laporan penelitian bioetanol dari ampas tebu

LAPORAN PENELITIAN

PEMBUATAN BIO-ETANOL DARI AMPAS TEBU DENGAN VARIASI

WAKTU HIDROLISA, BERAT RAGI, DAN JENIS RAGI

Oleh

Septu Novaldi Akasuma (03061003078)

Muhammad Raiza (03061003105)

Penelitian sebagai Syarat Akademik pada

Program Sarjana Teknik Kimia

Teknik Kimia

Universitas Sriwijaya

2011

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur kami panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena atas

rahmat-Nya penulis dapat menyelesaikan laporan penelitian ini. Laporan

penelitian ini berjudul “Pembuatan Bio-etanol dari Ampas Tebu Dengan Varaisi

Jenis Berat Ragi, Jenis Ragi Dan Lama Waktu Hidrolisa”. Laporan penelitian ini

disusun memenuhi persyaratan Jurusan Teknik Kimia Universitas Sriwijaya.

Selama penelitian ini penulis menerima bantuan dan dorongan dari berbagai

pihak. Oleh karena itu, pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima

kasih kepada :

1

1. Ir. H.A.R Fachry, M.Eng., Ketua Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik

Universitas Sriwijaya.

2. Tuti Indah Sari, ST. MT., Sekretaris Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik

Universitas Sriwijaya selaku Dosen Pembimbing Penelitian.

3. Ibu Ermawati N., Laboratorium Bioproses Jurusan Teknik Kimia, Fakultas

Teknik, Universitas Sriwijaya.

4. Bapak Kirman., Laboratorium Operasi Teknik Kimia Jurusan Teknik Kimia,

Fakultas Teknik, Universitas Sriwijaya.

5. Sahabat – sahabat terdekat kami yang telah membantu hingga tersusunnya

laporan penelitian ini.

Akhirnya penulis berharap hasil penelitian ini dapat bermanfaat bagi

kemajuan dan pengembangan ilmu pengetahuan di bidang Teknik Kimia.

Palembang, April 2010

Penulis

DAFTAR ISI

Lembar Persetujuan..........................................................................................i

Kata Pengantar..................................................................................................ii

Daftar Isi...........................................................................................................iii

Daftar Tabel......................................................................................................iv

Daftar gambar...................................................................................................v

Daftar lampiran.................................................................................................vi

ABSTRAK........................................................................................................vii

BAB I PENDAHULUAN.................................................................................1

1.1 Latar belakang...................................................................................1

1.2 Perumusan masalah...........................................................................2

2

1.3 Tujuan penelitian...............................................................................2

1.4 Hipotesa.............................................................................................2

1.5 Ruang lingkup penelitian..................................................................2

1.6 Manfaat penelitian.............................................................................3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA......................................................................4

2.1 Jerami padi........................................................................................4

2.2 Polisakarida jerami padi....................................................................4

2.2.1 Selulosa...................................................................................5

2.2.2 Hemiselulosa...........................................................................5

2.2.3 Lignin......................................................................................6

2.3 Teknologi konversi biomassa lignosellulosic...................................7

2.3.1 Pretreatment............................................................................7

2.3.2 Hidrolisa selulosa....................................................................9

2.3.3 Pengaturan pH.........................................................................10

2.4 Etanol................................................................................................10

2.5 Fermentasi.........................................................................................11

2.5.1 Faktor-faktor yang mempengaruhi fermentasi........................13

BAB III METODOLOGI PENELITIAN.........................................................15

3.1 Waktu dan Tempat Penelitian...........................................................15

3.2 Peralatan dan Bahan..........................................................................15

3.3 Prosedur Kerja...................................................................................16

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN..........................................................19

BAB V PENUTUP...........................................................................................23

5.1 Kesimpulan........................................................................................23

5.2 Saran..................................................................................................23

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

DAFTAR TABEL

Tabel 1. Komponen – komponen yang terkandung dalam ampas tebu............4

3

Tabel 2. Sifat fisika etanol................................................................................11

Tabel 4.1. kandungan glukosa untuk 2,5% asam sulfat....................................19

Tabel 4.2. kandungan glukosa untuk 5% asam sulfat.......................................20

Tabel 4.3. kadar etanol terhadap konsentrasi ragi............................................21

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Skema rantai selulosa....................................................................5

Gambar 2.2 Beberapa gula penyusun dari hemiselulosa..................................6

Gambar 2.3 Struktur lignin...............................................................................7

Gambar 2.4 Skematis tujuan pretreament.........................................................8

Gambar 4.1 Grafik kadar glukosa dengan 2,5% asam sulfat............................20

Gambar 4.2 Grafik kadar glukosa dengan 5% asam sulfat...............................21

Gambar 4.3 Grafik persentase etanol yang dihasilkan.....................................22

INTISARI

Penggunaan residu biomassa lignoselulosa sebagai bahan baku menawarkan perspektif baik untuk produksi skala besar bahan bakar etanol dengan biaya kompetitif. Proses hidrolisa adalah proses dimana selulosa dikonversi menjadi glukosa dengan bantuan asam kuat. Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari pengaruh konsentrasi asam sulfat (H2SO4), temperatur, dan waktu hidrolisis terhadap hasil glukosa yang diperoleh dan pengaruh konsentrasi ragi terhadap kadar etanol yang dihasilkan dari proses hidrolisis. Dari sample sebanyak 30 gram jerami padi diperoleh hasil glukosa tertinggi, yaitu 21,32% dengan konsentrasi asam 5%, temperatur 200 C dan waktu 150 menit, serta diperoleh bahwa konsentrasi ragi sebesar 15% merupakan konsentrasi optimum yang menghasilkan etanol.

Kata kunci : Jerami Padi, Hidrolisis Asam, Etanol

4

BAB IPENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Bio-etanol merupakan salah satu jenis biofuel (bahan bakar cair dari

pengolahan tumbuhan) di samping Biodiesel. Bio-etanol adalah etanol yang

dihasilkan dari fermentasi glukosa (gula) yang dilanjutkan dengan proses

pemurnian. Proses pemurnian dapat melalui proses destilasi ataupun evaporasi.

Proses ini dapat menghasilkan etanol dengan kadar 95% volume, untuk digunakan

sebagai bahan bakar (biofuel) perlu lebih dimurnikan lagi hingga mencapai 99%

yang lazim disebut fuel grade ethanol (FGE). Proses pemurnian dengan prinsip

dehidrasi umumnya dilakukan dengan metode Molecular Sieve, untuk

memisahkan air dari senyawa etanol.

Etanol dari tebu bukan hanya bisa diperoleh dari tetes tetapi juga bisa

berasal dari ampas (bagasse) dan daun. Ini sekaligus untuk menepis kritik soal

etika berkaitan persaingan penggunaan sumber pangan dan energi. Pengunaan

bahan-bahan yang bisa langsung dikonversi menjadi etanol seperti tetes, jagung,

singkong, gandum, dan umbi-umbian sejauh ini menuai banyak kritik karena akan

menurunkan suplai bahan pangan.

