PROSES PEMBUATAN ETANOL DARI KULIT ARI KEDELAI
LIMBAH TEMPE
(Kajian Jenis dan Konsentrasi Bakteri Inokulum)
SKRIPSI
Sebagai Persaratan Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknologi Pertanian Pada Jurusan Ilmu dan Teknologi Pangan
Universitas Muhammadiyah Malang
OLEH:
FIRDAUSI NUZULA
NIM 07730021
JURUSAN ILMU DAN TEKNOLOGI PANGAN
FAKULTAS PERTANIAN-PETERNAKAN
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
HALAMAN PENGESAHAN
JUDUL : PROSES PEMBUATAN ETANOL DARI KULIT
ARI KEDELAI LIMBAH TEMPE (Kajian Jenis dan Konsentrasi Bakteri Inokulum)
NAMA : FIRDAUSI NUZULA
NIM : 07730021
JURUSAN : ILMU DAN TEKNOLOGI PANGAN (ITP) 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,
Malang, Agustus 2011
Dekan Ketua Jurusan,
Dr. Ir. Damat, MP Ir. Sukardi, MP
HALAMAN PERSETUJUAN DEWAN PENGUJI
JUDUL : PROSES PEMBUATAN ETANOL DARI KULIT
ARI KEDELAI LIMBAH TAMPE (Kajian dan Konsentrasi Bakteri Inokulum)
NAMA : FIRDAUSI NUZULA
NIM : 07730021
JURUSAN : ILMU DAN TEKNOLOGI PANGAN (ITP) FAKULTAS : PERTANIAN-PETERNAKAN
Telah Dipertahankan dan Dinyatakan Lulus oleh Dewan Penguji Pada Hari Dewan Penguji : Dewan Penguji 1 Dr. Ir. Damat. Mp Tgl... Dewan Penguji II
Ir. Elfi Anis Sa’ati, MP Tgl... Dewan Penguji III
Moch. Wahid, STP, MSc
Tgl... Dewan Penguji IV
Prof. Dr. Ir. Noor Harini, MS Tgl...
HALAMAN PENGESAHAN PEMBIMBING
JUDUL : PROSES PEMBUATAN ETANOL DARI KULIT
ARI KEDELAI LIMBAH TEMPE (Kajian Jenis dan Konsentrasi Bakteri Inokulum)
NAMA : FIRDAUSI NUZULA
NIM : 07730021
JURUSAN : ILMU DAN TEKNOLOGI PANGAN FAKULTAS : PERTANIAN-PETERNAKAN
Diajukan untuk dipertanggungjawabkan dihadapan Dewan Penguji guna memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pertnian Strata Satu (S1) Pada Jurusan Ilmu dan Teknologi Pangan Fakultas Pertaniaan-Peternakan
Universitas Muhammadiyah Malang
Menyetujui,
Malang, Agustus 2011
Pembimbing I Pembimbing II
Moch. Wahid, STP, MSc Prof. Dr. Ir. Noor Harini, MS Tgl. Tgl.
SURAT PERNYATAAN
Saya yang bertanda tangan dibawah ini : Nama : Firdausi Nuzula Nim : 07730021
Jurusan : Ilmu dan Teknologi Pangan (ITP) Fakultas : Pertanian dan Peternakan
Menyatakan bahwa skripsi yang berjudul “Proses Pembuatan Etanol dari Kulit Ari Kedelai Limbah Tempe (Kajian Jenis dan Konsentrasi Bakteri Inokulum)“ adalah bukan karya orang lain baik sebagian maupun keseluruhan kecuali dalam bentuk kutipan yang telah kami sebutkan sumbernya.
Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenar-benarnya dan apabila pernyataan ini tidak benar, maka saya bersedia mendapatkan sangsi akademik.
Mengetahui, Malang, Agustus 2011 Pembimbing I Yang Menyatakan,
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan pada tanggal 26 Febuari 1990 di Beji, Pasuruan sebagai putri pertama dari enam bersaudara. Ayahanda bernama Agus Wasis dan Ibunda bernama Romlah.
