ethanol dari substrat gula oleh khamir merupakan proses fermentasi dengan kinetika sederhana, karena hanya melibatkan satu fasa pertumbuhan dan produksi.
Salah satu faktor yang mempengaruhi pertumbuhan produksi bioethanol adalah penghambatan pada proses metabolisme khamir oleh tingginya konsentrasi gula pada substrat dan sebagai produk akhir. Pada umumnya konsentrasi gula pada substrat berkisar 16-18%.
2.2. Destilasi
. Destilasi adalah suatusuatu metode pemisahan bahan kimia berdasarkan perbedaan titik didih. Dalam proses destilasi, campuran zat dididihkan sehingga menguap dan uap ini kemudian didinginkan kembali dalam bentuk cairan. Zat yang memiliki titik didih rendah akan menguap terlebih dahulu.
Metode ini merupakan unit operasi kimia jenis perpindahan massa. Penerapan proses ini didasarkan pada teori bahwa pada suatu larutan masing-masing komponen akan menguapa sesuai titik didihnya. Model ideal destilasi didasarkan pada hukum raoult dan hukum dalton.
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
3.1. Pelaksanaan Praktikum
Hari : Selasa, 30 September 2014 Waktu : 13.00 – 17.00 WIB
Tempat Pelaksanaan : Laboratorium TET
3.2. Alat dan Bahan 3.2.1.Alat
Alat yang digunakan antara lain, ceret, gelas ukur, timbangan analitis, pipet, labu elenmeyer, pengaduk, kompor, timba, water bath, refractometer.
3.2.2.Bahan
Bahan yang digunakan antara lain nira tebu, air, NPK, urea, ragi roti (fermipan).
3.3. Prosedur Kerja
3.3.1.Percobaan 1 (Fermentasi Nira Tebu)
1. Siapkan alat dan bahan.
2. Pencampuran nira murni dengan nira imbibisi sebagai substrat. 3. Perhitungan nilai brix dan pH.
4. Pembuatan mikroba dengan ragi roti (fermipan) yang ditambah dengan air hangat dan nutrisi dengan urea dan NPK.
5. Penambahan substrat dengan mikroba dan nutrisi. 6. Diamkan substrat sampai 72-96 jam.
3.3.2.Percobaan 2 (Destilasi Nira Tebu) 1. Siapkan alat dan bahan.
2. Perhitungan nilai brix dan pH.
3. Masukkan substrat ke dalam destilator dan panaskan sampai titik didih stabil dari etanol yaitu 78’ C.
4. Diamkan sampai beberapa hari sampai bioethanol terbentuk.
BAB IV PEMBAHASAN
4.1. Hasil Dan Data
4.1.1. Percobaaan 1 (Fermentasi Nira Tebu)
Tabel Data
No Bahan Nilai Brix Volume Substrat Nilai pH
1 Nira Imbibisi 15% 18990 ml 5
Untuk melakukan proses fermentasi nira tebu, dilakukan beberapa proses. Proses tersebut antara lain :
1. Pencampuran nira murni dengan nira imbibisi.
Untuk memperoleh volume substrat yang lebih banyak sehingga dilakukan pencampuran antara nira murni dengan nira imbibisi. Total volume substrat yang diperoleh dari pencampuran ini adalah 18990 ml.
2. Perhitungan nilai brix dan pH.
Sebelum memulai fermentasi, terlebih dahulu substrat diukur nilai brix dan pHnya. Dari pengukuran yang dilakukan, nilai brix substrat adalah 15% dan pHnya 5.
3. Penambahan Mikroba dan nutrisi.
Untuk melakukan fermentasi, dibutuhkan mikroba dan nutrisi untuk mikroba agar dapat hidup. Dari percobaan yang dilakukan, pembuatan mikroba dengan ragi roti (fermipan) dan nutrisinya urea dan NPK.
Perhitungan :
Untuk mikroba dari ragi roti (fermipan) : Mikroba = 0.5% x 15% x 18990 ml
= 14.2425 gram.
Untuk nutrisi urea :
= 0.5% x 15% x 18990 ml = 14.2425 gram.
Untuk nutrisi NPK :
= 0.06% x 15% x 18990 ml = 1.7 gram.
4. Untuk menumbuhkan mikroba dari fermipan, siapkan air hangat dengan suhu 40◦ C didalam gelas ukur atau ceret sebanyak 1000 ml, lalu campurkan fermipan dengan air hangat. Aduk dan tutup, tunggu sampai 10 menit.
5. Penambahan substrat dengan mikroba dan nutrisi.
6. Setelah 72 jam, substrat yang telah difermentasi akan menghasilkan bioethanol, dan dapat diketahui dengan mencium aroma substrat, jika berbau seperti alkohol (seperti tape) maka bahan tersebut mengandung bioethanol. Dari percobaan yang dilakukan, setelah difermentasi substrat memiliki nilai brix 4% dan pHnya turun dari 5 ke 4. Substrat juga berbau alkohol dan terbentuk busa dipermukaan substrat yang menandakan bahwa mikroba berkembang biak dan menghasilkan bioethanol.
4.1.2. Percobaaan 2 (Destilasi Nira Tebu)
Tabel Data
No Bahan Nilai Brix Volume Substrat Nilai pH
1 Nira Imbibisi 4% 18990 ml 4
Untuk melakukan proses Destilasi nira tebu, dilakukan beberapa proses. Proses tersebut antara lain :
1. Perhitungan nilai brix dan pH.
2. Menyiapkan substrat hasil fermentasi.
3. Lakukan proses destilasi dengan suhu 78’ C selama beberapa waktu. Dikarenakan titik suhu etanol adalah 78’C, diharapkan etanol dapat teruapkan dan air tidak (sedikit sekali menguap) karena titik didih air adalah 100’C.
4. Proses destilasi pertama dilakukan 17 jam 1 menit dan menghasilkan etanol sebanyak 220 ml kadar 70% dengan suhu 78’C dan destilasi kedua dilakukan 46 jam 30 menit dan menghasilkan etanol sebanyak 450 ml dengan kadar 64% dengan suhu 80’C. Tetesan etanol keluar pertama kali setelah 27 menit 36 detik.
No Destilasi Ke- Waktu Volume Kadar Etanol
1 1 15.29-08.30 220 ml 70% 2 2 08.30-07.00 450 ml 64%
4.1.3. Hasil dan Pembahasan
4.1.3.1. Percobaan 1 (Fermentasi Nira Tebu)
menghasilkan bioethanol. Dengan hasil tersebut, percobaan fermentasi dianggap berhasil dan dapat dilanjutkan pada proses selanjutnya yaitu destilasi.
4.1.3.2. Percobaan 2 (Destilasi Nira Tebu)
BAB V KESIMPULAN
Dari percobaan pembuatan bioethanol yang telah dilakukan, dapat disimpulkan bahwa :
1. Percobaan 1 (Fermentasi Nira Tebu)
Hasil dari percobaan yang dilakukan, substrat nira tebu yang sudah di fermentasi selama 48 jam, memiliki nilai brix 4% yang artinya semakin sedikit nilai brix setelah difermentasi menunjukkan semakin banyak bioethanol yang terbentuk dan pHnya turun dari 5 ke 4. Substrat nira tebu juga berbau alkohol dan terbentuk busa dipermukaan
substrat yang menandakan bahwa mikroba berkembang biak dan menghasilkan bioethanol. Dengan hasil tersebut, percobaan fermentasi dianggap berhasil dan dapat dilanjutkan pada proses selanjutnya yaitu destilasi.
2. Percobaan 2 (Destilasi Nira Tebu)
