• Tidak ada hasil yang ditemukan

PENGOLAHAN LIMBAH BUAH PISANG MENJADI BIOETHANOL.

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2017

Membagikan "PENGOLAHAN LIMBAH BUAH PISANG MENJADI BIOETHANOL."

Copied!
41
0
0

Teks penuh

(1)

SKRIPSI

PENGOLAHAN LIMBAH BUAH PISANG

MENJADI BIOETHANOL

O l e h :

Moch. Yongki D.H

0852010012

PROGRAM STUDI TEKNIK LINGKUNGAN

FAKULTAS TEKNIK SIPIL & PERENCANAAN

(2)

.

SKRIPSI

PENGOLAHAN LIMBAH BUAH PISANG

MENJADI BIOETHANOL

untuk memenuhi salah satu persyaratan dalam memperoleh Gelar Sarjana Teknik ( S-1)

PROGRAM STUDI TEKNIK LINGKUNGAN

O l e h :

Moch. Yongki D.H

0852010012

PROGRAM STUDI TEKNIK LINGKUNGAN

FAKULTAS TEKNIK SIPIL & PERENCANAAN

UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “ VETERAN” JATIM

SURABAYA

2013

HALAMAN KE DUA HANYA UNTUK SKRIPSI

(3)

PENGOLAHAN LIMBAH BUAH PISANG

MENJADI BIOETHANOL

oleh :

Moch. Yongki D.H

NPM :0852010012

Telah dipertahankan dan diterima oleh Tim Penguji Skripsi

Program Studi Teknik Lingkungan, Fakultas Teknik Sipil & Perencanaan Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur

Pada hari : NIP: 19600401 198803 1 00 1

Penguji III

Ir. Novirina Hendrasaie, MT. NIP:19681126 199403 2 00 1

Skripsi ini telah diterima sebagai salah satu persyaratan Untuk memperoleh gelar sarjana (S1), tanggal :

Dekan Fakultas Teknik Sipil Dan Perencanaan

Stempel

(4)

.

CURRICULUM VITAE

Penelit i

Nama Lengkap : Moch. Yongki D.H

NPM : 0852010012

Tempat/ tanggal lahir : Sidoarjo / 16 Agustus 1990

Alamat : Jl. Mandala no. 424 Rt. 16 Rw.

No. Kegiatan Tempat/ Judul Selesai tahun

1 Kuliah Lapangan Water Treatment Megumi, Bali dan Pengelolaan Hutan Mangrove, Bali

2008

2 Kunj. Pabrik PT.Kertas Leces dan PT. PJB Paiton 2008

3 KKN Desa Tapen, Kec Kudu, Kab Jombang 2012

4 Kerja Praktek Studi Proses I nstalasi Pengolahan Air Limbah, PT Sekar Laut Kota Sidoarjo

2012

(5)

KATA PENGANTAR

Puji syukur kepada Allah S.W.T yang telah memberikan rahmat dan hidayah-Nya sehingga penyusun dapat menyelesaikan penulisan laporan skripsi dengan judul “ Pengolahan limbah buah pisang menjadi bioethanol ” ini dengan baik.

Skripsi ini merupakan salah satu persyaratan bagi setiap mahasiswa Program Studi Teknik Lingkungan , Fakultas Teknik Sipil Dan Perencanaan, Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur untuk mendapatkan gelar sarjana.

Selama menyelesaikan skripsi ini, penyusun telah banyak memperoleh bimbingan dan bantuan dari berbagai pihak, untuk itu pada kesempatan ini penyusun ingin mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :

1. Tuhan Yang Maha Esa, karena Berkat rahmat-Nya skripsi ini dapat terselesaikan dengan lancar.

2. Ibu Ir. Naniek Ratni J.A.R., M.Kes selaku Dekan Fakultas Teknik Sipil Dan Perencanaan Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur.

(6)

ii

4. Bapak Dr.Ir. Rudi lakmono W.,MT. selaku dosen Pembimbing skripsi yang telah membantu, mengarahkan dan membimbing hingga skripsi ini dapat selesai dengan baik.

5. Bapak Dr.Ir. Edy Mulyadi, MT selaku dosen mata kuliah Metodologi Penelitian.

6. Kedua Orang tua dan semua keluargaku terima kasih atas dukungan material, doa serta supportnya.

7. Semua rekan-rekan di Teknik Lingkungan yang secara langsung maupun tidak langsung telah membantu dan terus memberikan semangat hingga terselesainya skripsi ini.

8. Semua pihak yang telah membantu dan yang tidak dapat saya sebutkan satu per satu.

Penyusun menyadari bahwa masih banyak kekurangan dalam penyusunan skripsi ini, untuk itu saran dan kritik yang membangun akan penyusun terima dengan senang hati. Akhir kata penyusun mengucapkan terima kasih dan mohon maaf yang sebesar-besarnya apabila didalam penyusunan laporan ini terdapat kata-kata yang kurang berkenan atau kurang dipahami.

