STUDI FERMENTASI PEMBUATAN ETANOL DARI KULIT ARI KEDELAI OLEH Saccharomyces cerevisiae (KAJIAN ph DAN SUHU FERMENTASI) S K R I P S I

(1)

STUDI FERMENTASI PEMBUATAN ETANOL DARI KULIT

ARI KEDELAI OLEH

Saccharomyces cerevisiae

(KAJIAN pH DAN SUHU FERMENTASI)

S K R I P S I

Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknologi Pertanian Pada Jurusan Ilmu Dan Teknologi Pangan Fakultas

Pertanian Peternakan Universitas Muhammadiyah Malang

Oleh:

MUHAMMAD IRFAK

08730016

JURUSAN ILMU DAN TEKNOLOGI PANGAN

FAKULTAS PERTANIAN PETERNAKAN

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG

(2)

HALAMAN PENGESAHAN

Judul :STUDI FERMENTASI PEMBUATAN ETANOL DARI KULIT ARI KEDELAI OLEHSaccharomyces cerevisiae (KAJIAN PH DAN SUHU FERMENTASI)

Nama : Muhammad Irfak NIM : 08730016

Jurusan : Ilmu dan Teknologi Pangan Fakultas : Pertanian Peternakan

Skripsi ini telah diterima sebagai salah satu persyaratan Untuk memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pertanian

pada Jurusan Ilmu dan Teknologi Pangan Fakultas Pertanian Peternakan Universitas Muhammadiyah Malang

Mengesahkan,

Dekan Ketua Jurusan,

Dr. Ir. Damat, MP Ir. Sukardi, MP

(3)

HALAMAN PERSTUJUAN DEWAN PENGUJI

Judul :STUDI FERMENTASI PEMBUATAN ETANOL DARI KULIT ARI KEDELAI OLEHSaccharomyces cerevisiae (KAJIAN pH DAN SUHU FERMENTASI)

Telah dipertahankan dan Dinyatakan Lulus oleh Dewan Penguji Pada Agustus 2012

Dewan Penguji :

Penguji I Dr. Ir. Elfi Anis Saati, MP

Tanggal : …………..

Penguji II Drs. Mujianto, MP

Tanggal : ...

Penguji III Prof. Dr. Ir. Noor Harini, MS

Tanggal : …………..

Penguji IV Moch. Wachid, STP, MSc

(4)

HALAMAN PERSETUJUAN DOSEN PEMBIMBING

Judul :STUDI FERMENTASI PEMBUATAN ETANOL DARI KULIT ARI KEDELAI OLEH Saccharomyces cerevisiae (KAJIAN PH DAN SUHU FERMENTASI)

Diajukan untuk dipertanggungjawabkan dihadapan Dewan Penguji Guna memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pertanian Strata Satu (S1) Pada Jurusan Ilmu dan Teknologi Pangan Fakultas Pertanian Peternakan

Universitas Muhammadiyah Malang

Menyetujui,

Pembimbing I Pembimbing II

Prof.Dr.Ir.Noor Harini. MS M. Wachid,STP.MSc

(5)

SURAT PERNYATAAN

Saya yang bertanda tangan di bawah ini: Nama : Muhammad Irfak NIM : 08730016

Fakultas/Jurusan : Pertanian Peternakan/ Ilmu dan Teknologi Pangan

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG

Menyatakan bahwa Skripsi yang berjudul “STUDI FERMENTASI PEMBUATAN ETANOL DARI KULIT ARI KEDELAI OLEH Saccharomyces cerevisiae(KAJIAN PH DAN SUHU FERMENTASI)”

1. Adalah bukan karya orang lain baik sebagian maupun keseluruhan kecuali dalam bentuk kutipan yang diacu dalam naskah telah disebut sumbernya.

2. Hasil tulisan karya ilmiah atau skripsi dari penelitian yang saya lakukan merupakan Hak Bebas Royalti non Eksklusif, apabila digunakan sebagai sumber pustaka.

Demikian pernyatan ini saya buat dengan sebenar-benarnya dan apabila pernyataan ini tidak benar, maka saya bersedia mendapatkan sanksi sesuai dengan undang-undang yang berlaku.

