Pengaruh Konsentrasi Ragi dan Lama Fermentasi terhadap Perolehan Bioetanol dari Kulit Durian (Durio zibethinus)
PENGARUH KONSENTRASI RAGI DAN LAMA
FERMENTASI TERHADAP PEROLEHAN
BIOETANOL DARI KULIT DURIAN
(Durio zibethinus)
SKRIPSI
OLEH:
REVIANA REVITASARI
090405046
DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
OKTOBER 2014
(2)
PENGARUH KONSENTRASI RAGI DAN LAMA
FERMENTASI TERHADAP PEROLEHAN
BIOETANOL DARI KULIT DURIAN
(Durio zibethinus)
SKRIPSI
OLEH:
REVIANA REVITASARI
090405046
SKRIPSI INI DIAJUKAN UNTUK MELENGKAPI SEBAGIAN PERSYARATAN MENJADI SARJANA TEKNIK
DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
OKTOBER 2014
(3)
PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI
Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi dengan judul:
PENGARUH KONSENTRASI RAGI DAN LAMA FERMENTASI TERHADAP PEROLEHAN BIOETANOL
DARI KULIT DURIAN (Durio zibethinus)
dibuat untuk melengkapi sebagian persyaratan menjadi Sarjana Teknik pada Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. Skripsi ini adalah hasil karya saya kecuali kutipan-kutipan yang telah saya sebutkan sumbernya.
Demikian pernyataan ini diperbuat, apabila dikemudian hari terbukti bahwa karya ini bukan karya saya atau merupakan hasil jiplakan maka saya bersedia menerima sanksi sesuai dengan aturan yang berlaku.
Medan, Oktober 2014
Reviana Revitasari NIM 090405046
(4)
PENGESAHAN UNTUK UJIAN SKRIPSI
Skripsi dengan judul:
PENGARUH KONSENTRASI RAGI DAN LAMA FERMENTASI TERHADAP PEROLEHAN BIOETANOL
DARI KULIT DURIAN (Durio zibethinus)
dibuat sebagai kelengkapan persyaratan untuk mengikuti ujian skripsi Sarjana Teknik pada Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
Diketahui,
Koordinator Skripsi
Ir. Renita Manurung, MT NIP.19681214 199702 2 002
Medan, 15 Oktober 2014 Disetujui,
Dosen Pembimbing
Dr. Eng. Ir. Irvan, M.Si NIP. 19680820 199501 1 001
(5)
PENGESAHAN
Skripsi dengan judul:
PENGARUH KONSENTRASI RAGI DAN LAMA FERMENTASI TERHADAP PEROLEHAN BIOETANOL
DARI KULIT DURIAN (Durio zibethinus)
dibuat untuk melengkapi persyaratan menjadi Sarjana Teknik pada Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. Skripsi ini telah diujikan pada sidang sarjana pada tanggal 22 Oktober 2014 dan dinyatakan memenuhi syarat/ sah sebagai skripsi pada Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
Mengetahui,
Koordinator Skripsi
Ir. Renita Manurung, MT NIP. 19681214 199702 2 002
Medan, 22 Oktober 2014 Dosen Pembimbing
Dr. Eng. Ir. Irvan, M.Si NIP. 19680820 199501 1 001
Dosen Penguji I
Dr. Eng. Rondang Tambun, ST., MT NIP. 19720612 200012 1 001
Dosen Penguji II
Farida Hanum, ST, MT NIP. 19780610 200212 2 003
(6)
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas limpahan rahmat dan karunia-Nya sehingga skripsi ini dapat diselesaikan. Tulisan ini merupakan skripsi
dengan judul “Pengaruh Konsentrasi Ragi dan Lama Fermentasi terhadap
Perolehan Bioetanol dari Kulit Durian (Durio zibethinus)”, berdasarkan hasil penelitian yang penulis lakukan di Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. Skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk mendapatkan gelar sarjana teknik.
Hasil penelitian ini:
1. Penelitian ini memberikan informasi mengenai bagaimana proses produksi
bioetanol menggunakan metode fermentasi dengan bahan baku kulit durian, serta data percobaan yang diperlukan untuk merancang dan membangun unit pembuatan bioetanol dari limbah kulit durian untuk skala yang lebih besar (scale up).
2. Penelitian ini memberikan sumbangan ilmu pengetahuan tentang pengolahan
limbah padat organik berupa kulit durian.
3. Penelitian ini mewujudkan proses zero emission dan zero waste.
4. Penelitian ini pernah dipresentasikan pada kompetisi Technopreneurship
Pemuda 2012 yang diadakan oleh Kementrian Riset dan Teknologi Republik
Indonesia di Puspitek Serpong, Tanggerang dan dicantumkan dalam Handout
Third Kavli Indonesian-American Frontiers of Science Symposium di Nusa Dua, Bali, yang dikelola oleh U.S. National Academy of Sciences dan The Indonesian Academy of Sciences.
(7)
Selama melakukan penelitian sampai penulisan skripsi ini penulis banyak mendapat bantuan dari berbagai pihak, untuk itu penulis mengucapkan
terimakasih dan penghargaan yang sebesar–besarnya kepada:
1. Dr. Eng. Ir. Irvan, M.Si. selaku Dosen Pembimbing sekaligus Ketua Departemen Teknik Kimia FT USU.
2. Kementrian Riset dan Teknologi Republik Indonesia sebagai Penyandang Dana.
3. Ir. Renita Manurung, MT selaku koordinator skripsi.
4. Ir. Bambang Trisakti, M.Si selaku Kepala Laboratorium Proses Industri Kimia Departemen Teknik Kimia FT USU.
5. Dr. Eng. Rondang Tambun, ST, MT selaku dosen penguji. 6. Farida Hanum, ST, MT selaku dosen penguji.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna oleh karena itu penulis mengharapkan saran dan masukan demi kesempurnaan skripsi ini. Semoga skripsi ini memberikan manfaat bagi pengembangan ilmu pengetahuan.
Medan, 27 Oktober 2014
Penulis Reviana Revitasari
(8)
DEDIKASI
Penulis mendedikasikan skripsi ini kepada:
1. Orang tua penulis, Ayahanda Syamsuddin dan Ibunda Yunarti yang
memberikan dukungan moril maupun materil.
2. Saudara penulis, Kakanda Titik Delmarsih, A.Md dan Dini Maryati, AMKG
yang telah memberi semangat dan saran dalam menyelesaikan studi.
3. Suami penulis, Uda Riko Putra, ST yang selalu mendampingi dan
memberikan dukungan moril serta materil.
4. Staff pengajar dan seluruh jajaran keluarga besar Departemen Teknik Kimia
FT USU.
5. Rekan Penelitian, Luri Adriani.
6. Teman sejawat, adik dan abang/kakak senior Teknik Kimia FT USU,
terutama stambuk 2009 yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan penelitian dan penulisan skripsi ini.
(9)
RIWAYAT HIDUP PENULIS
Nama: Reviana RevitasariNIM: 090405046
Tempat/ Tanggal Lahir: Pakan Sinayan/ 26 Juni 1991 Nama Orang Tua: Syamsuddin dan Yunarti
Alamat Orang Tua: Jl. Payakumbuh Lintau Km. 9,5 Pakan Sinayan Gadut, Nagari Bukik Sikumpa, Kec. Lareh Sago Halaban, Kabupaten Lima Puluh Kota, Sumatera Barat 26262
Nama Suami : Riko Putra, ST
Alamat : Jl. Pasar 1 Setia Budi, Gang Melati, No. 30, Medan Selayang, Medan, Sumatera Utara.
Asal Sekolah:
SD Negeri 42 Balai Panjang Ateh tahun 1997-2003
MTs Negeri Gadut Bunga Setangkai tahun 2003-2006
MA Negeri 2 Kota Payakumbuh tahun 2006-2009
Pengalaman Organisasi/ Kerja
Kerja Praktek di PT. Chevron Pasific Indonesia- Riau tahun 2012
Manajemen Daerah Beastudi Etos Dompet Dhuafa Medan tahun 2012-2014
Proyek Technopreneurship Pemuda Kemenristek RI Prolink
(Pro-Lingkungan) USU tahun 2012-sekarang sebagai CEO
Guru Ekskul Bahasa Inggris di SMA Swasta An-Nizam tahun 2014
Asisten Laboratorium Kimia-Fisika dengan modul Kesetimbangan Uap-Cair
dan Kecepatan Reaksi
K3M English Club FT USU tahun 2011-2012 sebagai Sekretaris Jenderal
Covalen Study Group tahun 2011-2012 sebagai Sekretaris Bidang Dakwah
KAMMI tahun 2010-2015 sebagai Sekretaris Departemen Kebijakan Publik
Teknik USU, Sekretaris Humas Teknik USU, Sekretaris Dept. Kaderisasi Teknik USU, Ketua Bidang Pemberdayaan Perempuan Daerah Medan
Pemerintahan Mahasiswa (PEMA) FT USU tahun 2010-2011 sebagai Ketua
bidang Peranan Perempuan
Komunitas Sahabat Quran (KSQ) Medan tahun 2010-sekarang sebagai
Anggota dan Junior Tutor
Ikatan Mahasiswa Payakumbuh-Lima Puluh Kota tahun 2011-2012 sebagai
Sekretaris Bidang Kerohanian
Himpunaan Mahasiswa Teknik Kimia (HIMATEK) FT USU tahun
2012-2013 sebagai Sekretaris Bidang Pendidikan dan Kaderisasi
Ikatan Mahasiswa Imam Bonjol (IMIB) USU tahun 2009 sebagai Gadih
Minang
K3M Peneliti Muda tahun 2012-2014 sebagai CEO
K3MI Alhadiid FT USU tahun 2012-2013 sebagai Ketua Bidang Dana dan
Usaha (Danus) dan Staff Pengelolaan dan Pemberdayaan Sumber Daya Manusia (PPSDM)
(10)
Himpunan Mahasiswa Islam (HMI) FT USU tahun 2009-2010 sebagai Staff Departemen Pembinaan Anggota
Dewan Pimpinan Pusat Kelompok Aspirasi Mahasiswa (KAM) Rabbani USU
tahun 2013-2014 sebagai Ketua Bidang Internal
Artikel yang telah dipublikasikan dalam Jurnal/ Pertemuan Ilmiah:
1. Technopreneurship Pemuda 2012 Kementrian Riset dan Teknologi RI 2. Third Kavli Indonesian-American Frontiers of Science Symposium di Nusa
Dua, Bali, yang dikelola oleh U.S. National Academy of Sciences dan The
Indonesian Academy of Sciences.