Pada penetilian sebelumnya, digunakan fermentasi untuk etanol dari bahan

yang mengandung pati, karena diketahui bahwa pati dapat diambil dari bahan

yang berkarbohidrat. Sedangkan, pada penelitian ini kami menggunakan bahan

yang mengandung lignoselulosa, dimana lignoselulosa akan dipecah menjadi gula

sederhana untuk kemudian dilanjutkan ke tahap fermentasi. Ampas tebu banyak

mengandung senyawa lignoselulosa. Lignoselulosa dipecah menjadi selulosa,

lignin dan hemiselulosa. Selulosa diuraikan menjadi glukosa terus menjadi etanol.

1.2 Rumusan Masalah

5

Permasalahan untuk meningkatkan nilai jual ampas tebu yang selama ini

banyak belum dimanfaatkan secara optimal. Serta untuk memaksimalkan

penggunaan limbah pabrik gula pada umumnya, yaitu untuk dijadikan menjadi

etanol dengan cara fermentasi dengan variabel – variabel proses dapat

menghasilkan etanol secara maksimal. Variabelnya adalah waktu hidrolisa, jenis

ragi dan berat ragi.

1.3 Tujuan Penelitian

1. Memanfaatkan ampas tebu sebagai penghasil etanol dengan cara

fermentasi.

2. Mengetahui pengaruh lama waktu fermentasi, jenis ragi, dan berat

ragi dari kadar etanol yang dihasilkan.

3. Menambah wawasan dan ilmu pengetahuan di bidang industri.

1.4 Hipotesa

Hipotesa yang dapat diambil sebelum penelitian ini dilakukan, yaitu kadar

etanol yang dihasilkan akan semakin tinggi sampai waktu fermentasi tertentu

(waktu maksimal) dan setelah waktu maksimal dilewati kadar etanol yang

dihasilkan akan menurun, serta diperkirakan ragi yang dapat memberikan hasil

paling optimal adalah ragi tape.

Semakin kecil ukuran ampas tebu yang digunakan akan mempermudah

terdegradasinya lignin sehingga sellulosa dan hemisellulosa akan terhidrolisa

secara optimal

1.5 Ruang Lingkup Penelitian

Fermentasi dibatasi oleh faktor – faktor :

1. Lama waktu hidrolisa yang dilaksanakan 30 - 180 menit

2. Berat ragi yang digunakan 10 – 25 % berat Feed

3. Jenis ragi yang digunakan adalah ragi roti (fermipan) dan ragi tape

4. Ampas tebu yang digunakan dibeli dari pasar Indralaya, pada bulan

Januari 2011

6

5. Tempat Penelitian dilakukan di laboratorium Operasi Teknik Kimia

Jurusan Teknik Kimia UNSRI dalam skala Laboratorium

1.6 Manfaat Penelitian

1. Sebagai informasi ilmiah bagi dunia ilmu pengetahuan khususnya

tentang produksi etanol dari ampas tebu(baggase).

2. Mengetahui parameter proses dalam pembuatan etanol.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

7

2.1 Tebu (Saccharum officinarium)

Tebu (Saccharum officinarium) tersebar hampir di seluruh kepulauan

Indonesia yang tumbuh sepanjang tahun. Walaupun tergolong tanaman tropis,

namun tebu juga dapat tumbuh dan hidup di daerah beriklim subtropis. Daerah

penyebaran tebu berada di antara 350 LS dan 390 LU. Tanaman ini dapat hidup

pada berbagai ketinggian mulai dari pantai sampai ketinggian 1400 m di atas

permukaan laut. Ampas tebu merupakan sisa pengambilan nira, umumnya

merupakan 31-34% bagian dari tebu. Komposisinya 50% yang terdiri dari 47%

bagian berserat dan 3% sisa-sisa gula dan padatan terlarut lainnya. Ampas tebu

yang dihasilkan umumnya dibakar di dalam ketel sebagai pembangkit tenaga uap

untuk menggerakkan mesin pabrik gula dan keperluan proses lainnya.

Gambar I. Ampas Tebu

Tabel 2.1 Komposisi Kimia Ampas TebuKandungan Kadar (%)

AbuLignin

SelulosaSari

PentosaSiO2

3,8222,0937,651,8127,973,01

8

Tebu (Saccharum officinarum) adalah tanaman yang ditanam untuk bahan

baku gula. Tanaman ini hanya dapat tumbuh di daerah beriklim tropis. Tanaman

ini termasuk jenis rumput-rumputan. Umur tanaman sejak ditanam sampai bisa

dipanen mencapai kurang lebih 1 tahun. Di Indonesia tebu banyak dibudidayakan

di pulau Jawa dan Sumatra (Anonim, 2007e).

Ampas tebu atau lazimnya disebut bagas, adalah hasil samping dari proses

ekstraksi (pemerahan) cairan tebu. Dari satu pabrik dihasilkan ampas tebu sekitar

35 – 40% dari berat tebu yang digiling (Indriani dan Sumiarsih, 1992). Husin

(2007) menambahkan, berdasarkan data dari Pusat Penelitian Perkebunan Gula

Indonesia (P3GI) ampas tebu yang dihasilkan sebanyak 32% dari berat tebu

giling. Pada musim giling 2006 lalu, data yang diperoleh dari Ikatan Ahli Gula

Indonesia (Ikagi) menunjukkan bahwa jumlah tebu yang digiling oleh 57 pabrik

gula di Indonesia mencapai sekitar 30 juta ton (Anonim, 2007b), sehingga ampas

tebu yang dihasilkan diperkirakan mencapai 9.640.000 ton. Namun, sebanyak

60% dari ampas tebu tersebut dimanfaatkan oleh pabrik gula sebagai bahan bakar,

bahan baku untuk kertas, bahan baku industri kanvas rem, industri jamur dan lain-

lain. Oleh karena itu diperkirakan sebanyak 45 % dari ampas tebu tersebut belum

dimanfaatkan.

Ampas tebu sebagian besar mengandung ligno-cellulose. Panjang seratnya

antara 1,7 sampai 2 mm dengan diameter sekitar 20 mikro, sehingga ampas tebu

ini dapat memenuhi persyaratan untuk diolah menjadi papan-papan buatan.

Bagase mengandung air 48 - 52%, gula rata-rata 3,3% dan serat rata-rata 47,7%.

Serat bagase tidak dapat larut dalam air dan sebagian besar terdiri dari selulosa,

pentosan dan lignin (Husin, 2007).

Pada saat ini luas area tebu di seluruh Indonesia hampir 400 ribu ha,

dengan produksi 2,3 juta ton. Tambahan area 600 ribu ha seperti yang diajukan

SGC akan meningkatkan produksi gula menjadi 5,8 juta ton. Gula sebanyak itu

lebih dari cukup guna memenuhi kebutuhan domestik hingga 5 tahun ke depan.

Dari tambahan area seluas 600 ribu ha juga diperoleh tetes (molasse) sebagai hasil

9

Sumber : Husin, 2008(www.plantsclassificationReport.com.2008)

samping tebu sedikitnya 1,7 juta ton, atau cukup untuk menghasilkan 500 juta liter

etanol per tahun. Bila etanol yang dihasilkan ini kemudian dicampur dengan

premium menghasilkan gasohol E-10 (etanol 10%), maka itu hanya cukup untuk 5

milyar liter saja. Sementara konsumsi premium saat ini sudah mencapai17,5

milyar liter. Ke depan konsumsi premium akan terus menggelembung. Pada 2011

diperkirakan kebutuhan premium akan lebih dari 38 milyar liter.