Mengetahui, Malang, Agustus 2012 Pembimbing Utama Yang Menyatakan,

(6)

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan pada tanggal 01 Januari 1989 di Malang, Jawa Timur, sebagai Putra terahir dari empat bersaudara. Ayahanda bernama Suparto dan Ibunda Riati. Penulis menyelesaikan pendidikan Sekolah Dasar di SD Muhammadiyah 1 malang pada tahun 2002, Sekolah Menengah Pertama Muhammadiyah 03 Malang pada tahun 2005 dan Sekolah Menengah Kejuruhan Muhammadiyah 1 Malang pada tahun 2008. Tahun 2008 itu juga Penulis melanjutkan pendidikan di Universitas Muhammadiyah Malang Jurusan Ilmu dan Teknologi Pangan Fakultas Pertanian Peternakan Universitas Muhammadiyah Malang sampai tahun 2012.

(7)

KATA PENGANTAR

Assalamualaikum Wr. Wb

Alhamdulillahirobbil’alamin, dengan menyebut nama Allah Yang Maha Pengasih dan Maha Penyayang segala puji dan syukur kami panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat serta hidayah-Nya, sehinnga penulis dapat menyelesaikan penyusunan skripsi yang berjudul “Studi Fermentasi Pembuatan Etanol Dari Kulit Ari Kedelai Oleh Saccharomyces Cerevisiae (Kajian PH Dan Suhu Fermentasi)” Skripsi ini diajukan sebagai syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pertanian pada Jurusan Ilmu dan Teknologi Pangan Universitas Muhammadiyah Malang.

Pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan ucapan terima kasih kepada:

1. Allah SWT yang tekah memberi kesempatan dan kemampuan kepada Penulis 2. Bapak Dr. Ir. Damat, MP selaku Dekan Fakultas Pertanian dan Peternakan dan

Bapak Ir. Sukardi, MP selaku Ketua Jurusan dan yang telah memberikan motivasi yang besar kepada Penulis hingga terselesaikannya skripsi ini.

3. Ibu Prof. Dr. Ir. Noor Harini, MS selaku Pembimbing I yang telah membimbing, mendidik serta memberikan motivasi Penulis yang sangat besar kepada Penulis hingga terselesaikannya skripsi ini.

4. Bapak Moch. Wachid, STP, MSc selaku Pembimbing II yang telah memberikan motivasi, bimbingan dan arahan kepada Penulis hingga terselesaikannya skripsi ini.

(8)

5. Para Dosen Jurusan Ilmu dan Teknologi Pangan yang telah banyak memberikan petunjuk ilmu selama kuliah hingga Penulis dapat menyelesaikan penyusunan skripsi ini.

6. Ayahanda Suparto (Alm) dan Ibunda Riati, Mb. Imah, Mb. Ani, Mas shohib dan seluruh kelurga besar tercinta yang tidak henti-hentinya memberikan doa, kasih sayang serta dukungannya baik moril maupun materil yang diberikan kepada penulis untuk dapat menyelesaikan skripsi ini.

7. Keluarga besar Laboratorium Ilmu dan Teknologi Pangan Mbak Winarsih, Mbak Dyah dan Pak Eko terima kasih atas semua dukungan, bantuan, kerjasama dan motivasinya selama ini.

8. Temen-temen ITP’08 (Azwar (Alm), Lut, Bella, Anggita, Novi, Aulina, Khoiriyah, Denok, Irul, Joko, Roger, Mas Sigit dan Toni) Terima kasih atas semua dukungan serta doanya dan semoga kita tetap menjalin persaudaraan sampai tua nanti.

9. Semua orang yang tidak bisa Penulis sebutkan satu persatu dengan ikhlas membantu dalam penyelesaian skripsi ini, saya ucapkanjazakumulloh khoiron katsiro.

Akhirnya skripsi ini dapat memberikan manfaat bagi penulis dan semua pihak yang berkepentingan terhadap hasil penelitian ini.