Prestasi akademik/ non akademik yang pernah dicapai:
1. Finalis English Debate Competition SPEEDY se kota Medan 2011.
2. Finalis English Debate Competition NUEDC USU 2011.
3. Studi Banding Kampus, Diskusi, dan Seminar Global Warming di UUM
(Universiti Utara Malaysia) tahun 2011.
4. Peserta FOS Symposium Amerika-Indonesia untuk tingkat S-2 dan S-3 di
Nusa Dua Bali.
5. Pemenang dana hibah Kementrian Riset dan Teknologi RI pada
Technopreneurship Pemuda 2012.
6. Mahasiswa Berprestasi (MAWAPRES) Teknik USU tahun 2012.
7. Juara 1 Lomba Menulis Cerpen se-USU tahun 2010.
8. Juara 1 Masyarakat Intelek dan Teknolog Indonesia (MITI) Award
(Klaster Mahasiswa se-Sumbagut tahun 2012.
9. Juara 1 English Debate Competition se-Kota Payakumbuh tahun 2009.
10.Juara 1 Pemilihan Gadih Minang IMIB USU tahun 2009.
11.Juara 2 Mahasiswa Berprestasi (MAWAPRES) USU tahun 2012.
12.Juara 2 Lomba Konseling Remaja (sebagai konselor) tahun 2011.
13.Juara 2 English Speech Contest se-Kota Payakumbuh dan Kab. Lima
Puluh Kota tahun 2006.
14.Juara 2 MFQ (Musabaqoh Fahmil Quran) tingkat Kab. Lima Puluh Kota
tahun 2008.
15.Juara 2 Lomba Pidato KRR (Kesehatan Reproduksi Remaja) se-Sumatera
Barat tahun 2008.
16.Juara 3 Karya Tulis Remaja se-Sumatera Barat tahun 2007.
17.Juara 3 Lomba Pidato Bahasa Arab se-Sumatera Barat tahun 2007
18.Finalis Bussiness Competition: Trust by DANONE se-Indonesia di Jakarta
2011
19.Finalis Masyarakat Intelek dan Teknolog Indonesia (MITI) Award (Klaster
(11)
ABSTRAK
Bioetanol merupakan etanol yang terbuat dari tanaman yang mengandung pati, gula dan tanaman berselulosa lainnya. Dimana pada penelitian ini menggunakan kulit durian yang mengandung selulosa yang cukup tinggi sebagai bahan baku. Penelitian ini bertujuan untuk membuat bioetanol dari kulit durian dengan variasi konsentrasi ragi dan lama fermentasi. Proses utamanya adalah
hidrolisis hidrotermal dengan metode Liquid Hot Water (LHW); fermentasi
dengan menggunakan ragi Saccharomyces cerevicea; dan pemurnian dengan
distilasi dan kondensasi. Variabel yang digunakan adalah perubahan konsentrasi ragi 2, 4, dan 6 %; dan lama fermentasi 6, 7, dan 8 hari. Dari analisis yang dilakukan terhadap hasil penelitian didapat perolehan bioetanol per jumlah bahan baku awal yang terbaik adalah 2,78 ml/kg, dengan densitas sebesar 0,9271 g/ml dan nilai kalor sebesar 244,107 kkal/kg, yaitu pada variasi konsentrasi ragi 6 % dan lama fermentasi 7 hari.
(12)
ABSTRACT
Bioethanol is ethanol, which made from starch, glucose, or cellulose of plants. In this research, it has been made from cellulose of durian peel. This research was conducted to understand about the effect of yeast concentration and
the duration of fermentation to volume of bioethanol per raw material’s weight.
The main process in this research were hydrothermal hydrolysis by Liquid Hot
Water (LHW) method; fermentation by using Saccharomyces cerevicea; and
purification by distillation and condensation. The variables in this research were yeast concentration at the rate 2, 4, and 6 %; and the duration of fermentation are 6, 7, and 8 days. Based on the analysis of the yield conclude that the volume of
bioethanol per raw material’s weight is 2,78 ml/kg with 0,9271 g/ml density and
244,107 kkal/kg heat value, as the best yield. That was the combination between 6 % of yeast concentration and 7 days of the duration of fermentation.
(13)
DAFTAR ISI
Halaman
PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI ... ii
PENGESAHAN UNTUK UJIAN SKRIPSI ... iii
PENGESAHAN ... iv
PRAKATA ... v
DEDIKASI ... vii
RIWAYAT HIDUP viii
ABSTRAK ... x
ABSTRACT ... xi
DAFTAR ISI ... xii
DAFTAR GAMBAR ... xiv
DAFTAR TABEL ... xv
DAFTAR LAMPIRAN ... xvi
DAFTAR SINGKATAN ... xvii
DAFTAR SIMBOL ... xviii
BAB I PENDAHULUAN ... 1
1.1 LATAR BELAKANG ... 1
1.2 PERUMUSAN MASALAH ... 3
1.3 TUJUAN PENELITIAN. ... 3
1.4 MANFAAT PENELITIAN ... 4
1.5 RUANG LINGKUP PENELITIAN ... 4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... 5
2.1 BIOETANOL ... 5
2.2 DURIAN ... 5
2.3 PROSES PRODUKSI BIOETANOL ... 6
2.3.1 Tahapan Persiapan Bahan Baku ... 6
2.3.2 Tahapan Fermentasi ... 8
2.3.3 Tahap Pemurnian ... 10
2.4 PEMILIHAN PROSES ... 10
(14)
BAB III METODE PENELITIAN... 12
3.1 LOKASI PENELITIAN ... 12
3.2 BAHAN DAN PERALATAN ... 12
3.2.1 Bahan-bahan ... 12
3.2.2 Peralatan ... 12
3.3 PROSEDUR ... 13
3.3.1Prosedur Penelitian ... 13
3.3.2 Prosedur Analisa ... 13
3.4 FLOWCHART PENELITIAN ... 16
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ... 18
4.1 PENGARUH KONSENTRASI RAGI FERMENTASI TERHADAP PEROLEHAN VOLUME BIOETANOL PER JUMLAH BAHAN BAKU AWAL (V/CA0) ... 18
4.2 PENGARUH WAKTU FERMENTASI TERHADAP PEROLEHAN VOLUME BIOETANOL PER JUMLAH BAHAN BAKU AWAL (V/CA0) ... 20
4.3 PEMILIHAN KOMBINASI VARIABEL PENELITIAN DENGAN HASIL TERBAIK... 21
4.7 PERBANDINGAN STANDAR BAKU MUTU BIOETANOL ... 24
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 26
5.1 KESIMPULAN ... 26
5.2 SARAN ... 27
DAFTAR PUSTAKA. ... 28
(15)
DAFTAR GAMBAR
Halaman Gambar 2.1 Diagram Alir Proses Pembuatan Bioetanol dari Bahan Baku
Gula, Pati, dan Lignoselulosa ... 7
Gambar 3.1 Flowchart Pembuatan Bioetanol dari Kulit Durian ... 16
Gambar 3.2 Flowchart Prosedur Analisa Densitas Larutan Bioetanol ... 17
Gambar 4.1 Kurva Pengaruh Konsentrasi Ragi Fermentasi (% berat) terhadap Perolehan Volume Bioetanol per Jumlah Bahan Baku Awal (V/CA0) (ml/kg) ... 18
Gambar 4.2 Kurva Pengaruh Lama Fermentasi (hari) terhadap Perolehan Volume Bioetanol per Jumlah Bahan Baku Awal (V/CA0) (ml/kg) ... 20
Gambar 4.3 Kurva Kombinasi Pengaruh Konsentrasi Ragi (% berat) dan Lama Fermentasi (hari) terhadap Perolehan Volume Bioetanol per Jumlah Bahan Baku Awal (V/CA0) (ml/kg) ... 22
Gambar L.1 Kulit Durian ... 33
Gambar L.2 Slurry Kulit Durian ... 33
Gambar L.3 Hidrolisis Slurry Kulit Durian ... 33
Gambar L.4 Fermentasi ... 34
Gambar L.5 Rangkaian Distilasi ... 34
(16)
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 1.1 Penelitian-Penelitian Sebelumnya Terkait Pembuatan Bioetanol ... 2
Tabel 2.1 Kandungan Kulit Durian ... 6
Tabel 2.2 Rincian Biaya Pembuatan Bioetanol dari Kulit Durian ... 10
Tabel 3.1 Konversi Berat Jenis - Kadar Etanol ... 15
Tabel 4.1 Hasil Penelitian dan Perhitungan Pengaruh Perbedaan Konsentrasi Ragi dan Waktu Fermentasi terhadap Perolehan Bioetanol dari Kulit Durian ... 23
Tabel 4.2 Standar Etanol Nabati ... 24
Tabel 4.3 Syarat Mutu Bioetanol Bahan Bakar ... 25
Tabel L.1 Data Percobaan Volume Larutan Bioetanol (Distilat) (ml) ... 31
Tabel L.2 Data Percobaan Densitas Larutan Bioetanol (g/ml) ... 31
Tabel L.3 Data Percobaan Spesific Gravity ... 31
Tabel L.4 Data Percobaan API Gravity... 32
Tabel L.5 Data Percobaan Nilai Kalor Bioetanol (kkal/kg) ... 32
(17)
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman LAMPIRAN 1. DATA PERCOBAAN ... 31 LAMPIRAN 2. DOKUMENTASI PENELITIAN ... 33
(18)
DAFTAR SINGKATAN
BBM Bahan Bakar Minyak
LHW Liquid Hot Water
sg Specific Gravity
G API Gravity
(19)
DAFTAR SIMBOL
Simbol Keterangan Dimensi
sg suatu pernyataan yang menyatakan
densitas (kerapatan) atau berat per satuan volume dari suatu bahan
(20)
ABSTRAK
Bioetanol merupakan etanol yang terbuat dari tanaman yang mengandung pati, gula dan tanaman berselulosa lainnya. Dimana pada penelitian ini menggunakan kulit durian yang mengandung selulosa yang cukup tinggi sebagai bahan baku. Penelitian ini bertujuan untuk membuat bioetanol dari kulit durian dengan variasi konsentrasi ragi dan lama fermentasi. Proses utamanya adalah
hidrolisis hidrotermal dengan metode Liquid Hot Water (LHW); fermentasi
dengan menggunakan ragi Saccharomyces cerevicea; dan pemurnian dengan
distilasi dan kondensasi. Variabel yang digunakan adalah perubahan konsentrasi ragi 2, 4, dan 6 %; dan lama fermentasi 6, 7, dan 8 hari. Dari analisis yang dilakukan terhadap hasil penelitian didapat perolehan bioetanol per jumlah bahan baku awal yang terbaik adalah 2,78 ml/kg, dengan densitas sebesar 0,9271 g/ml dan nilai kalor sebesar 244,107 kkal/kg, yaitu pada variasi konsentrasi ragi 6 % dan lama fermentasi 7 hari.
