1
PENGARUH LAMA HIDROLISIS SELULOSA TONGKOL JAGUNG (Zea mays) DENGAN HCl 1% TERHADAP
KADAR GLUKOSA UNTUK PEMBUATAN BIOETANOL
SKRIPSI
ADYTIA ANGGARA PUTRA 140822025
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN 2016
2
PENGARUH LAMA HIDROLISIS SELULOSA TONGKOL JAGUNG (Zea mays) DENGAN HCl 1% TERHADAP
KADAR GLUKOSA UNTUK PEMBUATAN BIOETANOL
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains
ADYTIA ANGGARA PUTRA 112401082
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN 2016
3
PERSETUJUAN
Judul : PENGARUH LAMA HIDROLISIS SELULOSA
TONGKOL JAGUNG (Zea mays) DENGAN HCl
1% TERHADAP KADAR GLUKOSA UNTUK PEMBUATAN BIOETANOL
Nama : ADYTIA ANGGARA PUTRA
Nomor Induk Mahasiswa : 140822025
Program Studi : SARJANA (S1) KIMIA
Departement : KIMIA
Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN
ALAM (FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Disetujui di Medan, Juni 2016
Komisi Pembimbing Pembimbing 2
Dra. Emma Zaidar, M.Si NIP : 195509181987012001
Pembimbing 1
Dr. Rumondang Bulan, MS NIP : 195408301985032001
Diketahui/Disetujui Oleh
Departemen Kimia FMIPA USU Ketua,
Dr. Rumondang Bulan, MS NIP : 195408301985032001
iii
4
PERNYATAAN
PENGARUH LAMA HIDROLISIS SELULOSA TONGKOL
JAGUNG (
Zea mays
) DENGAN HCl 1% TERHADAP
KADAR GLUKOSA UNTUK PEMBUATAN
BIOETANOL
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, Juni 2016
ADYTIA ANGGARA PUTRA 140822025
iv
5
PENGHARGAAN
Bismillahirrohmaanirrohim..
Alhamdulillah, segala Puji dan Syukur Penulis ucapkan atas kehadirat Allah SWT yang telah memberikan Rahmat dan karunia-Nya sehingga Penulis dapat menyelesaikan skripsi ini.
Dalam hal ini penulis ucapkan terima kasih dan penghargaan kepada kedua orangtua tercinta, ayahanda Junaedi dan Ibunda Heru Sunarni yang dengan doa, semangat dan dukungannya yang sangat besar serta selalu mendampingi penulis demi terselesaikannya skripsi ini. Terima kasih kepada kakak saya tercinta Siska Anggraeni dan adek tercinta Muhammad Rafif akmal yang telah memberikan semangat serta membantu penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.
Terima kasih kepada ibu Dr. Rumondang Bulan, MS selaku dosen pembimbing I dan Ketua Departemen Kimia dan Ibu Dra. Emma Zaidar, M.Si selaku Dosen pembimbing II, yang telah dengan sabar membantu, mengarahkan dan membimbing Penulis dalam mengerjakan penelitian dan menyelesaikan skripsi ini. Terima kasih kepada Bapak Dr. Darwin Yunus Nasution, M.S selaku koordinator kimia ekstensi, dan seluruh staf Dosen pengajar Jurusan Kimia FMIPA USU yang telah banyak memberikan ilmu yang bermanfaat bagi penulis.
Terima kasih kepada sahabat-sahabat penulis jurusan ekstensi kimia FMIPA USU angkatan 2014 atas bantuan dan motivasi yang diberikan dan atas kebersamaannya selama ini. Terima kasih kepada rekan-rekan di Laboratorium Biokimia FMIPA USU yang banyak membantu dan juga terima kasih kepada semua pihak yang tak bisa disebutkan satu-persatu disini yang telah banyak membantu, mendoakan dan menyemangati penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.
Akhirnya Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu Penulis mengharapkan saran dan masukan yang bersifat membangun dari semua pihak demi terciptanya kesempurnaan dari skripsi ini, dan semoga Allah SWT membalas semua kebaikan kita dan memberikan kebahagian bagi kita semua. Amin.
Medan, Juni 2016
Penulis
6
ABSTRAK
Telah dilakukan penelitian tentang pengaruh lama hidrolisis terhadap kadar bioetanol dari glukosa hasil hidrolisis selulosa tongkol jagung dengan HCl 1%. Isolasi selulosa dari tongkol jagung dengan berat yang diperoleh 18,31 g. Selulosa yang diperoleh dihidrolisis dengan HCl 1% dengan variasi lama hidrolisis 90, 120, dan 150 menit untuk menghasilkan glukosa yang dianalisa dengan metode Luff-Schoorl. Kadar glukosa yang diperoleh 7.37%, 9.2% dan 6.64%. Dari hasil penelitian didapatkan bahwa yield bioetanol tertinggi diperoleh pada hidrolisis 120 menit dengan berat ragi roti 7 g dan lama fermentasi 6 hari sebesar 8,2%. Analisis kemurnian bioetanol menggunakan kromatografi gas dengan hasil kemurnian 99,53%.