Fermentasi berasal dari bahasa latin “ferverve” yang artinya mendidih,

pengertian mendidih disini adalah terjadinya gelembung – gelembung gas pada

saat terjadinya reaksi. Perkataan fermentasi itu sendiri menerangkan terjadinya

penggelembungan atau pendidihan yang terlihat dalam pembuatan anggur ialah

pada waktu sebelum ditemukan khamir. Akan tetapi setelah penemuan pasteur,

perkataan tersebut biasa digunakan bagi aktifitas mikroba dan kemudian bagi

aktivitas enzim bahkan istilah berlaku sekarang untuk menjelaskan pengeluaran

gas maupun adanya sel – sel yang hidup merupakan hal yang penting bagi

kegiatan fermentasi. (Sumber : Mikrobiologi Industri)

Dalam beberapa industri fermentasi pelaksanaan prosesnya dipengaruhi

oleh beberapa faktor, yang meliputi :

- Mikrobia

- Bahan Dasar

- Sifat – sifat Proses

- Pilot-Plant

- Faktor Sosial Ekonomi

Fermentasi merupakan ilmu yang dianggap sangat tua karena semenjak

zaman dahulu telah banyak dilakukan pembuatan makanan dan minuman yang

merupakan hasil fermentasi. Seperti di Yunani, bangsa ini telah lama mengenal

proses fermentasi untuk pembuatan minuman.

Di Mesopotamia, dari sekeping tanah liat yang ditulis dalam bahasa

sumeria sekitar 500 tahun sebelum masehi mengungkapkan bahwa pembuatan bir

merupakan profesi bangsa ini sejak beberapa ribu tahun. Di jepang dan cina,

kecap yang berasal dari kacang difermentasikan telah dibuat selama berabad-abad

10

tahun yang lalu. Pada masa dahulu, orang – orang memperbaiki mutu

produk fermentasi dengan cara coba – coba, tanpa menyadari mutu sesungguhnya

tergantung pada penyediaan atau perbaikan kondisi bagi pertumbuhan

mikroorganisme sebagai pelaku fermentasi. Barulah setelah Pasteur menelaah

peranan mikroorganisme dalam proses fermentasi pada anggur maka orang –

orang menjadi mengerti bahwa mikroorganisme itulah yang menyebabkan

terjadinya fermentasi.

Keahlian memisahkan alkohol dari bahan – bahan terfermentasi telah

dimiliki oleh orang mesir sejak zaman dahulu. Keahlian tersebut kemudian

diturunkan kepada bangsa arab yang dengan tekun mempelajari dan

menyempurnakan (abad 7 – 12 SM). Rhases (860 -940) berhasil menemukan

suatu cara untuk memekatkan spirit of wine melalui destilasi dengan

menggunakan kapur atau abu.

2.2 Pemanfaatan Ampas Tebu (baggase)

Tebu digiling kemudian diekstrak niranya, hasil samping dari proses giling

ini adalah ampas tebu. Rata – rata ampas tebu yang diperoleh adalah dari proses

penggilingan 32 % tebu. Dengan produksi tebu di Indonesia pada tahun 2007

sebesar 21 juta ton potensi ampas yang dihasilkan sekitar 6 juta ton ampas per

tahun. Selama ini ampas hanya digunakan sebagai bahan bakar boiler. Apabila

Pabrik gula dapat efisien dalam penggunaan bahan bakar maka ada potensi ampas

lebih. Potensi ampas yang berlebih dapat dimanfaatkan untuk diproses sebagai

produk turunan. Ampas dapat diproses menjadi produk antara lain :

PartikelBoard

Ampas dapat digunakan sebagai papan, antara lain papan insulasi, papan

keras, partikel board dll. Sebelum diproses menjadi papan, ampas dari

gilingan disimpan di gudang besar. Partikel board dibuat dari bagian kecil

lignocellulostic dengan menambah adhesive organik dengan cara ditekan

dan dipanaskan. Ada tiga tahap proses yaitu multiplaten hot press process,

proses extrusi, dan continuous pressing. Untuk papan yang keras

ditambahkan dengan vinyl chloride – vinyl asetat, methyl methacrylate,

styrene atau methyl methacrylate polimer. Dengan komposisi polimer

11

sebesar 40 % akan lebih kuat, dan kemampuan menyerap air turun dari

180 % menjadi lebih rendah dari 20 %.

Plastik

Ada beberapa proses yang menggunakan ampas sebagai bahan baku

plastik. Komposisi utama ampas yang berperan pada proses pembuatan

plastik adalah lignin, setelah serabut selulosa dihilangkan. Akan tetapi

kelemahan plastik dari ampas adalah warnanya gelap, sehinga kurang

kompetitif untuk bersaing dengan jenis plastik yang lain.

Pith

Ampas mengandung 30 % pith, yang mempunyai densitas 120 – 200

kg/m3, kadar air 45 – 55 %, kadar sabut 46 – 56 % dan komponen lain 2 –

4 %. Dari hasil analisa kimia kandungannya adalah karbon 45 %, oxygen

38 %, hydrogen 6 %, abu 10 %, dan nitrogen, sulfur, chloride sebesar 1 %.

Nilai kalor dari pith sebesar 4600 Kcal/kg sampai 4250 kcal/kg. Pith yang

dipisahkan dari ampas untuk membuat pulp dapat digunakan sebagai

bahan bakar boiler.

Xylitol

Ampas tebu mengandung 30 % pentosan. Dengan menggunakan asam,

sekitar 13 % zat kering dapat diekstrak menjadi xylose (C5H10O5).

Xylose adalah pentosa dan biasa disebut “gula kayu”. Xylitol (C5H12O5)

atau xylite adalah sebuah alcohol pentahidrat tuunan dari xylosa. Xylose

digunakan sebagai pemanis dan rasanya hampir menyamai sukrosa, dan

mempunyai efek dingin pada lidah. 1 gram xylitol mengandung 4.06 kcal,

hampir sama dengan karbohidrat. Xylitol tidak karsiogenik karena

diuraikan oleh bakteri (streptococci) yang terdapat dalam mulut. Reaksi

proses pembuatan xylitol dari ampas tebu sebagai berikut :

12

Furfural

Pembuatan furfural dari ampas merupakan salah satu obyek yang banyak

diteliti. Beberapa pabrik gula di China telah memproduksi furfural dari

ampas tebu. Furfural dapat diperolah dari tumbuh-tumbuhan yang

mengandung pentosan. Kandungan pentosan pada ampas tebu lebih tinggi

daripada kayu keras maupun lunak, lebih dari 90 % dalam bentuk xylan.

Dengan hidrolisis asam, xylan menghasilkan xylose, lalu diproses menjadi

furfural dengan menghilangan 3 molekul air. Reaksi pembuatan furfural

dari ampas tebu sebagai berikut:

Yield furfural dari ampas tebu sekitar 9 – 10 %. Dengan menggunakan asam

sulfat selain dapat diproduksi furfural juga dapat menghasilkan asam levulinic,

gambar 1. Yield yang dapat dihasilkan sekitar 25 %, dimana efisiensi konversinya

56 %.

