PENGARUH PENAMBAHAN UREA DAN LAMA FERMENTASI YANG BERBEDA TERHADAP KADAR BIOETANOL
DARI SAMPAH ORGANIK
SKRIPSI
Oleh: SITI MUSLIHAH
NIM.07620013
JURUSAN BIOLOGI
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS ISLAM NEGERI (UIN) MAULANA MALIK IBRAHIM MALANG
PENGARUH PENAMBAHAN UREA DAN LAMA FERMENTASI YANG BERBEDA TERHADAP KADAR BIOETANOL
DARI SAMPAH ORGANIK
SKRIPSI
DiajukanKepada : Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Islam Negeri (UIN) Maulana Malik Ibrahim Malang
UntukMemenuhi Salah Satu Persyaratan Dalam Memperoleh Gelar Sarjana Sains (S.Si)
Oleh: SITI MUSLIHAH
NIM.07620013
JURUSAN BIOLOGI
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS ISLAM NEGERI (UIN) MAULANA MALIK IBRAHIM MALANG
SURAT PERNYATAAN ORISINALITAS PENELITIAN
Saya yang bertandatangan di bawahini:
Nama : Siti Muslihah
NIM : 07620013
Fakultas/Jurusan : Sains dan Teknologi/ Biologi
JudulPenelitian : Pengaruh Penambahan Urea Dan LamaFermentasi Yang BerbedaTerhadap Kadar Bioetanol Dari Sampah Organik Menyatakan dengan sebenar-benarnya bahwahasil penelitian saya ini tidak terdapat unsur-unsur penjiplakan karya penelitian atau karya ilmiah yang pernah dilakukan atau dibuat oleh orang lain, kecuali yang secara tertulis dikutip dalam naskah ini dan disebutkan dalam sumber kutipan dan daftar pustaka.
Apabila ternyata hasil penelitian ini terbukti terdapat unsur-unsur jiplakan, maka saya bersedia untuk mempertanggungjawabkan, serta diproses sesuai peraturan yang berlaku.
Malang, Januari 2012 Yang MembuatPernyataan,
SitiMuslihah NIM. 07620013
KaryaKecil Ini Kupersembahkan
Untuk Semua Insan Yang Mencintai
Ilmu dan Mengagungkan Ilmu.
Semoga Tulisan Ini dapat
Bermanfaat Bagi Semua.
MOTTO:
HARI INI ADALAH IMPIAN HARI KEMARIN
HARI ESOK ADALAH IMPIAN HARI INI
Barang siapa mengerjakan kebaikan seberat dzarah,
niscaya dia akan melihat kebaikanya (Al-Zalzalah:7)
KATA PENGANTAR
Assalamualaikum Wr. Wb
Alhamdulilllah, puji syukur kehadirat Allah SWT karena atas rahmat dan inayah-Nya, penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan judul “PENGARUH PENAMBAHAN UREA DAN LAMA FERMENTASI YANG BERBEDA
TERHADAP KADAR BIOETANOL DARI SAMPAH ORGANIK”.
Shalawat dan salam semoga tetap terlimpahkan kepada Nabi Muhammad SAW serta pengikutnya sampai akhir zaman. Atas segala bimbingan, petunjuk, dan saran-saran selama masa pendidikan maupun selama penyusunan skripsi ini, maka sebagai ungkapan rasa hormat yang tulus pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :
1. Prof. Dr. H. Imam Suprayogo, selaku Rektor Universitas Islam Negeri Maulana Malik Ibrahim Malang.
2. Prof. Drs. H. Sutiman Bambang Sumitro, Su., D.Sc Selaku Dekan Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Islam Negeri Maulana Malik Ibrahim Malang.
3. Dr. Eko Budi Minarno, M.Pd, Selaku Ketua Jurusan Biologi Universitas Islam Negeri Maulana Malik Ibrahim Malang.
4. Dwi Suheriyanto, M.P, Selaku Dosen Pembimbing yang dengan sabar telah membimbing dan meluangkan waktu, tenaga dan pikiran disela-sela
kesibukannya untuk memberikan arahan kepada penulis dalam menyelesaikan skripsi.