Kata kunci: tongkol jagung, selulosa, hidrolisis, glukosa, dan bioetanol
7
THE EFFECT OF TIME CELLULOSE CORN COB (
Zea mays
)
HYDROLYSIS WITH HCl 1% ON GLUCOSE LEVELS
TO MAKE BIOETHANOL
ABSTRACT
Have been done research about influence of hydrolysis time on bioethanol of hydrolysis glucose from cellulose corn cobs by HCl 1%. Cellulose insulation on baby corn cob with weight obtained 18.21 g. The cellulose obtained is hydrolyzed by HCl 1% with a variation of hydrolysis time 90, 120, and 150 minutes to produced glucose was analyzed by the Luff-Schoorl method. Glucose levels were obtained 7.37%, 9.2% and 6.64%. The result showed that the highest of bioethanol yield at hydrolysis time of 120 minutes with a weight of 7 g of baker's yeast and fermentation time 6 days is 8.2%. The results of analysis bioethanol using gas chromatography with a purity of bioethanol 99.5%.
Keywords: Corn cobs, cellulose hydrolysis, glucose, and bioethanol
8
DAFTAR ISI
Persetujuan Pernyataan Penghargaan Abstrak Abstract Daftar Isi Daftar Tabel Daftar Gambar Daftar Lampiran
iii
1.4. Tujuan Penelitian
1.5. Manfaat Penelitian
1.6. Lokasi Penelitian
1.7. Metodologi Penelitian
1 2.2. Karbohidrat
2.2.1. Selulosa
2.2.2. Sifat-sifat Selulosa 2.2.3. Hidrolisis Selulosa 2.2.4. Glukosa
2.3. Analisa Kualitatif dan Kuantitatif Gula Pereduksi 2.3.1. Analisa Kualitatif Gula Pereduksi
2.3.2. Analisa Kuantitatif Gula Pereduksi 2.4. Fermentasi
Bab III Metodologi Penelitian 22
3.1. Alat dan Bahan 3.1.1. Alat-alat 3.1.2. Bahan-bahan
3.2. Pembuatan Larutan Pereaksi 3.2.1. Larutan HCl 1%
9 3.3. Prosedur Penelitian
3.3.1. Isolasi Selulosa dari Tongkol Jagung Muda
3.3.2. Hidrolisis Selulosa Menjadi Glukosa dan Uji Kualitatif Glukosa
3.3.3. Analisa Kandungan Glukosa
3.3.4. Fermentasi Glukosa Menjadi Etanol
3.3.5. Pemisahan Bioetanol dari Hasil Fermentasi 3.4. Bagan Penelitian
3.4.1. Isolasi Selulosa Tongkol Jagung Muda
3.4.2. Hidrolisis Selulosa Menjadi Glukosa dan Uji Kualitatif Glukosa
3.4.3. Pembuatan Larutan Fermentasi
3.4.4. Pemisahan Bioetanol dari Hasil Fermentasi dan Uji Kuantitatif Bioetanol
Bab IV Hasil dan Pembahasan
4.1. Hasil Penelitian 4.2. Pembahasan
4.2.1. Isolasi Selulosa Tongkol Jagung Muda 4.2.2. Hidrolisis Selulosa Tongkol Jagung Muda 4.2.3. Analisis Kadar Gula Reduksi
Bab V Kesimpulan dan Saran
5.1. Kesimpulan 5.2. Saran
Daftar Pustaka Lampiran
10
DAFTAR TABEL
Tabel 4.1.
Tabel 4.2.
Tabel 4.3.
Tabel 4.4.
Tabel 4.5.
Tabel 4.6.
Hasil Isolasi Selulosa Tongkol Jagung
Data FTIR Selulosa Tongkol Jagung
Hasil Analisis Kualitatif Kadar Glukosa dari Hasil Hidrolisis
Hasil Analisis Kuantitatif Kadar Glukosa dari Hasil Hidrolisis
Hasil Analisis Kualitatif Etanol
Hasil Analisis Kuantitatif Etanol dengan Kromatografi Gas
32
33
33
33
34
34
11
DAFTAR GAMBAR
Gambar 4.1.
Gambar 4.2.
Gambar 4.3.
Gambar 4.4.
Spektrum FTIR Selulosa Tongkol Jagung
Kurva Hasil Analisa Kuantitatif Kadar Glukosa dari Hasil Hidrolisis
Kurva Hasil Analisa Rendemen Etanol
Kurva Hasil Analisa Kadar Etanol
32
36
38
38
12
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1.
Lampiran 2.
Lampiran 3.
Lampiran 4.
Lampiran 5.
Lampiran 6.
Lampiran 7.
Data perhitungan kadar glukosa
Angka tabel Penetapan Kadar Glukosa Menurut Luff-Schoorl
Data perhitungan yield bioetanol
Perhitungan Konversi Glukosa Menjadi Etanol
Gambar proses pembuatan selulosa
Gambar Pengujian Glukosa
Gambar proses fermentasi dan proses pemurnian bioetanol 43
44
45
46
48
49
50
