bioetanol ampas rumput laut

64
BIOETANOL BERBAHAN DASAR AMPAS RUMPTJT LAUT Kappaphycus alvarezii Oleh: Ferry Harvey Devis C 34104013 PROGRAM STUD1 TEKNOLOGI HASIL PERIKANAN FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2008

Upload: aditya-prihantara

Post on 16-Apr-2016

79 views

Category:

Documents


4 download

DESCRIPTION

Kimia

TRANSCRIPT

Page 1: Bioetanol Ampas Rumput Laut

BIOETANOL BERBAHAN DASAR AMPAS RUMPTJT LAUT Kappaphycus alvarezii

Oleh:

Ferry Harvey Devis C 34104013

PROGRAM STUD1 TEKNOLOGI HASIL PERIKANAN FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR

2008

Page 2: Bioetanol Ampas Rumput Laut

RINGKASAN

FERRY HARVEY DEVIS. Bioetanol Berbahan Dasar Ampas Rumput Laut Kappaphycus alvarezii. Dibimbing Oleh PIPIH SWTIJAH dan KOMARIAH TAMPUBOLON.

Berdasarkan catatan Ditjen Perikanan Budidaya Departemen Kelautan dan Perikanan, produksi rumput laut nasional pada tahun 2007 adalah 1.343.700 ton, dengan areal strategis untuk budidaya rumput laut di seluruh Indonesia adalah 21.500 Ha (anonim, 2007).

Besarnya potensi pengolahan rumput laut masih belum diimbangi dengan penanganan limbah pengolahannya. Kandungan limbah yang dihasilkan oleh pengolahan rumput laut salah satunya adalah karbohidrat yaitu berupa selulosa dan sisa karaginan yang tidak terekstrak. Limbah ini dapat diolah secara fermentasi dengan menggunakan biakan Saccharomyces cerevisiae. Khamir dari jenis Saccharomyces cerevisiae dapat memfermentasi gula sehingga menghasilkan etanol (Fardiaz, 1989).

Tujuan dari penelitian ini adalah untuk memanfaatkan arnpas rumput laut Kappaphycus alvrezii sebagai bahan baku pembuatan bioetanol dan mengetahui waktu optimum fermentasi dalam menghasilkan bioetanol dalam jumlah maksimal dengan kadar terbaik.

Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Mei - Juli 2008 di Laboratorium Karakteristik dan Pengolahan Hasil Perairan, Laboratorium Mikrobiologi Hasil Perairan, Laboratoriurn Biokimia Hasil Perairan, Departemen Teknologi Hasil Perairan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Institut Pertanian Bogor dan Laboratorium Pusat Antar Universitas Institut Pertanian Bogor.

Penelitian yang dilakukan terdii dari persiapan penelitian yang terdii dari preparasi ampas rumput laut, uji proksimat ampas nunput laut, pembuatan starter (regenerasi kultur dan starter pada media cair), pembuatan media fermentasi (hidrolisis larutan suspensi, uji gula pereduksi, penambahan nutrient, pengaturan pH dan pasteurisasi). Penelitian utama terdiri dari fermentasi, perlakuan inkubasi, pengujian (uji pH akhir, uji kadar dan uji rendemen etanol) dan analisis data dengan menggunakan rancangan acak lengkap (RAL) tunggal.

Dari hasil uji proksimat ampas rumput laut kering didapatkan persentase kadar air 11,28 %, abu 36,05 %, lemak 0,42 %, protein 1,86%, serat kasar 8.96 % dan karbohidrat 36,05 %. Gula pereduksi dari ampas rumput laut adalah 16 %. Semakin lama fermentasi, maka pH akhir fermentasi cenderung semakin rendah. pH paling tinggi dari fermentasi 3 hari (XI) yaitu 4,47 dan pH paling rendah pada waktu fermentasi 7 hari (X5) yaitu 4,lO. Kadar etanol paling tinggi dihasilkan dari fermentasi dengan waktu 6 hari (X5) yaitu 4.15 %. Kadar etanol yang paling rendah diiasilkan dari fermentasi dengan waktu fermentasi 3 hari (XI) yaitu 1,05 %. Rendemen etanol paling tinggi dari hasil fermentasi dengan waktu 6 hari yaitu 10,38 %. Rendemen etanol paling rendah yaitu dari fermentasi dengan waktu fermentasi 3 hari (XI) yaitu 2,63 %.

Page 3: Bioetanol Ampas Rumput Laut

BIOETANOL BERBAHAN DASAR AMPAS RUMPUT LAUT Kappaphycus alvarezii

Skripsi

Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Perikanan pada Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan

Ferry Hawey Devis C 34104013

PROGRAM STUD1 TEKNOLOGI HASIL PERIKANAN FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR

2008

Page 4: Bioetanol Ampas Rumput Laut

Judul Skripsi : BIOETANOL BERBAHAN DASAR AMPAS RUMPUT LAUT Kappapltycus alvarezii

Nama Mahasiswa : Ferry Hawey Devis

NRP : C 34104013

Pembimbing I

Dra. Pipih Suptiiah, MBA NIP. 131 476 638

Menyetujui,

Pembimbing 11

Ir. Komariah Tampubolou. MS NIP. 130 355 555

s Perikanan dan Ilmu Kelautan

Page 5: Bioetanol Ampas Rumput Laut

RIWAYAT HIDW

Penulis dilahirkan di Majalengka, pada tanggal

17 Maret 1986. Penulis adalah anak kedua dari tiga

bersaudara. Penulis menernpuh pendidikan dasar di

SD Negeri Wangkelang I, Majalengka dari tahun 1992

sampai tahun 1998. Penulis melanjutkan pendidikan

menengah pertama di SLTP Negeri 2 Cij ing, Majalengka

dari tahun 1998 sampai tahun 2001. Penulis melanjutkan pendidikan menengah

atas di SMU Negeri 1 Majalengka dari tahun 2001 sampai tahun 2004. Pada tahun

2004, penulis diterima sebagai mahasiswa di Program Studi Teknologi Hasil

Perikanau, Fakuitas Perikanan dan I h u Kelautan, lnstitut Pertanian Bogor

melalui jalur USMI (Ujian Saringan Masuk IPB).

Selama menempuh pendidikan penulis aktif di organisasi BEM-FPIK

(2005-2006), Himpunan Mahasiswa Majalengka (HIMMAKA) (2005-2006),

Himpunan Mahasiswa Teknologi Hasil Perairan (HIMASILKAN) (2006-2007),

Asisten mata kuliah Pengembangan Chitin dan Chitosan (2007-2008) dan

Marketing Jasa Tour & Travel Golden International Pariwisata.

Page 6: Bioetanol Ampas Rumput Laut

PERNYATAAN

Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi yang berjudul "Bioetanol Berbahan

Dasar Ampas Rurnput Laut Kappaphycus alvarezii" benar-benar hai l karya

sendiri yang belum pernah diajukan sebagai karya tulis pada perguruan tinggi atau

lembaga. Saya menyatakan bahwa skripsi ini tidak mengandung bahan-bahan

yang pernah diterbitkan oleh pihak lain kecuali sebagai bahan rujukan yang telah

dinyatakan dalam naskah dan dicantumkan dalam dafk pustaka pada bagian

akhir skripsi ini.

Bogor, Desember 2008

Ferry Harvey Devis

Page 7: Bioetanol Ampas Rumput Laut

UCAPAN TERIMA KASIH

Puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT, karena hanya

dengan izin dan kuasa-Nya lah penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan

judul "Bioetanol Berbahan Dasar Ampas Rumput Laut Kappaphycus alvarezii"

disusun sebagai salah satu syarat dalam memperoleh gelar Sarjana Perikanan pada

Program Studi Teknologi Hasil Perikanan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan,

Institut Pertanian Bogor.

Dalam kesempatan ini penulis menyampaikan ucapan terimakasih yang

sebesar-besarnya kepada pihak-pihak yang telah membantu dan banyak

memberikan motivasi kepada penulis dalam menyusun skripsi ini, khususnya

kepada.

1. Dra. Pipih Suptijah, MBA, sebagai Pembiibing I yang telah banyak

memberikan saran, masukan, dan bimbingannya dalam menyelesaikan

skripsi ini.

2. Ir. Komariah Tampubolon, MS, sebagai Pembimbing 2 yang telah banyak

memberikan saran, masukan, dan bimbingannya dalam menyelesaikan

skripsi ini.

3. Ir. Djoko Poernomo, B.Sc, sebagai Penguji 1 yang telah banyak

memberikan saran, masukan, dan bimbingannya dalam menyelesaikan

skripsi ini.

4. Ir. Iriani Setyaningsih, MS, sebagai Penguji 2 yang telah banyak

memberikan saran, masukan, dan biibingannya dalam menyelesaikan

skripsi ini.

5. Dr. Ir. Linawati Hardjito MSc, sebagai kepala Departemen Teknologi

Hasil Perairan.

6. Ir. Agoes M. Jacoeb, P.hD, sebagai komisi pendidikan di Departemen

Teknologi Hasil Perairan.

7. Ir. Anna C. Erungan sebagai dosen pembimbing akademik, atas segala

bimbingan, ilmu, suatu penghargaan dan pengalaman yang sangat

mengesankan sebagai anak didik beliau.

Page 8: Bioetanol Ampas Rumput Laut

8. Bu Ema, mas Zaki, terimakasih atas bantun dan izinnya untuk

menggunakan alat-alat laboratorium selama penelitian.

9. Keluargaku tercinta, Bapak Acep s Devis dan Mama Arnesah, atas doa

dan kasih sayang yang talc kunjung henti. kakakku tercinta

Kinkin Krisnawati Devis dan adikku tercinta Try Adhitya Devis atas

segala dukungan, doa, dan pengorbanannya.

10. Keluarga beskku, Keluarga Besar Ua Meno, Ua Mawardi, Ua Mimin,

Mang Jajat dan lainnya atas dukungan baik m o d dan materil selama

penulis menyelesaikan studi di IPB.

11. Sri Subakti S.Kep., atas motivasi, dukungan, doa, dan kasih sayangnya

dalam menyelesaikan skripsi ini.

12. Nice with Sapi, Shasha, Pipi, Syifa, Shishi, Fafa, Shashi, Shafa, Chocho

yang selalu setia menemani.

13. Mas Chandra (terima kasih ampas rumput lautnya).

14. Somay, izal, nongky, bay thanks atas bantuan & motivasinya.

15. Teman-teman THP 41, 40, 42, 43, dan 44, yang tidak dapat disebutkan

satu persatu, terima kasih telah menjadi kakak dan adik serta teman

selama penulis menempuh studi di IPB. Terirna kasih atas semuanya,

kalian telah megguratkan wama persahabatan dengan cara masing-masing

yang unik.

16. Teman-teman Gopish (Nunu, Teteq, Popeye, Edo, Dzay, Juan, Afi, yudie,

Iwan, Cecep, Haris, Whindika), Wisma ASH, Wisma Anindi, yang telah

bersedia memberikan bantuan selama penyusunan skripsi ini.

17. Semua pihak yang tidak bisa disebutkan satu persatu, bukan karena

enggan tetapi karena begitu berharga bagi penulis.

Bogor, Desember 2008

Ferry Harvey Devis

Page 9: Bioetanol Ampas Rumput Laut

No . Teh Halaman

............................................................................... DAFTAR TABEL iii

DAFTAR GAMBAR ......................................................................... iv

........................................................................ DAFTAR LAMPIRAN v

1 . PENDAHULUAN

1 . 1. Latar Belakang ........................................................................... 1

........................................................................................ 1.2. Tujuan 2

2 . TINJAUAN PUSTAKA

.................... 2.1. Klasifikasi dan Deskripsi Kappaphycus alvarezii 3

...................................................... 2.2. Lirnbah Produksi Karaginan 4

........................................................................... 2.3. Hidrolisis Asam 6

2.4. Fermentasi .................................................................................. 7

2.5. Khamir (Sacharomycese cerevisiae) ........................................... 10

2.6. Bioetanol ................................................................................... 12

3 . METODOLOGI

3.1. Waktu dan Tempat ..................................................................... 16

3.2. Alat dan Bahan ........................................................................... 16

3.3. Prosedur Ke rja .......................................................................... 16

3.3.1. Persiapan Penelitian ......................................................... a . Preparasi ampas nunput laut ........................................ r;) I) . Pengeringan .......................................................

L 2) . Penggilingan ........................................................... b . Uji proksimat ...............................................................

.- 1) . Kadar air ................................................................. . ............................................................... $..3 - 2) Kadar abu

3) . Kadar protein .......................................................... 4) . Kadar lemak ............................................................

c . Pembuatan starter ......................................................... 1) . Regenerasi kultur ....................................................

i 2) . Starter pada media cair ........................................... d . Pembuatan media fermentasi .....................................

1) . Hidrolisis ampas nunput laut .................................. 2) . Uji kadar gula .........................................................

............................................................ . a) Total gula b) . Gula pereduksi ....................................................

............................................... 3) . Penambahan nutrient

Page 10: Bioetanol Ampas Rumput Laut

4) . Pengaturan pH ......................................................... .............................................................. . 5) Pasteurisasi

3.3.2. Penelitian Utama ............................................................... a . Fermentasi akohol ....................................................... b . Perlakuan inkubasi .......................................................

...................................................................... . c Pengujian . ............................................................ 1) Uji pH akhir

2) . Uji kadar bioetanol (penetapan berat jenis) ............ 3) . Uji rendemen bioetanol ..........................................

d . Analisis data ................................................................. 4 . HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Komposi Kimia Ampas Rumput Laut ....................................... 4.2. Gula Pereduksi ........................................................................... 4.3. pH Akhii Media .........................................................................