Surabaya, 6 Februari 2013

Penyusun

(7)

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR………..……..……. i

DAFTAR ISI………..….... iii

DAFTAR TABEL ………... v

DAFTAR GAMBAR ………... vi

BAB 1 PENDAHULUAN I.1 Latar Belakang………...1

I.2 Rumusan Masalah..………...2

I.3 Tujuan ...………. 2

I.4 Manfaat ...2

I.5 Ruang Lingkup ...3

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Tanaman pisang ...……...4

2.2. Bioetanol………...…...………..…………....6

2.3. Hidrolisis………...……...8

2.3.1. Faktor Yang Mempengaruhi ……..………..9

2.4. Ragi ………....……10

2.4.1. Jenis Ragi ...10

2.5. Fermentasi…………...;11

2.5.1. Faktor Yang Mempengaruhi ………..…….12

2.6. Pengertian Alkohol…...13

(8)

iv

iv BAB 3 METODOLOGI PENELITIAN

3.1. Bahan Yang Digunakan... ………..15

BAB 4 HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN 4.1. Analisa Bahan Baku ………....19

4.2. Hasil Penelitian... ..…...………...20

4.3. Pengaruh Perubahan Waktu Terhadap Hasil Fermentasi...20

4.4. Pengaruh Penambahn Ragi Terhadap Pembentukan Alkohol...22

(9)

INTISARI

Pada saat ini limbah buah pisang masih belum mendapatkan penanganan yang cukup baik. Karena pada umumnya limbah buah pisang dibiarkan dan dibuang begitu saja di tempat sampah. sebenarnya pada limbah buah pisang terdapat karbohidrat ( 21,74 % ) dan glukosa ( 4,86 % ), yang dapat digunakan untuk bahan baku membuat bioetanol.

Limbah buah pisang digunakan untuk bahan baku pembuatan bioetanol dengan proses hidrolisis, fermentasi dan distilasi. proses hidrolisis dilakukan dengan cara dipanaskan hingga mendidih, kemudian tunggu sampai suhu ± 40-60OC. Selanjutnya tambahkan ragi 0.2, 0.3, 0.4, dan 0.5 gram . Larutan gula hasil hidrolisis ini difermentasi dengan waktu fermentasi 1, 2, 3 dan 4 hari. Dari proses fermentasi ini didapatkan konsentrasi alkohol yang tertinggi 0.37% pada hari ke 4, dengan berat ragi 0.4 dan 0.5 gram. hasil fermentasi didistilasi dengan suhu 85°C selama ± 60 menit dan didapatkan konsentrasi alkohol terbaik 13.34% menggunakan larutan hasil fermentasi 4 hari dengan berat ragi 0.4 gram dan konsentrasi alkohol 0.37%.

(10)

PROCESSING OF WASTE BANANA BECOME BIOETANOL

ABSTRACT

At the moment banana waste still not yet got good enough handling.

Because in general banana waste let and thrown off hand in place garbage. in

fact, banana waste there are carbohydrate ( 21,74% ) and glucose ( 4,86% ),

which can used for raw material to make bioetanol.

Banana waste used for the raw material of making bioetanol with a few

process, that is hydrolysis, fermentation, and distillation. hydrolysis process done

by heated till boil, laterthen await until temperature ± 60-400 C. Next pure yeast

0.2, 0.3, 0.4, and 0.5 gram. Sugar condensation result of hydrolysis, ferment with

time 1, 2, 3 and 4 day. of ferment process obtained highest alcohol concentration

0.37%, when ferment 4 day, yeast weighing 0,4 and 0,5 gram. Result of

fermentation, distillated with temperature 85°C during ± 60 minute, and got best

alcohol concentration 13.34% using condensation result of ferment 4 day, yeast

weighing 0.4 gram, and alcohol concentration 0.37%.

Keyword : Banana Waste, hydrolysis, fermentation, distillation, bioetanol.

(11)

BAB I

PENDAHULUAN

I.1 Latar belakang

Pada saat ini limbah buah pisang masih belum mendapatkan penanganan yang cukup berarti. Karena pada umumnya limbah buah pisang dibiarkan dan dibuang begitu saja di tempat sampah. Padahal limbah buah pisang mengandung karbohidrat, selulosa, dan glukosa. Masalah yang sering dihadapi pada saat ini adalah bagaimana penanganan sampah yang menumpuk terutama sampah dari buah pisang.

Alkohol dapat dihasilkan dari tanaman yang banyak mengandung senyawa selulosa dengan menggunakan bantuan aktifitas mikroba. Penggunaan etanol sebagai campuran bahan bakar merupakan salah satu pemecahan masalah energi pada saat ini. Karena kita ketahui pemakaian bahan bakar dari tahun ke tahun semakin meningkat. Sedangkan sumber energi bahan bakar yang dipakai semakin menipis, sehingga diperlukan alternatif lain dalam mencari sumber bahan bakar yang baru.

(12)

2

jarang dilakukan sehingga akan memberikan nilai tambah pada limbah buah pisang.

1.2 Rumusan Masalah

a. Limbah buah pisang sangat melimpah.

b. Limbah buah pisang dapat dijadikan bahan baku bioetanol.

c. Perbandingan berat ragi dan lama waktu fermentasi dapat mempengaruhi hasil bioetanol.

d. Sulitnya penanganan sampah yang menumpuk pada saat ini terutama pada limbah buah pisang.

1.3 Tujuan penelitian

a. Mendapatkan bioetanol dari limbah buah pisang.

b. Mendapatkan kondisi optimum pembuatan bioetanol dari limbah buah pisang.

c. Mengurangi pencemaran limbah buah pisang.

1.4 Manfaat Penelitian

a. Mengurangi dampak yang ditimbulkan oleh limbah buah pisang.

b. Menaikkan nilai tambah limbah buah pisang menjadi bahan yang bernilai dengan penggunaanya sebagai bahan baku alternatif pembuatan bioetanol.

(13)

1.5 Ruang Lingkup

a. Limbah buah pisang diambil dari berbagai tempat di wilayah sidoarjo b. Penelitian dilakukan dalam skala laboratorium.