Wassalamualaikum Wr. Wb

Malang, September 2012

(9)

xi

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN PENGESAHAN ... i

HALAMAN PERSETUJUAN DEWAN PENGUJI... ii

HALAMAN PERSETUJUAN DOSEN PEMBIMBING... iii

SURAT PERNYATAAN ... iv RIWAYAT HIDUP ... v KATA PENGANTAR ... vi ABSTRAK... viii ABSTRACT... ix DAFTAR ISI... x

DAFTAR TABEL... xiv

DAFTAR GAMBAR ... xvi

DAFTAR LAMPIRAN ……….xviii

I. PENDAHULUAN ... 1

1.1. Latar Belakang... 1

1.2. Tujuan ... 3

1.3. Hipotesis ... 3

II. TINJAUAN PUSTAKA ... 4

2.1. Etanol... 4

2.2. Bahan Dasar Etanol ... 5

2.3. Proses Fermentasi Etanol... 6

(10)

xii

2.3.2. Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Fermentasi Etanol ... 8

2.4. Bakteri Inokulum ... 10

2.5. Kedelai Dan Kulit Ari Kedelai ... 12

III. METODE PENELITIAN ... 14

3.1. Waktu Dan Tempat Penelitian... 14

3.2 Alat Dan Bahan ... 14

3.2.1. Alat... 14

3.2.2 Bahan ... 14

3.3 Metode Penelitian ... 14

3.3.1. Faktor ke 1 (Kajian pH)... 15

3.3.2. Faktor ke 2 (kajian suhu fermentasi) ... 15

3.4 Pelaksanaan Penelitian ... 16

3.4.1. Prosedur Kerja... 17

3.4.2. Prosedur Kerja Fermentasi Etanol... 17

3.5 Parameter Pengamatan ... 18

3.5.1. Pengamatan pH... 18

3.5.2. Perhitungan Total Gula (Metode Anthrone)... 18

3.5.3. Perhitungan Kadar Gula Pereduksi (Metode Nelson) ... 19

3.5.4. Pengukuran Kadar Etanol... 20

3.5.5. Penentuan Jumlah Bakteri (Hemositometer) ... 21

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ... 25

4.1. Analisa Bahan Baku ... 25

4.2. Perlakuan pH Hidrolisat Dan Suhu Fermentasi Terhadap Kadar Etanol ... 27

(11)

xiii

4.3. Kadar Gula Reduksi ... 30

4.4. pH ... 33

4.5 Total Mikroba... 36

V. KESIMPULAN DAN SARAN ... 40

5.1. Kesimpulan... 40

5.2. Saran... 40

(12)

XIV

DAFTAR TABEL

Nomor Halaman

Teks

1. Komposisi Kimia Kedelai ... 13

2. Susunan Dan Taksiran Biji Dan Bagian Biji ... 13

3. Jenis Perlakuan pH Hidrolisat Dan Suhu Fermentasi... 16

4. Kandungan Kimia Bubur Ari Kedelai Dan Hidrolisat Kulit Ari Kedelai... 26

5. Rerata Kadar Etanol Hasil Fermentasi Hidrolisat Kulit Ari Kedelai Akibat Perlakuan pH Hidrolisat Dan Suhu Fermentasi... 28

6. Kadar Gula Reduksi Terhadap Waktu Fermentasi 12 Jam, 24 Jam, dan 36 Jam... 31

7. Nilai pH Terhadap lama Fermentasi 12 jam, 24 jam, dan 36 jam... 34

(13)

XV

DAFTAR GAMBAR

Nomor Halaman

Teks

1. Diagram Alir Pembuatan Hidrolisat Kulit Ari kedelai ... 24 2. Diagram Alir Proses Frementasi Etanol ... 25 3. Grafik Rerata Kadar Etanol Hasil Hidrolisat Kulit Ari Kedelai akibat

Perlakuan pH 4,5 (P1) dan Suhu Fermentasi 30o_{C (S1), 35}o_{C (S2) dan}

40o_{C (S3}_{) ...} ₂₉

4. Grafik Rerata Kadar Etanol Hasil Hidrolisat Kulit Ari Kedelai akibat Perlakuan pH 5,0 (P2) dan Suhu Fermentasi 30o_{C (S1), 35}o_{C (S2) dan}

40o_{C (S3) ...} ₂₉

5. Grafik Rerata Kadar Etanol Hasil Hidrolisat Kulit Ari Kedelai akibat Perlakuan pH 5.5 (P3) dan Suhu Fermentasi 30o_{C (S1), 35}o_{C (S2) dan}

40oC (S3)... 29 6. Grafik Penurunan Kadar Gula Reduksi terhadap waktu

fermentasi pada Perlakuan pH 4,5 (P1) Suhu 30o_{C (S1),35}o_{C (S2) dan}

40oC (S3)... 32

7. Grafik Penurunan Kadar Gula Reduksi terhadap waktu fermentasi

pada Perlakuan pH 5,0 (P2) Suhu 30o_{C (S1),35}o_{C (S2) dan 40}o_{C (S3)....} ₃₃