......................................................................... 4.4. Kadar Bioetanol

4.5. Rendemen Bioetanol .................................................................. 5 . KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan ................................................................................ 5.2. Saran ..........................................................................................

DAFTAR PUSTAKA ..........................................................................

Page 11: Bioetanol Ampas Rumput Laut

No . Teks Halaman

1 . Komposisi kimia nunput laut Kappaphycus alvarezii .......................... 4

2 . Syarat mutu etanol berdasarkan SNI 06-3565-1994 ............................ 13

......................... 3 . Sifat fisika dan kimia etanol absolut dan etanol teknis 15

Page 12: Bioetanol Ampas Rumput Laut

DAFTAR GAMBAR

No . Teks Halaman

1 . Kappaphycus alvarezii .................................................................... 3

2 . Struktur kimia selulosa ................................................................... 5

3 . Struktur ideal dari tiga jenis karaginan ........................................... 6

4 . Sacharomycese cerevisiae .............................................................. 1 1

5 . Kurva pertumbuhan ........................................................................ 12

6 . Diagram alir pembuatan media fermentasi dari limbah ................. 25

7 . Diagram alir kultur starter ............................................................... 26

8 . Diagram alir proses fermentasi alkohol ......................................... 27

8 . Diagram batang komposisi kimia ampas rumput laut .................... 29

10 . Diagram batang pH akhir fermentasi .............................................. 32

1 1 . Diagram batang kadar bioetanol ................................................ 33

12 . Diagram batang rendemen bioetanol .............................................. 34

Page 13: Bioetanol Ampas Rumput Laut

No . Halaman

1 .a. Tabel analisis proksiiat ampas rumput laut .................................. 41

1 . b. Tabel kadar gula pereduksi ........................................................... 41

1.c. Tabel glukosa terhadap absorbansi (gula total) ............................. 41

1 . d. Tabel total gula .............................................................................. 41

2.a. Gambar kurva standar total gula .................................................... 42

2.b. Tabel glukosa terhadap absorbansi (gula pereduksi) ..................... 42

2.c. Tabel gula pereduksi ................................................................... 42

2.d. Gambar kurva standar gula pereduksi .......................................... 42

3.a. Tabel anova analisis sidik ragam ................................................... 43

3.b. Tabel pH akhir media .................................................................. 43

3.c. Tabel sidik ragam pH akhir media ............................................... 43

3.d. Tabel uji lanjut Duncan untuk pH akhir media ............................. 43

4.a. Tabel kadar etanol .................................................................... 44

4.b. Tabel sidik ragam kadar etanol .................................................... 44

4.c. Tabel uji lanjut Duncan untuk kadar etanol ................................... 44

4.d. Contoh perhitungan kadar etanol ................................................... 44

5.a. Tabel rendemen etanol ................................................................... 45

5.b. Tabel sidik ragam rendemen etanol ............................................... 45

5.12. Tabel uji lanjut Duncan untuk rendemen etanol ............................ 45

5.d. Contoh perhitungan rendemen etanol ............................................ 45

.................................... 6 . Hubungan berat jenis dengan kadar etanol 46

.......................................................... 7.a. Gambar dokumentasi proses 52

7.b. Gambar alat dan bahan .................................................................. 52

Page 14: Bioetanol Ampas Rumput Laut

1. PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Berdasarkan catatan Ditjen Perikanan Budidaya Departemen Kelautan dan

Perikanan, produksi rumput laut nasional pada 2004 baru sekitar 410.570 ton.

Pada tahun 2005 skala itu meningkat menjadi 910.636 ton. Begitu pula pada 2006,

skala produksinya mengalami peningkatan menjadi 1.079.850 ton. Tahun 2007,

produksi m p u t laut nasional meningkat lagi menjadi 1.343.700 ton. Areal

strategis yang dapat digunakan untuk budidaya rumput laut di seluruh Indonesia

adalah 21.500 Ha (anonim, 2007).

Produksi karagenan indonesia setiap tahun terus meningkat. Pada tahun

2008 produksi karagenan indonesia yaitu 905.986 ton (Istini, 2008). L i b a h dari

pengolahan rumput laut sekitar 65 % (Anonim, 2007). Besarnya potensi dan

prospek pengolahan rumput laut masih belum diimbangi dengan penanganan

limbah pengolahannya, sehingga limbah pengolahan rumput laut cenderung

terbuang d m menjadi sampah organik. Dari data yang ada dapat dihitung jumlah

limbah dari pengolahan rumput laut Kappaphycus alvarezii tahun 2008 yaitu

sekitar 1.682.545 ton. Limbah pengolahan rumput laut masih merupakan masalah

yang perlu dicarikan upaya pemanfaatannya yang lebih baik, padahal kandungan

dalam limbah pengolahan tersebut masih dapat dimanfaatkan, sehingga hal ini

diharapkan bukan saja memberikan nilai tarnbah pada usaha pengolahan rumput

laut, selain itu dapat menanggulangi masalah pencemaran lingkungan yang

ditimbulkan, terutama masalah bau yang dieluarkan serta estetika lingkungan

yang kurang baik.

Kandungan limbah yang dihasilkan oleh pengolahan rumput laut tersebut

salah satunya adalah karbohidrat yaitu berupa selulosa dan sisa karagenan yang

tidak tersaring selama proses ekstraksi. Limbah ini dapat diolah secara fermentasi

dengan menggunakan bantuan biakan Saccharomyces cerevisiae sehingga

menghasilkan etanol. Saccharomyces cerevisiae adalah nama lain ragi yang

artinya fungi atau khamir yang dapat memfermentasi gula untuk menghasilkan

alkohol (Fardiaz, 1992).

Page 15: Bioetanol Ampas Rumput Laut

Keuntungan dari proses pengolahan dengan fermentasi (Fellows, 2000), . -,

adalah:

Menggunakan pH dan suhu yang normal untnk perawatan dan peningkatan

kandungan nutrisi dan penampakan dari bahan pangan tersebut,

Dapat menghasilkan aroma dan tekstur yang tidak dapat diproduksi

dengan metode lain,

Membutuhkan energi yang rendah,

Membutuhkan biaya operasional yang ringan,

Merupakan teknologi yang sederhana.

Etanol yang dihasilkan dari proses fermentasi dapat digunakan untuk

berbagai kepentingan antara lain untuk bahan baku industri, minuman,

desinfektan, pelarut, dan bahan bakar. Etanol diianfaatkan sebagai bahan bakar

yaitu gasohol (E10) yang merupakan campuran 90 % bahan bakar bensin tanpa

timbal dengan 10 % etanol. Produksi etanol yang ada barn 185 juta liter per tahun

atau kalanpun dicampurkan ke dalam premium hanya sekitar 1% saja (E-I). Pada

2010 diduga permintaan etanol khususnya untuk memperoleh bahan bakar E-10

kita perlu 3,s milyar liter etanol. Etanol juga ramah liigkungan karena emisi gas

buangannya rendah dan etanol mudah terurai dan aman tidak mencemari perairan

(Toharisman, 2007).

Mengingat besarnya manfaat dari senyawa allcohol serta tersedianya bahan

baku yang banyak dan mudah didapatkan maka perlu pengkajian dan

pengembangan dari limbah pengolahan rumput laut Kappaphycus alvarezii ini

sebagai bahan alternatif peng&asil etanol.

1.2. Tujuan

Tujuan dari penelitian ini diantaranya adalah:

Memanfaatkan ampas rumput laut Kappaphycus alvarezii sebagai bahan

baku pembuatan bioetanol.

Mengetahui waktu optimum fermentasi dalam menghasilkan etanol

dengan jumlah maksimal dan kadar terbaik.

Page 16: Bioetanol Ampas Rumput Laut

2. TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Klasifiasi dan Deskripsi Kappaphycus alvarezii

Klasifikasi rumput laut jenis Kappaphycus alvarezii menurut Luning (1990)

diacu dalam Atmadja et. a1 (1996), adalah sebagai berikut:

Divisio : Rhodophyta

Kelas : Rhodophyceae

Ordo : Gigartinales

Famili : Solieriaceae

Genus : Eucheuma

Spesies : Kappaphycus alvarezii

Gambar 1. Kappaphycus alvarezii (Sumber: Anonirn a, 2002)

Ciri-ciri morfologi Kappaphycus alvarezii adalah sebagai berikut: berthalus

(kerangka tubuh tanaman), bdat siliidris dan gepeng, berwama merah, merah

coklat, hijau k e g dan sebagainya. Cabangnya berselang tidak teratur serta

mempunyai benjolan-benjolan (blunt nodule) dan duri-duri (Van Boose (1982)

diacu dalam Abnadja et. a1 (1 996).

Pigmen yang terkandung dalam thallus rumput laut digunakan untuk

pengklasifikasiannya. Pigmen ini dapat menentukan warna thallus sesuai dengan

pigmen yang ada pada kelas Chlorophyceae (algae hijau), Phaeophyceae (algae

coklat), Rhodophyceae {algae merahj dan Cyanop@ceae (algae biru). Rumput

laut dapat dijadikan sumber gizi karena umumnya mengandung karbohidrat,

protein, sedikit lemak dan a h yang sebagian besar mrupakan senyawa garam

seperti nahium dan kalium. Selain itu juga merupakan sumber vitamin A, B1, B2,

Page 17: Bioetanol Ampas Rumput Laut

B6, B12 dan vitamin C, serta mengandung mineral seperti kalium, kalsium,

fosfor, natrium, zat besi dan iodium (Anggadireja et al. 1993).

Komposisi kimia nunput laut bervariasi antar individu, spesies, habitat,

kematangan dan kondisi lingkungannya. Komposisi kimia rumput laut

Kappaphycus alvarezii dapat dilihat pada Tabel 1.

Tabel 1. Komposisi Kirnia Rumput Laut Kappaphycus alvarezii

Sumber : Winarno (1996)

2.2. Limbah Produksi Karaginan

Salah satu kandungan karbohidrat yang ada di nunput laut sebagai limbah

dari produksi karaginan adalah selulosa. Selulosa merupakan kerangka struktural

semua tumbuh-tumbuhan. Selulosa merupakan bagian utama dinding sel

tumbuh-tumbuhan yang terdiri hingga 10.000 unit glukosa dalam bentuk unit-unit

anhidroglupiranosa dengan rurnus CsHloOs. Selulosa diikat oleh P-1,4 glikosidik

membentuk rantai polimer linier panjang dengan struktur yang seragam. Selulosa

diikat oleh polimer karbohidrat dalam bentuk ikatan beta, sehingga tidak dapat

dicerna oleh enzim pencemaan manusia. Selulosa merupakan struktur kristal yang

sangat stabil. Dua unit glukosa yang berdekatan akan berikatan dengan cara

melepaskan satu molekul air, yang terbentuk dari gugus-gugus hidroksil pada

atom karbon kesatu dan keempat. Posisi beta dari grup -OH pada C1 akan

Page 18: Bioetanol Ampas Rumput Laut

berhubungan dengan unit glukosa lain pada C,-C4 dari cincin piranosida,

membentuk unit selobiosa (Alrnatsier 2003).

Tkatan P-1,4 glikosidik yang kuat dari selulosa dapat membentuk kristal

rnikrofibril, yang kemudian bersama-sama membentuk serat selulosa yang tidak

larut. Gugus OH pada atom C1 berasal dari hidrat aldehid yang terbentuk pada saat

pembentukan cincin secara intramolekuler oleh ikatan hemiasetal. Hal ini

menyebabkan grup -OH pada ujung C1 memilii sifat pereduksi. G u m -OH pada

ujung Cq dari selulosa mempakan gugus hidroksil alkohol, sehingga bersifat

non-reduksi (Achmadi 1989). Pada gambar 2 bawah ini dapat dilihat struktur

kimia dari selulosa.

Gambar 2. Struktur kimia selulosa. (Sumber: Wikipedia, 2006)

Selain selulosa, komponen yang masih terdapat dalam limbah produksi

karagenan adalah karagenan yang tidak terekstrak. Karaginan me~pdCan salah

satu hidrokoloid yang berasal dari -put laut merah (Rhodophyceae). Karaginan

merupakan salah satu polisakarida liier yang tersusun atas unsur unit-unit

galaktosa pada beberapa atom hidroksil dan 3,6-Anhidrogalaktosa dengan ikatan

glikosidik alfa-1,3 dan beta-1,4 secara bergantian. Pada beberapa atom hidroksil

terikat gugus sulfat dengan ikatan ester (Angka dan Suhartono 2000).

Berdasarkan struktur pengulangan unit polisakarida karaginan dapat dibagi

atas tiga kelompok utama, yaitu kappa, iota dan lambda karaginan. Secara

prinsipil fraksi-fraksi karagiian ini berbeda dalam nomor dan posisi grup ester.

Struktur ideal dari tiga jenis karaginan dapat dilihat pada Gambar 3.

Page 19: Bioetanol Ampas Rumput Laut

Gambar 3. Struktur ideal dari tiga jenis karaginan (Sumber: Irham, 2002)

Kappa karaginan terdii dari ikatan 1,3 D-Galaktosa-4-sulfat dan ikatan 1,4

dari unit 3,6-Anhidro-D-Galaktosa. Kappa karaginan mempunyai lebih dari 34 %

3,6-anhidrogalaktosa dan 25 % ester sulfat. Kappa karaginan terbentuk sebagai

hasil aksi enzim dekinase yang mengkatalis p karaginan menjadi kappa karaginan

dengan cara menghilangkan sulfat pada C-6 dari residu ikatan

a-1,4 D-Galaktosa-6-sulfat bersamaan dengan penutupan cinch membentuk

3,6-Anhidro-D-Galaktosa (Glicksman 1983). Kappa karaginan dapat diendapkan

secara selektif oleh ion kalium, sedangkan jenis lambda tidak dipengaruhi oleh

kalium (Angka dan Suhartono 2000).