(21)
ABSTRACT
Bioethanol is ethanol, which made from starch, glucose, or cellulose of plants. In this research, it has been made from cellulose of durian peel. This research was conducted to understand about the effect of yeast concentration and
the duration of fermentation to volume of bioethanol per raw material’s weight.
The main process in this research were hydrothermal hydrolysis by Liquid Hot
Water (LHW) method; fermentation by using Saccharomyces cerevicea; and
purification by distillation and condensation. The variables in this research were yeast concentration at the rate 2, 4, and 6 %; and the duration of fermentation are 6, 7, and 8 days. Based on the analysis of the yield conclude that the volume of
bioethanol per raw material’s weight is 2,78 ml/kg with 0,9271 g/ml density and
244,107 kkal/kg heat value, as the best yield. That was the combination between 6 % of yeast concentration and 7 days of the duration of fermentation.
(22)
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 LATAR BELAKANG
Kebutuhan Bahan Bakar Minyak (BBM) sebagai sumber energi setiap harinya semakin meningkat, sedangkan cadangan energi minyak bumi (fosil) semakin menipis. Diperkirakan konsumsi bahan bakar minyak dunia pada tahun 2025-2030 sekitar 190 juta barrel per hari, atau dua kali lipat dari konsumsi BBM saat ini [1]. Padahal minyak bumi merupakan bahan bakar yang tidak dapat
diperbaharui (non-renewable).
Selain itu, ketergantungan terhadap bahan bakar minyak bumi selama ini menyebabkan dampak lingkungan yang cukup signifikan. Oleh karena itu, untuk memenuhi kebutuhan bahan bakar maka perlu dikembangkan bahan bakar alternatif yang sifatnya dapat diperbaharui dan lebih ramah lingkungan. Khususnya di Indonesia, pemerintah berharap ketergantungan terhadap konsumsi bahan bakar fosil, berkurang dari 52 % menjadi 20 %. Hal ini tertera dalam Peraturan Presiden RI Nomor 5 Tahun 2006 tentang Kebijakan Energi Nasional.
Sumber energi terbarukan (renewable) dibutuhkan untuk penyediaan sumber
energi secara berkesinambungan (sustainable). Hal ini akan lebih baik lagi apabila
berasal dari limbah, sehingga dapat menurunkan biaya produksi dan mengurangi efek negatif penumpukan limbah terhadap lingkungan. Salah satu bahan bakar altenatif yang memenuhi persyaratan tersebut adalah bioetanol, yang dapat menjadi bahan aditif maupun substitutif bagi bensin (gasoline). Di Indonesia, yang merupakan negara tropis, ketersediaan bahan baku bioetanol melimpah sehingga menjadikannya prospektif untuk dikembangkan. Kegunaan etanol di bidang industri adalah sebagai bahan bakar, bahan pembuatan kosmetik, obat-obatan, dan campuran minuman [1]. Penelitian-penelitian sebelumnya terkait pembuatan bioetanol diperlihatkan pada Tabel 1.1 berikut.
(23)
Tabel 1.1 Penelitian-Penelitian Sebelumnya terkait Pembuatan Bioetanol
No Nama
Peneliti
Judul
Penelitian Metode dan Hasil Penelitian
1. Patiwat
Chaiyamate dan
Chalerm Ruangviriya chai (2010)
A study of Cellulosic Ethanol Production from Durian Peel using Saccharomyces Cerevisiae
Bahan baku: Kulit durian
Prosedur: Hidrolisis beberapa tahap untuk
mengetahui kondisi bahan baku yang paling baik; fermentasi; dan pemurnian dengan menggunakan membran.
Hasil: Selulosa etanol yang paling banyak adalah dari kulit durian tanpa lignin yaitu 3,73 g dari 10 g bahan baku [2].
2. Arif Jumari,
Wusana Agung Wibowo, Handayani, dan Indika Ariyani (2009) Pembuatan Etanol dari Jambu Mete dengan Metode Fermentasi.
Bahan Baku: Ekstrak jambu mete
Prosedur: Fermentasi dengan Saccharomyces
Cereviseae selama 5-10 hari, lalu didistilasi. Hasil:
- Lama fermentasi berbanding lurus dengan kadar etanol yang didapatkan.
- Kadar etanol berbanding lurus dengan jumlah yeast yang digunakan.
- Kadar etanol maksimum yang didapatkan yaitu pada hari ke sepuluh untuk tiap variasi yeast [3].
3 Jhonprimen
H.S, Andreas Turnip, M, dan Hatta Dahlan (2012) Pengaruh Massa Ragi, jenis Ragi, dan Lama Fermentasi pada Bioetanol dari Biji Durian
Bahan baku: Biji Durian
Prosedur: Pretreatment beberapa jenis, fermentasi
dengan ragi (tempe dan roti).
Hasil: Massa ragi, jenis ragi, dan lama fermentasi mempengaruhi kadar etanol. Kadar etanol tertinggi adalah pada metode hidrolisis dengan 3 hari fermentasi, berat ragi 10 gr, dan jenis ragi tape [4].
4. Rudy
Sutanto, Harisman Jaya, dan Arif Mulyanto Analisa
Pengaruh Lama Fermentasi dan Temperatur Distilasi
terhadap Sifat
Fisik (Spesific
Gravity dan
Nilai Kalor)
Bioetanol
Berbahan Baku
Nanas (Ananas
Comosus)
Bahan baku: Nanas
Prosedur: Lama fermentasi 5,7, dan 9 hari dengan
temperatur distilasi adalah 60, 75, dan 80 0C. Massa
sampel 1750 gr ditambahkan ragi (bubuk) sebanyak 75 gr atau sebanyak 4,3 % massa sampel tersebut. Hasil:
- Kadar alkohol meningkat dengan bertambahnya
lama fermentasi dan berbanding terbalik terhadap temperatur distilasi. Kadar alkohol tertinggi diperoleh sebesar 76,03 % sedangkan yang terendah adalah 65,01 %.
- Specivic gravity menurun dengan bertambah lamanya fermentasi dan menurunnya temperatur distilasi. Specific gravitynya 0,84448-0,87098
- Nilai kalor meningkat seiring dengan bertambah
lamanya fermentasi dan menurunnya temperatur distilasi. Nilai kalornya 13458,48 - 29679,47 J/gr [5].
(24)
Pemilihan limbah organik sebagai bahan baku diharapkan menjadi salah satu solusi cerdas untuk pengolahan limbah. Limbah organik di Indonesia mencapai 60-70 % dari total volume sampah, sehingga apabila diabaikan dapat menyebabkan pencemaran lingkungan, munculnya penyakit, menurunkan nilai estetika kota, dan masalah lainnya [6]. Salah satu limbah organik yang sering ditemukan, khususnya di kota Medan, adalah kulit durian, yang menumpuk, berserakan di sekitar aliran sungai dan berbagai tempat, karena provinsi Sumatera Utara merupakan penghasil buah durian terbesar di Indonesia, yaitu 579.471 ton per tahun [7]. Sehingga kulit durian juga potensial untuk dikembangkan sebagai bahan baku pembuatan bioetanol. Melihat dari penelitian-penelitian yang sudah dilakukan, peneliti fokus pada proses fermentasi selaku proses inti pembuatan bioetanol. Tentu untuk setiap bahan baku yang berbeda, maka kondisi prosesnya pasti berbeda. Diharapkan bioetanol dari kulit durian ini dapat dimanfaatkan sebagai bahan bakar alternatif yang ramah lingkungan ataupun bahan untuk industri lainnya.
1.2PERUMUSAN MASALAH
Adapun masalah yang dirumuskan dalam penelitian ini adalah:
a. Bagaimana pengaruh konsentrasi ragi Sacharomyces cereviceae terhadap
perolehan bioetanol pada proses fermentasi pembuatan bioetanol dari kulit durian.
b. Bagaimana pengaruh lama fermentasi terhadap perolehan bioetanol dari
kulit durian.
1.3TUJUAN PENELITIAN
Adapun tujuan pelaksanaan penelitian ini adalah:
a. Mengetahui pengaruh konsentrasi ragi Sacharomyces cereviceae terhadap
perolehan bioetanol pada proses fermentasi pembuatan bioetanol dari kulit durian.
b. Mengetahui pengaruh lamanya lama fermentasi terhadap perolehan
(25)
1.4MANFAAT PENELITIAN
Adapun manfaat penelitian ini adalah:
a. Memperoleh informasi mengenai kondisi optimum operasi pembuatan
bioetanol dari kulit durian khususnya proses fermentasi yang ditinjau dari segi konsentrasi ragi dan lama fermentasi.
b. Mendapatkan data percobaan yang diperlukan untuk merancang dan
membangun unit pembuatan bioetanol dari limbah kulit durian untuk skala yang lebih besar (scale up).
c. Memberikan informasi bagi peneliti yang ingin melakukan penelitian
sejenis atau yang berhubungan dengan teknologi fermentasi anaerob.
d. Memberikan solusi pengolahan limbah padat organik.
1.5RUANG LINGKUP PENELITIAN
Dalam penelitian ini, bahan baku yang digunakan adalah kulit durian yang diambil dari beberapa tempat penjualan durian di kota Medan. Penelitian
dilakukan dengan proses pre-treatment bahan baku, termasuk hidrolisis dengan
metode Liquid Hot Water (LHW), fermentasi anaerobik dengan penambahan
Sacharomyces cereviceae yang dioperasikan pada suhu kamar, dan dilanjutkan
dengan distilasi dan kondensasi. Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Proses
Industri Kimia dan Ekologi Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.
