commit to user
Pembuatan Bioetanol dari Limbah Buah Jeruk (Citrus sp) dengan Hidrolisis Asam dan Fermentasi oleh Saccharomyces cerivisiae
Skripsi
Untuk memenuhi sebagian persyaratan guna memperoleh gelar Sarjana Sains
Oleh :
Citra Andini NIM. M 0409012
JURUSAN BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SEBELAS MARET
commit to user
PERNYATAANDengan ini saya menyatakan bahwa skripsi ini adalah hasil penelitian saya
sendiri dan tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar
kesarjanaan di suatu perguruan tinggi, serta tidak terdapat karya atau pendapat yang
pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali secara tertulis diacu dalam
naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka. Apabila di kemudian hari dapat
ditemukan adanya unsur penjiplakan maka gelar kesarjanaan yang telah diperoleh
dapat ditinjau dan/atau dicabut.
Surakarta, April 2013
commit to user
iv
PEMBUATAN BIOETANOL DARI LIMBAH BUAH JERUK (Citrus sp)
DENGAN HIDROLISIS ASAM DAN FERMENTASI OLEH Saccharomyces cerevisiae.
CITRA ANDINI
Jurusan Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sebelas Maret, Surakarta.
ABSTRAK
Bioetanol adalah salah satu bentuk energi terbarukan yang menjanjikan. Sumber energi bioetanol dapat berasal dari limbah buah jeruk yang jarang dimanfaatkan.Selulosa yang terkandung dalam limbah buah jeruk dapat diubah menjadi etanol melalui proses kimia dan biologi. Untuk mengubah selulosa menjadi glukosa diperlukan proses hidrolisis dengan bantuan asam sulfat (H2SO4),
sedangkan untuk mengubah gula menjadi bioetanol melalui proses fermentasi secara curah menggunakan khamir Saccharomyces cereviseae. Tujuan penelitian ini untuk mengetahui gula reduksi tertinggi dari hidrolisis asam dengan 4 konsentrasi asam 0, 3, 7, 10%, untuk mengetahui kadar bioetanol tertinggi dan lama waktu inkubasi yang optimum.
Ekstrak dibuat dari limbah buah jeruk tanpa kulit kemudian untuk menghasilkan gula reduksi dihidrolisis menggunakan asam H2S04 1 M dengan 4
konsentrasi yaitu 0, 3, 7, 10%. Gula reduksi dianalisis menggunakan metode Nelson-somogyi. Hasil hidrolisis yang difermentasi mengunakan khamir S.
Cerevisiae dengan variasi waktu inkubasi hari ke-0, 2, 4, 6, 8 dan bioetanol
dimurnikan dengan metode destilasi.
Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa hidrolisis asam menghasilkan gula reduksidengan kadar 3,50 % pada konsentrasi asam optimum 3%. Hasil proses fermentasi menggunakan khamir S. Cerevisiae pada lama waktu inkubasi yang optimum yaitu hari ke-6 kadar bioetanol sebesar 9,75%.
commit to user
v
PRODUCTION OF BIOETHANOL FROM CITRUS FRUIT
(Citrus sp) WASTE BY ACID HYDROLYSIS AND FERMENTATION
USING Saccharomyces cerevisiae
CITRA ANDINI
Departement of Biology, Faculty of Mathematics and Natural Sciences Sebelas Maret University, Surakarta.
ABSTRACT
One of the promising biofuel is bioethanol which can be produced from agricultural waste cellulosic biomass such as citrus fruit waste. Bioethanol can be derived from citrus fruit waste that is rarely used. Cellulosecontained in citrus fruit waste can be converted into ethanol through a process of chemical and biological. Sulfuric acid ( H2SO4) can be used in hydrolysis of cellulose material
in citrus fruit waste to producesugars and batch fermentation by Saccharomyces
cereviseae can be used to convert sugars into bioethanol.The purpose of this
research were to determine the highest reducing sugar from acid hydrolisis with different acid concentration levels of 0, 3, 7, and 10% and to know the highest levels of bioethanol and optimum incubation time.
Extracts made from citrus fruit waste without peel. Citrus fruits were hydrolyse using a variation of 1 M H2SO4 acid concentration of 0, 3, 7, and 10 %
to produce reducing sugars. Reducing sugars were analyzed using the Nelson Somogyi method. The optimum reducing sugar is used for fermentation by yeast
Saccharomyces cerevisiae using a variation of the long incubation days 0, 2, 4, 6,
8 and bioethanol purified by distillation method.
Acid hydrolysis resulted reduction sugar 3,5%, at an optimum concentration of 3% is used for fermentation by yeast S. cerevisiae. The highest level of fermentation time of 6 days produced bioethanol having the content 9,75% .
Kata kunci : Bioethanol, Citrus acid waste, Saccharomyces cerevisiae,Batch
commit to user
vi MOTTO
Kerja Keras dan Doa selalu Beriringan dengan Kesuksesan
Cukuplah Allah SWT menjadi Penolong kami dan Allah SWT adalah sebaik-baik
Pelindung (Q.S. Ali Imran 173)
Strive not to be a success, but rather to be of value Albert Einstein.