Iota karaginan terdiri dari ikatan 1,3 D-Galaktosa-4-sulfat dan ikatan 1,4

dari unit 3,6-Anhidro-D-Galaktosa-2-sulfat. Lambda karaginan adalah karaginan

yang tidak membentuk gel karena tidak memiliki 3,6-D-Galaktosa yang tersusun

atas ikatan 1,3 D-Galaktosa dan 1,4 D-Galaktosa-6-sulfat yang apabila

terekstraksi oleh alkali kuat menjadi theta karaginan (Glicksman 1983).

2.3. Hidrolisis asam

Konversi selulosa menjadi glukosa dapat dilakukan dengan menggunakan

hidrolisis secara asam. Hidrolilis asam dapat dilakukan dengan menggunakan

asam pekat HzS04 72 % dan HCl 42 % pada suhu ruang. Selain itu juga dapat

dilakukan dengan larutan asam 1 % pada suhu 100-120 OC selama 3 jam.

Karbohidrat dapat dirombak secara hidrolisis dalam suasana asam menjadi gula

sederhana yang akan dijadikan sumber makanan bagi khamir, selanjutnya gula ini

difermentasi (Grethlein 1978).

Page 20: Bioetanol Ampas Rumput Laut

Hidrolisis asam dapat dikategorikan melalui dua pendekatan umum, yaitu

hidrolisis asam konsentrasi tinggi pada suhu rendah dan konsentrasi rendah pada

suhu tinggi. Pemilihan antara dua cara tersebut pada umumnya didasarkan pada

beberapa pertimbangan yaitu laju hidrolisis, tingkat degradasi, produk dan biaya

total proses produksi. Hidrolisis asam konsentrasi tinggi akan lebih ekonomis jika

asam dapat diperoleh kembali (recovery). Akan tetapi, asam kuat bersifat korosif,

sehingga memerlukan teknik khusus dan biaya tambahan untuk perawatan alat

produksi (Kosaric et al. 1983).

Asam yang bisa digunakan untuk menghidrolisis selulosa adalah asam

sulfat, asam Morida, dan asam fosfat. Pada hidrolisis selulosa dengan asam untuk

menghasilkan gula, pada proses ini juga terbentuk 5-hidroksi metil-2-2

furfuraldehid atau hidroksimetillfurfural (HI@) sebagai bentuk dari penguraian

glukosa pada suasana asam, HMF ini akan bereaksi membentuk asam-asam

organik seperti asam levinulinat dan asam formiat pada suasana asam dan suhu

tinggi.

2.4. Fermentasi

Fermentasi merupakan proses pemecahan karbohidrat dan asam amino

dalam keadaan anaerob. Polisakarida mula-mula dipecah menjadi unit-unit gula

sederhana, kemudian glukosa dipecah menjadi senyawa-senyawa yang lebih

sederhana tergantung dari jenis fermentasi (Fardiaz 1989). Sedangkan menurut

Prescott dan Dunn (1959), fermentasi merupakan suatu proses perubahan kimia

pada substrat organik, baik karbohidrat, protein, lemak, dan lainnya, melalui

kegiatan katalis biokimia, yang dikenal sebagai enzim dan dihasilkan oleh

mikroba spesifik.

Selanjutnya proses fermentasi ini terdiri atas 2 tahap (Fardiaz 1989), yaitu:

1). Pemecahan rantai karbon dari glukosa dan pelepasan paling sedikit 2 pasang

atom hidrogen menghasilkan senyawa karbon lainnya yang lebih mudah

teroksidasi dibandingakan glukosa.

2). Senyawa yang teroksidasi akan diieduksi oleh hidrogen yang terlepas pada

tahap pertama dengan membentuk senyawa yang merupakan hasil fermentasi.

Bahan pangan yang difermentasi prosesnya diiontrol oleh aktivitas dari

mikroorganisme yang digunakan untuk mengubah bahan pangan tersebut,

Page 21: Bioetanol Ampas Rumput Laut

mengawetkan bahan pangan dengan memproduksi asam atau alkohol, atau

memproduksi aroma yang dapat meningkatkan kualitas bahan pangan tersebut

(Fellows 2000).

Menurut Saroso (1998) dalam jurnalnya, fermentasi alkohol dipengamhi

oleh beberapa faktor diantaranya:

a) Media

b) Pada umumnya bahan dasar yang mengandung senyawa organik terutama

glukosa dan pati dapat digunakan sebagai substrat pada proses fermentasi

alkoholik.

c) Suhu

Suhu optimum bagi pertumbuban khamir dan aktivitasnya adalah 25-35OC.

d) Jenis mikroba

Mikroorganisme yang mampu menguraikan pati atau senyawa-senyawa

polisakarida menjadi alkohol adalah jenis khamir, dan yang paling banyak

digunakan adalah Sacharomycese cerevisiae.

e) Nutrisi

Selain sumber karbon, khamir juga memerlukan sumber N, vitamin

(khususnya biotin dan thiamin) clan mineral.

f) pH substrat atau media fermentasi merupakan salah satu faktor yang

menentukan kehidupan khamir. pH ideal untuk fermentasi alkoholik adalah

pH 4-6.

Kemajuan yang dicapai dibidang teknologi fermentasi telah memungkinkan

manusia untuk mendapatkan berbagai produk yang sulit atau tidak dapat diperoleh

melalui proses kimia. Teknologi fermentasi yang yang memanfaatkan kemampuan

mikroba dapat mengubah bahan bahan mentah yang murah bahkan tidak berharga

menjadi produk yang bernilai ekonomi tinggi dan berguna bagi kesejahteraan

m a t manusia (Rachman 1989).

Produk-produk yang dapat diasilkan dari suatu proses fermentasi

(Rachman 1989), diantaranya:

a) Biomassa

Biomassa yang telah diproduksi secara komersial sebagai produk dari proses

fermentasi diantarannya adalah ragi roti dan protein sel tunggal.

Page 22: Bioetanol Ampas Rumput Laut

b) Enzim

Pemanfaatan mikroba dalam proses ferrnentasi sebagai sumber enzim

mempunyai beberapa keuntungan antara lain produktivitas mikroba ddam

menghasilkan enzim dapat ditingkatkan dengan mudah dibandingkan dengan

tanaman dan hewan.

c) Metabolit primer dan sekunder

Metabolik primer adalah senyawa-senyawa kimia yang d i i i k a n oleh

mikroba dan dibutuhkan oleh mikroba tersebut untuk pertumbuhannya yaitu

asam amino, nukleotida, protein, asam nukleat, lemak dan karbohidrat.

Metabolik sekunder adalah senyawa-senyawa kirnia yang diiasilkan oleh

mikroba dalam jumlah sedikit tetapi berperanan penting dalam menjaga tubuh

dari kondisi yang tidak menguntungkan. Metabolit sekunder ini rnisalnya

antibiotika, mycotoxin, clan alkaloida.

d) Biokonversi

Beberapa contoh produk biokonversi yang sudah dikembangkan diantaranya

adalah produksi asam asetat dari etanol, aseton dari iso-propanol dan sorbosa

dari sorbitol.

Fermentasi glukosa menjadi etanol dan CO2 melibatkan enzim Embden

Meyerhof Parnas dan Glikolisis, yang meliputi (Fardiaz 1989):

1). Glukokinase, isomerase, fruktosa fosfokinase

2). Aldolase

3). Gliseroldehide-3-fosfat deidrogenase

4). 3-pospogliserat kinase

5). Pospogliserat mutase

6). Enolase

7). Piruvat kinase

8). Piruvat dekarboksilase

9). Alkool dehidrogenase

Enzim-enzim tersebut mengkatalis reaksi perubahan glukosa menjadi 1 /--

piruvat (EMF') dan piruvat menjadi etanol dalam reaksi (Reed,2. danfH.J, Peppler L

1973), sebagai berikut:

Glukosa + 2ATP Fruktosa -1,6-bifosfat + 2ATP (1)

Page 23: Bioetanol Ampas Rumput Laut

Fruktosa -1,6-bifosfat----, 2 Gliseroldehide -3-fosfat

Gliseroldehide -3-fosfat + 1Pi + NAD+---+ 1,3 bipospogliserat

+NADH+H+

1,3 bipospogliserat + ADP ---+ 3 fosfogliserat + ATP

3 fosfogliserat -+ 2 fosfogliserat + Hz0

2 fosfogliserat ----+ 2 fosfoenol piruvat + HzO

2 fosfoenol piruvat + AD- Piruvat + ATP

Piruvat----b CO2 + asetaldehid

Aselaldehid + NADH + etanol + NAD

2.5. Khamir (yeast)

Kharnir termasuk fungi, tetapi dibedakan dari kapang karena bentuknya

yang terutama uniseluler. Sebagai sel tunggd, khamir lebii cepat berkembang

biak dibanding dengan kapang. Sel khamir mempunyai ukuran yang bervariasi,

yaitu dengan panjang 1-5 pm, dan lebar 1-10 pm. Pada kondisi ideal sel khamir

dapat tumbuh menjadi dua sel dalam waktu 1-2 jam, tetapi setelah membentuk

banyak tunas, waktu generasi menjadi lebih lama sampai kira-kira 6 jam.

Kebanyakan khamir paling baik pada kondisi dengan persedian air cukup. Tetapi

khamir dapat tumbuh pada medium dengan konsentrasi solute (gula atau garam)

lebih tinggi dari pada bakteri (Fardiaz 1992).

Saccharomyces cerevisiae berkembang biak dengan spora dan juga

berkembang biak secara vegetatif dengan cara penguncupan multilateral.

Konjugasi isogami atau heterogami dapat te rjadi setelah pembentukan askus yang

berbentuk tonjolan-tonjolan.Setiap askus mengandung satu sampai empat spora

dengan berbagai bentuk spora yang dapat berkonjugasi (Pelzar et al. 1988).

Batas aktifitas air terendah untuk pertumbuhan khamir berkisar antara

0.88-0.94. Tetapi banyak juga khamir bersifat osmofilik, yaitu dapat tumbuh pada

medium dengan aktivitas relatif air rendah, yaitu sekitar 0.62-0.65. Kisaran suhu

untuk pertumbuhan kebanyakan khamir dengan suhu optimum sekitar 25-30 "C

dan suhu maksimum 35-47 OC. Beberapa khamir dapat tumbuh pada suhu 0 OC

atau h a n g . Kebanyakan khamir lebih menyukai tumbuh pada keadaan asam

yaitu sekitar 4-5 (Fraizer dan Westhoff, 1978). Gambar Saccharomyces cerevisiae

dapat dilihat pada Gambar 4.

Page 24: Bioetanol Ampas Rumput Laut

Gambar 4. Saccharomyces cerevisiae

Beberapa faktor yang mempengaruhi pertumbuhan mikroorganisme dalam

bahan pangan yang difermentasi (Fellows 2000):

a). Ketersediaan karbon dan nitrogen, nutrisi khusus yang diperlukan

mikroorganisme,

b). pH substrat,

c). Kelembaban,

d). Suhu inkubasi,

e). Tahap pertumbuhan mikroorganisme,

f). Jumlah mikroorganisme pesaing.

Khamir fermentatif dapat melakukan fermentasi alkohol, yaitu memecah

glukosa melalui galur gliiolisis dengan total reaksi sebagai berikut:

C6H1206 ---+ 2 CzHsOH + 2 COz

(Glukosa) (etanol) (karbondioksida)

Kharnir spesies Saccharomyces cerevisiae bersifat fermentatif kuat, tumbuh

kuat dan sangat aktif menIfermentasi pada suhu 20 OC (Fraizer dan Westhoff

1978). Khamir yang bersifat fermentatif, jika diberi aerasi aktivitas fermentasinya

akan menurun, dan sebagian glukosa akan direspirasi (dioksidasi) menjadi

karbondioksida dan air. Pada khamir yang bersifat fermentif, 70 % dari glukosa di

dalam substrat akan diubah menjadi karbondioksida dan alkohol, sedangkan

sisanya sebanyak 30 % tanpa adanya nitrogen akan digunakan kembali melalui

fermentasi endogenous jika glukosa di dalam medium sudah habis (Fardiaz 1992).

Pada permulaan proses, khamir memerlukan oksigen untuk

pertumbuhannya, oleh karena itu perlu diberikan oksigen. Sesudah terjadi

akumulasi COz dan reaksi berubah menjadi anaerob, akohol akan mengalami

Page 25: Bioetanol Ampas Rumput Laut

(Prescott dan Dunn 1981). \

'L. Laju pertumbuhan milcrobial dapat dibagi menjadi empat fase, yaitu fase

pertumbuhan lambat (lag phase), fase pertumbuhan cepat (exponential phase),

fase pertumbuhan statis (stationer phase), fase kernatian (death phase). Laju

pertumbuhan mikroorganisme dapat dilihat pada Gambar 5.