8. Grafik Penurunan Kadar Gula Reduksi terhadap waktu fermentasi

pada Perlakuan pH 5,5 (P3) Suhu 30o_{C (S1),35}o_{C (S2) dan 40}o_{C (S3)....} ₃₃

9. Grafik Rerata pH akhir pada Perlakuan pH hidrolisat 4.5 (P1) dan

Suhu Fermentasi 30o_{C (S1),35}o_{C (S2) dan 40}o_{C (S3) ...} ₃₅

10. Grafik Rerata pH akhir pada Perlakuan pH hidrolisat 5,0 (P2)

dan Suhu Fermentasi 30oC (S1),35oC (S2) dan 40oC (S3) ... 36 11. Grafik Rerata pH akhir pada Perlakuan pH hidrolisat 5,5 (P3) dan

Suhu Fermentasi 30oC (S1),35oC (S2) dan 40oC (S3) ... 36 12. Total Mikroba Hidup x109_{pada Perlakuan pH hidrolisat 4.5 (P1) dan}

(14)

XVI

13. Total Mikroba Hidup x109_{pada Perlakuan pH hidrolisat 5.0 (P2) dan}

Suhu Fermentasi 30o_{C (S1),35}o_{C (S2) dan 40}o_{C (S3) ...} ₃₉

14. Total Mikroba Hidup x109_{pada Perlakuan pH hidrolisat 5.0}

(15)

XVII

DAFTAR LAMPIRAN

Nomor Halaman

Teks

(16)

42

DAFTAR PUSTAKA

Anonim. 2012. www.alpensteel.com/article/51./510-Proses-produksibioetanol. html. Diakses pada 18 Juli 2012

Anonim. 2012. Membuat Bioetanol. http://www.indobioethanol.com/. Diakses tanggal 25 Mei 2012.

Anindyawati. 2009. Prospek Enzim Dan Limbah Lignoselulosa Untuk Produksi Bioetanol. Jurnal Bioteknologi, Vol. 44, No. 1, Juni 2009 : 49- 56

Anonim. 2011. Fermentasi. http://www.google.co.id. Diakses tanggal 29 Juli 2011 Amar. 2010. Analisis Mikroorganisme, Kandungan Alkohol Dan Asam Lemak Sari

Buah Menkudu Dengan Gas Chromatography. Balai Pengkajian Bioteknologi, BPPT Jalan Raya Puspiptek Serpong

Ariani, I. 2009. Pembuatan Etanol Dari Jambu Mete dengan Metode Fermentasi. Jurnal Teknik Kimia FT-UNS Ekuilibrium Vol. 7. No. 2. Juli 2009: 48-54 Ansory, R. 1992. Teknologi Fermentasi. Jakarta: Arcan

Budiyanto, M. A. K. 2003. Mikrobiologi Terapan. Malang: UMM Press.

Bustaman. 2008. Strategi Pengembangan Bioetanol Berbasis Sagu di Maluku. Balai Besar Pengkajian dan Pengembangan Teknologi Pertanian. Bogor

Ditjentan. 2004. Profil Kedelai. Ed ke-1. Direktorat Kacang-kacangan dan Umbi-umbian Jakarta: Kementrian Pertanian.

Elevri, A.P, dan Putra. 2006. Produksi Etanol Menggunakan Saccharomyces Cerevisiae Yang Diamobilisasi Dengan Agar Batang. jurnal Kimia FMIPA ITS Akta Kimindo Vol. 1 No. 2 April 2006: 105-114

Hambali, E., S. Mujdalipah, A.H. Tambunan, A.W. Pattiwiri, dan R. Hendroko. 2007. Teknologi Bioenergi. Agromedia Pustaka. Jakarta

Harris, R.S, dan E Karmas. 1989. Evaluasi Gizi Pada Pengolahan Bahan Pangan. Terbitan Kedua ITB. Bandung

Hidayat, N, Masdiana C. Padaga, Sri, S. 2006. Mikrobiologi Industri. Penerbit ANDI OFFSET. Yogyakarta

(17)

43

Judoamidjojo, R.M., E.G. Sa’id, dan L.Hartoto. 1989. Biokonversi. Bogor: Departemen Pendidikan dan Kebudayaan, Dirjen Dikti, Pusat Antar Universitas Bioteknologi Institut Pertanian Bogor.