Variabel- variabel dalam penelitian ini meliputi variabel bebas dan variabel terikat. Yang menjadi variabel bebas dalam penelitian ini adalah:
1. Konsentrasi ragi fermentasi: 2, 4, dan 6 %
2. Lama fermentasi: 6, 7, dan 8 hari
Sedangkan variabel terikat dalam penelitian ini adalah perolehan bioetanol per jumlah bahan baku (kulit durian) awal.
Adapun analisa yang akan dilakukan di dalam penelitian ini adalah analisa cairan produk, yang meliputi analisa densitas, pengukuran kadar bioetanol hasil distilasi, perhitungan specific gravity (sg) dan API Gravity hingga diperoleh volume bioetanol per jumlah bahan baku (kulit durian) awal.
(26)
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 BIOETANOL
Etanol menurut tipenya terbagi menjadi dua, yaitu etanol sintetis yang berasal dari minyak bumi, dan bioetanol yang berasal dari biomassa (tanaman). Etanol sintetis (C2H5OH) atau etil alkohol adalah zat kimia organik berwarna jernih;
berberat molekul 46,07; berbau khas alkohol; berfasa cair pada temperatur kamar; mudah terbakar; dan diperoleh melalui proses sintesa kimia. Sedangkan bioetanol merupakan etanol yang dibuat dari bahan nabati (bahan-bahan bergula, berpati, atau berselulosa) atau biomassa lain [8]. Bioetanol diperoleh melaui proses biologi secara enzimatis dan fermentasi. Bahan baku yang bisa digunakan untuk bioetanol adalah bahan berpati (singkong, jagung, gandum, sagu, kentang), bahan bergula (molase, nira tebu, nira sorgurn manis), dan bahan berselulosa (limbah pertanian, seperti jerami padi, ampas tebu, tongkol jagung, dan lain-lain). Biomassa berselulosa merupakan sumber daya alam yang berlimpah dan murah serta memiliki potensi untuk produksi komersial industri etanol atau butanol [9]. 2.2 DURIAN
Buah Durian (Durio zibethinus) merupakan buah tropika yang banyak
tumbuh di Asia Tenggara seperti Indonesia, Thailand, Malaysia dan lain-lain.
Khususnya di Indonesia, provinsi Sumatera Utara merupakan penghasil buah
durian terbesar, yaitu 579.471 ton per tahun [7]. Ciri buahnya, bentuknya besar, bulat/oval dengan aroma rasa, baunya khas dan menjadi buah primadona yang banyak disukai masyarakat Indonesia. Kandungan daging buah durian merupakan 20-35 % dari berat buah, sedangkan bijinya 5-15 %, sisanya berupa kulit 60-75 % [10].
Apabila dilihat dari karakteristik bentuk dan sifat-sifat kulitnya, sebenarnya banyak manfaat yang dapat dihasilkan dari kulit buahnya misalnya untuk bahan
campuran papan partikel, papan semen, arang briket, arang aktif, filler, campuran
(27)
dampak pencemaran lingkungan. Kulit durian secara proporsional mengandung unsur-unsur utama seperti yang ditunjukkan pada tabel 2.1 berikut.
Tabel 2.1 Kandungan kulit durian [6]
Kandungan Persentase (%)
Selulosa 50-60
Lignin 5
Pati 5
Unsur lainnya 30-40
Jadi, dari data kandungan selulosa kulit durian tersebut yang tergolong tinggi, komposisinya, dan ketersediaannya yang melimpah, maka kulit durian berpotensi untuk dijadikan sebagai bahan baku pembuatan bioetanol.
2.3 PROSES PRODUKSI BIOETANOL
Secara umum, keseluruhan proses pembuatan bioetanol meliputi tiga tahapan, yaitu persiapan bahan baku, fermentasi dan pemurnian. Setiap tahapan mempengaruhi keberhasilan tahapan berikutnya. Dan untuk setiap bahan baku berbeda biasanya akan berbeda pada tahap persiapan bahan baku dan kondisi prosesnya.
2.3.1 Tahap Persiapan Bahan Baku
Pada tahap persiapan, bahan baku berupa padatan terlebih dahulu harus dikonversi menjadi larutan gula sebelum difermentasi menjadi etanol. Untuk bahan-bahan yang sudah berada dalam bentuk larutan seperti molase dapat langsung difermentasi, namun untuk bahan baku berpati dan berselulosa diperlukan tahapan pendahuluan. Kulit durian termasuk bahan berlignoselulosa,
sehingga memerlukan perlakuan awal atau pretreatment hingga diperoleh gula
sederhana. Terdapat tiga proses perlakuan awal atau pretreatment, yaitu secara biologi, kimia, dan fisik/mekanis. Berikut ini diagram alir proses pembuatan bioetanol dari bahan baku gula, pati, dan lignoselulosa [11].
(28)
Gambar 2.1 Diagram Alir Proses Pembuatan Bioetanol dari Bahan Baku Gula, Pati, dan Lignoselulosa
Pada penelitian ini, pengolahan awal yang dilakukan adalah pencucian, pengecilan ukuran dan hidrolisis. Hidrolisis yang dipilih adalah hidrolisis dengan
metode LHW (Liquid Hot Water). Pemasakan bahan-bahan lignoselulosa dalam
LHW adalah salah satu metode hydrothermal pretreatment yang diaplikasikan
untu perlakuan awal lignoselulosa sejak beberapa dekade yang biasa digunakan untuk industri pulp. Air di bawah tekanan tinggi bisa melakukan penetrasi ke dalam biomassa, menghidrasi selulosa, dan membuang hemiselulosa dan sebagian dari lignin.
Keuntungan paling utamanya adalah tidak ada penambahan zat kimia dan tidak memerlukan bahan-bahan yang tahan korosi untuk reactor hidrolisisnya. Tidak dibutuhkan pengecilan ukuran bahan baku yang merupakan proses yang membutuhkan energi yang besar untuk bahan baku yang berukuran besar pada skala komersial. Proses ini juga membutuhkan sangat sedikit zat kimia untuk proses netralisasi. Bahkan hampir tidak ada. Karbohidrat hemiselulosa terlarut sebagai larutan oligosakarida dan bisa dipisahkan dari fraksi selulosa yang tak larut juga lignin [12].
(29)
2.3.2 Tahap Fermentasi
Dalam bioproses, fermentasi memegang peranan penting karena merupakan kunci (proses utama) bagi produksi bahan-bahan yang berbasis biologis. Bahan-bahan yang dihasilkan melalui fermentasi merupakan hasil-hasil metabolit sel mikroba, misalnya antibiotik, asam-asam organik, aldehid, alkohol,
fussel oil, dan sebagainya [13]. Tahapan ini melibatkan penambahan enzim yang diletakkan pada ragi (yeast) agar dapat bekerja pada suhu optimum dan bebas
kontaminan. Proses fermentasi ini akan menghasilkan etanol dan CO2. Ragi akan
menghasilkan etanol dalam tangki fermentasi mencapai 8-12 % (cairan beer), dan
selanjutnya ragi tersebut akan menjadi tidak aktif, karena kelebihan etanol yang bisa menjadi racun bagi ragi [14]. Berikut adalah reaksi pembentukan etanol:
(C6H10O5)n n(C6H12O6) (Hidrolisis)
Selulosa Glukosa
C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2 (Fermentasi)
Glukosa Etanol
2.3.2.1 Pengendalian Kondisi Fermentasi
Adapun faktor-faktor yang mempengaruhi berlansungnya proses fermentasi diantaranya adalah sebagai berikut:
1) Pemilihan mikroorganisme dan konsentrasi ragi
Khamir yang sangat potensial untuk fermentasi etanol adalah Saccharomyces
cereviseae, karena daya konversinya menjadi etanol sangat tinggi,
metabolismenya sudah diketahui, metabolit utama berupa etanol,
karbondioksida, dan air, sedikit menghasilkan metabolit lainnya. Beberapa
organisme seperti Saccharomyces dapat hidup, baik dalam kondisi lingkungan
cukup oksigen maupun kurang oksigen. Organisme yang demikian disebut aerob
fakultatif. Dalam keadaan cukup oksigen, Saccharomyces akan melakukan
respirasi biasa. Akan tetapi, jika dalam keadaan lingkungan kurang oksigen
Saccharomyces akan melakukan fermentasi [14].
Mikroba S. cerevisiae yang terdapat di dalam ragi mampu menghasilkan
kadar alkohol yang tinggi karena merupakan galur yang terpilih dan biasa digunakan untuk fermentasi alkohol serta mempunyai toleransi yang tinggi
(30)
terhadap alkohol. Mikroba S. cerevisiae juga mampu memfermentasikan glukosa, sukrosa, manitol dan maltosa.
S. cerevisiae mempunyai daya konversi gula yang sangat tinggi karena menghasilkan enzim zimase dan inter vase. Dengan adanya enzim-enzim ini
Saccharomyces cerevisiae memiliki kemampuan untuk mengkonversi baik gula dari kelompok monosakarida maupun dari kelompok disakarida. Jika gula yang tersedia dalam substrat merupakan gula disakarida maka enzim invertase akan bekerja menghidrolisis disakarida menjadi monosakarida. Setelah itu, enzim
zymase akan mengubah monosakarida tersebut menjadi alkohol dan CO2. Gula
akan diubah menjadi bentuk yang paling sederhana oleh enzim invertase baru kemudian gula sederhana tersebut akan dikonversi menjadi etanol dengan adanya enzim zymase.
Ragi merupakan campuran dari genus- genus, memiliki spesies seperti
Aspergilus, S. cerevisiae, Candida dan Hansenula, serta Acetobacter. Jadi, tidak
hanya S. cerevisiae di dalamnya. Genus tersebut hidup bersama-sama secara
sinergetik dan bekerja berkesinambungan. Dimana, Aspergilus dapat
menyederhanakan gula; S. cerevisiae, Candida dan Hansenula dapat
menguraikan gula menjadi alkohol; sedangkan Acetobacter menguraikan alkohol
menjadi asam asetat [15].