Gambar 5. Kurva pertumbuhan mikroba

Fase lag merupakan fase dirnana kharnir beradaptasi untuk menyesuaikan

diri dengan substrat dan kondisi lingkungan sekitarnya. Pada fase ini belum

mengalami pembelahan sel karena beberapa enzim belum disintesis. Pada fase ini

juga terjadi pertumbuhan yang masih lambat. Fase Eksponensial merupakan fase

dimana khamir membelah dengan cepat dan konstan. Fase statis merupakan fase

diiana khamir populasi selnya tetap karena jumlah sel yang mati sama dengan

jumlah sel yang tumbuh. Ukuran sel pada fase ini lebih kecil karena sel tetap

membelah meskipun zat nutrisi sudah mulai habis. Fase kematian merupakan fase

diiana sebagian populasi khamir mulai mengalami kematian yang disebabkan

karena nutrien sudah habis dan energi cadangan dalam sel juga habis (Fardiaz

1992).

2.6. Bioetanol

Etanol merupakan produk fermentasi yang dapat dibuat dari substrat yang

mengandung karbohidrat (gula, pati, atau selulosa). Etanol adalah salah satu

senyawa alkohol dengan rumus kirnia CzHsOH yang berupa cairan yang tidak

Page 26: Bioetanol Ampas Rumput Laut

berwarna, jernih, mudah menguap, memiliki bau yang sangat halus dan rasa yang

pedas.

Sifat fisika dari etanol adalah bersifat polar disebabkan karena gugw

hidroksilnya @-OH). Seperti air, etanol dapat membentuk ikatan hidrogen.

Karena adanya ikatan hidrogen ini maka etanol mempunyai titik didih yang lebih

tinggi dari senyawa lain yang mempunyai berat formula yang sama. Etanol juga

mempunyai nilai pH sebagai asam lemah. Mudah menguap meskipun pada suhu

rendah, mudah terbakar dan mendidih pada suhu 78 OC. Syarat mutu etanol

berdasarkan SNI 06-3565-1994 dapat dilihat pada Tabel 2.

Tabel 2. Syarat mutu etanol berdasarkan SNI 06-3565-1994

S p e s i f h i

I I I

Kualitas

Kadar etanol

I I I

Prima Super

Bahan yang dapat dioksidasikan

(Uji Barbet)

Mhyak Fuse1

Aldehida (sebagai asetaldehid)

Logam berat

Keasaman (sebagai asam asctat)

Sisa penguapan

Etanol mempakan produk biokonversi dari proses fermentasi. Jumlah

alkohol yang diproduksi oleh khamir bervariasi tergantung dari galurnya.

Sebanyak 12-14 % alkohol dapat diproduksi secara cepat jika digunakan galur

yang tepat, tetapi semakin tinggi konsentrasi alkohol, fermentasi semakin lambat,

Walaupun laju awal produksi etanol meningkat pada suhu lebih tinggi (Fardiaz

1992).Konsentrasi alkohol yang dihasilkan dalam proses fermentasi tergantung

pada jenis khamir yang digunakan, kadar gula, dan efisiensi fermentasi

(Underkofler dan Hickey 1954). Prescott dan Dunn (1959) menyatakan bahwa

waktu fermentasi etanol yang diperlukan adalah 3-7 hari.

Etanol dapat bereaksi dengan logam membentuk etoksida, dapat

maks 96,s % (vlv)

min 96,3 % (vlv)

I I I

diesterifikasi dengan asam organik ataupun anorganik dengan ester, dapat

Prima I

Min 20 menit

Maks 4 r n d

Maks 4 mgll -

Maks 15 mgn

Maks 50 mgn

Metanol

Prima U

rnin 96,l % (vlv) min 95 % (vlv)

Min 8 menit

Maks 15 mgfl

Maks 15 mg/i -

Maks 30 m a

Maks 50 mgfl

Sumber: SNI (1994)

-

-

- - -

Maks 60 mgll

Maks 50 mg/l

- -

Page 27: Bioetanol Ampas Rumput Laut

bereaksi dengan gugus karbonil aldehid clan keton membentuk asetal serta dapat

dioksidasi menjadi asetaldehid dan asam asetat dengan bantuan katalis (Kirk dan

Othmer 1985). Dalarn dunia industri, etanol umumnya digunakan sebagai bahan

baku industri turunan alkohol, campuran minuman keras (seperti sake dan gin)

serta bahan baku farmasi, kosmetik, campuran bahan bakar kendaraan dan bensin

alkohol (Gasohol). Etanol sebagai campuran bahan bakar berfhgsi untuk

menambah volume BBM (Bahan Bakar Minyak), sebagai peningkat angka oktan

dan sumber oksigen untuk pembakaran yang lebih bersih pengganti Methyl Tetra

Buthyl Ether (MTBE).

Berdasarkan kadar alkoholnya, etanol terbagi menjadi tiga grade,

diantaranya:

1). Grade industri dengan kadar alkohol90-94 %.

2). Netral dengan kadar alkohol 96-99,5 %, umumnya digunakan untuk

minuman keras atau bahan baku farmasi.

3). Grade bahan bakar dengan kadar alkohol diatas 993 %.

Etanol anhidrat disebut juga etanol absolut dapat dibuat dengan

mengilangkan air dari etanol 95 % dengan reaksi kimia. Kalsium Oksida (CaO)

dapat dipakai sebagai zat pengering untuk etanol karena dapat bereaksi dengan air

membentuk etanol-kalium hidroksida yang sukar larut. Dalam industri etanol95%

didestilasi dengan benzen untuk menghilangkan air karena campuran azeotrop

benzen-air-etanol akan menguap terlebii dahulu (Fessenden dan Fessenden 1999).

Hambali et al. (2007) menyatakan bahwa berdasarkan jenis dan manfaatya,

etanol digolongkan menjadi tiga golongan yaitu:

1). Etanol prima

Etanol prima adalah etanol mutu tinggi dengan kadar 96-96,5 % (vlv), disebut

juga etanol murni dengan kadar minyak fusel yang sangat rendah (40 mg/l).

Etanol ini biasanya digunakan untuk minuman keras mutu tinggi, industri

farmasi dan industri kosmetik.

2). Etanol teknis

Etanol teknis adalah etanol dengan kadar 92-94 % (vlv) dan merniliki

kadar minyak fusel antara 15-30 m d . Etanol teknis ini digunakan dalam

Page 28: Bioetanol Ampas Rumput Laut

industri untuk bahan bakar, bahan pelarut organik, bahan baku spirtus, dan

bahan produk lain.

3). Etanol absolut

Etanol absolut adalah etanol dengan kadar yang sangat tinggi (795,5 % (vlv))

dan digunakan untuk obat-obatan, bahan pelarut, dm bahan antara produksi

senyawa lain.

Sifat fisika dan kimia etanol absolut dan etanol teknis dapat dilihat pada

Tabel 3.

Tabel 3. Sifat fisika dan kimia etanol absolut dm etanol teknis

Parameter

Titik beku PC)

Titik didih PC)

Spesifik graviti

Indek bias I I

Viskositas pada 20 OC (F')

Tegangan permukaan (dynelcm)

Panas spesifik

Panas fusi (kallgr)

Panas evaporasi (kaVgr)

Konduktivitas elektrik pada 25 OC (ohnil/cm)

Etanol absolut

-112,3

78,4

0,7851

1,3633

Etanol telcnis - - -

1,3651

0,0122

;umber: SNI (1994)

22,3

0,581

24,9

204

1,35 x

0,0141

22,s

0,618

-

Page 29: Bioetanol Ampas Rumput Laut

3. METODOLOGI -

3.1. Waktu dan Tempat

Penelitian ini dilaksanakan mulai bulan Mei - Juli 2008 di Laboratorium

Karakteristik dan Pengolahan Hasil Perairan, Laboratorium Mikrobiologi Hasil

Perairan, Laboratorium Biokimia Hasil Perairan, Departemen Teknologi Hasil

Perairan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Institut Pertanian Bogor dan

Laboratorium Pusat Antar Universitas Institut Pertanian Bogor.

3.2. Alat dan Bahan

Alat-alat yang digunakan pada penelitian ini diantaranya beker glass 2 L,

ember 15 L, kompor listrik, alat pengaduk, timbangan digital, blender, pH meter,

gelas ukur 100 ml, saringan, spatula, pipet volumetrik, labu Erlenmeyer 300 ml,

thermometer, autoclave, inkubator, tabung reaksi, alat tulis, lap, tisu, alat destilasi,

oven, piknometer, sarung tangan, plastik, selang (d=3 mrn), toples kaca 300 ml,

jarum ose, spektrofotometer, timbangan analitik, cawan porselen, desikator

(analisis kadar air), tabung ijeldahl, tabung soxhlet, pemanas (analisis

kadar lemak), destilator, buret (analisis kadar protein), tanur dan desikator

(analisis kadar abu) (Lampiran 7.b).

Bahan-bahan yang digunakan pada penelitian ini adalah ampas rumput laut

(Kappaphycus alvarezii) dari limbah pengolahan karaginan di Puslitbang Balitro

Bogor, aquades, gula pasir, HCl, NaOH, pupuk NPK (Nitrogen, Posfor, Kaliurn),

pupuk ZA (zwavelzuur ammonia), ragi Fermipan (Saccharomyces cerevisiae),

PDA (Potato Dextrose Agar), PDB (Potato Dextrose Broth), aseton, kertas label,

fenol, asam sulfat, asam 3,5-dinitrolisilat (DNS), NaK-Tartat, Na-metabi-sulfit,

H3BO3, metilen merah, dan metilen biru (Lampiran 7.b).

3.3. Prosedur Kerja

Penelitian yang dilakukan terdiri dari persiapan penelitian ymg terdiri dari

preparasi ampas rumput laut, , pembuatan starter

, pembuatan media fermentasi

; penelitian utama yan

Page 30: Bioetanol Ampas Rumput Laut

alkohol, perlakuan inkubasi, pengujian (uji pH akhir, uji kadar etanol dan uji, I_ _-_ . - - - - --- - - - - - rendemen etanol) dan analisis data.

3.3.1. Persiapan penelitian

Persiapan penelitian terdiri dari preparasi ampas rumput laut, uji proksimat

ampas rumput laut, pembuatan starter (regenerasi kultur dan starter pada

media cair), pembuatan media fermentasi (hidrolisis larutan suspensi,

uji gula pereduksi, penambahan nutrient, pengaturan pH dan pasteurisasi).

a. Preparasi ampas rumput laut

Preparasi ampas rumpul laut diantaranya melalui proses pengeringan dan

pengilingan.

1). Pengeringan

Ampas rumput laut dibersihkan dari bahan pengotor, kemudian dikeringkan

dengan dijemur di bawah sinar matahari sampai kering * 2-3 hari.

2). Penggilingan

Ampas rumput laut yang telah kering dihancurkan dengan menggunakan

blender. Kemudian disaring menggunakan saringan * 30 mesh, sehingga

didapatkan tepung ampas rumput laut.

b. Uji proksimat

Uji ini dilakukan terhadap ampas rumput laut untuk mengetahui komposisi

kimia ampas rumput laut.

(1). Kadar a i ~ (AOAC 1995)

Penentuan kadar air didasarkan pada perbedaan berat contoh sebelum dan

sesudah dikeringkan. Mula-mula cawan kosong dikeringkan dalam oven selama

30 menit dengan suhu 105 "C, kemudian didinginkan dalam desikator selama

15 menit, kemidian ditimbang. Sebanyak 5 gr contoh dimasukkan ke dalam

cawan kemudian dikeringkan dalam oven 100-102 OC selama 6 jam. Cawan

didinginkan dalam desikator selama 30 menit, kenludian ditimbang. Dilakukan

lagi proses pengeringan pada oven 100-102 OC selanla 1 jam, didinginkan dalam

desikator selama 30 menit dan ditimbang, Proses tersebut dilakukan berulang kali

sampai didapatkan herat yang konstan.

Page 31: Bioetanol Ampas Rumput Laut

Kadar air ditentukan dengan rumus :

Keterangan : A = Berat cawan kosong (gram) -

B = Berat cawan dengan ampas rumput laut basah (gram)

C = Berat cawan dengan ampas rumput laut setelah dikeringkan (gram).

(2). Kadar abu (AOAC 1995)

Cawan abu porselen dipijarkan dalam tungku pengabuan bersuhu sekitar

650 OC selama 1 jam. Cawan abu porselen tersebut didinginkan selama 30 menit

setelah suhu tungku turun menjadi sekitar 200 OC dan ditimbang. Ampas rumput

laut sebanyak 1-2 gram dimasukkan ke dalam cawan abu porselen. Cawan

tersebut dimasukkan ke dalam tungku secara bertahap hingga suhu 650 OC.

Proses pengabuan dilakukan sampai abu berwarna putih. Setelah suhu

tun& pengabuan turun menjadi sekitar 200 - - OC, cawan abu porselin didinginkan

selama 30 menit dan kemudian ditimbang beratnya.

Perhitungan kadar abu pada ampas rumput laut :

%KadarAbu = - C- Axloo% B-A

Keterangan : A = Berat cawan abu porselen kosong (gram)

B = Berat cawan abu porselen dengan ampas rumput laut (gram)

C = Berat cawan abu porselen dengan ampas rumput laut setelah

dikeringkan (gram).