Dengan menggunakan uap dan mendistilasi uap air nya, dari 14 ton ampas kering

dapat dihasilkan : 1 ton furfural, 500 unit asam asetat, 20 unit alkohol dan 95 %

dari sabut diproses kembali sebagai bahan bakar boiler. Furfural juga dapat

diproduksi dari daun tebu.

13

Gambar 1. Produk turunan ampas tebu

Sifat – sifat proses harus disesuaikan dengan kondisi yang dibutuhkan mikrobia di

dalam melakukan metabolismenya. Kondisinya dapat aerob ataupun anaerob,

sedang bentuk mediumnya dapat cair ataupun padat. Untuk proses produksinya

dapat digunakan proses tertutup ataupun kontinu.

Perbedaan kondisi yang dibutuhkan oleh mikrobia dalam proses industri juga

akan memenuhi :

1. Tipe fermentor

2. Optimasi lingkungan ; pH, aerasi, suhu, kadar nutrien

3. Macam alat bantu : sumber air, listrik, kompresor, dan sebagainya

4. Cara pengambilan hasil, sterilisasi

2.3 Etanol (Etil Alkohol)

Etanol adalah alkohol biasa dan merupakan alkohol terpenting. Pada suhu

kamar etanol berupa zat cair bening, mudah menguap, dan berbau khas. Dalam

kehidupan sehari – hari, alkohol dapat kita temukan dalam spiritus, dalam alkohol

rumah tangga (alkohol 70% yang digunakan sebagai pembersih luka), dalam

14

http://www.risvank.com/wp-content/uploads/2009/04/reaksi-ampas-furfural.jpg

http://www.risvank.com/wp-content/uploads/2009/04/reaksi-ampas-furfural.jpg

minuman beralkohol atau dalam air tape, dan lain – lain (Fessenden dan

Fessenden, 1986). Etanol tidah beracun, tetapi bersifat memabukkan dan

menyebbabkan kantuk karena menekan aktivitas otak atas. Etanol juga bersifat

candu. Orang yang sering minum alkohol dapat menjadi ketagihan dan sukar

baginya meninggalkan alkohol itu. Walaupun tidak beracun, alkohol dapat

menimbulkan angka kematian yang tinggi, misalnya banyak pengemudi

kendaraan yang dalam keadaan mabuk menimbulkan kecelakaan lalu lintas. Hal

yang lebih menyedihkan jika yang menjadi korban bukan saja si pemabuk, tapi

orang lain (Purba,2000). Etanol adalah alkohol

yang digunakan dalam minuman seperti bir, anggur, dan berbagai jenis minuman

keras lainnya. Etanol dihasilkan dari proses fermentasi (peragian) karbohidrat

(glukosa) dengan bantuan enzim zimase dari ragi (yeast). Proses peragian

berlangsung dalam dua tahap. Tahap pertama adalah perubahan polisakarida

(amilum) menjadi monosakarida (glukosa) yang dikatalisis oleh enzim amylase.

Tahap kedua adalah pengubahan glukosa menjadi alkohol yang dikatalisis oleh

enzim zimase. Glukosa yang digunakan untuk proses fermentasi ini dapat berasal

singkong, beras, ketan, anggur, pati gandum, dan beras (Fessenden dan

Fessenden, 1986).

(C6H10O5)x + xH2O amilase xC6H12O6 Pati glukosaC6H12O6 (l) zimase 2 C2H5OH(l) +

2CO2(g)

Kadar etanol yang dihasilkan dari fermentasi glukosa ini hanya berkisar

12% -15% Karena pada kadar yang lebih tinggi sel ragi tidak dapat hidup. Kadar

etanol yang lebih tinggi dapat diperoleh melalui pemekatan dengan cara destilasi.

Melalui destilasi dapat diperoleh alkohol sampai 95,5%. Alkohol yang lebih pekat

dari itu tidak dapat diperoleh melalui destilasi karena campuran yang mengandung

95,5% alcohol dengan 4,5 air mempunyai titik didih yang tetap (campuran

azeotrop). Etanol merupakan produk fermentasi yang dapat dibuat dari substrat

yang mengandung karbohidrat. Etanol merupakan kependekan dari etil alkohol.

Bentuknya berupa cairan yang tidak berwarna dan memiliki bau yang khas.

Kegunaan etanol antara lain :

15

1. Sebagai bahan baku pembuatan senyawa lain seperti asam asetat

2. Perawatan kimia (kosmetik, farmasi, dan lain – lain )

3. Sebagai pelarut organic

4. Sebagai konsumsi minuman beralkohol

Dalam kehidupan sehari – hari etanol disebut juga alkohol. Etanol

berkadar 70% digunakan sebagai zat antiseptic (pembunuh kuman), untuk

membersihkan luka, membersihkan alat – alat kedokteran, dan membersihkan alat

– alat industri yang membutuhkan kondisi aseprtic (bebas kuman). Etanol

berkadar 70% juga dapat digunakan untuk menurunkan panas badan (demam)

dengan cara diusapkan. Etanol terdenaturasi adalah etanol yang telah diberi zat

beracun seperti, methanol, benzene, dan piridin. Contoh etanol terdenaturasi

adalah spiritus yang merupakan campuran etanol dengan sedikit zat pewarna

CuSO4 (Purba, 2000).

Etanol (alkohol) dalam minuman biasanya dihasilkan dari fermentasi.

Dalam jumlah sedikit dan kadar rendah, alkohol memberi efek “menyegarkan

badan” karena melancarkan peredaran darah (Purba,2000).

Alkohol memiliki beberapa efek merugikan, yaitu 1. Dapat menyebabkan ketergantungan

2. Dapat menyebabkan penghilangan kesadaran (karena menekan

aktivitas otak bagian belakang)

3. Dapat menimbulkan asidosis (pengasaman dan iritasi pada lambung)

4. Dapat merusak hati

5. Dapat menyebabkan impotensi pada kaum laki – laki

Etanol berkadar 95 – 96% digunakan sebagai pelarut dalam industri

parfum, obat – obatan, zat warna, kosmetik , dan lain – lain. Etanol berkadar 95 –

96 % ini dihasilkan dari proses destilasi sehingga masih mengandung 4 – 5 % air.

Hal ini terjadi karena campuran air dengan alkohol dapat menimbulkan campuran

azeotrop. Etanol berkadar 100% dapat diperoleh dengan cara memekatkan etanol

hasil destilasi dengan menggunakan zat pengikat air, misalnya CaO. Etanol

berkadar 100% disebut etanol absolute.

Alkohol teknik seperti spiritus, sebagian dibuat melalui

16

fermentasi tetes tebu, yaitu cairan sisa pengolahan gula tebu (tetes masih

mengandung gula dengan kadar yang cukup besar, tetapi tidak dapat dikristalkan

lagi untuk membuat gula yang baik). Dewasa ini, alkohol teknis terutama dari

hidrasi etena dengan katalisator asam sulfat pekat. Penggunaan alkohol teknis

adalah untuk membuat etanal (asetaldehida), sebagai pelarut, sebagai bahan bakar,

dan untuk membuat berbagai jenis senyawa organic lain (Fessenden dan

Fessenden, 1986).