(14)

4 matang, meskipun ada beberapa yang berwarna jingga, merah, ungu, atau bahkan hampir hitam. Buah pisang sebagai bahan pangan merupakan sumber energi (karbohidrat) dan mineral, terutama kalium. Karbohidrat pisang merupakan karbohidrat kompleks tingkat sedang dan tersedia secara bertahap, sehingga dapat menyediakan energi dalam waktu tidak terlalu cepat menurut (Widyastuti, 2012).

Sejak lama pisang sudah dikenal sebagai buah yang lezat dan berkhasiat bagi kesehatan, karena pisang mengandung gizi sangat baik, antara lain menyediakan energi cukup tinggi dibanding dengan buah2an lain. Walaupun demikian, pemanfaatan pisang masih terbatas. Selain dapat dimakan langsung sebagai buah segar, pisang juga dapat diolah dalam keadaan mentah maupun matang. Pisang mentah dapat diolah menjadi gaplek, tepung dan keripik, sedangkan pisang matang dapat diolah menjadi anggur, sari buah, pisang goreng, pisang rebus, kolak, dan lainya. Selain itu tanaman pisang merupakan tanaman yang serba guna mulai dari akar sampai daun dapat digunakan.

4

(15)

Taksonomi tanaman pisang adalah sebagai berikut (Rismunandar, 1990). Kingdom : Plantae

Devisi : Spermatophyta Sub. Divisi : Angiospermae Kelas : Monocotylae Bangsa : Musales Suku : Musaceae Marga : Musa

Jenis : Musa paradisiacal

Gambar 1. Limbah Pisang (Musa paradisiacal)

(16)

6

Menurut (faisal) daun pisang biasa digunakan sebagai pembungkus bahan makanan, karena dengan membungkus makanan dengan menggunakan daun pisang akan menambah cita rasa dalam makanan tersebut contoh bahan makanan yang sering menggunakan daun pisang sebagai pembungkus adalah tempe.

Batang pisang dapat digunakan sebagai bahan dasar kertas daur ulang, dan digunakan sebagai bahan untuk pakan ternak. Jantung pisang dapat digunakan sebgai bahan makanan seperti dendeng jantung pisang. Kulit pisang ternyata dapat dimanfaatkan sebgai produk olahan makanan seperti nata dan roti. Bagian bonggol pisang juga bermanfaat sebagai bahan baku obat dengan cara diambil airnya yang mampu mengobati penyakit disentri, pendarahan usus, obat kumur serta untuk memperbaiki pertumbuhan dan menghitamkan rambut (Rosdiana, 2009).

2.2. Bioetanol

Bioetanol (C2H5OH) adalah cairan dari proses fermentasi gula dari sumber karbohidrat menggunakan bantuan mikroorganisme. Bioetanol dapat juga diartikan juga sebagai bahan kimia yang diproduksi dari bahan pangan yang mangandung pati, seperti ubi kayu, ubi jalar, jagung, dan sagu. Bioetanol merupakan bahan bakar dari minyak nabati yang memiliki sifat menyerupai minyak premium menurut (Khairani, 2007).

Bahan baku pembuatan bioetanol ini dibagi menjadi tiga kelompok yaitu:

(17)

a. Bahan sukrosa

Bahan - bahan yang termasuk dalam kelompok ini antara lain nira, tebu, nira pati, nira sargum manis, nira kelapa, nira aren, dan sari buah mete.

b. Bahan berpati

Bahan - bahan yang termasuk kelompok ini adalah bahan - bahan yang mengandung pati atau karbohidrat. Bahan - bahan tersbut antara lain tepung – tepung ubi ganyong, sorgum biji, jagung, cantel, sagu, ubi kayu, ubi jalar, dan lain - lain.

c. Bahan berselulosa (lignoselulosa )

Bahan berselulosa (lignoselulosa) artinya adalah bahan tanaman yang mengandung selulosa (serat), antara lain kayu, jerami, batang pisang, dan lain-lain.

Berdasarkan ketiga jenis bahan baku tersebut, bahan berselulosa merupakan bahan yang jarang digunakan dan cukup sulit untuk dilakukan. Hal ini karena adanya lignin yang sulit dicerna sehingga proses pembentukan glukosa menjadi lebih sulit menurut (Khairani, 2007).

(18)

8

yang dimanfaatkan sebagai campuran bahan bakar untuk kendaraan harus betul – betul kering dan anhydrous supaya tidak menyebabkan korosi, sehingga bioetanol harus mempunyai grade sebesar 99,5% - 100% menurut (Khairani, 2007).

Bioetanol yang digunakan sebagai bahan bakar mempunyai beberapa kelebihan, diantaranya lebih ramah lingkungan, karena bahan bakar tersebut memiliki nilai oktan 92 lebih tinggi dari premium nilai oktan 88, dan pertamax nilai oktan 94. Hal ini menyebabkan bioetanol dapat menggantikan fungsi zat aditif yang sering ditambahkan untuk memperbesar nilai oktan. Zat aditif yang banyak digunakan seperti metal tersier butil eter dan Pb, namun zat aditif tersebut sangat tidak ramah lingkungan dan bisa bersifat toksik. Bioetanol juga merupakan bahan bakar yang tidak mengakumulasi gas karbon dioksida (CO2) dan relatif kompetibel dengan mesin mobil berbahan bakar bensin. Kelebihan lain dari bioetanol ialah cara pembuatannya yang sederhana yaitu fermentasi menggunakan mikroorganisme tertentu menurut (Mursyidin, 2007).

2.3. Hidr olisis

Hidrolisis adalah reaksi kimia antara air dengan suatu zat lain yang menghasilkan satu zat baru atau lebih dan juga dekomposisi suatu larutan dengan menggunakan air. Proses ini melibatkan pengionan molekul air ataupun peruraian senyawa yang lain menurut (Pudjaatmaka dan Qodratillah, 2002).