(3). Kadar protein (AOAC 1995)

Sebanyak 0,5 g contoh dimasukkan ke dalam labu Kjeldahl50 ml, kemudian

ditambahkan kjeltab dan 2,5 ml HzS04 pekat. Contoh didestruksi sampai cairan

benvanla hijau bening. Dibiarkan sampai dingin, kemudian dipindahkan ke

alat destilasi. Labu Kjeldahl dicuci dengan menggunakan akuades, kemudian air

tersebut dimasukkan ke dalam alat destilasi dan ditambahkan 10 ml NaOH pekat

sampai berwarna coklat kehitaman, kemudian didestilasi. Hasil destilasi kemudian

ditampung dalam Erlenmeyer 125 ml yang berisi 5 ml H3B03 dan indikator

Page 32: Bioetanol Ampas Rumput Laut

campuran metilen merah dan metilen biru, kemudian dititrasi dengan

HCL 0,02 N. Larutan blanko dianalisis seperti contoh.

Kadar protein dihitung berdasarkan kadar N:

(ml HCI- ml blanko) x normalitas HC1 x 14,007 00 % % N =

mg contoh .

% Protein = % N x 6,25

(4) Kadar lemak (AOAC 1995)

Kadar lemak ditentukan dengan menggunakan metode ekstraksi Soxhlet.

Labu lemak dikeringkan dalam oven, didinginkan dalam desikator dan ditimbang.

Contoh sebanyak 5 g dibungkus dalam kertas saring bebas lemak dan ditutup

dengan kapas bebas lemak, kemudian diletakkan di dalam alat ekstraksi Soxhlet.

Hexane ditambahkan ke dalam labu lemak, kemudian dilakukan refluks selama

minimal 5 jam sampai pelarut yang turun kembali ke labu lemak menjadi jernih.

Pelarut yang ada dalam labu lemak didestilasi, kemudian pelarutnya ditampung.

Selanjutnya labu lemak hasil ekstraksi dipanaskan di dalam oven pada suhu

105 OC. Setelah dikeringkan sampai beratnya tetap lalu didinginkan dalam

desikator dan ditimbang labu beserta lemaknya.

Perhitungan kadar lemak pada ampas rumput laut :

% Kadar lemak = W 3 - w 2 x 1 ~ ~ % W1

Keterangan : WI = Berat ampas rumput laut (gram)

Wz = Berat labu lemak tanpa lemak (gram)

W3 = Berat labu lemak dengan lemak (gram)

c. Pembuatan starter

Pembuatan starter untuk fermentasi diantaranya melalui proses

regenerasi kultur dan starter pada media cair.

1). Regenerasi kultur (Fardiaz, 1992)

Khamir dalam bentuk ragi ini masih dalam keadaan tidak &if. Oleh karena

itu perlu diaktifkan dahulu. Ragi fermipan (Sacharomycese cerevisiae)

diambil * 5 gr, kemudian dilarutkan dengan akuades 100 ml (40 OC), diaduk

sampai larut, lalu dihomogenkan. Metode yang digunakan untuk

menumbuhkan khamir pada FDA (Potato Dextrose Agar) adalah

Page 33: Bioetanol Ampas Rumput Laut

metode tebar. Larutan ragi dimasukkan ke dalam agar miring PDA

(Potato Dextrose Agar) sebanyak 10 ml dengan cara ditebar dipermukaan

media PDA (Potato Dextrose Agar) dan dibiakan dalam inkubator selama

Lt 48 jam dengan kondisi aerobik pada suhu 30 OC.

2). Starter pada media eair (Fardiaz, 1987)

Biakan pada PDA (Potato Dextrose Agar) diinokulasi sebanyak 5 jarum ose

ke dalam PDB (Potato Dextrose Broth) 200 ml, kemudian diinkubasi selama

=t 48 jam dengan kondisi aerobi pada suhu 30 OC. Hasil biakan ini akan

dipakai pada fermentasi utama.

d. Pembuatan media fermentasi

Pembuatan media fermentasi terdii dari preparasi ampas rumput laut,

hidrolisis larutan suspensi, uji gula pereduksi, penambahan nutrient

(pengaturan pH dan pasteurisasi. -3L$$vq 13

1). Hidrolisis ampas rumput laut (Junk dan Paneoast,l9gO)

Tepung ampas rumput laut sebanyak 100 gr dibuat larutan suspensi dengan

cara tepung dicampurkan dengan HC1 5 % (v/v) dengan

perbandiigan 1:20 (blv), kemudian diaduk hingga rata sambil dipanaskan

pada suhu 100 OC selama 1 jam. Kemudian hidrolisis dilanjutkan di autoclave

pada suhu 121 OC, tekanan 1 kg/cm2 dengan waktu 1 jam. Hasil hidrolisis

diendapkan Lt 1 jam, lalu disaring menggunakan nilon mesh 150. Diambil

filtratnya sebagai media u~tuk difermentasi.

2). Uji kadar gula

Uji kadar gula terdiri dari uji total gula dan uji gula pereduksi.

a). Total gula (Metode Fenol) (Apriyantono aLal, 1989)

Prinsip: Gula sederhana, oligosakarida, polisakarida dan turunannya dapat

bereaksi dengan fen01 dalam asam sulfat pekat menghasilkan warna

orange-kekuningan yang stabil.

Cara kerja:

Pembuatan kurva standar

(l).Dipipet 2 ml larutan glukosa standar yang mengandung 0, 10, 20, 30,40, dan

60 p glukosa masing-masing dimasukkan ke dalam tabung reaksi.

Page 34: Bioetanol Ampas Rumput Laut

(2). Ditambahkan 1 ml larutan fenol 5 %, kocok.

(3).Ditambahkan dengan cepat 5 ml larutan asam sulfat pekat dengan cara larutan

tersebut dituangkan secara tegak lunts ke permukaan larutan.

(4).Dibiarkan selama 10 menit, dikocok, lalu ditempatkan dalam penangas air

selama 15 menit.

(5).Diukur absorbansinya pada 490 nm untuk heksosa dan 480 nm untuk pentosa

dan asam uronat.

(6). Dibuat kurva standar.

Penetapan sampel

(l).Untuk menetapkan total karbohidrat sampel harus berupa cairan yang jernih

(disaring jika ada endapan) atau lakukan ekstraksi seperti penetapan

total karbohidrat metode cleg-Anthrone untuk sampai selain cairan jernih.

Untuk penetapan total gula dan bahan padat, sample harus dipersiapkan dulu

seperti pada penuntun.

(2). Dilakukan penetapan sample seperti pada pembuatan kurva standar kemudian

ditentukan total karbohidrat atau total gula sample (diiyatakan sebagai

persen glukosa).

b). Uji gula pereduksi (Metode DNS) (Apriyantono aLal, 1989)

Prinsip: Dalam suasana akali gula pereduksi &an mereduksi

asam 3,5-dinitrolisilat (DNS) membentuk senyawa yang dapat diukur

absorbansinya pada panjang gelombang 550 nm.

Pereaksi:

(1). Pereaksi DNS

Dilarutkan 10,6 gr asam 3,5-dinitrolisilat dan 19,s gr NaOH ke dalam

1416 ml air. Kemudian ditambahkan ke dalam larutan tersebut 306 gr

NaK-Tartat, 7,6 ml fenol (cairkan pada 50 "C) dan 8,3 gr Na-metabi-sulfit.

Diaduk hingga merata.

(2). Larutan glukosa standar 0,2-5,O mglml.

Cara kerja:

(I). Sample seharusnya dalam bentuk cairan jernih, jika tidak jernih atau banyak

mengandung komponen lain maka harus diperlakukan dulu seperti pada

prosedur periapan sample.

Page 35: Bioetanol Ampas Rumput Laut

(2). Dimasukkan 1 ml sample ke dalam tabung reaksi, ditambahkan 3 ml

pereaksi DNS.

(3). Ditempatkan dalam air mendidih selama 5 menit. Dibiarkan digin sampai

suhu ruang.

(4). Diencerkan sample bila diperlukan sampai dapat terukur pada kisaran

20 %-80 % T pada panjang gelombang 550 nrn. Digunakan air sebagai

blanko.

(5). Dibuat kurva standar dengan menggunakan larutan glukosa standar dengan

kisaran 0,2-5 mg/ml.

(6). Untuk sample yang sedikit mengandung glukosa, ditambahkan 10 mg

glukosa ke dalam masing-masing sample.

(7). Tiga ml pereaksi DNS akan bereaksi dengan lebih kurang 10 mg glukosa.

Oleh karena itu sample harus diencerkan dulu sampai kira-kira mengandung

< 5 mg glukosa.

Catatan:

(1). Reaksi pembentukan warna terjadi pada suasana basa, oleh karena itu.

sample yang bersifat asarn hams dinetralkan terlebih dulu dengan

penambahan NaOH.

(2). Metode ini tidak spesifik dan akan mengukur seluruh senyawa pereduksi.

Jika glukosa digunakan sebagai standar, maka untuk menentukan selobiosa,

nilai yang diperoleh 15 % lebih rendah dari yang sebenamya, sedangkan

untuk silosa 15 % lebih tinggi.

3). Penambahan nutrient

Cairan hasil hidrolisis ditambahkan nutrient berupa 0,5 % NPK (bh),

1 % ZA (bh), dan 2 % gula pasir (bh), diaduk hingga rata.

4). Pengaturan pH

pH larutan diatur antara 4-5, diambil nilai tengahnya rt 4,6 dengan cara

ditambahkanNaOH sedikit demi sedikit.

5). Pasteurisasi

Langkah selanjutnya adalah pasteurisasi pada suhu 80 OC selarna 5 menit,

lalu didinginkan hingga 30 menit.

Page 36: Bioetanol Ampas Rumput Laut

3.3.2. Penelitian tahap 2

Penelitian tahap 2 ini terdiri dari fermentasi alkohol, perlakuan inkubasi dan

pengujian (uji pH akhir, uji kadar etanol dan uji rendemen etanol).

a. Fermentasi alkohol

Fermentasi utama dilakukan pada toples kaca 300 ml. Substrat berupa

cairan glukosa hasil hidrolisis dimasukkan ke dalam 5 toples kaca 300 ml

masing-masing 200 ml. Starter ditambahkan sebanyak 10 %. Fermentasi

dilakukan pada kondisi anaerobii. Pipa kecil dipasang pada kepala toples kaca

yang sebelumnya ditutup, ujung pipa tersebut dibenamkan ke dalam air untuk

menangkap COz dan menghambat adanya sirkulasi udara bebas.

b. Perlakuan inkubasi

Perlakuan yang diberikan pada saat inkubasi atau waktu fermentasi (X)

adalah:

XI: inkubasi 3 hari

X2: inkubasi 4 hari

X3: inkubasi 5 hari

X4: inkubasi 6 hari

X5: inkubasi 7 hari

Terbentuknya gelembung-gelembung udara menunjukkan proses fermentasi

pembentukan alkohol sedang berjalan. Fern~entasi berlangsung pada suhu kamar

(25-30 OC). Setelali masing-masing mendapat perlakuan inkubasi, kemudian

dilakukan pengujian jumlah alkohol yang didapat dari tiap perlakuan fermentasi

dengan alat destilasi dan dilakukan uji kadar alkohol dengan uji penetapan

berat jenis.

c. Pengujian

Pengujian yang dilakukan diantaranya uji pH akhir fermentasi,

uji kadar etanol (penetapan berat jenis) dan uji rendemen etanol.

1). Uji pH akhir fermentasi (AOAC, 1995)

Media yang sudah difermentasi di uji pH akhimya dengan menggunakan

pH meter. Katoda pH meter dibilas dengan akuades kemudian dikeringkan dengan

tisu. Katoda dimasukkan ke dalam buffer dengan pH 6,8, tunggu sampai tanda

Page 37: Bioetanol Ampas Rumput Laut

tanda bunyi yang menunjukkan bahwa pH meter siap digunakan. pH meter

dimasukkan ke dalam media uji, hasilnya dicatat.

2). Uji kadar etanol (penetapan berat jenis)

Penetapan kadar etanol dilakukan secara tidak langsung dengan penetapan

berat jenis hasil destilasi. Hasil fermentasi dimasukkan ke dalarn

tabung penyuling. Lalu panas diset pada 78 OC dan dibiarkan sampai tidak ada lagi

hasil destilasi yang menetes pada botol penampung. Setelah tertampung, hasil

destilasi dimasukkan ke dalam piknometer 50 ml tepat sampai tanda tera.

Dinding piknometer dikeringkan, lalu ditimbang. Piknometer dicuci dengan

aseton, dikeringkan dan dibiarkan pada suhu kamar, lalu ditimbang. Dengan

piknometer ini juga ditentukan juga berat 50 ml air suliig. Berat destilat diukur

dengan nunus:

D-P A=- W-P

Keterangan:

A = Berat jenis destilat

D = Berat piknometer yang berisi destilat (gr)

P = Berat piknometer kosong (gr)

W = Berat piknometer yang berisi air suling (gr)

Kadar etanol ditentukan dengan bantuan tabel hubungan berat jenis dengan

kadar etanol pada berbagai temperatur (A.O.A.C., 1995) (Lampiran 6).