Kartika, B., A.D. Guritno, D. Purwadi, D. Ismoyowati. 1992. Petunjuk Evaluasi Produk Industri Hasil Pertanian. PAU Pangan dan Gizi UGM. Yogyakarta. Krisno, Handi. 2012. Mikrobiologi pangan. Jurnal Pendidikan. Surabaya

Putri, E.S.L dan Sukandar. 2008. Konversi Pati Ganyong (Canna edulis ) Menjadi Bioetanol Melalui Hidrolisis Asam dan Fermentasi. Jurnal biodiversitas vol 9, nomor 2 halaman: 112-116

Prescott, S. C. dan C. G. Dunn. 1981. Dalam Satriyo Krido Wahono1, dkk. Laju Pertumbuhan Saccharomyces cerevisiae Pada Proses Fermentasi Pembentukan Bioetanol Dari Biji Sorgum (Sorghum bicolorL.). UIN. Tangerang

Priest FG, Campbell I. 1996. Brewing Microbiology. 2nd _{edition. Chapman &}

Hall. London, Glagow, Weiheim, New York, Tokyo, Melbourne, Madras.

Prescott, S. G and C. G. Dunn, 1959. Industrial Microbiology. McGraw-Hill BookCompany, New York

Rachmawati, destalia Lanny. 2012. Pembuatan Bioetanol dari Kulit Pisang. Diakses dari http://blog.ub.ac.id/destalia/2012/06/21/pembuatan-bioetanol-dari-kulit-pisang/ pada 10 Juli 2012

Rama P, Kartika N dan Praptiningsih GA. 2007. Bioetanol Ubi Kayu Bahan Bakar Masa Depan. PT AgroMedia Pustaka. Jakarta

Riyanti, 2009. Biomassa Sebagai Bahan Baku Bioetanol. Jurnal Litbang Pertanian, 28(3), 2009

Rukmana, R. dan Yuniarsih. 1996. Kedelai Budidaya Dan Pascapanen. Penerbit Kanisius. Yogyakarta.

Reed G and Nagodawithana TW. 1991. Yeast Technology 2nd _{edition. An Avi}

Book, Publisher by Van Nostrand Reinhold, New York.

Said, E. G. 1987. Penerapan Teknologi Fermentasi. Mediyata111a Sarana Perkasa, Jakarta.

(18)

44

Sastramihardja. 1985. Jurnal Fermentasi Tape Singkong. PAU Pangan dan Gizi UGM. Yogyakarta.

Sudaryanto T, Swastika DKS. 2007. Ekonomi Kedelai di Indonesia. Dalam: Sumarno, Suyamto, Widjono A, Hermanto, Kasim H, editor. Kedelai: Teknik Produksi dan Pengembangan. Bogor: Badan Penelitian dan Pengembangan Tanaman Pertanian. Hlm 1-27.

Sugiharto, P.E., 1991. Analisis Kuantitatif Kadar Etanol Dari Bonggol Pisang oleh Saccharomyces cerevisiae, Fakultas MIPA, Universitas Brawijaya, Malang

Suliantri dan Rahayu. P.W, 1990. Teknologi Fermentasi Umbi-Umbian dan Biji-Bijian. Departemen Pendidikan dan Kebudayaan Direktorat Jendral Pendidikan Tinggi Pusat Antar Universitas Pangan Dan Gizi IPB. Bogor. Shofiyanto, M.E. 2008. Hidrolisis Tongkol Jagung oleh Bakteri Selulotik untuk

Produksi Bietanol dalam Kultur Campuran. Skripsi.

Uransyah. 2011. Manfaat Kedelai. http:www.deptan.go.id/bpsdm/bbpp-binuang /indekx. Diakses tanggal 28 Juli 2011.

Wahyudi. 1997. Produksi alkohol oleh saccharomyces ellipsoideusdengan Tetes tebu (molase) sebagai bahan baku utama. Fakultas teknologi pertanian institut pertanian bogor. Bogor

Wanto, E. P. dan A. Soebagyo. 1980. Dasar – dasar Mikrobiologi Industri. Departemen Pendidikan dan Kebudayaan RI, Jakarta.