Sementara itu, perolehan bioetanol juga dipengaruhi oleh jumlah ragi yang ditambahkan, yaitu dosis ragi berbanding lurus dengan kadar alkoho yang diperoleh. Semakin banyak dosis ragi yang diberikan maka kadar alkohol juga semakin tinggi. Karena tinggi rendahnya perolehan alkohol dipengaruhi oleh aktivitas khamir dengan substratnya [3].
2) Lama fermentasi
Kadar etanol yang terbentuk akan semakin tinggi sampai pada lama tertentu (lama maksimal) dan setelah lama maksimal dilewati kadar etanol yang dihasilkan akan menurun [16]. Semakin lama fermentasi berlangsung maka jumlah mikroba yang dibutuhkan dalam proses tersebut juga akan semakin bertambah, sehingga dengan semakin meningkatnya jumlah mikroba maka semakin banyak pula karbohidrat yang terurai menjadi alkohol, sehingga alkohol
(31)
yang dihasilkan juga semakin banyak. Proses ini akan terhenti jika kadar alkohol sudah meningkat sampai tidak dapat ditolerir lagi oleh mikroba [5].
2.3.3 Tahap Pemurnian
Pemurnian dapat dilakukan dengan distilasi. Distilasi dilakukan untuk memisahkan etanol dari beer (sebagian besar adalah air dan etanol). Titik didih
etanol murni 78 oC sedangkan air adalah 100 oC (kondisi standar). Dengan
memanaskan larutan pada suhu rentang 78-100 oC akan mengakibatkan sebagian
besar etanol menguap dan melalui unit kondensasi akan bisa dihasilkan etanol dengan konsentrasi 95 % volume [17].
2.4 PEMILIHAN PROSES
Dengan berbagai penjelasan di atas, pada tahapan persiapan bahan baku,
peneliti memilih proses hydrothermal dengan metode Liquid Hot Water (LHW)
untuk hidrolisis, selanjutnya mengkaji proses fermentasi, yang meliputi
perbandingan berat ragi S. cereviceae dengan bahan baku kulit durian (konsentrasi
ragi) dan lamanya lama fermentasi. Dan tahapan terakhir, pemurnian dengan metode distilasi yang dilanjutkan dengan kondensasi sehingga diperoleh larutan bioetanol.
2.5 ANALISIS EKONOMI
Dalam penelitian ini, dilakukan suatu analisis ekonomi yang sederhana terhadap pembuatan bioetanol dari kulit durian dengan cara yang konvensional. Rincian biaya diberikan dalam Tabel 2.2 berikut.
Tabel 2.2 Rincian Biaya Pembuatan Bioetanol dari Kulit Durian
Bahan dan Peralatan Jumlah Harga (Rp) Biaya Total (Rp)
Kulit Durian 1 kg 5000,-/20 kg 250,-
Air proses 3 L 2000,-/L 6.000,-
Ragi Tape 60 gr 2000,-/10 g 12.000,-
Air kondensasi 20 L 2,5/ L 50,-
Listrik - 33.000,- 33.000,-
(32)
Dari rincian biaya yang telah dilakukan di atas maka total biaya yang diperlukan untuk pembuatan bioetanol per kilogram kulit durian adalah sebesar Rp. 51.300,-, meskipun bioetanol yang dihasilkan masih rendah kemurniannya dan diperlukan adanya tahap purifikasi lanjutan untuk menjadikan produk tersebut menjadi lebih tinggi kemurniannya.
(33)
BAB III
METODE PENELITIAN
3.1 LOKASI PENELITIAN
Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Proses Industri Kimia dan Ekologi Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara, Medan.
3.2BAHAN DAN PERALATAN
3.2.1 Bahan-bahan
Adapun bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah: 1. Kulit Durian
2. Ragi Tape
3. Air
3.2.2 Peralatan
Adapun peralatan yang digunakan pada penelitian ini adalah: 1. Toples untuk tempat fermentasi
2. Timbangan
3. Blender
4. Panci pengukus
5. Pendingin leibig
6. Labu distilasi
7. Gabus
8. Erlenmeyer
9. Hot plate dan Magnetic Stirrer
10. Termometer
11. Kain penyaring
Adapun peralatan analisa yang digunakan dalam penelitian ini adalah: 1. Neraca Elektrik
2. Erlemeyer
3. Gelas ukur
(34)
3.3 PROSEDUR
3.3.1 Prosedur Penelitian
1. Kulit durian dibersihkan dan dicincang.
2. Potongan kulit durian direbus selama 1 jam di dalam panci bertekanan
untuk membuatnya menjadi lunak.
3. Potongan kulit durian yang sudah lunak dihaluskan sehingga berbentuk
slurry.
4. Slurry kulit durian dihidrolisis dengan perbandingan air : slurry sebanyak 2 : 1 selama 90 menit.
5. Hasil hidrolisis dimasukkan ke dalam tempat fermentasi dan ditambahkan
ragi yang sudah dihaluskan dengan variasi 2, 4, dan 6 % dari jumlah bahan baku kulit durian awal.
6. Dilakukan fermentasi pada suhu ruangan dengan variasi lama fermentasi
selama 6, 7, dan 8 hari.
7. Slurry hasil fermentasi disaring dan didistilasi pada suhu 79 - 87 oC selama 3 jam.
8. Hasil distilasi dialirkan ke pendingin leibig untuk dikondensasi. 9. Distilat ditampung, diukur volume distilat, dan dianalisa.
3.3.2 Prosedur Analisa
3.3.2.1 Prosedur Analisa Densitas
1. Alat piknometer yang digunakan untuk mengukur densitas bioetanol
dikeringkan ke dalam oven pada temperatur 100 oC selama 10 menit
kemudian didinginkan sampai suhu kamar.
2. Ditimbang piknometer kosong dengan menggunakan neraca analitis
kemudian dicatat beratnya.
3. Piknometer lalu diisi dengan aquadest kemudian ditimbang dengan neraca
analitis dan dicatat beratnya. Dicatat suhu aquadest pada saat pengukuran
dan diihat densitas air pada suhu tersebut pada Appendix A.2-3 [18].
4. Piknometer dikeringkan kembali di dalam oven pada temperatur 100 oC
(35)
5. Dimasukkan sampel distilat ke dalam piknometer sampai tidak ada gelembung udara.
6. Ditimbang piknometer yang berisi sampel distilat dengan menggunakan
neraca analitis dan dicatat beratnya.
7. Dihitung densitas distilat dengan rumus :
(3.1)
Dimana:
ρ1 = densitas air
m1 = massa (piknometer berisi air – piknometer kosong)
ρ2 = densitas distilat
m2 = massa (piknometer berisi distilat – piknometer kosong)
3.3.2.2Prosedur Analisa Spesific Gravity dan API Gravity
Specific gravity dan API gravity adalah suatu pernyataan yang menyatakan densitas (kerapatan) atau berat per satuan volume dari suatu bahan. Hubungan antara specific gravity (sg) dan API gravity (G) adalah sebagai berikut:
(3.2)
(3.3)
Besarnya harga dari API gravity berkisar dari 0-100, sedangkan specific gravity merupakan harga relatif dari densitas suatu bahan terhadap air. Hubungan antara densitas dan specific gravity adalah sebagai berikut:
(3.4)
3.3.2.3Prosedur Analisa Nilai Kalor
Nilai densitas, spesific gravity dan API gravity kemudian digunakan untuk
menghitung nilai kalor dengan persamaan:
(36)
3.3.2.4 Analisis Kadar Bioetanol dengan Metode Densitas
Analisa kadar bioetanol dilakukan dengan metode densitas dengan cara berikut:
1. Nilai densitas yang diperoleh sebelumnya dicocokkan pada tabel 3.1
berikut.
2. Kadar etanol dihitung dengan menginterpolasi data densitas (berat jenis)
dan kadar etanol pada suhu 30 0C pada tabel 3.1.
Tabel 3.1 Konversi Berat Jenis - Kadar Etanol [19] Kadar Larutan Etanol (%) Berat Jenis Larutan Etanol (g/mL) Kadar Larutan Etanol (%) Berat Jenis Larutan Etanol (g/mL)
0 0,99568 25 0,95607
1 0,99379 26 0,95442
2 0,99194 27 0,95272
3 0,99014 28 0,95098
4 0,98839 29 0,94922
5 0,98670 30 0,94741
6 0,98507 31 0,94557
7 0,98347 32 0,94370
8 0,98189 33 0,94180
9 0,98031 34 0,93986
10 0,97875 35 0,93790
11 0,97723 36 0,93591
12 0,97573 37 0,93390
13 0,97424 38 0,93186
14 0,97278 39 0,92979
15 0,97133 40 0,92770
16 0,96990 41 0,92558
17 0,96844 42 0,92344
18 0,96697 43 0,92128
19 0,96547 44 0,91910
20 0,96395 45 0,91692
21 0,96242 46 0,91472
22 0,96087 47 0,91250
23 0,95929 48 0,91028
(37)
3.4 FLOWCHART PENELITIAN
Gambar 3.1 Flowchart Pembuatan Bioetanol dari Kulit Durian
Kulit durian dibersihkan dan dicincang (resizing)
Direbus selama 1 jam Mulai
Dihaluskan hingga menjadi slurry dengan blender
Slurry dihidrolisis dengan perbandingan air : slurry sebanyak 2:1 selama 90 menit di dalam panci.
Difermentasi dengan variasi persentase berat ragi Saccaromyces cereviceae sebanyak
2, 4, dan 6 % selama 6, 7, dan 8 hari pada suhu ruangan.
Slurry hasil fermentasi disaring
Distilasi pada suhu 79-85 0C selama 3 jam
Kondensasi
Selesai
(38)
Gambar 3.2 Flowchart Prosedur Analisa Densitas Larutan Bioetanol
Dikeringkan piknometer di dalam oven pada suhu 100 0C selama 10 menit dan kemudian
didinginkan sampai suhu kamar. Mulai
Ditimbang piknometer kosong dan dicatat beratnya
Diisi piknometer dengan aquades, ditimbang, dan dicatat beratnya. Dicatat suhu aquades pada saat pengukuran dan dilihat densitas air pada suhu tersebut pada App A.2-3 Geankoplis.
Dikeringkan kembali piknometer di dalam oven pada suhu 100 0C selama 10 menit dan
kemudian didinginkan sampai suhu kamar.