Kepuasan Terletak Pada Usaha Bukan Pada Hasil, Berusaha dengan Keras
adalah Kemenangan yang Hakiki Mahatma Ghandi
commit to user
vii
PERSEMBAHAN
Dengan mengucap syukur Alhamdulillah, Skripsi iniKupersembahkan untuk:
Dua malaikat saya didunia Ayah dan ibu
Adik saya Tegar Adi Wicaksono
Sahabat saya Elvega,Majedha,Aken,Isnaniar, Theressa, Reni, dan Alan.
Semua Teman-teman Biologi 2009.
commit to user
viii
KATA PENGANTAR
Alhamdulillah. Puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah memberikan
nikmat, karunia, serta segala kemurahan-Nya sehingga penulis dapat
Jeruk (Citrus sp) dengan Hidrolisis Asam dan Fermentasi oleh Saccharomyces
cerevisiae. Skripsi ini disusun untuk memenuhi sebagian persyaratan guna
memperoleh gelar Sarjana Sains di Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan
Alam Universitas Sebelas Maret.
Dalam penulisan skripsi ini tentunya tak lepas dari bantuan, bimbingan,
dan dukungan berbagai pihak, sehingga penulis tidak lupa menyampaikan terima
kasih kepada :
1. Prof. Ir. Ari Handono Ramelan, M.Sc. (Hons)., Ph.D. selaku Dekan Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sebelas Maret Surakarta
yang telah memberikan ijin penelitian untuk keperluan skripsi.
2. Dr. AgungBudiharjo,M.Si.selaku Ketua Jurusan Biologi Fakultas Matematika
dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sebelas Maret Surakarta yang telah
memberikan ijin penelitian untuk keperluan skripsi ini.
3. Dr. Edwi Mahajoeno,M.Si selaku pembimbing I yang telah memberikan
bimbingan kepada penulis selama pelaksanaan penelitian dan penyusunan
skripsi.
4. Dr. Ratna Setyaningsih,M.Si. selaku pembimbing II yang telah memberikan
commit to user
ix
5. Dr. Sunarto,M.Si. dan Dr.Ari Susilowati, M.Si selaku penelaah I dan II yang
telah memberikan banyak saran dan masukan kepada penulis.
6. Prof.Drs Suranto M.Sc, Ph.Dselaku pembimbing akademik yang telah
memberikan bimbingan dan pengarahan selama masa perkuliahan.
7. Staff Laboratorium Biologi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
serta Staff Sub Laboratorium Biologi UPT Laboratorium Pusat MIPA,
Universitas Sebelas Maret yang telah banyak membantu dalam pelaksanaan
penelitian.
8. Bapak, Ibu, Adik serta seluruh keluarga penulis yang telah mencurahkan
kasih sayang begitu besar, dukungan semangat, dan doa tiada henti.
9. Sahabat-sahabat Biologi 2009 dan berbagai pihak yang banyak memberikan
bantuan kepada penulis.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini kurang sempurna, oleh karena itu
saran dan kritik yang membangun senantiasa penulis harapkan untuk perbaikan
lebih lanjut. Semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi penulis, pembaca dan untuk
perkembangan ilmu pengetahuan khususnya di bidang biologi.
Surakarta, 22 April 2013
commit to user
a)Fermentasi etanol secara batch dan kontinyu... 10
b)Faktor-faktor yang mempengaruhi fermentasi... 11
commit to user
BAB III. METODE PENELITIAN... 24
A.Waktu dan Tempat Penelitian ... 24
B.Alat dan Bahan Penelitian ... 24
C.Prosedur Penelitian... 25
D.Analisis Data ... 31
BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN... 32
A. Proses Hidrolisis dan Kadar Gula Reduksi... 32
B. Kurva Pertumbuhan Khamir Saccharomyces cerevisiae... 35
C. Proses Fermentasi Bioetanol... 38
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN... 43
A. Kesimpulan... 43
B. Saran... 43
DAFTAR PUSTAKA... 44
LAMPIRAN... 52
commit to user
xii
DAFTAR TABEL
Halaman Tabel 1. Kadar Gula Reduksi Pada Perbedaan Konsentrasi Asam
H2SO4 1 M... 32
Tabel 2. Kadar bioetanol setelah proses fermentasi dengan
commit to user
xiii
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 1. Grafik fase pertumbuhan mikroba... 17
Gambar 2. Bagan Alur Pemikiran... 22
Gambar 3. Perbedaan kadar gula reduksi hasil hidrolisis limbah
buah jeruk (Citrus sp) oleh adanya perbedaan konsentrasi
H2S04... 34
Gambar 4. Kurva Pertumbuhan Saccharomyces cerevisiae yang
Menunjukkan hubungan antara waktu pertumbuhan
Dengan OD (Optical Density)... 36
Gambar 5. Hubungan antara waktu fermentasi dan kadar etanol
commit to user
xiv
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1. Anava oneway konsentrasi asam H2SO4 1 M
terhadap kadar gula reduksi ... 52
Lampiran 2. Anava oneway lama waktu fermentasi oleh Saccharomyces
cerevisiae terhadap kadar bioetanol ... 53
Lampiram 3. Tabel AOAC ... 54
Lampiran 4. Gambar uji gula reduksi menggunakan metode
Nelson-Somogyi ... 55