3). Uji rendemen etanol

Perhihmgan rendemem etanol (%b/b) dapat dilihat dengan rurnus:

Rendemen etanol = Kadar etanol x Vol. Filtrat (mi) x100 %

Berat bahan baku kering

Vol. Filtrat = 50 ml ( Vol. Piknometer)

Page 38: Bioetanol Ampas Rumput Laut

imbah pengolahan I

Hidrolisis (HC15 % 1:20 blv, 121 OC, 2 jam)

+ Penyaringan (Nilon mesh 150)

Gula 2%,

NPK 0,596

Pasteurisasi 1 80°C, 5 menit I Media d3

Gambar 6 . Diagram alir pembuatan media fermentasi dari ampas rumput laut Kappaphycus alvarezii

(Rinaldy, 1987 dimodifikasi)

Page 39: Bioetanol Ampas Rumput Laut

Ragi 5gr

Air 100 ml e l I Homogenisasi I

Ditumbuhkan di PDA

Mcubasi 48 jam Suhu 25 - 30 OC

Inohlasi (5 jarum ose)

L---7-J + Ditumbuhkan pada PDB 200ml

1 Inkubasi 48 jam suhu 25 - 30 OC

1 G u G e D

I C

Diambil 10% dari media, dimasukan ke dalam 200 ml media

Kultur starter d m Media

Garnbar 7. Diagram alir Mtur starter (Rinaldy, 1987 dimodifikasi)

Page 40: Bioetanol Ampas Rumput Laut

Kultur Starter dan Media Fermentasi 11 00 ml

Alkohol c3

Destilasi

Pengujian kadar etanol

I Pengujian volume rendemen etanol

Gambar 8. Diagram alir proses fermentasi alkohol (Rinaldy, 1987 diiodifikasi)

Page 41: Bioetanol Ampas Rumput Laut

4. HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Komposisi Kimia Ampas Rumput Laut

Komposisi kimia dari suatu bahan merupakan kandungan zat yang terdapat

pada bahan dan mempunyai fungsi tertentu di dalam suatu proses yang melibatkan

bahan tersebut. Komposisi kimia dari suatu bahan dipengaruhi oleh proses

penanganan bahan tersebut (Fellows 2000). Komposisi kimia ampas rumput laut

sebagai hasil dari uji proksimat pada penelitian ini dapat dilihat pada Gambar 9.

I 1

Gambar 9. Diagram batang komposisi kimia ampas rumput laut

Gambar 9 menunjukkan bahwa dari hasil uji proksimat ampas rumput laut

kering didapatkan persentase kadar air adalah 11,28 %, kadar abu adalah 36,05 %,

kadar lemak adalah 0,42 %, kadar protein adalah 1,86%, kadar serat kasar adalah

8,96 % dan kadar karbohidrat adalah 41,43 %.

a. Kadar air

Kadar air dalam suatu bahan berhubungan erat dengan aktivitas air (a,)

bahan tersebut. Aktivitas air (a,) adalah jumlah air bebas yang dapat digunakan

oleh mikroba untuk pertumbuhannya, sehingga dapat digunakan untuk

mengetahui daya awet dari bahan. Tetapi kadar air bahan tidak selalu berbanding

lurus dengan a, nya, tergantung pada jenis bahannya (Sudarmadji 1998). Kadar

air ampas rumput laut kering yang diperoleh dari penelitian ini adalah 11,28 %

(Lampiran 1 .a).

Page 42: Bioetanol Ampas Rumput Laut

b. Kadar abu

Kadar abu adalah sisa yang tertinggal bila suatu sampel bahan dibakar

sempurna di dalam suatu tungku. Kadar abu menggambarkan banyaknya mineral

yang tidak terbakar menjadi zat yang dapat menguap (Winamo 1997). Kadar abu

ampas rumput laut kering yang diperoleh dari penelitian ini adalah 36,05 %

(Lampiran 1 .a).

c. Kadar lemak

Lernak (lipida) adalah komponen sel yang bersifat berminyak atau

berlemak, dan tidak larut di dalam air, yang dapat diekstrak dengan pelarut

nonpolar (Lehninger 1982). Lemak berbeda dari karbohidrat dan protein karena

tidak terdiri dari polimer satuan-satuan molekuler (Winarno 1990). Kadar lemak

ampas rumput laut kering yang diperoleh dari penelitian ini adalah 0,36 %

(Lampiran 1.a).

d. Kadar protein

Protein merupakan suatu zat yang terdapat pada makan yang sangat penting

untuk tubuh manusia, karena protein berfungsi sebagai bahan pengatur dan bahan

pembangun. Apabila protein terdenaturasi, maka lapisan molekul protein pada

bagian dalam yang bersifat hidrofilik cendemng keluar, sedangkan bagian luar

yang bersifat hidrofilik cenderung ke dalam (Winamo 1997). Kadar protein ampas

rumput laut kering yang diperoleh dari penelitian ini adalah 1,86 % (Lampiran

1 .a).

e. Kadar serat kasar

Serat kasar adalah bagian dari pangan yang tidak dapat dihidrolisis oleh

bahan-bahan kimia, bahan yang digunakan untuk menentukan kadar serat kasar

yaitu asam sulfat (H2S04 1,25 %) dan natrium hidroksida (NaOH 1,25 %)

(Fessenden dan Fessenden 1999). Serat kasar ialah sisa bahan makanan yang telah

mengalami proses pemanasan dengan asam kuat dan basa kuat selama 30 menit

yang dilakukan di laboratorium. Dengan proses seperti ini dapat merusak

beberapa macam serat yang tidak dapat dicerna oleh manusia dan tidak dapat

diietahui komposisi kimia tiap-tiap bahan yang membentuk dinding sel. Oleh

karena itu serat kasar merendahkan perkiraan jumlah kandungan serat sebesar

80% untuk hemisellulosa, 50-90 % untuk lignin dan 20-50 % untuk selulosa

Page 43: Bioetanol Ampas Rumput Laut

(Glicksman 1983). Kadar serat kasar ampas rumput laut kering yang diperoleh

dari penelitian ini adalah 8.96 % (Lampiran 1.a).

f. Kadar karbohidrat

Karbohidrat merupakan zat penghasil tenaga yang dihasilkan oleh

bahan-bahan makanan seperti nasi, sagu, gandum, dan lain-lain. Karbohidrat

adalah senyawa dari karbon, hidrogen, dan oksigen. Contohnya adalah

glukosa ( C ~ H I ~ O ~ ) , s h s a (C12&2011), dan selulosa (CsHloOs),. Berdasarkan

struktur molekulnya, karbohidrat lebih tepat didefinisikan sebagai

polihidroksialdehid atau suatu polihidroksiketon. Berdasarkan reaksi

hidrolisisnya, karbohidrat digolongkan menjadi monosakarida, disakarida, dan

polisakarida. Karbohidrat sebagai penghasil utama mutlak diperlukan untuk

menunjang aktivitas kegiatan tubuh (Winarno 1997). Kadar karbohidrat ampas

rurnput laut kering yang diperoleh dari penelitian ini adalah 41,43 %

(Lampiran 1.a).

4.2. Gula Pereduksi

Gula pereduksi adalah gula sederhana hail hidrolisis karbohidrat kompleks.

Contoh Gula pereduksi adalah glukosa. Gula pereduksi dari ampas rumput laut

adalah 16 % (Lampiran 1.b). Kadar gula pereduksi ini cukup baik untuk proses

fermentasi. Amerine dan Cruess (1960) menyatakan bahwa glukosa dapat

difermentasi dengan baik pada kadar gula pereduksi 15-20 %. Sedangkan pada

konsentrasi gula yang lebih tinggi misalnya di atas 25 % maka khamir tidak akan

memfermentasi lagi, karena kadar gula yang ada terlalu pekat sehingga dapat

menghambat pertumbuhan mikroorganisme.

4.3. pH Akhir Media

Salah satu faktor yang menentukan kehidupan khamir adalah pH substrat

atau media fermentasi. pH awal media hasil hidrolisis ampas rumput laut adalah

0.9. pH media fermentasi diatur hingga 4,6 dengan penambahan NaOH 30%

sebanyak 50 ml untuk semua perlakuan, hal ini diiaksudkan agar

Saccharomyces cerevisiae dapat tumbuh secara optimal. Kebanyakan khamir

lebih menyukai tumbuh pada keadaan asam yaitu sekitar pH 4-5 (Frazier dan

Westhoff 1978).

Page 44: Bioetanol Ampas Rumput Laut

Waktu fernentad (hari)

Gambar 10. Diagram batang pH akhir fermentasi

Gambar 10 menunjukkan bahwa dari hasil uji, didapatkan hasil pH dari

perlakuan XI adalah 4,47, X2 adalah 4,42, X3 adalah 4,37, X4 adalah 4,35 dan

X5 adalah 4,lO. Semakin lama fmentasi berlangsung, maka pH akhir fermentasi

cenderung semakii rendah. pH paling tinggi yaitu pada waktu fermentasi

3 hari (Xl) yaitu pada pH 4,47 dan pH paling rendah pada waktu fermentasi 7 hari

(X5) yaitu pada pH 4,10 (Lampiran 3.b). Proses terjadinya penurunan pH

diakibatkan terbentuknya metabolit-metabolit selama proses fermentasi

berlangsung. selama proses fermentasi terjadi pembentukan asam seperti

asam asetat, asam piruvat dan asam laktat yang dapat m e n d a n pH cairan

(Reed dan dan Peepler, 1973). Terbentuknya asam-asam uu akibat adanya oksigen

(Fardiaz 1989).

Berdasarkan hasil analisis ragam perlakuan waktu fermentasi berpengaruh

nyata (p<0,05) terhadap pH akhir media (Lampiran 3.c). Uji lanjut Duncan

menunjukkan hasil X1 berbeda nyata dengan dengan hasil X3, X4, X5 dan tidak

berbeda nyata dengan hasil X2. Hasil X2 berbeda nyata dengan dengan hasil X3,

X4, X5 dan tidak berbeda nyata dengan hasil XI. X3 berbeda nyata dengan

dengan ha i l XI, X5 dan tidak berbeda nyata dengan hasil X2 dan X4. X4 berbeda

nyata dengan dengan ha i l X1, X5 dan tidak berbeda nyata dengan hasil X2 dan

X3. X5 berbeda nyata dengan dengan hasil XI, X2, X3, X4 (Lampiran 3.d).

4.4.Kadar Bioetanol

Kadar etanol merupakan perbandingan antara jumlah etanol dengan jumlah

total lamtan dan dinyatakan dalam (bh) atau (vlv). Kadar etanol adalah parameter

yang dapat menunjukkan kualitas dari etanol. Kadar alkohol yang dihasilkan dari

Page 45: Bioetanol Ampas Rumput Laut

fermentasi tergantung dari jenis khamir yang digunakan, kadar gula, dan efisiensi

fermentasi. Kadar etanol sebagai hasil dari beberapa perlakuan waktu fermentasi

dapat dilihat pada Gambar l f .

Waktu Fennentasi (Hari)

Gambar 11. Diagram batang kadar bioetanol

Pada gambar 11 dapat dilihat bahwa kadar etanol X1 adalah 1.05 %,

X2 adalah 2.05 %, X3 adalah 3.2 %, X4 adalah 4.15 %dm X5 adalah 3.3 %.

Kadar etanol naik dari waktu fermentasi hari ke-3 (XI) sampai hari ke-6 (X4),

kemudian kadar etanol menjadi rendah pada hari ke-7 (35) &ampiran 4.a).

Kadar etanol paling tinggi terdapat pada hasil fermentasi media dengan waktu

6 hari (X5) yaitu 4.15 % (Lampiran 4.a). Hal ini diduga karena pada hari ke-6

fermentasi berjalan dengan optimum sehingga kadar etanol yang dihasilkan paling

tinggi. Pada hari ke-6 (35) diduga pertumbuhan dan aktivitas

Saccharomyces cerevisiae pada pertumbuhan fase logaritmik, dimana nutrient

dikonsumsi secara baik dan dihasilkan zat-zat metabolik secara maksimal.

Kecepatan pertumbuhan pada fase logaritmik dipengaruhi oleh tersedianya

nuhient dalam media (Fardiaz 1989).

Kadar etanol yang paling rendah dihasilkan dari fermentasi media dengan

waktu fermentasi 3 hari (XI) yaitu 1,05 % (Lampiran 4.a). Hal ini diduga pada

hari ke-3 Saccharomyces cerevisiae belum bekerja secara optimal karena masih

dalam tahap beradaptasi, tumbuh dan memperbanyak d i i sehingga kadar etanol

yang terbentuk masih sedikit. Pada awal proses fermentasi,

Saccharomyces cerevisiae masih beradaptasi dengan lingkungannya dan

memanfaatkan glukosa untuk tumbuh dan memperbanyak diri

(Prescott dan Dunns 1959).

Page 46: Bioetanol Ampas Rumput Laut

Pada hari ke-7 (X5) kadar etanol 3,3 % (Lampiran 4.a), ada beberapa

kemungkinan yang menyebabkan hal ini, diantamnya diduga proses fermentasi

pada hari ke-7 merupakan fase statis dan hampir menuju fase kametian sudah

berjalan lambat karena kandungan gula dan nutrien di dalam media semakin

sediit dan kemudian habis, sehingga Saccharomyces cerevisiae mengkonsumsi

hasil metabolitnya, sehingga kandungan etanol menjadi rendah.

Fase statis merupakan fase dimana kharnir populasi selnya tetap karena

jumlah sel yang mati sama dengan jumlah sel yang tumbuh. Ukuran sel pada fase

ini lebih kecil karena sel tetap membelah meskipun zat nutrisi sudah mulai habis.

Fase kematian merupakan fase dimana sebagian populasi khamir mulai

mengalami kematian yang disebabkan karena nutrien sudah habis dan energi

cadangan dalam sel juga habis (Fardiaz 1992).

Aktivitas Saccharomyces cerevisiae dapat terhambat oleh etanol yang

terbentuk. Clark dan Mackie (1984) diacu dalam Subekti (2006) menyatakan

bahwa khamir sangat peka terhadap sifat penghambatan etanol, konsentrasi 1-2 %

(b/v) cukup menghambat pertumbuhan dan pada konsentrasi etanol 10 % (blv)

laju pertumbuhan khamir hampir berhenti.

