1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1LATAR BELAKANG
Krisis energi ini mendorong pemerintah sumber enegi terbarukan dari komoditas perkebunan atau dikenal dengan bahan bakar nabati (BNN).Beberapa komoditas perkebunan yang potensial sebagai sumber BNN / biofuel adalah kelapa sawit, kelapa, jarak pagar, dan jarak kepyar.Selain itu memproduksi BBN dapat dilakukan dengan menggunakan kulit buah kakao yang menjadi limbah buangan setelah pengolahan. Limbah kakao tersebut tersedia sangat melimpah seiring dengan dikembangkannya kakao di Indonesia [1].
Limbah kulit buah cokelat didapatkan dari sisa pengambilan biji kakao. Limbah kulit buah kakao mempunyai kandungan serat kasar 39,45% dan glukosa 3,92%. Dengan adanya kandungan serat kasar tersebut dapat dimanfaatkan sebagai bahan baku untuk produksi bioethanol [2].
Proses hidrolisis dapat dilakukan dengan penambahan asam, seperti asam sulfat dan asam klorida. Selain itu, hidrolisis dapat dilakukan dengan menggunakan enzim yang sering disebut hidrolisis enzimatis..Keuntungan dari hidrolisis enzimatis yaitu dapat mengurangi penggunaan asam sehingga dapat meminimalisir efek negatif terhadap lingkungan.Namun, penggunaan enzim memerlukan biaya yang lebih mahal daripada asam.Untuk mengubah kulit buah kakao yang kaya akan selulosa menjadi etanol dapar dilakukan proses hidrolisis terlebih dahulu dengan penambahan asam seperti asam sulfat [3].
2
Penelitian-penelitian sebelumnya terkait pembuatan bioetanol diperlihatkanpada Tabel 1.1 berikut.:
Tabel 1.1 Penelitian Pendahulu tentang Produksi Bioetanol
Tahun Penelitian Referensi
2010 Pengaruh massa padatan pada hidrolisis bonggol pisang dengan katalis asam sulfat, glukosa terbanyak yang dapat terambil sebesar 13,080 gr/100ml pada suhu 120 oC, yaitu pada perbandingan padatan:air 1:5, dan waktu
reaksi 80 menit.
[5]
2010 Pengaruh massa padatan pada hidrolisis kulit buah kakao dengan katalis asam klorida, kadar glukosa sebesar 25,5 % ini diperoleh dengan menambahkan 25 gram limbah kulit buah cokelat kering ke dalam 700 ml H2O dengan pH 4.
[2]
2012 Pengaruh waktu fermentasi dan efektifitas adsorben dalam pembuatan bioetanol fuel grade dari limbah pod kakao (Theobroma Cacao) yang dilakukan pada kondisi variabel tetap H2SO4 2 N dan waktu hidrolisis 4 jam dengan suhu 100 oC didapatkan kadar boietanol sebesar 95,87 %.
[6]
2012 Pengaruh hidrolisis asam encer dan konsentrasi ragi tape terhadap produksi bioetanol dari kulit buah kakao
(Theobroma Cacao) tahap pretreatment dilakukan dengan hidrolisis ligniselulosa pada kulit buah kakao menggunakan HCl dengan variasi konsentrasi 1 N, 2 N, 3 N, 4 N dan 5 N. Dan tahap selanjutnya fermentasi hidrolisat menggunakan ragi tape. Hasil uji gula reduksi tertinggi didapatkan pada konsentrasi HCl 4 N yaitu 450,30 mg/ml.
3
2014 Biokonversi selulosa dari tongkol jagung menjadi alkohol dilakukan dengan hidrolisis pada suhu 100ºC selama 2 jam. Kemudian disaring untuk memisahkan filtrat dan residu.Alkohol yang dihasilkan pada hari 3 (2,08%), hari ke-5 (5,21%), hari ke 7 (5,21%), dan hari 9 (3,13%). Hasil spektrofotometer menunjukkan bahwa sampel yang dihasilkan dari fermentasi adalah alkohol, puncak muncul di wilayah 3.364,19 cm-1 dan wilayah 1.640,05 cm-1.
[8]
Berdasarkan penelitian penelitian diatas untuk melakukan hidrolisis dengan menggunakan asam sulfat H2SO4yaitu pada kondisi temperatur 100 °C dan watu hidrolisis selama 2 jam. Pada penelitian ini penulis ingin mengetahui pengaruh konsentrasi katalis dan perbandingan rasio kulit buah kakao terhadap kadar glukosa yang dihasilkan.
1.2PERUMUSAN MASALAH
Proses hidrolisis merupakan salah satu tahapan penting bagi keberhasilan produksi bioetanol dari kulit buah kakao. Banyaknya selulosa yang berhasil diuraikan menjadi glukosa pada proses hidrolis mempengaruhi hasil akhir yang berupa bioetanol.
1.3TUJUAN PENELITIAN
Adapun tujuan dari penelitian ini adalah :
1. Menghasilkan bioetanol dari dari bahan bakukulit buah kakao (Theobroma Cacao, L)melalui proses hidrolisis dan fermentasi.
2. Mengetahui pengaruhperbandingan massa bahan baku dan air, dan konsentrasi katalisterhadap kadar glukosa yang dihasilkan darikulit buah kakao
4 1.4MANFAAT PENELITIAN
Penelitian ini diharapkan dapat menghasilkan glukosayang berguna sebagai bahan baku untuk pembuatan bahan bakar alternatif. Selain itu juga dapat mengurangi limbah kulit buah kakao dan meningkatkan nilai ekonomis dari kulit buah kakao (Theobroma Cacao, L)yang merupakan limbah padat.
1.5RUANG LINGKUP PENELITIAN
Adapun ruang lingkup dari penelitian ini adalah :
1. Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Kimia Organik, Laboraturium Operasi Teknik Kimia, Laboraturium Kimia Analisa Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara, Medan.
2. Bahan baku untuk proses hidrolisis adalah kulit buah kakao (Theobroma Cacao, L), air dan asam sulfat (H2SO4). Reaksi hidrolisis kulit buah kakao
(Theobroma Cacao, L) dilangsungkan pada suhu 100 °C. Proses dilakukan dalam labu leher tiga yang dilengkapi dengan magnetic stirrer dengan kecepatan 350 rpm dengan memvariasikan tiga variabel seperti berikut : - Perbandingan berat padatan:air (w/v): - 1:10
- 1: 7,5 - 1: 5 - Konsentrasi asam sulfat (H2SO4) 2 M, 3 M, dan 4 M.
Sedangkan variabel tetap nya adalah : - Waktu hidrolisis120 menit.
- Suhu hidrolisis 100 °C. Analisis yang dilakukan adalah :
1. Analisis kadar gula reduksi Kualitatif
Uji Benedict
Uji Barfoed Uji Fehling Kuantitatif