Hidrolisis diterapkan pada reaksi kimia yang berupa organic atau anorganik dimana air mempengaruhi dekomposisi ganda dengan campuran yang lain, hidrogen akan membentuk satu komponen dan hidroksil ke komponen yang lain.

(19)

XY + H2O → HY + XOH (1) KCN + H2O → HCN + KOH (2)

C5H11 Cl + H2O → HCl + C 5H11OH (3) (Groggins, 1958)

Reaksi hidrolisis pati berlangsung menurut persamaan reaksi sebagai berikut : (C6H10O5)n+ nH2O → n(C 6H12O6) (4)

Pati air glukosa

Karena reaksi antara pati dengan air berlangsung sangat lambat, maka untuk memperbesar kecepatan reaksinya diperlukan penambahan katalisator. Penambahan katalisator ini berfungsi untuk memperbesar keaktifan air, sehingga reaksi hidrolisis tersebut berjalan lebih cepat. Dalam reaksi ini menggunakan katalis asam klorida sehingga persamaan reaksi yang terbentuk sebagai berikut :

(C6H10O5)n+ nH2O → n(C6H12O6) (5) Pati air glukosa

(Agra dkk, 1973)

2.3.1. Faktor yang mempengaruhi dalam proses hidr olisis antara lain:

(20)

10

Bahan yang hendak dihidrolisa diaduk dengan air panas dan jumlah bahan kering umumnya sekitar 18 – 22%.

b. Tekanan: Tekanan berpengaruh terhadap jumlah produk hidrolisis. Pada umumnya waktu hidrolisa yang dibutuhkan sekitar 40 – 50 menit. Untuk hidrolisis yang berlangsung pada tekanan atmosfer titik didih larutan 100°C menurut (Soebijanto,1986).

2.4. Ragi

Ragi atau juga dikenal dengan sebutan ‘yeast’ merupakan semacam tumbuh - tumbuhan bersel satu yang tergolong dengan keluarga cendawan. Ragi akan bekerja bila ditambahkan gula dan kondisi suhu yang hangat menurut (Ratna, 2012).

Ragi adalah suatu inokulum atau starter untuk melakukan fermentasi dalam pembuatan produk tertentu. Ragi ini dibuat dari tepung beras, yang dijadikan adonan ditambah ramuan-ramuan tertentu dan dicetak dengan. Diameter ± 2 – 3 cm, digunakan untuk membuat arak, tape ketan, tape ketela (peuyeum), dan brem di Indonesia. Ragi juga akan menghasilkan ethanol sampai kandungan etanol dalam tangki mencapai 8-12 % (biasa disebut dengan cairan beer), dan selanjutnya ragi tersebut akan menjadi tidak aktif, karena kelebihan etanol akan berakibat racun bagi ragi.

2.4.1. J enis-jenis r agi antara lain adalah:

a. ragi instant/ragi dadak (misalnya: Fermipan, Mauripan), yang langsung dicampurkan pada bahan lainnya

(21)

b. ragi koral atau Active Dry Yeast, yang untuk mengaktifkannya harus direndam dulu dalam air hangat.

c. ragi segar/ragi padat atau Compressed Yeast, yang penggunaannya sama dengan ragi instant tetapi harus selalu disimpan pada suhu rendah.

2.5. Fer mentasi

Fermentasi berasal dari kata latin “fervere” yang berarti mendidih yang menunjukkan adanya aktivitas dari yeast pada ekstrak buah-buahan atau biji-bijian. Menurut (Moreno, dkk., 2008) Fenomena kelihatan seperti mendidih ini disebabkan karena terbentuknya gelembung gas CO2 yang diakibatkan volatile folat, dengan perubahan kecil pada kandungan hexanol dan 2- pheniletanol.

(22)

12

tersebut dan dibuat pemupukan terhadapnya. Tetapi cara tersebut biasanya berlangsung agak lambat dan banyak menanggung resiko pertumbuhan mikroba yang tidak dikehendaki lebuh cepat. Maka untuk mempercepat perkembangbiakan biasanya ditambahkan mikroba dari luar dalam bentuk kultur murni ataupun starter (bahan yang telah mengalami fermentasi serupa).

Reaksi yang terjadi pada proses produksi etanol/bio-etanol secara sederhana dituliskan sebagai berikut :

C6H12O6 2 C2H5OH + 2 CO2 glukosa yeast (ragi) etanol (Kuswanto, 1989)

2.5.1. Faktor – faktor yang mempengaruhi pr oses fer mentasi menurut (Rhonny dan Danang, 2003) antara lain:

a. Media

Pada umumnya bahan dasar yang mengandung senyawa organik terutama glukosa dan pati.

b. Suhu

Pada penelitian ini pertumbuhan Saccharomyces cereviseae dijaga pada suhu 270C.

c. Nutrisi

Pada penelitian ini menggunakan 6 gr Za dan 6 gr urea sebagai nutrisinya dan selanjutnya dipasteurisasa pada suhu 121 0C.

d. pH

Pada penelitian ini pH media fermentasi ( filtrat ) dijaga pada kondisi pH 5 menurut.

(23)

e. Waktu fermentasi

Waktu fermentasi yang biasa dilakukan 3-14 hari. Jika waktunya terlalu cepat Saccharomyces cereviseae masih dalam masa pertumbuhan sehingga alcohol yang dihasilkan dalam jumlah sedikit dan jika terlalu lama Saccharomyces cereviseae akan mati maka alkohol yang dihasilkan tidak maksimal menurut (Prescott and Dunn, 1959)

2.6. Alkohol

Alkohol dapat dihasilkan dari tanaman yang banyak mengandung pati dengan menggunakan bantuan dari aktivitas mikroba. Sifat-sifat bioethanol yang mudah menguap, mudah terbakar, berbau spesifik, cairannya tidak berwarna, dan mudah larut dalam : air, khloroform, dan aseton menurut (Rhonny. A dan Danang J.W., 2003).