Dimasukkan sampel distilat sampai tidak ada gelembung udara.
Ditimbang piknometer yang berisi sampel dan dicatat beratnya
Dihitung densitas distilat
(39)
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 PENGARUH KONSENTRASI RAGI FERMENTASI TERHADAP PEROLEHAN VOLUME BIOETANOL PER JUMLAH BAHAN BAKU AWAL (V/CA0)
Gambar 4.1 berikut memperlihatkan pengaruh konsentrasi ragi fermentasi terhadap perolehan volume bioetanol per jumlah bahan baku awal (V/CA0) pada
pembuatan bioetanol dari kulit durian.
Gambar 4.1 Kurva Pengaruh Konsentrasi Ragi Fermentasi (% berat) terhadap
Perolehan Volume Bioetanol per Jumlah Bahan Baku Awal (V/CA0) (ml/kg)
Dari gambar 4.1 di atas terlihat bahwa, untuk kurva variasi lama fermentasi 7 hari, penambahan perolehan volume bioetanol per jumlah bahan baku awal (V/CA0) seiring dengan bertambahnya konsentrasi ragi fermentasi, semakin besar
konsentrasi ragi yang ditambahkan maka V/CA0 nya pun semakin besar, sehingga
diperoleh V/CA0 tertinggi pada penelitian ini adalah pada variasi lama fermentasi 7
(40)
ml/kg, kemudian secara berurut sebesar 2,69 dan 2,35 ml/kg untuk penambahan konsentrasi ragi fermentasi 4 dan 2 %. Hal ini telah sesuai dengan teori yang menyatakan bahwa penambahan konsentrasi ragi mempengaruhi perolehan bioetanol, dimana konsentrasi ragi berarti banyaknya jumlah yeast yang ada [3]. Semakin meningkatnya jumlah mikroba maka semakin banyak pula karbohidrat yang diurai menjadi alcohol oleh mikroba tersebut, sehingga alkohol yang dihasilkan juga semakin banyak. Proses peningkatan kadar bioetanol tersebut akan terhenti jika kadar alkohol terus meningkat sampai tidak dapat ditolerir lagi oleh mikroba [5] sehingga menyebabkan kematian bagi mikroba.
Untuk kurva variasi lama fermentasi 6 dan 8 hari terlihat bahwa, semakin
besar konsentrasi ragi maka V/CA0 yang diperoleh pun semakin besar, dimana
meningkat dari penambahan konsentrasi ragi 2 dan 4 %, yaitu 0,13 menjadi 0,79 ml/kg untuk lama fermentasi 6 hari dan 1,04 menjadi 1,18 ml/kg untuk lama
fermentasi 8 hari. Namun, terjadi penurunan V/CA0 yang diperoleh pada
penambahan konsentrasi ragi fermentasi sebanyak 6 %, yaitu 0,79 menjadi 0,14 ml/kg untuk lama fermentasi 6 hari dan 1,18 menjadi 0,07 ml/kg untuk lama fermentasi 8 hari. Sehingga kurva yang dihasilkan pun berbentuk parabola. Hal ini didukung oleh teori yang menyatakan bahwa, penambahan konsentrasi ragi secara terus menerus justru bisa menurunkan hasil perolehan bioetanol, dikarenakan mikroba yang terdapat di dalam ragi fermentasi yang ditambahkan tidak hanya menguraikan glukosa menjadi alkohol melainkan juga mengkonsumsinya sebagai nutrisi bagi perkembangkbiakannya. Hal tersebut juga mengindikasikan bahwa
Saccharomyces cereviseae yang ada lebih banyak dibanding nutrisi yang tersedia,
sehingga Saccharomyces cereviseae lebih banyak menggunakan glukosa tersebut
untuk bertahan hidup daripada merombaknya manjadi alkohol. Semakin banyak mikroba yang terdapat di dalamnya, maka semakin besar pula kebutuhannya akan nutrisi, sehingga glukosa yang diuraikan menjadi alkohol akan berkurang, karena sudah dikonsumsi sebagai nutrisi sebelum dirubah menjadi produk etanol [20].
(41)
4.2 PENGARUH LAMA FERMENTASI TERHADAP PEROLEHAN VOLUME BIOETANOL PER JUMLAH BAHAN BAKU AWAL (V/CA0)
Gambar 4.2 berikut memperlihatkan pengaruh lama fermentasi terhadap
perolehan volume bioetanol per bahan baku awal (V/CA0) pada pembuatan
bioetanol dari kulit durian .
Gambar 4.2 Kurva Pengaruh Lama Fermentasi (hari) terhadap Perolehan Volume
Bioetanol per Jumlah Bahan Baku Awal (V/CA0) (ml/kg).
Dari gambar 4.2 di atas terlihat bahwa, untuk semua variasi konsentrasi
ragi fermentasi, perolehan volume bioetanol per jumlah bahan baku awal (V/CA0)
yang diperoleh meningkat dari lama fermentasi 6 hari ke 7 hari, kemudian
menurun pada variasi lama fermentasi 8 hari. Jadi, V/CA0 terbesar yang dihasilkan
untuk semua variasi konsentrasi ragi feremntasi adalah pada lama fermentasi 7 hari, sehingga kurva yang dihasilkan berbentuk parabola.
Dari gambar diatas dapat dilihat bahwa lama fermentasi mempengaruhi
(42)
fermentasi dilakukan, V/CA0 yang diperoleh semakin meningkat sampai batas
waktu tertentu dan kemudian menurun. Hal ini sesuai dengan teori yang menyatakan bahwa, semakin lama fermentasi berlangsung maka jumlah mikroba yang dibutuhkan dalam proses tersebut juga akan semakin bertambah, sehingga dengan semakin meningkatnya jumlah mikroba maka semakin banyak pula karbohidrat yang terurai menjadi alkohol, sehingga alkohol yang dihasilkan juga semakin banyak. Proses ini akan terhenti jika kadar alkohol sudah meningkat sampai tidak dapat ditolerir lagi oleh mikroba [5]. Kadar etanol yang terbentuk akan semakin tinggi sampai pada waktu tertentu (waktu maksimal) dan setelah waktu maksimal dilewati kadar etanol yang dihasilkan akan menurun [16].
Di samping itu, hal tersebut disebabkan ragi yang digunakan bukanlah biakan murni, melainkan merupakan campuran dari genus- genus, memiliki
spesies seperti Aspergilus, S. cerevisiae, Candida dan Hansenula, serta
Acetobacter. Genus tersebut hidup bersama-sama secara sinergetik dan bekerja
berkesinambungan. Dimana, Aspergilus dapat menyederhanakan gula; S.
cerevisiae, Candida dan Hansenula dapat menguraikan gula menjadi alkohol;
sedangkan Acetobacter menguraikan alkohol menjadi asam asetat [15]. Jadi,
ketika sudah terbentuk etanol, acetobacter yang terkandung di dalam ragi akan merubahnya menjadi asam asetat. Sehingga, fermentasi tidak boleh dibiarkan berlanjut atau diperlukan pemisahan etanol yang dihasilkan pada lama waktu tertentu. Kecuali, mikroba yang digunakan adalah biakan murni yang hanya
mengandung S. cerevisiae di dalamnya.
4.3 PEMILIHAN KOMBINASI VARIABEL PENELITIAN DENGAN HASIL TERBAIK
Untuk mengetahui hasil penelitian yang terbaik, maka dilihat kombinasi dari kedua variabel penelitian yang menghasilkan perolehan volume bioetanol per
jumlah bahan baku awal (V/CA0) tertinggi. Gambar 4.3 berikut memperlihatkan
kombinasi pengaruh variasi konsentrasi ragi dan lama fermentasi terhadap
perolehan volume bioetanol per jumlah bahan baku awal (V/CA0) pada pembuatan
(43)
Gambar 4.3 Kurva Kombinasi Pengaruh Konsentrasi Ragi (% berat) dan Lama Fermentasi (hari) terhadap Perolehan Volume Bioetanol per Jumlah Bahan Baku
Awal (V/CA0) (ml/kg)
Keterangan gambar:
(x; y; z) : untuk y = 6 hari
(x; y; z) : untuk y = 7 hari (x; y; z) : untuk y = 8 hari
x = Konsentrasi Ragi Ferementasi
y = Lama Fermentasi
z = Volume Bioetanol per Jumlah Bahan Baku Awal (V/CA0)
* = Nilai terbaik
Dari gambar 4.3 di atas terlihat bahwa, koordinat kombinasi perlakuan
konsentrasi ragi dan lama fermentasi memuncak pada y = 7 hari untuk semua nilai
(44)
(nilai z tertinggi) adalah pada konsentrasi ragi 6 % dengan lama fermentasi 7 hari
(x = 6 dan y = 7), yaitu 2,78 ml/kg, yang artinya akan diperoleh 2,8 ml bioethanol
untuk setiap kilogram kulit durian. Hasil pengukuran volume, densitas, specific gravity (sg), API Gravity, hingga diketahui volume bioetanol yang diperoleh untuk setiap kilogram bahan baku awal dari fermentasi kulit durian pada kombinasi perlakuan konsentrasi ragi dan lama fermentasi diperlihatkan seperti pada Tabel 4.1 di bawah ini.