CH2=CH2 + H-OH CH3-CH2OH

Campuran etanol dengan gasoline (bensin) menghasilkan bahan bakar

yang disebut gasohol. Pembakaran gasohol lebih sempurna daripada pembakaran

bensin sehingga efisiensi pembakaran menjadi lebih tinggi dan tingkat

pencemaran menjadi lebih rendah. Agar gasohol dapat digunakan sebagai bahan

bakar alternatif dalam skala besar maka harus diperoleh bahan baku yang cukup

ekonomis untuk pembuatan etanol.

Table 2.4 Sifat Fisika dan Sifat Kimia EtanolProperti Nilai

Berat molekul, gr/mol 46,1

Titik beku, oC -114,1

Titik didih normal, oC 78,32

Densitas, g/mol 0,7983

Viskositas pada 20oC, mPa.s (Cp) 1,17

Panas penguapan normal, J/gr 839,31

Panas pembakaran pada 25oC, J/gr 29676,6

Panas jenis pada 25oC, J (gr. oC) 2,42

Nilai oktan 106 – 111

Wujud pada suhu kamar Cair

Dicampur dengan Natrium Bereaksi

kelarutan dalam air Larut sempurna

Dapat terbakar Ya

Sumber : Kirk- Orthmer, Enncyclopedia of Chemical Technology, vol 9, 1967

17

Etana air etanol

2.4 Faktor Sosial Ekonomi

Faktor – faktor ekonomi yang diperhatikan seringkali disebut dengan 6 M

( Men, Money, Materials, Machines, Method, and Market).

1. Men, manusia disini diartikan sebagai tenaga kerja. Tenaga kerja manusia

tetap berperan penting dalam perusahaan karena tenaga kerja manusia

bekerja sebagai pengendali.

2. Money, uang atau modal usaha adalah sejumlah uang barang yang dibeli

dengan uang tersebut untuk membuat produk yang lain.

3. Maerials, material sangat berpengaruh bagi kelancaran proses produksi

karena merupakan faktor pendukung utama.

4. Method, metode adalah pelaksanaan manajemen dalam perusahaan atau

pengelolaan perusahaan. Disini diatur bagaimana agar sumber – sumber

ekonomi yang terbatas itu dapat diwujudkan menjadi barang/jasa yang

dapat memuaskan konsumen serta dapat memberikan keuntungan bagi

perusahaan.

5. Machines,hal ini bekaitan dengan teknologi yang diterapkan oleh

perusahaan dalam melakukan proses produksinya.

6. Market. Pasar berhubungan dengan konsumen yang tersedia dan dapat

diraih oleh perusahaan.

2.4 Evaporasi

Evaporasi merupakan perpindahan kalor ke zat cair mendidih yang sangat

sering ditemukan sehingga biasanya ditangani sebagai satu operasi tersendiri.

Tujuan evaporasi yaitu untuk memekatkan larutan yang terdiri dari zat terlarut

yang tak mudah menguap dan pelarut yang mudah menguap. Evaporasi

dilaksanakan dengan menguapkan sebagian dari pelarut sehingga didapatkan

larutan cair pekat yang konsentrasinya lebih tinggi.

Jenis – jenis utama evaporator tabung dengan pemasukan uap yang banyak

yaitu

1. Evaporasi – vertical tabung panjang

a. Aliran ke atas

b. Aliran ke bawah

18

c. Sirkulasi paksa

2. Evaporasi film-aduk

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Waktu dan Tempat Penelitian

Penelitian dilakukan di Laboratorium Operasi Teknik Kimia, Jurusan

Teknik Kimia, Universitas Sriwijaya. Pada bulan Desember 2010.

3.2 Pemilihan Parameter dalam Penelitian

Parameter yang dipilih pada penelitian ini antara lain :

1. Lama Hidrolisa

Faktor – faktor yang mempengaruhi fermentasi salah satunya adalah lama

waktu hidrolisa. Pemilihan lama hidrolisa sebagai parameter yang dicoba karena

lama waktu yang dibutuhkan dalam proses fermentasi ampas tebu untuk

menghasilkan etanol yang maksimal, maka dilakukan parameter lama waktu

hidrolisa. Pada literatur, lama waktu hidrolisa berlangsung selama 30 - 180 menit

untuk memperoleh hasil. Pada penelitian ini kami mengambil variable lama waktu

yaitu ; 30 menit, 60 menit, 90 menit, 120 menit dan 150 menit.

2. Berat Ragi

Parameter lain yang juga dicoba adalah konsentrasi ragi. Saccharomyces

cereviceae yang terdapat pada ragi sebagai agen fermentasi, sangat berpengaruh

untuk memperoleh kadar etanol optimal. Berapa konsentrasi ragi yang

dibutuhkan untuk memberikan hasil optimal, maka dipakai parameter konsentrasi

ragi pada penelitian ini. Pada literature, konsentrasi ragi yang dibutuhkan adalah 1

– 2 % volume umpan karena itu konsentrasi ragi yang dicoba antara batas

tersebut, yaitu 3 gram, 4 gram, dan 6 gram.

19

3. Jenis Ragi

Pada proses fermentasi digunakan yeast (ragi), pada penelitian ini

digunakan dua jenis ragi yang berbeda. Dimana akan terlihat jenis ragi yang mana

yang dapat menghasilkan etanol secara maksimal. Oleh karena itu, dipilih

parameter jenis ragi dalam penelitian ini. Pada penelitian ini digunakan ragi tape

dan ragi roti (fermipan) sebagai parameter.

3.3 Bahan – bahan yang Digunakan

Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah :

1. Ampas Tebu

2. Ragi roti (Fermipan)

3. Ragi tape

4. Gula pasir

5. Aquadest

6. HCl

7. H2SO4

8. NaOH

3.4 Alat – alat yang Digunakan

Peralatan persiapan Ampas Tebu

1. Timbangan

2. Pisau Stainless

3. Mortal

4. Gelas Ukur

5. Erlenmeyer

6. Pengaduk

7. Labu ukur

8. Gunting

9. Oven

10. Penyaring

20

Peralatan Percobaan Fermentasi

1. Erlenmeyer

2. Selang

3. Gabus penutup

4. pH-meter

5. Autoklaf

Peralatan Analisa Kadar Etanol

1. Evaporator

2. Erlenmeyer

3. Alkoholmeter

3.5 Prosedur Penelitian

A. Pre-Treatment

1. Ampas tebu yang telah dikeringkan dipotong kurang lebih 1 mm.

2. 20 gram ampas tebu yang telah dipotong dimasukkan ke dalam reaktor

pre-treatment.

3. Sebanyak 400 ml aquadest dicampurkan dengan 6 ml NaOH 4M sehingga

didapat larutan NaOH 1,5% kemudian dicampurkan dengan ampas tebu

didalam reaktor.

4. Tutup reaktor, kemudian reaktor dipanaskan dengan temperatur 120 C

selama 15 menit. Pada proses ini, lignin akan terpisah dari ampas tebu

sehingga lapisan selulosa akan terbuka. Sehingga selulosa yang

terkonversi menjadi glukosa akan lebih besar.