Alkohol adalah istilah yang dipakai untuk menyebut etanol, yang juga disebut “grain alkohol” dan kadang untuk minuman yang mengandung alkohol. Hal ini disebabkan karena memang etanol yang digunakan sebagai bahan dasar pada minuman tersebut, bukan metanol, atau group alkohol lainnya. Begitu juga dengan alkohol yang digunakan dalam dunia farmasi. Alkohol yang dimaksudkan adalah etanol menurut (Ratna,2012).

2.7. Distilasi

(24)

14

yaitu untuk memisahkan etanol dari campuran etanol air.Untuk larutan yang terdiri dari komponen-komponen yang berbeda nyata suhu didihnya, maka distilasi merupakan cara yang paling mudah dioperasikannya dan merupakan cara pemisah metode thermal yang effisien. Pada tekanan atmosfir, air mendidih pada suhu 1000 C dan etanol mendidih pada suhu 770 C. Menurut (Sinta, 2008) perbedaan titik didih inilah yang memungkinkan pemisahan etanol - air.

(25)

BAB 3

METODE PENELITIAN

3.1. Bahan Yang Digunakan 1. Limbah buah pisang busuk. 2. Ragi tape (NKL).

3. Air suling.

3. 2. Peralatan Penelitian

1. Botol fermentasi skala laboratorium dan kelengkapannya

2. Rangkaian alat penyuling skala laboratorium dan kelengkapannya 3. Pignometer

4. Blender

5. Gelas pengukur volume 6. Neraca elektrik.

7. pH meter. 8. Kompor gas

3. 3. Variabel Penelitian 1. Variabel tetap

Berat bahan baku 1 kg. 2. Variabel peubah

(26)

16

3. 4. Prosedur Penelitian

1. Limbah buah pisang dicacah kemudian ditimbang dengan berat 1 kg. 2. Limbah pisang dihaluskan dengan blender dan diencerkan menggunakan

air sebanyak 1 liter, kemudian dianalisa untuk mengetahui kandungan pati dan glukosanya.

3. Masukkan limbah buah pisang kedalam wadah dan dipanaskan hingga temperatur 100º C selama ± 60 menit.

4. Sebelum di fermentasi terlebih dahulu di atur pHnya sampai 4-5 karena

sacharomyces cereviseae menyukai pH tersebet untuk tumbuh dengan

baik.

5. Dilanjutkan dengan proses fermentasi cairan hasil hidrolisis menggunakan ragi tape (Sacharomyces cereviseae)

6. Larutan fermentasi yang sudah disaring kemudian didestilasi. Proses destilasi dilakukan pada suhu 780C, hasil destilasi dianalisa dengan konsentrasi alkoholnya menggunakan picnometer.

3.5 Rangkaian alat

Gambar 3.1 Reaktor Fermentasi

(27)
(28)

18

Persiapan Alat dan Bahan 3. 6 Kerangka Penelitian

Gambar 3.3 Bagan kerangka penelitian Studi Literatur & jurnal

Pembahasan Hasil Analisa Hasil Pelaksanaan Penelitian

Kesimpulan dan Saran J udul

PENGOLAHAN LIMBAH PISANG MENJADI BIOETHANOL

(29)

BAB 4

HASIL DAN PEMBAHASAN

Penelitian pengolahan limbah buah pisang menjadi bioetanol dilakukan sesuai dengan prosedur kerja yang tercantum dalam bab 3. Penelitian dilaksanakan di laboratorium riset Program Studi Teknik Lingkungan UPN “Veteran” Jawa Timur menggunakan limbah buah pisang dengan kandungan glukosa dan pati berturut-turut sebesar 4.86 % dan 21,74 %. Hasil penelitian disusun dalam bentuk tabel dan grafik yang merupakan pengaruh ragi dan waktu fermentasi terhadap pembentukan alkohol.

4.1. Analisa bahan baku ( limbah buah pisang )

Sebelum dilakukan penelitian terlebih dahulu dilakukan analisa awal. Analisa awal ini bertujuan untuk mengetahui konsentrasi parameter penting yang tardapat pada limbah buah pisang sebagai penghasil bioetanol terutama kandungan karbohidrat (pati) dan glokosa. Proses analisa ini dilakukan dengan cara, limbah buah pisang dihaluskan dan diaduk hingga homogen, kemudian dianalisa kandungan glukosa dan karbohidratnya. Hasil analisa kandungan limbah buah pisang adalah sebagai berikut:

Tabel 4.1. Kandungan limbah buah pisang.

No Parameter Hasil

1 Pati 21,74 %

2 Glukosa 4,86 %

(30)

20

4.2. Hasil Penelitian.

Penelitian pembuatan bioetanol dari limbah buah pisang ini dilakukan dengan proses hidrolisis, fermentasi, dan destilasi. Data hasil penelitian pembuatan bioetanol dari limbah buah pisang ditampilkan pada Tabel 4.2.

Tabel 4.2 Data hasil penelitian.