5. Romaidi, M.Si selaku Dosen Pembimbing Agama yang telah memberikan bimbingan kepada penulis dalam menyelesaikan skripsi ini dalam Integrasi Sains dan Agama.
6. Dr. Hj. Ulfah utami, M.Si selaku dosen wali serta para dosen di Jurusan Biologi yang telah ikhlas memberikan ilmu pengetahuannya kepada penulis. 7. Anik Maunatin, M.P yang telah memberikan bantuan dan arahan kepada
penulis selama penelitian sehingga dapat terselesaikan dengan baik.
8. Sembah sujud dan bakti ananda kepada Ibu dan Bapak tercinta, kakak-kakakku serta segenap keluarga yang dengan penuh keikhlasan memberikan do’a, motivasi, dan memberikan bantuan moril maupun materil yang tak terhingga demi terselesaikannya studi di perguruan tinggi ini.
9. Sahabatku seperjuangan team Bioetanol (Umi dan Cici) terima kasih atas motivasi, kerjasama dan kekompakan kalian semoga ilmu yang kita dapatkan bermanfaat dunia dan akhirat.
10.Segenap laboran Biologi (mas Basyar, mbak Retno, mas Ismail dan mas Sholeh) dan laboran Kimia (mas Abi, mbak Susi, mas Taufik, mbak Rika dan mbak Mei) terima kasih atas bantuannya selama ini dan dorongan semangatnya semoga kesuksesan menyertai kalian.
11.Teman‐teman biologi yang tidak bisa penulis sebutkan satu persatu khususnya IKABIO 2007 yang memberikan semangat dan dukungan selama masa perkuliahan sampai terselesaikannya skripsi ini.
12.Untuk semua pihak yang telah memberikan do’a, semangat, motivasi, saran dan pemikiran sehingga skripsi ini dapat terselesaikan dengan baik
Hanya do’a yang penulis panjatkan semoga pihak yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan skripsi ini mendapatkan balasan yang berlipat ganda dari Allah SWT, amin.
Akhir kata, besar harapan penulis semoga skripsi ini memberikan manfaat khususnya bagi penulis dan umumnya bagi siapa saja yang membaca serta bagi perkembangan ilmu pengetahuan.
Wassalamu’alaikum Wr.Wb
Malang, Januari 2012
Penulis
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR ... i
DAFTAR ISI ... iv
DAFTAR TABEL ... vi
DAFTAR GAMBAR ... vii
DAFTAR LAMPIRAN ... viii
ABSTRAK ... ix BAB I PENDAHULUAN ... 1 1.1Latar belakang ... 1 1.2Rumusan masalah... 6 1.3Tujuan penelitian ... 6 1.4Manfaat penelitian ... 7 1.5Hipotesis ... 7 1.6Batasan masalah ... 7
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... 8
2.1 Bioetanol (C2H5OH) ... 8
2.2 Sampah Organik ... 11
2.3 Fermentasi ... 13
2.5Ragi ... 18
2.5 Peranan Mikroba Ragi Tape dalam Proses Fermentasi... 24
2.6Kajian KeislamanTentang Pemanfaatan Sampah ... 26
BAB III METODE PENELITIAN ... 35
3.1Waktu dan Tempat ... 35
3.2Bahan dan Alat ... 35
3.2.1 Bahan... 35 3.2.2 Alat ... 35 3.3Variabel Penelitian ... 36 3.4Rancangan Penelitian ... 36 3.5Tahapan Penelitian ... 37 3.6 Cara Kerja ... 37 3.6.1 Preparasi Sampel ... 37 3.6.2 Aktivasi Ragi ... 38 3.6.3 Proses Fermentasi ... 38 3.6.4 Pengukuran pH ... 39
3.6.5 Pengukuran Kadar Gula Reduksi ... 39
3.6.5.1Pembuatan Kurva Standar Glukosa ... 39
3.6.5.2Penentuan Kadar Gula Reduksi ... 39
3.6.6 Proses Destilasi ... 40
3.6.7 Penentuan Kadar bioethanol dengan Piknometer ... 40
3.7 Analisa Data ... 41
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ... 42