B. Hidrolisa pati

1. Untuk membuat larutan 2,5% asam sulfat dengan volume 400 ml, sesuai

dengan persamaan :

21

V1.M1 = V2.M2 maka sebanyak 10,42 ml asam sulfat (96%) dicampurkan

dengan 389,58 ml aquadest.

2. Untuk membuat larutan 5% asam sulfat dengan volume 400 ml, sesuai

dengan persamaan :

V1.M1 = V2.M2 maka sebanyak 20,83 ml asam sulfat (96%) dicampurkan

dengan 379,17 ml aquadest.

3. Ampas tebu yang telah dimasak pada proses pretreatment kemudian

disaring dan dibilas dengan aquadest.

4. Ampas tebu dimasukkan dalam reaktor hidrolisis dengan variasi

temperatur (120, 140, 160, 180 & 200 °C) dengan waktu untuk tiap variasi

temperatur adalah 30, 60, 90, 120, dan 150 menit dan konsentrasi asam

sulfat 2,5% dan 5%. Pada proses ini, selulosa akan dirombak menjadi

glukosa, dimana asam sulfat digunakan sebagai katalis. sesuai dengan

reaksi :

C6H10O5 + H2O H2SO4 C6H12O6

5. Ampas tebu hasil rebusan lalu disaring dan didinginkan, dimana larutan

hasil hidrolisat sebagai produk utama.

6. Larutan hasil hidrolisat ampas tebu kemudian di analisa kadar kandungan

glukosa yang terkandung.

C. Fermentasi

1. Larutan hasil saringan hidrolisat ampas tebu yang bersifat asam diatur pH

menjadi 4,5 yang diukur dengan pH-meter. Penambahan pH dilakukan

dengan menambahkan NaOH 4M.

2. Hidrolisat ampas tebu yang telah diatur pH nya kemudian didinginkan

hingga mencapai suhu ruang.

3. Sterilisasi alat dengan autoclave pada suhu 120 °C selama 15 menit.

4. Hidrolisat ampas tebu yang telah disesuaikan pH nya kemudian

dimasukkan kedalam fermentor yang telah disterilisasi.

22

5. Ragi dimasukkan ke dalam fermentor dengan variasi bobot 5%, 10%,

15%, 20% dan 25% (dari berat feed), jadi massa ragi yang digunakan

adalah 1,5 gr ; 3 gr ; 4,5 gr ; 6 gr ; 7,5 gr.

6. Tutup rapat Erlenmeyer yang berisi media fermentasi dengan gabus yang

dihubungkan dengan selang dan ujung selang dimasukkan ke dalam air

agar tidak terjadi kontak langsung dengan udara luar.

7. Fermentasi dilakukan selama 4 hari.

D. Evaporasi

1. Siapkan 1 set peralatan evaporasi.

2. Masukkan campuran alkohol-air ke dalam labu, kemudian pasang labu

tersebut pada alat evaporasi yang telah disediakan.

3. Atur temperaturnya 78oC, dan waktu evaporasi yang dilakukan selama 5

menit sehingga alkohol yang didapat akan menghasilkan kadar alkohol

yang bervariasi.

4. Simpan hasil yang didapat dalam botol yang ditutup rapat.

5. Untuk mengetahui kadar alkohol, masukkan alkoholmeter ke dalam

larutan yang didapat. Kemudian amati berapa persen yang terbaca dalam

alkoholmeter.

23

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil Penelitian dan Pembahasan

Berdasarkan literature, koran yang memiliki kandungan lignin sebesar

21% dan selulosa sebanyak 61%, berpotensi untuk menghasilkan etanol. Dengan

proses hidrolisis, etanol bisa didapatkan dengan mengubah selullosa menjadi

suatu senyawa gula sederhana.

Setelah proses hidrolisis dilakukan, maka dilanjutkan ke tahap fermentasi.

Fermentasi yang dilakukan bertujuan untuk mengubah senyawa gula sederhana

yang didapat dari proses hidrolisis, menjadi suatu senyawa alkohol.

Sebelum melalui tahap proses fermentasi dilakukan pengujian kadar etanol

dengan variasi konsentrasi Asam Sulfat, waktu hidrolisa dan temperatur hidrolisa.

Maka didapatkan hasil sebagai berikut :

4.1.1 Hasil Penelitaian Proses Hidrolisis

Proses hidrolisa bertujuan untuk memecah ikatan dan menghilangkan

kandungan lignin dan hemisellulosa serta merusak struktur kristal sellulosa

menjadi senyawa gula sederhana (Sun dan Cheng, 2002). Ukuran bahan baku

akan mempengaruhi porositas sehingga dapat memaksimalkan kontak antara

bahan dengan asam untuk meningkatkan hidrolisis hemisellulosa (Sun dan Cheng,

2002).. Dari literatur yang didapat, diketahui feed memiliki kandungan lignin

22,09%, selulosa 37,65%.

Tabel 4.1 Pengaruh variasi konsentrasi Asam Sulfat terhadap kadar Etanol yang

dihasilkan

Konsentrasi Asam Sulfat (%)

Temperatur Hidrolisis

(oC)

Waktu Hidrolisis

(menit)

Jenis Ragi

Berat Ragi (%bahan

baku)

Kadar Etanol

(%)0,5

180 60 Ragi Roti 10

1,904951,0 2,772021,5 2,994752,0 4,111162,5 4,26931

24

Dari data yang diperoleh dari tabel diatas, dapat diketahui bahwa kadar

glukosa tertinggi didapat pada temperatur dan waktu hidrolisa 200 C dan 150

menit. Dari keseluruhan data yang diperoleh terdapat beberapa hasil penurunan

terhadap persentase glukosa (Grafik 4.1). Hal ini disebabkan karena tidak

homogennya ukuran ampas tebu sebagai feed, sehingga menyebabkan degradasi

luas permukan antara feed ampas tebu dengan larutan asam sulfat kurang optimal.

“Ini grafiknyo aku dak biso buat”Grafik 4.1 Kadar Glukosa

Penelititan ini dilakukan dengan memvariasikan konsentrasi Asam Sulfat

yang digunakan pada proses hidrolisis untuk mengetahui konsentrasi asam sulfat

terbaik dalam menghasilkan kadar etanol yang tinggi. Sehingga variabel-variabel

pada proses hidrolisis dan fermentasi diasumsikan sama terlebih dahulu untuk

masing-masing konsentrasi asam sulfat.

Dari grafik di atas, dapat disimpulkan bahwa semakin besar konsentrasi

asam sulfat yang digunakan, maka semakin besar juga kadar etanol yang

dihasilkan. Pada grafik ini, terlihat bahwa titik optimum konsentrasi asam sulfat

yang menghasilkan kadar etanol yang paling besar terjadi pada konsentrasi asam

sulfat 2,5 %

Fermentasi dilakukan dengan berbagai variasi berat ragi dan jenis ragi.