% alkohol yang terbent uk dari proses ferment asi

berat ragi 1 hari 2 hari 3 hari 4 hari

0.2 gr 0.07 % 0.2 % 0.33 % 0.33 %

0.3 gr 0.13 % 0.2 % 0.2 % 0.26 %

0.4 gr 0.19 % 0.2 % 0.2 % 0.37 %

0.5 gr 0.13 % 0.33 % 0.33 % 0.37 %

4.3.Pengaruh perubahan waktu terhadap hasil fer mentasi. Pengaruh waktu terhadap hasil fermentasi disajikan pada Gambar 4.1

Gambar 4.1. pengaruh perubahan waktu terhadap pembentukan alkohol. Dari Gambar 4.1 diatas dapat di jelaskan bahwa pembentukan alkohol mempunyai kecenderungan semakin lama fermentasi maka jumlah alkohol semakin meningakat sampai jumlah glukosa telah terurai semua menjadi alkohol. Kondisi ini sama seperti yang telah dilaporkan oleh Nopita dan Noviea

(31)

(2012),Berdasarkan hasil analisa GC didapat bahwa semakin lama variabel waktu fermentasi, kadar etanol yang terkandung juga semakin besar.

(32)

22

Waktu Ragi

kemudian, mikroorganisme yang mampu bertahan dan telah beradaptasi akan tumbuh dan berkembang untuk melakukan aktifitasnya kembali. Hal ini yang menyebabkan perolehan alkohol meningkat kembali.

Dari Gambar 4.1 diatas didapat hasil terbaik dengan menggunakan penambahan ragi 0,5 g. dilihat dari tren garis pembentukan alkoholnya mengalami peningkatan yang signifikan disbanding dengan tren garis yang lain. Dengan penambahan ragi 0,5 g, didapat hasil alkohol pada hari ke-2 mencapai 0,33%. Selanjutnya pada hari ke-3 grafik menunjukkan nilai yang tetap. Hal ini mengindikasikan bahwa bakteri melakukan adaptasi terhadap lingkungaannya yang mengandung alkohol. Proses adaptasi ini berlangsung cukup cepat disebabkan sebanding dengan penambahan ragi 0,2 g; 0,3 g; dan 0,4 g. pada hari ke-4 menunjukkan bakteri talah melakukan aktifitasnya kembali yang ditunjukkan penambahan perolehan alkohol dari 33% menjadi 37%. Dari waktu fermentasi tersebut waktu yang optimal dari penelitian ini yaitu 4 hari dengan konsentrasi alkohol 0,37 %.

4.4. Pengaruh penambahan ragi terhadap pembentukan alkohol.

Pengaruh penambahan berat ragi terhadap pembentukan alkohol dapat dilihat berdasarkan Tabel 4.3 berikut.

Tabel 4.3 Pengaruh variasi berat ragi terhadap pembentukan alkohol.

0,2 g 0,3 g 0,4 g 0,5 g 1 hari 0.07 % 0.13 % 0.19 % 0.13 % 2 hari 0.20 % 0.20 % 0.20 % 0.33 % 3 hari 0.33 % 0.20 % 0.20 % 0.33 % 4 hari 0.33 % 0.26 % 0.37 % 0.37 %

(33)

Gambar 4.2. Pengaruh variasi berat ragi terhadap pembentukan alkohol Berdasarkan Gambar 4.2 diatas dapat dilihat bahwa secara umum semakin banyak ragi maka semakin cepat konsentrasi alkohol yang dihasilkan. Hal itu dapat dilihat dari alkohol yang terbentuk pada masing-masing variasi berat ragi. Pada hari ke 1 dengan variasi berat ragi berturut-turut adalah 0,2 g; 0,3 g; 0,4 g; dan 0,5 g menghasilkan konsentrasi alkohol berturut-turut sebesar 0,07 %; 0,13 %; 0,19%; dan 0,13 g. Pada hari ke-2 dihasilkan konsentrasi alkohol berturut-turut sebesar 0,20%; 0,20%%; 0,20%; dan 0,5%. Pada hari ke-3 dihasilkan konsentrasi alkohol sebesar 0,33%; 0,20%; 0,20%; dan 0,33%. Begitu pula pada hari ke-4 dihasilkan konsentrasi alkohol sebesar 0,33%; 0,26%; 0,37%; dan 0,37%. Di lihat secara keseluruhan alkohol yang terbentuk berbanding lurus dengan berat ragi dan laju fermentasi. Maksudnya, semakin banyak jumlah ragi yang ditambahkan maka alkohol yang terbentuk juga semakin banyak, dan waktu fermentasi berlangsung dengan cepat. Seperti yang dilaporkan (Retno Dewati, 2008) dengan penambahan ragi dapat mempercepat proses fermentasi.

Semakin banyak ragi yang digunakan maka pertumbuhan dan perkembangan mikroorganisme pengurai semakin cepat. Sehingga glukosa yang

(34)

24

ada akan lebih cepat terurai dibanding dengan penambahan ragi yang sedikit. Dari hasil penelitian bahwa berat ragi juga sangat berpengaruh dalam pembentukan alkohol. Pada Gambar 4.2 dapat di lihat semakin banyak ragi maka semakin cepat proses fermentasinya.