4.1 Pengaruh Lama Fermentasi dan Variasi Kadar Urea terhadap pH Setelah Fermentasi ... 42
4.2 Pengaruh Lama Fermentasi dan Variasi Kadar Urea terhadap Kadar Gula Reduksi Setelah Fermentasi ... 45
4.3 Pengaruh Lama Fermentasi dan Variasi Kadar Urea terhadap Kadar Bioetanol dari Sampah Organik ... 50
4.4 Interelasi Ayat-Ayat Kauniyah dengan Hasil Penelitian ... 57
BAB V PENUTUP ... 61 5.1 Kesimpulan ... 61 5.2 Saran ... 62 DAFTAR PUSTAKA ... 63 LAMPIRAN-LAMPIRAN ... 68 v
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Peranan Mikroba Ragi Tape dalam Proses Fermentasi ... 25 Tabel 3.1 Kombinasi Perlakuan Lama Fermentasi dan Variasi
Kadar Urea Terhadap Kadar Bioetanol dari Sampah Organik ... 37 Tabel 4.1 Pengaruh Lama FermentasiTerhadap pH Setelah Fermentasi ... 42 Tabel 4.2 Pengaruh Variasi Kadar Urea Terhadap pH Setelah Fermentasi ... 44 Tabel 4.3 Pengaruh Lama Fermentasi Terhadap Kadar Gula Reduksi (%)
Setelah Fermentasi ... 45 Tabel 4.4 Pengaruh Variasi Kadar Urea Terhadap Kadar Gula Reduksi (%)
Setelah Fermentasi ... 47 Tabel 4.5 Interaksi Pengaruh Lama Fermentasi dan Variasi Kadar Urea
Terhadap Kadar Gula Reduksi (%) Setelah Fermentasi ... 49 Tabel 4.6 Pengaruh Lama Fermentasi Terhadap Kadar Bioetanol (%) ... 50 Tabel 4.7 Pengaruh Variasi Kadar Urea Terhadap Kadar Bioetanol (%) ... 52 Tabel 4.8 Interaksi Pengaruh Lama Fermentasi dan Variasi Kadar Urea
Terhadap Kadar Bioetanol (%) ... 54
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Proses Fermentasi Alkohol... 15 Gambar 2.2 Kurva Fase Pertumbuhan Mikroba ... 21 Gambar 4.8 Grafik Hubungan antara Lama Fermentasi dan Variasi
Kadar Urea Terhadap Kadar Bioetanol Hasil Fermentasi ... 74
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Data Hasil Penelitian ... 68
Lampiran 2.Hasil AnalisisVariansi (Anava) Faktorial... 71
Lampiran 3.Foto-FotoHasil Penelitian ... 72
Lampiran 4.Diagram Alir Penelitian ... 74
Abstrak
Muslihah, Siti. 2012. Pengaruh Penambahan Urea dan Lama Fermentasi yang Berbeda Terhadap Kadar Bioetanol dari Sampah Organik. Skripsi. Jurusan Biologi, Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Islam Negeri (UIN) Maulana Malik Ibrahim Malang. Pembimbing 1: DwiSuheriyanto, M.P. Pembimbing 2: Romaidi, M.Si
Kata Kunci: Bioetanol, Sampah Organik, Urea, Fermentasi
Bioetanol merupakan satu diantara bahan bakar nabati yang berpotensi digunakan sebagai alternatif pengganti bahan bakar fosil. Bahan baku bioetanol yang telah berkembang di Indonesia umumnya berasal dari bahan pangan. Hal ini tentunya akan menimbulkan masalah baru terkait dengan pemenuhan kebutuhan pangan. Oleh karena itu perlu bahan baku pengganti selain dari bahan pangan. Sampah organik mengandung karbohidrat (pati, selulosa, hemiselulosa dan gula sederhana) sehingga berpotensi digunakan sebagai bahan baku bioetanol. Dengan dihasilkannya bioetanol diharapkan dapat meningkatkan daya guna sampah organik menjadi sesuatu yang jauh lebih bermanfaat. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh penambahan urea dan lama fermentasi yang berbeda terhadap kadar bioetanol dari sampah organik.