Dari hasil analisa dapat disimpulkan bahwa feed dengan konsentrasi ragi sebesar

25% -berat feed menunjukkan hasil perolehan yang optimum untuk kedua jenis

ragi, (Tabel 4.2 dan tabel 4.3)

Tabel 4.2 Kadar etanol terhadap massa ragi roti

% Ragi % Etanol5 9,2710 9,5815 9,6320 11,425 11,5

25

Tabel 4.3 Kadar etanol terhadap massa ragi Tape

% Ragi % Etanol5 9,2710 9,5815 9,6320 13,0225 13,6

Kenaikan hasil didapat pada konsentrasi ragi dari 15% ke 20% hal ini berbanding

lurus dengan banyaknya ragi terhadap konsentrasi etanol.(Grafik 4.2).

Grafik 4.2 Persentase Etanol yang dihasilkan ragi Roti

26

Grafik 4.3 Persentase Etanol yang dihasilkan ragi Tape

Dari grafik 4.2 dapat dilihat bahwa perolehan etanol dengan konsentrasi

ragi lebih dari 15% menunjukkan hasil yang besar. Sehingga dapat disimpulkan

bahwa konsentrasi ragi sebesar lebih dari 15%-berat feed merupakan konsentrasi

ragi yang optimum menghasilkan etanol. Karena konsentrasi ragi diatas 15%-

berat feed menunjukkan adanya kenaikan perolehan etanol hasil fermentasi.

Dilakukan juga pengujian kadar alkohol pada sampel dengan kondisi

waktu hidrolisa 90 menit, dengan variasi temperatur 120°C, 140°C, 160°C,

180°C, 200°C agar mendapatkan perbandingan kadar alcohol terhadap sampel

dengan waktu hidrolisa 150 menit. Kemudian difermentasikan dengan Ragi Roti

dan Tape sebesar 20 %-berat feed. Didapatlah hasil berdasarkan tabel dibawah ini.

Tabel 4.4 Kadar etanol dengan massa ragi roti 20%,waktu hidrolisa 90

menit

Temperatur % Etanol120 5,6140 5,9160 7,21180 8,11200 8,5

27

Grafik 4.4 Kadar etanol dengan massa ragi roti 20%

Tabel 4.5 Kadar etanol dengan massa ragi Tape 20%,waktu hidrolisa 90 menit

Temperatur % Etanol120 6,71140 6,83160 7,1180 8,93200 9,45

Grafik 4.5 Kadar etanol dengan massa ragi Tape 20%

28

BAB V

PENUTUP

5.1 Kesimpulan

1. Kadar glukosa maksimal yang dihasilkan pada lama waktu 150 menit

dengan temperatur 200°C, yaitu 15,78 %.

2. Kadar etanol yang terbentuk akan semakin tinggi sampai pada waktu

tertentu (waktu maksimal) dan setelah waktu maksimal dilewati kadar

etanol yang dihasilkan akan menurun. Kadar etanol yang tinggi setelah

melalui tahap fermentasi selama 4 hari dengan menggunakan ragi roti.

3. Semakin besar berat ragi yang digunakan maka akan semakin besar

pula kadar etanol yang dihasilkan. Kadar etanol maksimum yang

terbentuk pada saat penambahan ragi tape sebanyak 5 gr, yaitu 13,6

%.

4. Ampas tebu merupakan salah satu penghasil etanol yang memiliki

persentase kadar etanol tidak terlalu tinggi.

5.2 Saran

Dari hasil penelitian pembuatan etanol dari ampas tebu ini, penulis

berharap agar dilakukan penelitian lebih lanjut untuk mendapatkan hasil yang

optimal pada penelitian berikutnya. Dan untuk memperoleh data yang lebih akurat

sebaiknya setiap variabel dilakukan lebih dari satu kali.

29

DAFTAR PUSTAKA

Dahlan, H, Ir. 2006. Penuntun Praktikum Mikrobiologi Industri. Inderalaya :

Laboratorium Mikrobiologi Fakultas Teknik Universitas Sriwijaya.

Poedjiadi, Anna. 1994 . Dasar – Dasar Biokimia. Jakarta : Universitas Indonesia.

Purba, Michael. 2000. Kimia 2000 Untuk SMU Kelas 2. Jilid 2B. Jakarta :

Erlangga.

Fessenden R dan Joan Fessenden, 1986. Kimia Organik Jilid 1. Edisi 2. Jakarta :

Erlangga.

Winarno & Diaz. 1992. Kadar glukosa dan Bioetanol pada Fermentasi Gaplek

Ketela Pohon dengan Penambahan Aspergillus niger. Surakarta : FKIP

Universitas Muhammadiyah.

Bahari. 2009. Aneka Tanaman Semusim. Lembang : BBPP.

Said, E.G . 1994. Bioindusti Teknologi Fermentasi. Jakarta : Mediyatama Sarana

Perkasa.

Toharisman, Aris. 2009. Sekali Lagi : Etanol Dari Tebu. Jakarta : Pusat Penelitian

Perkebunan Gula Indonesia (P3GI).

Husin. 2007. Catatan Ringan Nur Hidayat. Diakses pada internet pada 7

Desember 2010 dari http://www.google.com

Hizbullah, Malik, 2008. Potensi Energi Ampas Tebu. Diakses pada internet pada 7

Desember 2010 dari http://www.google.com

Hidayat, Nur. 2006. Mikrobiologi Industri. Yogyakarta : penerbit ANDI

Puspita Sari, Ratna P, 2009. Seminar Rugas Akhir S1Jurusan Teknik Kimia

UNDIP. Semarang : UNDIP

30

http://www.google.com/

http://www.google.com/

LAMPIRAN A

Perhitungan Persen Yield dan Konversi dari Glukosa yang Dihasilkan dari

Proses Hidrolisis.

Data :

Massa feed = 20 gr

Kadar selulosa = 37,65%-berat

Massa sellulosa =

= 7,53 gr

Mencari massa glukosa yang diperoleh :