Jika dilihat dari Gambar 4.2 hari ke 1 dengan berat ragi 0,2 g sampai 0,4 g mengalami kenaikan hasil alkohol yang sangat signifikan, akan tetapi pada berat ragi 0,5 g mengalami penurunan alkohol, dikarenakan pada awal sudah terjadi pembentukan alkohol yang signifikan sehingga pada berat ragi 0,5 g sacharomises mengalami fase kematian karena alkohol sendiri mempunyai sifat desinfeksi yang bisa membunuh bakteri tersebut. Dan pada hari ke 2 dengan berat ragi 0,2 g sampai 0,4 g cenderung menghasilkan alkohol yang sama, tetapi pada berat ragi 0,5 g mengalami kenaikan hasil alkohol dikarenakan glukosa pada proses fermentasi telah terurai sehingga bakteri bisa beraktivitas mengubah glukosa menjadi alkohol dengan bantuan nutrisi pada limbah buah pisang yang sangat banyak. Pada hari ke 3 dengan berat ragi 0,2 g mengalami kenaikan alkohol dan pada berat ragi 0,3 g dan 0,4 g alkohol yang dihasilkan sama karena bakteri mengalami pertumbuhan sedangkan nutrisi yang dihasilkan oleh limbah buah pisang seimbang dengan jumlah bakteri sacharomyses sehingga sebagian bakteri menguraikan pati menjadi glukosa untuk dirombak lagi menjadi alkohol, dan pada berat ragi 0,5 g menghasilkan alkohol lebih banyak dari pada ragi 0,4 g, akan tetapi ragi 0,5 g menghasilkan alkohol yang sama pada hari ke 3. Dan pada hari ke 4 berat ragi 0,2 g menghasilkan alkohol sama dengan hari ke 3, dikarenakan nutrisi dan jumlah bakteri sacharomyses seimbang sehingga Pada kondisi ini

(35)

bakteri lebih banyak menggunakan nutrisi tersebut untuk bertahan hidup dari pada merombak gula manjadi alkohol. Tetapi berat ragi 0,2 g menghasilkan alkohol lebih banyak dari pada berat ragi 0,3 g. Berat ragi 0,4 g dan 0,5 g menghasilkan jumlah alkohol yang sama. Adapun peningkatan hasil alkohol pada berat ragi 0,5 g adalah berat ragi yang optimal dalam menghasilkan alkohol.

4.5. Hasil distilasi

Sebelum proses distilasi, dilakukan pengambilan sampel pada hasil fermentasi, alkohol yang paling baik pada hari 1, 2, 3, 4. Setelah itu dilakukan proses distilasi agar memperoleh alkohol murni, kemudian alkohol hasil distilasi dengan menggunakan suhu 850c. setalah itu cairan hasil distilasi dianalisa dengan menggunakan gas chromatoghrapy (GC) diperoleh hasil pada Tabel 4.5 ;

Tabel 4.4. Hasil alkohol tertinggi dar i fermentasi % alkohol yang terbentuk dari proses fermentasi

Berat ragi 1 hari 2 hari 3 hari 4 hari 0.2 g 0.07 % 0.20 % 0.33 % 0.33 % 0.3 g 0.13 % 0.20 % 0.20 % 0.26 % 0.4 g 0.19 % 0.20 % 0.20 % 0.37 % 0.5 g 0.13 % 0.33 % 0.33 % 0.37 %

Tabel 4.5. Hasil alkohol setelah distilasi. % alkohol yang terbent uk setelah dist ilasi

Berat ragi (gr) 1 hari 2 hari 3 hari 4 hari

0.2 g - - 3.32 % -

0.3 g - - - -

0.4 g 7.3 % - - 13.34 %

(36)

26

Gambar 4.3. Konsentrasi alkohol setelah distilasi.

Dari Gambar 4.3 di atas didapatkan konsentrasi alkohol terbaik setelah destilasi adalah 13,34 % dari larutan fermentasi dengan konsentrasi alkohol 0.37 %. Dalam ini bisa didapat konsentrasi alkohol yang lebih tinggi bila dengan menggunakan cara distilasi yang lebih baik. Pada saat proses distilasi air masih belum terpisah sempurna dengan alkohol karena ketidak stabilan suhu pada saat prosesnya. Dengan masih bercampurnya air dengan alkohol maka konsentrasi alkohol yang didapat juga sedikit. Proses destilasi sangat sensitif terhadap suhu sehingga pada saat proses suhu destilasi harus benar-benar diperhatikan agar didapatkan konsentrasi alkohol yang semurni mungkin. Penurunan konsentrasi alkohol juga disebabkan oleh pengambilan alkohol yang secara manual yaitu menggunakan tabung erlenmeyer sebagai penampung alkohol. Karena sifat alkohol yang mudah menguap maka pada saat pengambilan alkohol kondisi tempat penampung harus benar - benar tertutup rapat agar alkohol tidak mudah menguap. Dan hasil distilasi tersebut dianalisa dengan menggunakan GC (Gas

0

(37)
(38)

28 BAB 5

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

Dari hasil pembahasan dan pengamatan dapat diperoleh kesimpulan sebagai

berikut :

1. Limbah buah pisang berpotensi sebagai bahan baku alternatif pembuatan

bioetanol dengan kandungan pati dan glukosa sebesar 21,74 dan 4,86 %, karena

konsentrasi parameter paling penting dalam pembuatan bioetanol yaitu

kandungan pati.

2. Alkohol yang terbaik diperoleh pada proses fermentasi hari ke 4 dengan berat

bahan baku 1 kg dan berat ragi 0,4 dan 0,5 gram menghasilkan alkohol dengan

konsentrasi 0.37%.

3. Semakin banyak penambahan ragi maka semakin cepat alkohol yang

dihasilkanya.

4. Lama waktu fermentasi juga mempengaruhi pembentukan alkohol.

5. Untuk meningkatkan kadar alkohol dilakukan destilasi dengan temperatur 850 C

dan didapat kadar alkohol optimal yaitu sebesar 13,34 % dari larutan hasil

fermentasi dengan kadar alkohol 0,37 %.

(39)

5.2. Sara n

1. Pada penelitian ini konsentrasi alkohol yang dihasilkan kurang optimal, sebaiknya

menggunakan termostat agar suhu pada proses distilasi stabil, sehingga didapat

konsentrasi alkohol yang lebih tinggi.