Penelitian dilaksanakan pada bulan Juni sampai dengan November 2011 di Laboratorium Biokimia Jurusan Biologi dan Laboratorium Kimia Organik Jurusan Kimia Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Islam Negeri Maulana Malik Ibrahim Malang. Rancangan penelitian yang digunakan dalam penelitian ini adalah rancangan acak kelompok (RAK) pola faktorial dengan 16 perlakuan dan 3 kali ulangan sehingga diperoleh 48 unit percobaan. Faktor pertama adalah lama fermentasi yang terdiri dari 4 taraf perlakuan yaitu: lama fermentasi 48, 96, 144 dan 192 jam. Faktor kedua adalah kadar urea yang terdiri dari 4 taraf perlakuan yaitu: tanpa urea, urea 2 g/l, urea 4 g/l dan urea 6 g/l. Data yang diperoleh di análisis dengan anava dua arah (Two Way), jika ada perbedaan pada lama fermentasi dan variasi kadar urea maka dilakukan uji DMRT dengan taraf alpha 5 %.
Hasil penelitian menunjukkan penambahan urea dan lama fermentasi yang berbeda berpengaruh nyata terhadap kadar bioetanol dari sampah organik. Kadar bioethanol tertinggi yaitu 2,01 % diperoleh pada lama fermentasi 96 jam dengan penambahan urea 4 g/l.
Abstract
Muslihah, Siti. 2012. The Influence of Addition of Urea And Different Fermentation Periods on Levels of Bioethanol From Organic Waste. Thesis, Department of Biology, Faculty of Science and Technology of State Islamic University (UIN) Maulana Malik Ibrahim Malang. Advisor 1: DwiSuheriyanto,M.P. Advisor 2: Romaidi, M.Si.
Keywords: Bioethanol, Organic Waste, Urea, Fermentation
Bioethanol is one of the biofuels that could potentially be used as an alternative to fossil fuels. The raw material of bioethanol that has grown in Indonesia is generally derived from foodstuffs. This is certainly going to raise new problems related to the fulfillment of food needs. Therefore it is necessary to substitute raw materials aside from foodstuffs. Organic waste consist of carbohydrates (starch, cellulose, hemicellulose and simple sugar) that could potentially be used as raw material for bioethanol. The production of bioethanol is expected to increase the usability of organic waste into something much more useful. This research aims at determining the influence of addition of urea and different fermentation periods on levels of bioethanol from organic waste.
This research was conducted in June to November 2011 in the Laboratory of Biochemistry of Biology Department and Laboratory of Organic Chemistry Department of Chemistry Faculty of Science and Technology of State Islamic University of Maulana Malik Ibrahim Malang. The research design used in this study is a randomized design group (RAK) factorial pattern with 16 treatments and 3 replications in order to obtain 48 units of the experiment.The first factor is the fermentation period that consists of four standard of treatments: 48, 96, 144 and 192 hours. The second factor is the level of urea which consists of four standard of treatment: without urea, urea 2 g / l, urea 4 g / l and urea 6 g / l. The data obtained were analyzed by two-way anava, if there is a difference in the fermentation period and urea levels of variation then it was continued with DMRT test with alpha level of 5%.
The research results showed that the addition of urea and different fermentation period significantly affect toward levels of bioethanol from organic waste. The highest levels of bioethanol is 2,01% it is at 96 hours fermentation period with the addition of urea 4 g/ l.