Tabel 4.1 Hasil Penelitian dan Perhitungan Pengaruh Konsentrasi Ragi dan Lama Fermentasi terhadap Perolehan Bioetanol dari Kulit Durian
No Perlakuan
Volume Larutan Bioetanol (ml) Volume Bioetanol dalam larutan (ml) Volume Bioetanol/ CA0
(ml/kg)
1 R1W1 0,4 0,1286 0,1312
2 R2W1 2,0 0,7655 0,7974
3 R3W1 0,4 0,1375 0,1463
4 R1W2 4,7 2,2997 2,3466
5 R2W2 6,3 2,5912 2,6992
6 R3W2 6,5 * 2,6184 * 2,7855 *
7 R1W3 2,5 1,0178 1,0385
8 R2W3 1,5 0,5705 1,1884
9 R3W3 0,2 0,0683 0,0727
*Nilai tertinggi
Adapun kombinasi perlakuan antara konsentarasi ragi dan lama fermentasi dalam penelitian ini adalah sebagai berikut:
R1W1 = Konsentrasi Ragi 2 % selama 6 hari
R2W1 = Konsentrasi Ragi 4 % selama 6 hari
R3W1 = Konsentrasi Ragi 6 % selama 6 hari
R1W2 = Konsentrasi Ragi 2 % selama 7 hari
(45)
R1W3 = Konsentrasi Ragi 2 % selama 8 hari
R2W3 = Konsentrasi Ragi 4 % selama 8 hari
R3W3 = Konsentrasi Ragi 6 % selama 8 hari
Sama halnya dengan kurva 4.3 di atas, Tabel 4.1 menunjukkan bahwa V/CA0
terbesar dihasilkan oleh kombinasi perlakuan R3W2 (Konsentrasi Ragi 6 % selama
7 hari), yaitu sebanyak 6,5 ml dengan volume bioetanol untuk setiap kilogram bahan baku awalnya adalah sebesar 2,78 ml/kg. Jadi, dapat disimpulkan bahwa kombinasi perlakuan terbaik adalah R3W2, yaitu penambahan konsentrasi ragi
fermetasi 6 % dengan lama fermentasi 7 hari.
4.7 PERBANDINGAN STANDAR BAKU MUTU BIOETANOL
Untuk membandingkan larutan bioetanol yang diperoleh dari penelitian ini dengan standar etanol nabati seharusnya dapat ditunjukkan oleh tabel berikut.
Tabel 4.2 Standar Etanol Nabati [19][21] N
o Parameter Satuan
Mutu Standar Bioetanol Bioetanol dari Kulit Durian (Hasil penelitian) Keterangan
1. Densitas Etanol
pada suhu 30 0C
g/ml Maks. 0,99568 0,9082 - 0,9434 Telah sesuai
2. Spesific Gravity
pada suhu 30 0C
- Maks. 0,99968 0,9118 - 0,9472 Telah sesuai
3. Kelarutan dalam
Air
- Larut Larut Telah sesuai
4. Warna cairan - Jernih (tidak
berwarna)
Jernih (tidak berwarna)
Telah sesuai
5. Reaksi dengan api - Mudah terbakar Tidak terbakar Belum sesuai
6. Bau - Berbau tajam
(menyengat)
Berbau tajam (menyengat)
Telah sesuai
Dapat dilihat dari tabel 4.2 di atas bahwa bioetanol dari kulit durian yang merupakan hasil dari penelitian ini telah memenuhi standar etanol nabati.
(46)
Sedangkan untuk kelayakan sebagai bahan bakar alternatif, Badan Standar Nasional (BSN) telah menetapkan standar baku mutu bioetanol secara umum seperti pada tabel 4.3 berikut.
Tabel 4.3 Syarat Mutu Bioetanol Bahan Bakar [22]
No Parameter Satuan
Mutu Standar Bioetanol
Bioetanol dari Kulit Durian (Hasil penelitian)
Keterangan
1. Kadar Etanol % v/v Min. 94,1 Maks 48,93 Belum sesuai
2. Minyak Fusel mg/L Maks. 15 - -
3. Aldehid mg/L Maks 30 - -
4. Metanol mg/L Maks. 30 - -
5. Densitas gr/ml Maks. 0,8215 0,9082 - 0,9434 Belum sesuai
6. Spesific Gravity - Maks. 0,8215 0,912 - 0,947 Belum sesuai
7. Nilai Kalor kkal/kg Min. 5000 314,4246 Belum sesuai
8. Keasaman mg/L Maks 30 - -
9. Kadar Air % b/b Maks 2 - -
Bioetanol yang dihasilkan pada penelitian ini belum sesuai dengan standar bioetanol bahan bakar yang telah ditentukan, hal ini disebabkan oleh beberapa faktor diantaranya:
1. Tidak adanya pemberian nutrien pada bakteri pengurai sehingga kurang
bekerja secara optimal dalam mengubah glukosa menjadi bioetanol [23].
2. Tertimbunnya produk sehingga mempercepat kematian bakteri pada saat
fermentasi berlangsung [24].
3. Kurang diperhatikan kemurnian dari ragi yang digunakan.
4. Proses pemurnian atau distilasi yang belum optimal, dimana dibutuhkan
(47)
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 KESIMPULAN
1. Konsentrasi ragi fermentasi mempengaruhi perolehan volume bioetanol
per jumlah bahan baku awal (V/CA0) pada pembuatan bioetanol dari kulit
durian. Dimana dibutuhkan perbandingan yang tepat antara konsentrasi
ragi dengan bahan bakunya sehingga bisa menghasilkan V/CA0 yang
maksimal. Karena, dari hasil yang diperoleh, di samping bisa meningkatkan hasil perolehan bioetanol, penambahan konsentrasi ragi
secara terus menerus juga bisa menurunkan perolehan V/CA0. Hal ini
menyangkut ketersediaan nutrisi bagi mikroba pada ragi. Pada penelitian
ini V/CA0 tertinggi yang diperoleh adalah 2,78 ml/kg dengan penambahan
konsentrasi ragi fermentasi sebanyak 6 %.
2. Lama fermentasi mempengaruhi perolehan volume bioetanol per jumlah
bahan baku awal (V/CA0) pada pembuatan bioetanol dari kulit durian,
dimana pada penelitian ini diketahui bahwa perolehan bioetanol dari kulit durian cenderung meningkat dengan bertambahnya lama fermentasi hingga pada kondisi tertentu kemudian menurun. Dan pada penelitian ini,
untuk semua variasi konsentrasi ragi fermentasi, V/CA0 tertinggi diperoleh
dengan lama fermentasi selama 7 hari.
3. Kombinasi perlakuan konsentrasi ragi dan lama fermentasi yang
memberikan hasil terbaik pada penelitian ini adalah penambahan
konsentrasi ragi sebanyak 6 % dan lama fermentasi 7 hari, dimana V/CA0
nya adalah sebesar 2,78 ml/kg dengan densitas 0,9271 g/ml dan nilai kalor sebesar 244,107 kkal/kg.
(48)
5.2SARAN
Adapun saran yang dapat diberikan adalah:
1. Sebaiknya dilakukan analisa pada setiap tahap perlakuan, terutama hasil
fermentasi sebelum didistilasi.
2. Sebaiknya dilakukan metode hidrolisis yang bisa lebih memaksimalkan
perolehan glukosa sehingga meningkatkan jumlah bahan baku untuk tahapan fermentasi, yang diharapkan seiring dengan meningkatnya perolehan bioetanol hasil fermentasi, dengan tetap mempertimbangkan analisa ekonomi dan lingkungan.
3. Sebaiknya rangkaian alat pemurnian yang digunakan adalah rangkaian alat
(49)
DAFTAR PUSTAKA
[1] R. Darmawan dan Widjaja Tri (2008), “Peningkatan Produktivitas Etanol dari
molases dengan Teknik Immobilisasi di Bioreaktor Packed-Bed”, Seminar
Fundamental dan Aplikasi Teknik Kimia 2008, ISSN 1410-5667, Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya.
[2] Patiwat Chaiyamate dan Ruangviriyachai Chalerm, (2010) “A Study On
Cellulosic Ethanol Production from Durian Peel using Saccharomyces cerevisiae. Thailand. Khon Kaen University, 36th Congress on Science and Technology of Thailand.
[3] Arif Jumari, et al. (2009). “Pembuatan Etanol dari Jambu Mete dengan
Metode Fermentasi”. Program Studi Teknik Kimia FT-UNS, Ekulibrium,
Vol. 7. No. 2. Juli 2009: 48 – 54.
[4] Jhonprimen H.S, Andreas Turnip, M, dan Hatta Dahlan (2012), “Pengaruh
Massa Ragi, jenis Ragi, dan Lama Fermentasi pada Bioetanol dari Biji
Durian” Jurnal Teknik Kimia No. 2, Vol. 18, Jurusan Teknik Kimia
Fakultas Teknik Universitas Sriwijaya.
[5] Rudy Sutanto; Harisman Jaya; Arif Mulyanto (2013), “Analisa Pengaruh
Lama Fermentasi dan Temperatur Distilasi terhadap Sifat Fisik (Spesific Gravity dan Nilai Kalor) Bioetanol Berbahan Baku Nanas (Ananas Comosus)”. Dinamika Teknik Mesin. Vol 3 No. 2. ISSN: 2008-088X
[6] Volet Hatta (2007), “Manfaat Kulit Durian Selezat Buahnya”. Lampung.
Universitas Lampung.
[7] Badan Pusat Statistik, Produksi Buah di Indonesia Tahun 2011, (Jakarta,
2011)
[8] Badan Standardisasi Nasional, SNI 7290:2008, “Bioetanol Terdenaturasi
untuk Gasohol”, (Jakarta, 2008)
[9] Wymann, C.E. (ed), Handbook on Bioetanol: Production and Utilization,
(Washington DC: Taylor & Francis, 1996)
[10] Mahatmanti, F. Widhi dan Winarni, “Optimalisasi Olahan Buah Durian
sebagai Alternatif dalam Usaha Agrowisata Durian”, Skripsi, Universitas Negeri Semarang, Semarang, 2010.
[11] Perdana, D.A., Kajian Tekno Ekonomi Perancangan Proses Produksi
Bioetanol dari Limbah Tanaman Jagung. Institut Pertanian Bogor, Bogor 2011.
(50)
[12] Mohammad J. Taherzadeh dan Keikhosro Karimi (2008), “Pretreatment of Lignocellulosic Wastes to Improve Ethanol and Biogas Production: A Review”, International Journal of Molecular Sciences, ISSN 1422-0067, 9, hal 1621-1651.
[13] Riadi, Lieke, Teknologi Fermentasi (Yogyakarta: Penerbit Graha Ilmu,
2007).
[14] Ahmad Rasyidi Fachry, Puji Astuti, Tri Gita Puspitasari, “Pembuatan
Bioetanol dari Limbah Tongkol Jagung dengan Variasi Konsentrasi Asam
Klorida dan Lama Fermentasi”, Jurnal Teknik Kimia No. 1, Vol. 19, Januari
2013, hal 60-69, Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sriwijaya.
[15] Judoamidjoyo, M, Teknologi Fermentasi (Jakarta: Raja wali press, 1992).