Penulis menempuh pendidikan taman kanak-kanak di TK Aisiyah pada tahun 1993-1995. Kemudian melanjutkan pendidikan dasar di SD Muhammadiyah 2 Bangil pada tahun 1995-2001. Selanjutnya penulis melanjutkan pendidikan di SMP Muhammadiyah Bangil pada tahun 2001-2003. Kemudian melanjutkan pendidikan di SMA Muhammadiyah 2 Bangil. Kemudian pada tahun 2007, penulis melanjutkan pendidikan tinggi di Jurusan Ilmu dan Teknologi Pangan, Fakultas Pertanian Peternakan, Universitas Muhammadiyah Malang.
Semasa perkuliahan, penulis aktif di Badan Esekutif Mahasiswa tingkat Fakultas dan Himpunan mahasiswa Teknologi Hasil Pertanian.
Penulis
KATA PENGANTAR
Assalamu’alaikum Wr.Wb
Puji Syukur kepada Allah SWT atas rahmat dan Hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian dan menyusun skripsi yang berjudul
“Proses Pembuatan Etanol Dari Kulit Ari Kedelai Limbah Tempe (Kajian
Jenis Dan Konsentrasi Bakteri Inokulum)”. Adapun maksud dan tujuan dari
penulisan skripsi ini adalah untuk memenuhi salah satu syarat dalam menyelesaikan program sarjana Strata Satu di Fakultas Pertanian Peternakan Universitas Muhammadiyah Malang. Selain itu juga untuk memberikan gambaran kepada pembaca tentang proses fermentasi etanol kulit ari kedelai dari limbah tempe.
Dalam proses penyusunan skripsi ini, penulis menyadari sepenuhnya bahwa penulis banyak melibatkan bantuan berbagai pihak baik berupa masukan, bimbingan, pengarahan, dukungan, serta dorongan sehingga pada akhirnya skripsi ini dapat terselesaikan. Oleh karena itu, dengan ketulusan hati dan kerendahan hati penulis menyampaikan banyak terima kasih kepada:
1. Bapak Dr. Ir. Damat, MP selaku Dekan Fakultas Pertanian Peternakan Universitas Muhammadiyah Malang
2. Bapak Ir. Sukardi, MP selaku Ketua Jurusan Ilmu dan Teknologi Pangan Fakultas Pertanian Peternakan Universitas Muhammadiyah Malang
3. Bapak Moch Wahid, STP, MSc selaku dosen pembimbing I terimakasih atas bimbingan dan saran-saran yang diberikan selama penyusunan skripsi ini
4. Ibu Prof. Dr. Ir. Noor Harini, M.S selaku dosen pembimbing II sekaligus Dosen Wali yang telah membimbing, memberi masukan-masukan, dukungan dan arahan yang berarti bagi penulis dalam menyelesaikan skripsi ini
5. Ayahanda dan ibunda, terimakasih selalu menberikan dukungan dan bimbingan kepada adinda
6. Mbak Sri Winarsih, Pak Eko dan Pak Sandi selaku instruktur dan staf Laboraturium ITP dan Kimia yang sangat membantu penulis selama proses penelitian
7. Teman-teman seperjuangan di ITP’07 yang telah memberikan semangat kepada penulis
8. Seluruh pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu per satu. Semoga segala bantuan dan support yang diberikan kepada penulis dapat menjadi cambuk untuk melangkah ke depan.
Penulis sudah berupaya semaksimal mungkin untuk menyusun laporan skripsi ini, atas segala kekurangan dalam penulisan skripsi ini penulis membutuhkan saran dan kritik dari pembaca untuk dapat menyempurnakan tulisan ini. Akhir kata penulis hanya berharap semoga tulisan ini dapat bermanfaat tidak hanya penulis tetapi untuk para pembaca dan pihak-pihak yang berkepentingan.
Wassalamu’alaikum Wr. Wb
Malang, Agustus 2011
Firdausi Nuzula. 07730021. PROSES PEMBUATAN ETANOL DARI KULIT ARI KEDELAI LIMBAH TEMPE (Kajian Jenis dan Konsentrasi Bakteri Iokulum). Jurusan Ilmu dan Teknologi Pangan. Fakultas Pertanian-Peternakan. Universitas Muhammadiyah Malang. Dosen Pembimbing I: Moch Wahid, STP, MSc dan Dosen Pembimbing II: Prof. Dr. Ir. Noor Harini, MS.