2. Diharapkan penelitian ini dapat dikembangkan dengan mencoba untuk

(40)

30

DAFTAR PUSTAKA

Assegaf, Faisal, 2009, Prospek Produksi Bioetanol Bonggol Pisang, Universitas Jendral Sudirman, Semarang.

Hikmiyati Nopita dan Noviea Sandrie Yanie, 2012, Pem buatan Bioetanol Dari Lim bah Kulit Pisang, Jurusan Teknik Kimia, Fak. Teknik, Universitas Diponegoro , Semarang.

Juwita Ratna, 2012, Studi Produksi Alkohol Dari Tetes Tebu Proses Fermentasi, Fakultas Pertanian , Universitas Hasanuddin, Makasar.

Kapti Rahayu Kuswanto dan Slamet Sudarmaji. Mikrobiologi Pangan. Pusat Antar Universitas Pangan dan Gizi. Yogyakarta : Universitas Gajah Mada. 1989. Hlm. 259-261.

Khairani, Rini. 2007. Tanaman Jagung Sebagai Bahan Bio-fuel,

http://www.macklintmip-unpad.net/Bio-fuel/Jagung/Pati.pdf. diakses tanggal 25 Maret 2012.

Khairani, 2007, Dalam Dyah Tri Retno dan Wasir Nuri, 2011, Pembuatan

Bioetanol Dari Kulit Pisang, Jurusan Teknik Kimia FTI UPN”Veteran”

Yogyakarta, Yogyakarta.

Khairani, 2007, Dalam Faisal Assegaf, 2009, Prospek Produksi Bioetanol Dari Bonggol Pisang, Universitas Jendral Soedirman, Semarang.

Khairani, 2007, Dalam Retno Dewita, 2008, Limbah Kulit Pisang Kepok Sebagai Bahan Baku Pembuatan Ethanol, Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur, Surabaya.

Morene Dkk,2008. Dalam Widyastuti, 2912, Pembuatan Bioetanol Dari Limbah Buah Pisang Dengan Proses Hidrolisis Dan Fermentasi, Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Setia Budi, Surakarta.

Mursyidin, 2007, Dalam Faisal Assegaf, 2009, Prospek Produksi Bioetanol Dari Bonggol Pisang, Universitas jendral Soedirman, Semarang.

Prescott, S. G and C. G. Said, 1959, Industrial Microbiology, ed 3, McGraw-Hill Book Company, New York.

Retno, Dyah Tri dan Wasir Nuri, 2011, Pembuatan Bioetanol Dari Kulit Pisang, Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Industri Universitas Pembangunan Nasional ’’Veteran’’ Yogyakarta, Yogyakarta.

(41)

Retno Dewita, 2008, Limbah Kulit Pisang Kepok Sebagai Bahan Baku Pembuatan Ethanol, Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur, Surabaya.

Rhonny dan Danang, 2003, Laporan Penelitian Pembuatan Bioetanol dari Kulit Pisang, Universitas Pembangunan Nasional, Yogyakarta.

Rismunandar, 1990, Dalam Faisal Assegaf, 2009, Prospek Produksi Bioetanol Dari Bonggol Pisang, Universitas jendral Soedirman, Semarang.

Rosdiana, 2009, Dalam Faisal Assegaf, 2009, Prospek Prodoksi Bioetanol Dari Bonggol Pisang, Universitas Jendral Soedirman, Semarang.

Santi, sintha soraya, 2008, Pembuatan Alkohol Dengan Proses Fermentasi Buah Jambu Mete, Teknik Kimia FTI-UPN ”Veteran” Jawa Timur,Surabaya.

Soebijanto, 1986. Dalam Retno Dewita, 2008, Limbah Kulit Pisang Kepok Sebagai Bahan Baku Pembuatan Ethanol, Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur, Surabaya.

Supriatin, 2010, Teknologi Fermentasi, UNESA University Press, Surabaya.

Widyastuti, 20012, Pembuatan Bioetanol Dari Limbah Buah Pisang Dengan Proses Hidrolisis Dan Fermentasi, Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Setia Budi, Surakarta.

Gambar

Gambar 3.1 Reaktor Fermentasi
Gambar 3.2 Rangkaian alat distilasi
Gambar 3.3 Bagan kerangka penelitian
Tabel 4.1. Kandungan limbah buah pisang.
+6

Referensi

Dokumen terkait

Penulis yang melakukan presentasi berharap temuan mereka, yang memberi kesan bahwa kemungkinan perempuan Odha dengan tingkat laktobasilus dalam vagina yang sehat untuk menularkan

Majelis Penguji Ketua/Sekretaris Jurusan Urusan Administrasi Akademik Mahasiswa.. Pelaksanaan

14 Angket dalam penelitian ini digunakan untuk mengumpulkan data berkaitan dengan pengaruh kompetensi profesional dan kompetensi pedagogik guru terhadap Motivasi belajar

[r]

MOTIVASI SISWA TERHADAP PEMBELAJARAN SULING SUNDA LUBANG ENAM DI KELAS X MAN 1 SUKABUMI.. Universitas Pendidikan Indonesia| repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

Pada t ahap aw al Pokja Pengadaan Barang/ Jasa pada Dinas Bina M arga Kabupat en Kuningan t elah memberikan penjelasan kepada pesert a lelang mengenai hal-hal yang perlu disampaikan

Setelah selesai menelaah naskah tersebut dan memutuskan pendapat yang benar tentangnya, saya dikejutkan dengan dikirimnya contoh naskah buku ini yang akan diterbitkan

Data Dosen Berpendidikan 51.