% Yield =

A. Untuk konsentrasi asam sulfat 2,5 %

a. T = 120 C

31

t = 30 menit

kadar glukosa = 0,8208%

massa glukosa = 0,8208% x 20 gr

= 0,1642 gr

% Yield = 0,1642/7,53 x 100%

= 2,18 %

t = 60 menit



= 0,3146 gr

% Yield = 0,3146/7,53 x 100 %

= 4,1785 %

t = 90 menit



= 0,4864 gr

% Yield = 0,4864/7,53 x 100 %

= 6,4594 %

t = 120 menit



= 1,0397 gr

% Yield = 1,0397/7,53 x 100 %

= 13,8071%

t = 150 menit



= 0,6854 gr

% Yield = 0,6854/7,53 x 100 %

= 9,102523%

b. T = 140 C

32

t = 30 menit



= 0,3437 gr

% Yield = 0,3437/7,53 x 100 %

= 4,5644%

t = 60 menit



= 0,5069 gr

% Yield = 0,5069/7,53 x 100 %

= 6,7317%

t = 90 menit



= 0,558 gr

% Yield = 0,558/7,53 x 100 %

= 7,4104%

t = 120 menit



= 0,6449 gr

% Yield = 0,6449/7,53 x 100 %

= 8,5644 %

t = 150 menit



= 0,6846 gr

% Yield = 0,6846/7,53 x 100 %

33

= 9,0922%

c. T = 160 C

t = 30 menit



= 0,548 gr

% Yield = 0,548/7,53 x 100 %

= 7,2776%

t = 60 menit



= 0,724 gr

% Yield = 0,724/7,53 x 100 %

= 9,6149%

t = 90 menit



= 1,026 gr

% Yield = 1,026/7,53 x 100 %

= 13,6255%

t = 120 menit



= 1,592 gr

% Yield = 1,592/7,53 x 100 %

= 21,1421%

t = 150 menit



= 1,704 gr

% Yield = 1,704/7,53 x 100 %

34

= 22,6295%

d. T = 180 C

t = 30 menit



= 1,334 gr

% Yield = 1,334/7,53 x 100 %

= 17,7158%

t = 60 menit



= 1,366 gr

% Yield = 1,366/7,53 x 100 %

= 18,1408%

t = 90 menit



= 1,48 gr

% Yield = 1,48/7,53 x 100 %

= 19,6547%

t = 120 menit



= 1,426 gr

% Yield = 1,426/7,53 x 100%

= 18,9376%

t = 150 menit



= 2,136 gr

35

% Yield = 2,136/7,53 x 100%

= 28,3665%

e. T = 200 C

t = 30 menit

kadar glukosa = 7,18 %


= 1,436 gr

% Yield = 1,436/7,53 x 100%

= 19,0704%

t = 60 menit



= 2,022 gr

% Yield = 2,022/7,53 x 100%

= 26,8526%

t = 90 menit



= 2,388 gr

% Yield = 2,388/7,53 x 100%

= 31,7134%

t = 120 menit



= 2,952 gr

% Yield = 2,952/7,53 x 100%

= 39,2032%

t = 150 menit

36



= 3,156 gr

% Yield = 3,156/7,53 x 100%

= 41,9124%

LAMPIRAN A

PERHITUNGAN ANALISA DENSITY (DENGAN MENGGUNAKAN PIKNOMETER) DAN KADAR ETANOL

Diketahui :Berat Piknometer kosong = 9,8251 grBerat piknometer isi air = 12,0115 gr

Menghitung Volume PiknometerVolume pikno =

= = 2,1956 ml

Menghitung Densitas

Density =

37

Menentukan Kadar Alkohol

Setelah didapat nilai density, dapat diketahui kadar alkoholnya yang

terkandung di dalam larutan hasil fermentasi dengan menginterpolasi density yang

didapat, dengan melihat data density alkohol (tabel 1.3). Rumus yang digunakan

untuk interpolasi ini yaitu :

Dimana :Y = kadar alkoholX = density

Untuk Berat Ragi 6 gr fermentasi dengan Ragi Roti selama 5 hari

Density = = 0,9751 g/ ml

Kadar alkohol = = 21,63 + (- 5,12) = 16,51 %

Untuk Berat Ragi 4 gr fermentasi dengan Ragi Tape selama 5 hari

Density = = 0,9689 g / ml

Kadar alkohol = = 21,42 %

Untuk Berat Ragi 6 gr fermentasi dengan Ragi Tape selama 5 hari

Density = = 0,9667

Kadar alkohol = = 19,57 + 4,032 = 23,60 %

38

DAFTAR BOBOT JENIS DAN KADAR ETANOL

Bobot Jenis Kadar Etanol Faktor Koreksi

0.9500 33.1 0.000660.9510 32.5 0.000670.9520 32.0 0.000660.9530 31.4 0.000650.9540 30.9 0.000640.9550 30.3 0.000640.9560 29.7 0.000630.9570 29.1 0.000620.9580 28.5 0.000610.9590 27.8 0.000590.9600 27.2 0.000580.9610 26.5 0.000560.9620 25.9 0.000550.9630 25.3 0.000560.9640 24.6 0.000540.9650 23.6 0.000530.9660 23.2 0.000520.9670 22.4 0.000520.9680 21.7 0.00052

39

0.9690 21.0 0.000500.9700 20.3 0.000500.9710 19.5 0.000480.9720 18.3 0.000460.9730 18.0 0.000440.9740 17.2 0.000440.9750 16.3 0.000420.9760 15.7 0.000400.9770 14.3 0.000380.9780 14.1 0.000380.9790 13.4 0.000371.0000 12.6 0.00035

Sumber : Departemen Kesehatan R.I Farmakope Indonesia, 1981

LAMPIRAN BPERHITUNGAN PERSEN YIELD DAN KONVERSI TERHADAP ETANOL YANG DIHASILKANUntuk Berat Ragi 6 gr Fermentasi dengan Ragi Roti selama 5 hari

Volume Bengkuang = 300 ml Massa Lar Bengkuang = 300 ml x 0,996 gr/ml

= 298,8 gr Volume Produk yang Dihasilkan = 100 ml Massa Produk yang Dihasilkan = 100 ml x 0,996 gr/ml

= 99,6 gr Kadar Etanol = 16,51 % Volume Etanol = 100 ml x 16,51 %

= 16,51 ml ρ Etanol = 0,9751 gr/ml Massa Etanol = Volume Etanol x ρ Etanol

= 16,51 ml x 0,9751 gr/ml= 16,09 gr

% Yield =

== 33.33 %

40

% Konversi = x 100 %

= x 100 %= 53.5 %

Untuk Berat Ragi 4 gr Fermentasi dengan Ragi Tape selama 5 hari Volume Bengkuang = 300 ml Massa Lar Bengkuang = 300 ml x 0,996 gr/ml

= 298,8 gr Volume Etanol yang Dihasilkan = 100 ml Kadar Etanol = 21,42 % Volume Etanol = 100 ml x 21,42 %


= 21,42 ml x 0,9689 gr/ml= 20,75 gr

% Yield =

== 33.33 %


= x 100 %= 71,4 %

Untuk Berat Ragi 6 gr Fermentasi dengan Ragi Tape selama 5 hari Volume Bengkuang = 300 ml Massa Lar Bengkuang = 300 ml x 0,996 gr/ml

= 298,8 gr Volume Etanol yang Dihasilkan = 100 ml Kadar Etanol = 23,60 % Volume Etanol = 100 ml x 23,60 %


= 23,60 ml x 0,9667 gr/ml

41

= 22,81412 gr

% Yield =

== 33.33 %


= x 100 %= 78.66 %

PERBANDINGAN HASIL PENELITIAN DARI BENGKUANG DENGAN NIRA SORGUM DENGAN PROSES FERMENTASI

Tabel Pembuatan Etanol dari BengkuangNo La Ka

42

ma Fermentasi

(hari)

dar Etanol (%)

1 3 10

2 3 12

3 3 14

4 7 10

5 7 14

6 7 16

Tabel Pembuatan Etanol dari Nira SorgumNo La

ma Fermentasi

(hari)

%

Sta

rter

Kadar Etanol (%)

1 3 5 10.81

2 3 10 10.14

3 7 5 9.79

4 7 5 9.46

5 7 6 10.

43

13

6 7 7 10.81

7 7 8 11.49

8 7 9 11.82

9 7 10 11.14

Sumber : http://www.clicktoconvert.com Ratna Putri Puspita Sari (L2C 306 048)

LAMPIRAN C

GAMBAR ALAT PENELITIAN

44

http://www.clicktoconvert.com/

Neraca analitis Evaporator

Autoklav Sampel Hasil Fermentasi

Sampel (fermentasi) Alkoholmeter

45

laporan penelitian bioetanol dari ampas tebu

Documents