ABSTRAK
Etanol sering disebut sebagai bioetanol, karena diproduksi dengan cara fermentasi menggunakan bantuan mikroorganisme. Salah satu bahan yang dapat difermentasi menjadi etanol yaitu kulit ari kedelai. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh jenis dan konsentrasi starter dalam proses fermentasi etanol kulit ari kedelai dari limbah tempe. Penelitian ini dilaksanakan pada bulan April-Juli 2011 di Laboraturium Ilmu dan Teknologi Pangan Fakultas Pertanian-Peternakan Universitas Muhammadiyah Malang. Pada penelitian ini menggunakan 2 tahap. Tahap 1 adalah penelitian mengenai pengaruh jenis inokulum terhadap produksi etanol hasil fermentasi hidrolisat kulit ari kedelai dan tahap 2 adalah aplikasi inokulum terbaik sebagai starter dalam fermantasi hidrolisat kulit ari kedelai dengan konsentrasi starter 0,1%, 1% dan 10% (v/v).
Hasil penelitian tahap 1 menunjukkan bahwa perlakuan jenis inokulum berpangaruh nyata terhadap kadar etanol, kadar gula reduksi dan pH hasil fermentasi hidrolisat kulit ari kedelai. Penggunaan stater Sacaromyces cereviciae biakan murni dengan waktu fermentasi 36 jam memiliki kadar etanol lebih besar yaitu 1,064%, dibandingkan ragi roti dengan waktu fermentasi 36 jam yang memiliki kadar etanol sebesar 0,876%. Pada tahap 2 penggunaan starter Sacaromyces cereviciae biakan murni pada jam ke 36 dengan konsentrasi 0,1% v/v, merupakan konsentrasi yang tepat dalam produksi etanol. Hal ini dikarenakan konsentrasi starter 0,1% v/v menghasilkan etanol paling tinggi yaitu 2,159% dibandingkan dengan konsentrasi 1% v/v dan 10% v/v yang menghasilkan 1,935% dan 1,492%.
Firdausi Nuzula. 07730021. MAKING PROCESS ETANOL OF THE EPIDERMIS OF SOYBEAN WESTE TEMPE (Assasment and Concentration of Bacteria Types Inokulum). Department of Food Science and Technology. Faculty of Agriculture-Animal Husbandry. University of Muhammadiyah Malang. Counsellor Lecturer I: Moch Wahid, STP, MSc. Counsellor II: Prof.. Dr. Ir. Noor Harini, MS.
ABSTRACT
Ethanol is often referred to as bioethanol, because it is produced by fermentation using microorganisms assistance. One material that can be fermented into ethanol is the epidermis of soybean. The purpose of this study was to determine the effect of starter type and concentration of ethanol in the fermentation process of the epidermis of soybean wasted tempe. The research was conducted on April-July 2011 in the Laboratory of Food Science and Technology Faculty of Agriculture, Animal Husbandry University of Malang. In this study using two stages. Phase one is the research of the influence of type of inoculum on the production of ethanol fermented soy hydrolysates epidermis. And phase two is the application of inoculum with the best treatment as a starter in the epidermis fermantasi soy hydrolysates with 0.1% starter concentration, 1% and 10% (v / v).
The research phase one showed that treatment of the type of inoculum more influenced significantly to levels of ethanol, reducing sugar content and pH of the fermented soy hydrolysates epidermis. The use of pure cultures Sacaromyces cereviciae starter fermentation by at 36 have to lavel of etanol 0,876%. In phase two the use of pure cultures Sacaromyces cereviciae starter at 36, with a concentration of 0.1% v / v is an appropriate concentration in ethanol production. It is caused by starter concentration 0,1% v/v which procudes top level that is 2,159% compared to concentration 1% v/v and 10% v/v which produces 1,935% and 1,492%.