[16] Rosdiana Moeksin, Shinta Francisca (2010), “Pembuatan Etanol dari
Bengkuang dengan Variasi Berat Ragi, Lama, dan Jenis Ragi”, Jurnal
Teknik Kimia, No. 2, Vol. 17, April 2010, dari Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sriwijaya.
[17] Bustaman, S. (2008). “Strategi Pengembangan Bio-etanol Berbasis Sagu di
Maluku”. Perspektif Vol. 7 No. 2.
[18] Christie J Geankoplis, Transport Processes and Unit Operations, Third
edition (New Jersey: Prentice- Hall International, Inc., 2003) hal 866.
[19] Perry, R. H., D. W. Green and J. O. Maloney, Perry’s Chemical Engineers
Handbook . 7th Edition (New York: McGraw Hill Book Company, 1999) [20] Dyah Tri Retno dan Wasir Nuri (2011), Pembuatan Bioetanol dari Kulit
Pisang, Prosiding Seminar Nasional Teknik Kimia “Kejuangan”:
Pengembangan Teknologi Kimia untuk Pengolahan Sumber Daya Alam
Indonesia, ISSN 1693 – 4393, Yogyakarta, 22 Februari 2011
[21] Kirk Orthmer, Fourth Edition. Encyclopedia of Chemical Technology.
Volume 1, (John Wiley & Son Inc, 1945)
[22] Badan Standar Nasional, Etanol Nabati SNI 3565 : 2009, (Jakarta, 2009).
[23] Susyanti Manurung. “Kombinasi Hidrolisa Asam dan Penggunaan Enzim
dalam Fermentasi Alkohol dari Bungkil Kelapa Sawit”. Skripsi, Universitas
Sumatera Utara, Medan, 2001.
[24] Retno Dewati, Wahyusi Kindriari Nurma, dan Dewi Chitra Puspita (2011),
(51)
Katalisator HCl pada Tangki Berpengaduk”, Universitas Pembangunan Nasional Veteran.
(52)
LAMPIRAN
LAMPIRAN 1. DATA PERCOBAAN
L.1.1 Data Percobaan Volume Larutan Bioetanol (Distilat)
Tabel L.1 Data Percobaan Volume Larutan Bioetanol (Distilat) (ml)
Lama (Hari) Konsentrasi Ragi (% berat)
0 2 4 6
6 0 0,4 2,0 0,4
7 0 4,7 6,3 6,5
8 0 2,5 3 0,2
L.1.2 Data Percobaan Densitas Larutan Bioetanol
Tabel L.2 Data Percobaan Densitas Larutan Bioetanol (g/ml)
Lama (Hari) Konsentrasi Ragi (% berat)
0 2 4 6
6 0 0,9434 0,9313 0,9391
7 0 0,9082 0,9253 0,9271
8 0 0,9262 0,9318 0,9395
L.1.3 Data Percobaan Spesific Gravity
Tabel L.3 Data Percobaan Spesific Gravity
Lama (Hari) Konsentrasi Ragi (% berat)
0 2 4 6
6 0 0,94717 0,93504 0,94287
7 0 0,91185 0,92902 0,93082
(53)
Tabel L.1.4 Data Percobaan API Gravity (G)
Tabel L.4 Data Percobaan API Gravity
Lama (Hari) Konsentrasi Ragi (% berat)
0 2 4 6
6 0 17,8926 19,8304 18,5735
7 0 23,6795 20,8117 20,5160
8 0 20,6637 19,7492 18,5032
Tabel L.1.5 Data Percobaan Nilai Kalor Bioetanol
Tabel L.5 Data Percobaan Nilai Kalor Bioetanol (kkal/kg)
Lama (Hari) Konsentrasi Ragi (% berat)
0 2 4 6
6 0 185,797 228,869 200,931
7 0 314,425 250,681 244,107
8 0 247,391 227,064 199,368
Tabel L.1.6 Data Percobaan Perolehan Bioetanol Per Jumlah Bahan Baku Awal (V/ CA0)
Tabel L.6 Data Percobaan Perolehan Bioetanol/CA0 (ml/kg)
Lama (Hari) Konsentrasi Ragi (% berat)
0 2 4 6
6 0 0,1313 0,7974 0,1463
7 0 2,3466 2,6992 2,7855
(54)
LAMPIRAN 2. DOKUMENTASI PENELITIAN L.2.1 Kulit Durian
Gambar L.1 Kulit Durian
L.2.2 Slurry Kulit Durian
Gambar L.2 Slurry Kulit Durian
L.2.3 Hidrolisis Slurry Kulit Durian
(55)
L.2.4 Fermentasi
Gambar L.4 Fermentasi L.2.5 Rangkaian Distilasi
Gambar L.5 Rangkaian Distilasi L.2.6 Larutan Bioetanol
(1)
[12] Mohammad J. Taherzadeh dan Keikhosro Karimi (2008), “Pretreatment of Lignocellulosic Wastes to Improve Ethanol and Biogas Production: A Review”, International Journal of Molecular Sciences, ISSN 1422-0067, 9, hal 1621-1651.
[13] Riadi, Lieke, Teknologi Fermentasi (Yogyakarta: Penerbit Graha Ilmu, 2007).
[14] Ahmad Rasyidi Fachry, Puji Astuti, Tri Gita Puspitasari, “Pembuatan Bioetanol dari Limbah Tongkol Jagung dengan Variasi Konsentrasi Asam Klorida dan Lama Fermentasi”, Jurnal Teknik Kimia No. 1, Vol. 19, Januari 2013, hal 60-69, Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sriwijaya.
[15] Judoamidjoyo, M, Teknologi Fermentasi (Jakarta: Raja wali press, 1992).
[16] Rosdiana Moeksin, Shinta Francisca (2010), “Pembuatan Etanol dari Bengkuang dengan Variasi Berat Ragi, Lama, dan Jenis Ragi”, Jurnal Teknik Kimia, No. 2, Vol. 17, April 2010, dari Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sriwijaya.
[17] Bustaman, S. (2008). “Strategi Pengembangan Bio-etanol Berbasis Sagu di Maluku”. Perspektif Vol. 7 No. 2.
[18] Christie J Geankoplis, Transport Processes and Unit Operations, Third edition (New Jersey: Prentice- Hall International, Inc., 2003) hal 866.
[19] Perry, R. H., D. W. Green and J. O. Maloney, Perry’s Chemical Engineers
Handbook . 7th Edition (New York: McGraw Hill Book Company, 1999)
[20] Dyah Tri Retno dan Wasir Nuri (2011), Pembuatan Bioetanol dari Kulit Pisang, Prosiding Seminar Nasional Teknik Kimia “Kejuangan”: Pengembangan Teknologi Kimia untuk Pengolahan Sumber Daya Alam Indonesia, ISSN 1693 – 4393, Yogyakarta, 22 Februari 2011
[21] Kirk Orthmer, Fourth Edition. Encyclopedia of Chemical Technology. Volume 1, (John Wiley & Son Inc, 1945)
[22] Badan Standar Nasional, Etanol Nabati SNI 3565 : 2009, (Jakarta, 2009).
[23] Susyanti Manurung. “Kombinasi Hidrolisa Asam dan Penggunaan Enzim dalam Fermentasi Alkohol dari Bungkil Kelapa Sawit”. Skripsi, Universitas Sumatera Utara, Medan, 2001.
[24] Retno Dewati, Wahyusi Kindriari Nurma, dan Dewi Chitra Puspita (2011), “Kinetika Reaksi Hidrolisa Kulit Durian menjadi Glukosa dengan
(2)
Katalisator HCl pada Tangki Berpengaduk”, Universitas Pembangunan Nasional Veteran.
(3)
LAMPIRAN
LAMPIRAN 1. DATA PERCOBAAN
L.1.1 Data Percobaan Volume Larutan Bioetanol (Distilat)
Tabel L.1 Data Percobaan Volume Larutan Bioetanol (Distilat) (ml) Lama (Hari) Konsentrasi Ragi (% berat)
0 2 4 6
6 0 0,4 2,0 0,4
7 0 4,7 6,3 6,5
8 0 2,5 3 0,2
L.1.2 Data Percobaan Densitas Larutan Bioetanol
Tabel L.2 Data Percobaan Densitas Larutan Bioetanol (g/ml) Lama (Hari) Konsentrasi Ragi (% berat)
0 2 4 6
6 0 0,9434 0,9313 0,9391
7 0 0,9082 0,9253 0,9271
8 0 0,9262 0,9318 0,9395
L.1.3 Data Percobaan Spesific Gravity
Tabel L.3 Data Percobaan Spesific Gravity Lama (Hari) Konsentrasi Ragi (% berat)
0 2 4 6
6 0 0,94717 0,93504 0,94287
7 0 0,91185 0,92902 0,93082
(4)
Tabel L.1.4 Data Percobaan APIGravity (G)
Tabel L.4 Data Percobaan API Gravity
Lama (Hari) Konsentrasi Ragi (% berat)
0 2 4 6
6 0 17,8926 19,8304 18,5735
7 0 23,6795 20,8117 20,5160
8 0 20,6637 19,7492 18,5032
Tabel L.1.5 Data Percobaan Nilai Kalor Bioetanol
Tabel L.5 Data Percobaan Nilai Kalor Bioetanol (kkal/kg) Lama (Hari) Konsentrasi Ragi (% berat)
0 2 4 6
6 0 185,797 228,869 200,931
7 0 314,425 250,681 244,107
8 0 247,391 227,064 199,368
Tabel L.1.6 Data Percobaan Perolehan Bioetanol Per Jumlah Bahan Baku Awal (V/ CA0)
Tabel L.6 Data Percobaan Perolehan Bioetanol/CA0(ml/kg)
Lama (Hari) Konsentrasi Ragi (% berat)
0 2 4 6
6 0 0,1313 0,7974 0,1463
7 0 2,3466 2,6992 2,7855
(5)
LAMPIRAN 2. DOKUMENTASI PENELITIAN L.2.1 Kulit Durian
Gambar L.1 Kulit Durian
L.2.2 Slurry Kulit Durian
Gambar L.2 Slurry Kulit Durian
L.2.3 Hidrolisis Slurry Kulit Durian
(6)
L.2.4 Fermentasi
Gambar L.4 Fermentasi L.2.5 Rangkaian Distilasi
Gambar L.5 Rangkaian Distilasi L.2.6 Larutan Bioetanol