Berdasarkan hasil analisis ragam perlakuan waktu fermentasi berpengaruh

nyata (p<0,05) terhadap kadar etanol (Lampiran 4.b). Uji lanjut Duncan

menunjukkan hasil X1 berbeda nyata dengan dengan hasil X3, X4, X5 dan tidak

berbeda nyata dengan hasil X2, Hasil X2 berbeda nyata dengan dengan hasil X3,

X4, X5 dan tidak berbeda nyata dengan hasil XI. X3 berbeda nyata dengan

dengan hasil X1, X2 dan tidak berbeda nyata dengan hasil X4 dan X5. X4 berbeda

nyata dengan dengan hasil XI, X2 dan tidak berbeda nyata dengan hasil X3 dan

X5. X5 berbeda nyata dengan hasil X1, X2, dan tidak berbeda nyata dengan X3

dan X4 (Lampiran 4.c).

4.5.Rendernen Bioetanol

Rendemen etanol adalah parameter yang dapat menunjukkan keberhasilan

dari proses fermentasi etanol. Semakin banyak rendemen etanol yang didapat

maka proses fermentasi berhasil dengan baik. Rendemen etanol sebagai hasil dari

beberapa perlakuan waktu fermentasi dapat dilihat pada Gambar 11.

Page 47: Bioetanol Ampas Rumput Laut

XI )a x3 )V,

Waktu Fermentssi (Hari)

Gambar 12. Diagram batang rendemen bioetanol

Gambar 12 menunjukkan bahwa rendemen etanol XI adalah 2.63 %, X2

adalah 5.13 %, X3 adalah 8.00 %, X4 adalah 10.38 % dan X5 adalah

8.25 %. Rendemen etanol meningkat dengan bertambahnya waktu fermentasi dari

mulai hari ke-3 (XI) sampai pada batas waktu tertentu yaitu hari ke-6 (X4),

kemudian te rjadi penurunan rendemen etanol pada hari ke-7 (X5) (Lampiran 5.a).

Rendemen etanol paling tinggi yaitu dari hasil fermentasi media dengan waktu

6 hari (X4) yaitu 10,38 % (Lampiran 5.a). Hal ini diduga karena pada hari ke-6

fermentasi berjalan dengan optimum sehingga kadar etanol yang dihasilkan paling

tinggi. Pada hari ke-6 (X5) diduga pertutnbuhan dan aktivitas

Saccharomyces cerevisiae pada pertumbuhan fase logaritmik, dirnana nutrient

diionsurnsi secara baik dan diiasilkan zat-zat metabolii secara maksimal.

Kecepatan pertumbuhan pada fase logaritmik dipengaruhi oleh tersedianya

nutrient dalam media (Fardiaz 1989).

Rendemen etanol yang paling rendah yaitu dari fermentasi media dengan

waktu fermentasi 3 hari (XI) yaitu 2,63 % (Lampiran 5.a). Hal ini diduga karena

pada hari ke-3 (XI) Saccharomyces cerevisiae belurn bekerja secara optimal

karena masih dalam tahap beradaptasi, tumbuh dan memperbanyak diri sehingga

rendemen etanol yang terbentuk masih sedikit. Pada awal proses fermentasi

Saccharomyces cerevisiae masih beradaptasi dengan lingkungannya dan

memanfaatkan glukosa untuk tumbuh dan memperbanyak diri

(Prescott dan Dunns 1959).

Penurunan rendemen etanol terjadi pada hari ke-7 (X5) yaitu 8,25%, ha1 ini

diduga disebabkan oleh beberapa faktor diantaranya proses fermentasi sudah

Page 48: Bioetanol Ampas Rumput Laut

berjalan lambat karena kandungan gula dan nutrien di dalam media semakin

sedikit dan keadaan ini juga diduga disebabkan karena etanol sudah mengalami

oksidasi sehingga berubah menjadi asam asetat, sehingga pH media jadi turun

sehingga aktivitas Saccharomyces cerevisiae jadi terhambat.

Fase statis mernpakan fase dimana khamir populasi selnya tetap karena

jumlah sel yang mati sama dengan jumlah sel yang tumbuh. Ukuran sel pada fase

ini lebih kecil karena sel tetap membelah meskipun zat nutrisi sudah mulai habis.

Fase kematian merupakan fase dimana sebagian popnlasi khamir mnlai

mengalami kematian yang disebabkan karena nutrien sudah habis dan energi

cadangan dalam sel juga habis (Fardiaz 1992).

Aktivitas Saccharomyces cerevisiae dapat terhambat oleh etanol yang

terbentuk. Clark dan Mackie (1984) dalam Subekti (2006) menyatakan bahwa

khamir sangat peka terhadap sifat penghambatan etanol, konsentrasi 1-2 % (b/v)

cukup menghambat pertumbuhan dan pada konsentrasi etanol 10 % (blv)

laju pertumbuhan khamir hampir berhenti.

Berdasarkan hasil analisis ragam perlakuan waktu fermentasi berpengaruh

nyata (p<0,05) terhadap rendemen etanol (Lampiran 5.b). Uji lanjut Duncan

menunjukkan hasil X1 berbeda nyata dengan dengan hasil X3, X4, X5 dan tidak

berbeda nyata dengan hasil X2. Hasil X2 berbeda nyata dengan dengan hasil X3,

X4, X5 dan tidak berbeda nyata dengan hasil X1. X3 berbeda nyata dengan

dengan hasil XI, X2 dan tidak berbeda nyata dengan hasil X4 dan X5. X4 berbeda

nyata dengan dengan hasil XI, X2 dan tidak berbeda nyata dengan hasil X3 dan

X4. X5 berbeda nyata dengan dengan hasil XI, X2, dan tidak berbeda nyata X3,

X4 (Lampiran 5.c).

Page 49: Bioetanol Ampas Rumput Laut

5. KESWIPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

Penelitian yang dilakukan memperoleh hasil bahwa ampas rumput laut dapat

dijadiian sebagai bahan baku penghasil etanol. Hal ini dapat menjadi nilai tambah

bagi industri pengolahan rumput laut.

Kadar etanol bertambah sejalan dengan bertambahnya waktu fermentasi

yaitu dari hari ke-3 (Xl) sampai hari ke-6 (X4). Kadar etanol yang paling tinggi

yaitu hasil dari fermentasi media dengan waktu 6 hari (74) yaitu 4,15 %,

sedangkan kadar etanol yang paling rendah diihasilkan dari fermentasi media

dengan waktu fermentasi 3 hari (X3) yaitu 1,05 %. Berdasarkan hasil

analisis ragam perlakuan waktu fermentasi berpengaruh nyata w0,05) terhadap

kadar etanol. Kadar enanol yang dihasilkan masih sangat rendah, jadi perlu

dilakukan pemurnian untuk mencapai kadar yang diinginkan.

Rendemen etanol bertambah sejalan dengan bertambahnya waktu fermentsi

dari mulai hari ke-3 (XI) sampai hari ke-6 (X4). Rendemen etanol yang paling

tinggi yaitu dari hasil fermentasi media dengan waMu 6 hari (X4) yaitu 10,38 %,

sedangkan rendemen etanol yang paling rendah yaitu dari fermentasi media

dengan waktu fermentasi 3 hari (XI) yaitu 2,63 %. Berdasarkan hasil

analisis ragam perlakuan waktu fermentasi berpengaruh nyata (p<0,05) terhadap

rendemen etanol

5.2. Saran

a. Perlu dilakukan penelitian lanjutan untuk meningkatkan kadar dan

rendemen etanol dengan perlakuan f a k b ~ yang lain, diantaranya

hidrolisis enzinl, konsentrasi kamir, pemurnian, dan lain-lain.

b. Hasil penelitian diaplikasikan di masyarakat luas, contohnya untuk bahan

bakar alternatif pengganti minyak.

Page 50: Bioetanol Ampas Rumput Laut

DAF'TAR PUSTAKA

Achmadi, S. S. 1989. Kimia Kayu. Bogor: Diktat Pusat Antar Universitas dan Ilmu Hayati, Institut Pertanian Bogor.

Almatsier, S. 2003. Prinsip Dasar Rmu Gigi Jakarta: P.T Gramedia Pustaka Utama.

Amerine, M. A., R.E. Kunkee, C.S. Ough, V.C. Singleton dan A.D. Webb. 1980. The Technologi of Wine Making, 4 4 ed. The AVI Publishing, Co., Westpotr, Connecticut.

Anggadireja, J., A. Zatnika, W. Syatrniko, S.I., dan Z. Moor. 1993. Teknologi Produk Perikanan dalam Industri Farmasi; Potensi dan Pemanfaatan Makro Alga Laut. Makalah Studium General Teknologi dan Altematif Produk Perikanan dalam Industri Farmasi. Bogor: Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Institut Pertanian Bogor.

Angka SL dan Suhartono MT. 2000. Bioteknologi Hasil Laut. Pusat Kajian Pesisu Lautan. Bogor: Institut Pertanian Bogor. Y [A.O.A.C] Association of Off~cial Analitycal Chemist. 1984. Official Methods

\'L- Analysis Yhe Association of Official Analytical Chemist. 14' ed. AOAC. Inc. Arlinton. Virginia.

Anonim. 2006. Kappaphycus alvarezii. www. Seaweedafrica.org. [diakses tanggal 27 Mei 20081.

. 2007. Budidaya rumput laut. www.bexi.com. [diakses tanggal 12 April 20081.

. 2007. Limbah rumput laut bahan baku pupuk organik. www.nnn~ut or . [diakses tanggal 19 November 20081. T Apriantono A, Fardiaz D, Puspitasari N, Sedarnawati, Budianto S. 1989. Petunjuk

\ Laboratorium analisa pangan. Penelaah: Deddy Muchtadi. Pusat Antar Universitas. Institut Pertanian Bogor.

Atmadja WS, Kadi A, Sulistijo dan Rachmaniar. 1996. Pengenalan Jenis-jenis Rumput Laut Indonesia. PUSLITBANG Oseanologi. Jakarta: LIPI.

Fardiaz, S. 1987. Penuntun praktek mikrobiologi pangan Bogor: Lembaga Surnberdaya 1nformasi.UPT-Institut Pertanian Bogor.

. 1989. Fisiologi Fermentasi. Bogor: Pusat Antar Universitas. Institut Pertanian Bogor.

. 1992. Mikrobiologi Pangan I. Jakarta: P.T. Gramedia Pustaka Utama.

Fellows, P J. 2000. Food Processing Tecnology. 2nd edition. Cambridge - England: CRC Press, New York Wasington DC.

Fessenden dan Fessenden. 1999. Dasar-Dasar Kimia Organik. Jakarta: Binarupa Aksara.

Page 51: Bioetanol Ampas Rumput Laut

Frazier, W.C. dan D.C. Westhoff. 1978. Food Microbiologi. New Delhi: Mc. Graw - Hill Publising, Co. Ltd.

Glicksman, M. 1983. Food HydrocoNoids. Vol. 111. Boca Raton: CRC Press, Florida.

Grethlein. 1978. Chemical Breakdown of Cellulosic Material. J: Appl. Chem. Bioethanol. Reinhold Publ., Corporation, New York.

Hambali E, Mujdalipah S, Tambunan AH, Pattiwiri AW, Hendroko R. 2007. Tehnologi Bioenergi. Jakarta: PT. Agromedia Pustaka.

Irham. 2002. Ekstraksi Karaginan.www. ivtek.com. [ 17 Maret 20081.

Irianto, H.E. 2006. Teknologi Pengolahan Hasil Perikanan. Jakarta: Universitas Terbuka Departemen Pendidikan Nasional. Jakarta.

Istini. 2008. Produksi Karagenan Nasional. www. bi.~o.id. [diakses tanggal 20 November 20081.

Junkz W.R. dan Pancoast. 1973. Hand Book of Sugar. The Avi Publishing Company. Inc, Westport-Connecticut.

, 72 P lczar MJ, Jr. dan Chan ECS. 1988. Dasar-Dasar Mikrobiologi edisi 2. Jakark 1 Universitas Indonesia. 1 I I &k, B. E dan D. F. Othmer. 1985. Encyclopedia of Chemical Technologi. Vol 1 I 1 I dan 2. New York: The Interscience Encyclipedia Inc.

\ L!ehninger, A. 1982. Biochemistry 2&ed. Work Publ., Inc.. New York.

Philllips, G 0 dan P. A. Williams. 2000. Handbook of Hydrocolloids. Boca Raton: CRC Press, Boston New York, Wasington, DC.

Pusat Riset Perikanan. 2003. Teknologi Pemanfaatan Rumput Laut. Jakarta : Pusat Riset Pengolahan Produk dan Sosial Ekonomi Kelautan dan Perikanan.

Prescott, S. G. dan C. G. Dunn. 1959. Industrial Microbiology. The AVI Publisher, Connecticut.

Rahman, A. 1989. Pengantar Teknologi Fermentasi. Bogor: Pusat Antar Universitas. Institut Pertanian Bogor.

Reed, G. dan H.J. Peepler. 1967. Microbial Technology. Reinhold Publ., Corporation, New York. 1

. 1973. Yeast Technologi:,The AVI Publishing Co., Inc., New York. _J

Saroso, H. 1998. Pemanfaatan kulit pisang dengan cara fermentasi untuk pembuatan alkohol. Jurnal Tehnik Kimia Poli(ehnik Brawijaya (103): 2-3.

[SNI] Standar Nasional Indonesia. 1994. Standar Nasional Indonesia SNI 06- 3565-1994 Alkohol Teknis. Jakarta: Dewan Standar Nasional Indonesia.