DAFATAR 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 ... xiii
Daftar Gambar ... xiv
Daftar Lampiran ... xv
I. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ... 1
1.2 Tujuan ... 3
1.3 Hipotesis ... 3
II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Etanol ... 4
2.2 Bahan Dasar Etanol ... 5
2.3 Proses Fermentasi Etanol ... 6
2.2.1 Tahap-Tahap Pembuatan Etanol ... 7
2.2.2 Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Fermentasi Etanol ... 8
2.4 Bakteri Inokulum ... 10
2.3.1 Sacaromyces cereviciae ... 10
2.3.2 Ragi Roti ... 11
2.5 Kedelai dan Kulit Ari Kedelai ... 13
III. METODE PENELITIAN 3.1 Waktu dan Tempat Penelitian... 15
3.2.1. Alat... 15
3.2.2. Bahan ... 15
3.3 Metode Penelitian ... 16
3.3.1. Penelitian Tahap 1 (Kajian Jenis Inokulum) ... 16
3.3.2. Penelitian Tahap 2 (Konsentrasi Inokulum dan Waktu Fermentasi Mengunakan Starter Sacaromyces cereviciae)... 16
3.4 Pelaksanaan Penelitian ... . 17
3.4.1. Prosedur Kerja Tahap 1... 18
3.4.2. Prosedur Kerja Tahap 2 ... 19
3.5 Parameter Pengamatan ... 19
3.5.1. Pengamatan pH ... 19
3.5.2. Perhitungan Total Gula (Metode Anthron) ... 19
3.5.2.1. Penyiapan Kurva Standar ... 19
3.5.2.2. Penetapan Gula pada Sampel ... 20
3.5.3. Perhitungan Kadar Gula Pereduksi (Metode Nelson) ... 20
3.5.3.1. Penyiapan Kurva Standar ... 20
3.5.3.2. Penentuan Gula Reduksi pada Sampel ... 21
3.5.4. Pengukuran Kadar Etanol (Metode Dikromat Oksidasi) ... 21
3.5.4.1. Penentuan Etanol pada Sampel ... 21
3.5.4.2. Penentuan Kurva Standar ... 22
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Analisa Bahan Baku ... 26
4. 2 Penelitian Tahap 1 (Jenis Inokulum) ... . 27
4.2.1 Hubungan Jenis Inokulum dengan Kadar Etanol, Gula Reduksi dan pH ... 27
4.3 Penentuan Perlakuan Terbaik ... 32
4.4 Penelitian Tahap 2 (Konsentrasi Inokulum dan Waktu Fermentasi Mengunakan Starter Sacaromyces cereviciae ) ... 32
4.4.1. Kadar Etanol ... 33
4.4.2. Kadar Gula Reduksi ... 35
4.4.3. pH ... 37
V. KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan ... .. 40
5.2 Saran ... .. 40
DAFTAR PUSTAKA ... .. 41 LAMPIRAN ... 43
DAFTAR TABEL
Nomor Halaman Teks
1. Syarat Mutu Ragi Roti Kering ... 12
2. Komposisi Kimia Kedelai (per 100 gram bahan) ... 13 3. Susunan dan Taksiran biji dan bagian biji ... 14 4. Kandungan Kimia Bubur Kulit Ari Kedelai dan Hidrolisat Kulit
Ari Kedelai... 26 5. Rerata Kadar Etanol Hasil, Gula Reduksi dan pH Fermentasi
Hidrolisat Kulit Ari Kedelai akibat Perlakuan Janis Inokulum ... 28 6. Rerata Kadar Etanol Hasil Fermentasi Hidrolisat Kulit Ari
Kedelai akibat Perlakuan Konsentrasi Starter ... 33 7. Rerata Gula Reduksi Hasil Fermentasi Hidrolisat Kulit Ari Kedelai akibat
Perlakuan Konsentarasi Starter Dengan Waktu Fermentasi... 36 8. Rerata pH Hasil Fermentasi Hidrolisat Kulit Ari Kedelai akibat Perlakuan
DAFTAR GAMBAR
Nomor Halaman Teks
1. Reaksi Penguraian Gula Menjadi Etanol ... 6
2. Diagram Alir Pembuatan Hidrolisat Kulit Ari Kedelai ... 23
3. Diagram Alir Proses Fermentasi Etanol dengan Jenis Inokul ... 24
4. Diagram Alir Proses Fermentasi Etanol dengan Konsentrasi dan Lama Fermentasi ... 25
5. Grafik Rerata Kadar Etanol Hasil Hidrolisat Kulit Ari Kedelai akibat Perlakuan Jenis Inokulum ... 29
6. Grafik Rerata Kadar Gula Reduksi Hasil Hidrolisat Kulit Ari Kedelai akibat Perlakuan Jenis Inokulum dengan Konsentrasi 1% ... 30
7. Grafik Rerata pH Hasil Hidrolisat Kulit Ari Kedelai akibat Perlakuan Jenis Inokulum dengan Konsentrasi 1% ... 31
8. Grafik Rerata Kadar Etanol Hasil Hidrolisat Kulit Ari Kedelai akibat Perlakuan Konsentrasi Starter dengan Waktu Fermentasi ... 35
9. Grafik Rerata Kadar Gula Reduksi Hasil Hidrolisat Kulit Ari Kedelai akibat Perlakuan Kosentrasi Starter dengan Waktu Fementasi ... 37
10. Grafik Rerata pH Hasil Hidrolisat Kulit Ari Kedelai akibat Perlakuan Konsentrasi Starter dengan Waktu Fermentasi ... 39
11. Tahapan Hidrolisis Kulit Ari Kedelai ... 45
12. Starter Sacaromyces cereviciae dan Ragi Roti ... 46
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor Halaman Teks
1. Kandungan Etanol pada Konsentrasi Jenis Inokulum... 43 2. Kandungan Gula Reduksi pada Konsentrasi Jenis
Inokulum... 43 3. Nilai pH pada Konsentrasi Jenis Inokulum... 43 4. Kandungan Etanol pada Konsentrasi Starter Sacaromyces cereviciae
0,1%, 1% dan 10% dengan Waktu Fermentasi... 44 5. Kandungan Gula Reduksi pada Konsentrasi Starter Sacaromyces
cereviciae 0,1%, 1% dan 10% dengan Waktu Fermentasi... 44 6. Nilai pH pada Konsentrasi Starter Sacaromyces cereviciae
0,1%, 1% dan 10% dengan Waktu Fermentasi ... 44 7. Dokumentasi Penelitian ... 45
DAFTAR PUSTAKA
Anonim. 2010. Bioetanol. http://mahasiswanegarawan.wordpress.com/2007/08/18/ membangun-industri-bioetanol-nasional-sebagai-pasokan-energi
berkelanjutan-dalam-menghadapi-krisis-energi-global/. Diakses tanggal 25 Oktober 2010
Anonim. 2010. Membuat Bioetanol. http://www.indobioethanol.com/. Diakses tanggal 25 Oktober 2010.
Anindyawati. 2009. Prospek Enzim Dan Limbah Lignoselulosa Untuk
Produksi Bioetanol. Jurnal Bioteknologi, Vol. 44, No. 1, Juni 2009 :
49- 56
Anonim. 2011. Ragi. http://id.wikipedia.org/wiki/gula. Diakses tanggal 9 Maret 2011.
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 Mononutu. 2009. Pemilihan Bahan Baku Bioetanol. http://industrirakyatbioetanol.
blogspot.com/2009_03_01_archive.html. Diakses tanggal 27 Juli 2011 Uransyah. 2011. Manfaat Kedelai. http:www.deptan.go.id/bpsdm/bbpp-binuang
/indekx. Diakses tanggal 28 Juli 2011.
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
Irianto, Koes. 2006. Mikrobiologi Menguak Dunia Mikroorganisme jilid 2. Yrama Widya. Bandung
Kartika, B., A.D. Guritno, D. Purwadi, D. Ismoyowati. 1992. Petunjuk Evaluasi
Produk Industri Hasil Pertanian. PAU Pangan dan Gizi UGM.
Yogyakarta.
Kusuma. 2010. Pengolahan Sampah Organik Menjadi Etanol dan Pengujian
Sifat Fisika Biogasoline. Jurnal Seminar Nasional Tahunan Teknik
Mesin (SNTTM) ke-9 Palembang, 13-15 Oktober 2010
Putri, E.S.L dan Sukandar. 2008. Konversi Pati Ganyong (Canna edulis Ker.)
Menjadi Bioetanol Melalui Hidrolisis Asam dan Fermentasi.
biodiversitas vol 9, nomor 2 halaman: 112-116
Rama P, Kartika N dan Praptiningsih GA. 2007. Bioetanol Ubi Kayu Bahan
Bakar Masa Depan. PT AgroMedia Pustaka. Jakarta
Retnowati, D, dan Susanti, R. 2009. Pemanfaatan Limbah Padat Ampas
Singkong Dan Lindur Sebagai Bahan Baku Pembuatan Etanol.
Jurnal Teknik Kimia
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.
Shofiyanto, M.E. 2008. Hidrolisis Tongkol Jagung oleh Bakteri Selulotik
untuk Produksi Bietanol dalam Kultur Campuran. Skripsi.
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.