Subekti, H. 2006. Produksi etanol dari hidrolisat fraksi selulosa tongkol jagung. [skripsi]. Bogor: Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor.

Page 52: Bioetanol Ampas Rumput Laut
Page 53: Bioetanol Ampas Rumput Laut

Lampiran 1.

Lampiran 1 .a. Tabel analisis proksirnat ampas rumput laut Kappaphycus alvarezii

Lampiran 1.b. Tabel kadar gula pereduksi

Jenis Uji

Kadar Air

Kadar Abu

Lemak

Protein

Serat kasar

Karbohidrat

Lampiran 1.c. Tabel glukosa terhadap absorbansi (gula total)

Berat Basah %

11.28

36.05

0.35

1.86

8.96

41.43

Uji

Kadar gula pereduksi

Lampiran 1 .d. Tabel total gula

Berat Kering %

- 40.63

0.37

2.10

10.10

46.70

Ulangan 1

15 %

Ulangan 2

17 %

No 1

2

Rata - rata

16 %

smpl 1

1.5880

1.6920

smpl2

1.909

1.860

total sula

0.15149782

0.15399419

Rataan

1.7485

1.776

Pengenceran

100

100

riil mglml

18.150

17.399

a

11.016

11.016

b

0.0796

0.0796

Page 54: Bioetanol Ampas Rumput Laut

Lampiran 2.

Lampiran 2.a Gambar kurva standar total gula

K U N ~ standartotal gula

Gambar 12. Kurva standar total gula

Lampiran 2.b. Tabel glukosa terhadap absorbansi (gula pereduksi)

Lampiran 2.c. Tabel gula pereduksi

Kons mg 0

0.05 0.1

0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 0.5

riil Absorbansi Blanko pereduks

No 550 nm Rataan Blank01 2 Rataan a b Pereduksi Pengenceran mglml

Absorbansi 550 nm 0

0.0025 7

0.0965 0.152 0.208 0.26 0.31 1 0.3645 0.43

0.4895

Lampiran 2.d. Gambar kurva standar gula pereduksi

I Kuwa standar glukosa 1

Page 55: Bioetanol Ampas Rumput Laut

Lampiran 3

Lampiran 3.a. Tabel anova analisis ragam

ANOVA

Lampiran 3.b. Tabel pH akhir media

Lampiran 3.c. Tabel analisis ragam pH akhir media

pH 3 4 5 6 7

Lampiran 3.d. Tabel uji lanjut Duncan untuk pH akhir media

Ulangan 1 (%) 4.5 4.43 4.36 4.34 4.14

Han Perlakuan Hari ke 7 hari ke 6 hari ke 5 had ke 4 j Hari ke 3

Sumber Keragaman

Perlakuan

Galat

Total

Ulangan 2 (%) 4.44 4.4 4.38 4.35 4.05

Db

4

5

9

Jk

0.167

0.007

0.173

a. Uses Harmonic Mean Sample Size = 2.000.

Rata - rata (%) 4.47 4.42 4.37 4.35 4.10

Sig. I

Kt

0.042

0.001

Means for groups in homogeneous subsets are displayed. 1.000

F hit

31.859

Sig

0.001

,119 ,189

Page 56: Bioetanol Ampas Rumput Laut

Lampiran 4

Lampiran 4.a. Tabel kadar etanol

Lampiran 4.b. Tabel analisis ragam kadar etanol

Uji kadar alkohol X I X2 X3 X4 X5

Larnpiran 4.c. Tabel uji lanjut Duncan untuk kadar etanol

Kadar Alkohol

Ulangan I(%) 1.2 1.8 3.4 3.8 2.9

Ulangan 2 (%) 0.9 2.3 3

4.5 3.7

Rata - rata (%) 1.05 2.05 3.2

4.15 3.3

Sumber Keragaman

Perlakuan

Galat

Total

a. Uses Harmonic Mean Sample Size = 2.000

Jk

11.690

0.815

12.505

Db

4

5

9

HariPerlakusn He" k e 3 ha" ke 4 hari ke 5 Hari ka 7 had ke 6 Sig.

Lampiran 4.d. Contoh perhitungan kadar etanol

Contoh Perhitungan kadar etanol:

A (berat jenis destilat)

D (berat piknometer yang berisi destilat) = 77,55 gr

Kt

2.923

0.163

Means lor gmups in homogeneous subsets are displayed.

N 2 2 2 2 2

P (Berat piknometer kosong) = 24,34 gr

W (Berat piknometer yang berisi air suling) = 77,65 gr

F hit

17.929

Subset for alpha = .05

Berat tersebut dibandingkan dengan d&ar bobot jenis dan kadar etanol pada

Sig

0.004

1 1.0500 2.0500

,058

berbagai temperatur 20 OC (A.O.A.C., 1995). Sehingga kadar etanol yang didapat

2

3.2000 3.3000 4.1500

371

Page 57: Bioetanol Ampas Rumput Laut

Lampiran 5

Lampiran 5.a. Tabel rendemen etanol

Lampiran 5.b. Tabel analisis ragam rendemen etanol

Rendernen XI X2 X3 X4 X5

Lampiran 5.c. Tabel uji lanjut Duncan untuk kadar etanol

Ulangan 1 (%) 3 4.5 8.5 9.5 7.25

Sumber Keragaman

Perlakuan

Galat

Total

Lampiran 5.d. Contoh perhitungan rendemen etanol

Ulanaan 2 (%) 2.25 5.75 7.5 11.25 9.25

Db

4

5

9

Duncan a

Contoh perhitungan:

Kadar etanol = 1,2 %

Volume Filtrat = 50 ml

Berat bahan baku kering = 20 gr

Rendemen etanol = kadar etanol x Vol. Filtrat (ml) xlOO %

Berat bahan baku kering

Rata - rata (%) 2.63 5.13 8.00 10.38 8.25

Hari Perlakuan Hari ke 3 hari ke 4 hari ke 5 Hari ke 7 hari ke 6 Sig.

Jk

73.063

5.094

78.156

Means for groups in homogeneous subsets are displayed. a. Uses Harmonic Mean Sample Siie = 22.00.

N 2 2 2 2 2

Kt

18.266

1.019

Subset for aiDha = .05

F hit

17.929

1 2.6250 5.1250

,056

Sig

0.004

2

8.0000 8.2500

10.3750 ,071

Page 58: Bioetanol Ampas Rumput Laut

Larnpi.ran 6 'Daftar bobot jenis dan kadar Etanol

Daftar berikut menunjukkan hubungm mtar bobot jenis dm kadar etanol pada suhu 20: bobot jenis dihitung terhadap air.

Bobot jenis

0,7905. 0,791 0 0,7920 0,7930 0;7940 0,7950 0,7960 0,7970 0,7980 0,7990 0,SOOO 0,8010

'. 0,8020 0,8030. 0,8040 0,8050 0,8060 0,8070 0,8080 0,8090 . 0,8100 0,8110 0,8120 0,8130 0,8140 0,8150 0,8160 0,8170 0,8180 0,8190 0,8200 0,8210 0,8220 0,8230 0,8240 0,8250 0,8260. 0,8270

Kadar - %b/b

100,O 99,8 995 992 98,9 98,6 98,2 97,9 97,5 97,2 96,9 96,s 962 95,s 953 95,l 94,8 94,4 94,l 93,7 93,4 93,O 92,6 923 91,9 91,5 912 90,8 90,s 90.1 89,7 89,3 88,9 88,6 88,2 87,s 87,4 87,l

7 etanol %v/v

100,O 99,9 99,s 99,5 99,3 99,l 98,9 98,7 98,s 98,3 98,l 973 97,7 97,4 972 969 96,7 96,4 962 95,9 95,7 95,4 95,l 94,9 - 94,6 94,4 94,l 93,8 93,6 93,3 93,O 92,7 92,4 92,l 91,s 91,6 91,3 91,O

Page 59: Bioetanol Ampas Rumput Laut

Bobot jenis

0,8280 0,8290 0,8300 0,83 10 0,8320 0,8330 0,8340 0,8350 0,8360 0,8370 0,8380 0,8390 0,8400 0,8410 0,8420 0,8430 0.8440 0,8450 0,8460 0,8470 0,8480 0,8490 0,8500 0,8510 0,8520 . 0,8530 0,8540 0,8550 0,8560 0,8570 0,8580 0,8590 0,8600 0,8610 0,8620 0,8630 0,8640 0,8650 0,8660 0,8670 0,8680

Kadx %b/b

86,7 86,3 86,O 85,6 852 84,8 84,3 83,9 83,5 83,l 82,7 823 81,9 81,s 81,l 80,7 80,3 79,9 79,s 79,1 78,7 78,2 77,s 77,4 77,O 76,6 76,2 75,8 75,4 75,O 74,6 74,l 73,7 73,3 72,9 72,s 72,O 71,7 71,3 70,9 70,4

etanol %vlv

90,s 90,s 90,2 89,9 89,6 893 89,O 88,8 88,5 88,2 87,8 87,s 872 86,s 86,4 86,l 85,7 85,4 85,I 8497 84,3 84,O 83,s 83,4 83,I 82,7 82,4 82,O 81,7 8 l J 81,O 80,6 843 79,9 79,s 79,2 78,8 78,4 78,O 77,7 773

Page 60: Bioetanol Ampas Rumput Laut

Bobot jenis

0,8690 0,8700 0,8710 0,8720 0,8730 0,8740 0,8750 0,8760 0,8770 0,8780 0,8790 0,8800 0,8810 0,8820 0,8830 0,8840 0,8850 0,8860 0,8870 0,8880 0,8890 0,8900 0,8910 0,8920 0,8930 0,8940 '

0,8950 0,8960 0,8970 0,8980 0,8990 0,9000 09010 0,!3020 0,9030 OQO40 0,!9050 0,9060 0,9070 0,9080 0,9090

Kadar %b/b

70,O 69,9 69,2 68,8 68,4 67,9 67,s 67,l 66,7 662 65,8 65,4 64,9 64,5 64,l 63,7 63,2 62,s 62,4 61,9 61,5 61,l 60,7 609 59,8 59,4 59,O 58,5 58,l 57,7 57,2 56,s 56,3 55,9 55,4 55,O 54,5 54,l 53,7 532 52,s

etanol %V/V

76,9 76,s 762 75,8 75,4 75,1 74,7 74,3 73,9 73,5 732 72,s n , 4 728 72,6 712 70,s 70,4 70,O 695 692 683 68,4 68,O 67,6 672 663 66,3 65,9 65,5 65,l 64,7 642 63,s 63,3 62,9 62,5 62,O 61,6 61,l 647

Page 61: Bioetanol Ampas Rumput Laut

B o b t jenis

0,9100 0,9110 0,9120 0,9130 0,9140 0,s 1 SO 0,9160 0,9170 0,9180 0,9190 0,9200 0,92 10 0,9220 0,9230 0,9240 0,9250 0,9260 0,9270 0,9280 0,9290 0,9300 O,F3iG 0,9320 0,9330 0,9340 0,9350 '

0,9360 0,9370 0,9380 0,9390 0,9400 0,94 10 0,9420 0,9430 0,9440 0,9450 0,9460 0,9470 0,9480 0,9490 0,9500

Kadar %bh

52,4 51,9 51,s 51,O 50,6

' 50,l 49,7 49,2 48,s 48,3 47,9 47.4 47,O 463 46,O 45,6 45,l 4 4 6 442 43,7 43,3 42,8 42,3 419 41,4 449 40,4 39,9 39,4 38,9 38,4 37,9 37,4 36,s 36,3 35,8 352 34,7 342 33,6 33,l

etanoi %vlv

60,3 59,s 59,4 58,9 58,s 58,O 57,6 57,l 56,7 56J 55,7 552 54,8 54,4 53,8 53,3 52,s 52,3 51,s 51,3 50,s 50,3 49,s 49,3 483 48,8 47,8 47,3 46,7 462 45,6 45,l 44,5 440 43,4 42,s 422 41,6 41,O 40,4 39,s

Page 62: Bioetanol Ampas Rumput Laut

Bobot jenis

0,9510 0,9520 0,9530 0,9540 0,9550 0,9560 0,9570 0,9580 0,9590 0,9600 0,9610 0,9620 0,9630 0,9640 09650 0,9660 0,9670 0,9680 0,9690 0,9700 0,9710 0,9720 0,9730 0,9740 0,9750 0,9760 '

0,9770 0,9780 0,9790 49800 0,9810 0,9820 0,9830 0,9840 0,!%50 0,9860 0,9870 0,9880 0,9890 0,9900 0,9910

Page 63: Bioetanol Ampas Rumput Laut

Bobot jenis

0,9920 0,9930 0,9940 0,9950 0,9960 0,9970

. 0,9980 0,9990 1,0000

Kadar etano1 %b/b

4,4 3 3 3 2 2,7 2,1 ,

15 1,6 0 3 0,o

%vlv

5 6 4 3 4,1 3,4 2,7 2,o 1,3 0,7 9 0

Page 64: Bioetanol Ampas Rumput Laut

Lampiran 7. Lampiran 7.a. Gambar dokumentasi proses

Gambar 1. Fermentasi etanol

Lampiran 7.b. Gambar alat

Rotavapor Spektrofotometr Timbangan analitik Kompor listrik

Incubator Autoclave Erlenmeyer Soxhlet

Lampiran 7.c.Gambar Bahan

Ampas rurnput laut PDB Aseton HC1

NaOH NPK Z A Fermipan