25 a. Uji Benedict.
Uji Benedict bertujuan untuk mengetahui adanya gula reduksi dalam larutan sampel. Prinsip dari uji ini adalah gugus aldehid atau keton bebas pada gula reduksi
yang terkandung dalam sampel mereduksi ion Cu
2+
dari CuSO
4
.5H
2
O dalam suasana alkalis menjadi Cu
+
yang mengendap menjadi Cu
2
O. Suasana alkalis diperoleh dari Na
2
CO
3
dan Na sitrat yang terdapat pada reagen Benedict.Pada uji ini menghasilkan endapan merah bata yang menandakan adanya gula reduksi pada sampel.Endapan yang
terbentuk dapat berwarna hijau, kuning atau merah bata tergantung pada konsentrasi gula reduksinya.semakin berwarna merah bata maka gula reduksinya semakin banyak
[40]. Berdasarkan teori diatas ditunjukkan bahwa hidrolisat kulit kakao memiliki kandungan gula reduksi yang dapat digunakan untuk bahan baku pembuatan bioetanol.
b. Uji Barfoed Pada uji Barfoed untuk mendeteksi karbohidrat
yang tergolong monosakarida.Endapan berwarna merah orange menunjukkan adanya monosakarida
dalam sampel. Ion Cu
2+
dari pereaksi Barfoed dalam suasana asam akan direduksi lebih cepat oleh gula reduksi monosakarida dari pada disakarida dan menghasilkan Cu
2
O kupro oksida berwarna merah bata. Hal inilah yang mendasari uji Barfoed.Pada uji
Barfoed, yang terdeteksi monosakarida membentuk endapan merah bata karena terbentuk hasil Cu
2
O [40].Dari gambar 4.1b dapat ditunjukan bahwa hidrolisat kulit kakao mengandung gula reduksi dengan adanya endapan merah bata.
c. Uji Fehling
Pada uji Fehling digunakan reagen Fehling yang merupakan oksidator lemah dan terdiri dari Fehling A dan Fehling B. Larutan Fehling A mengandung CuSO
4
, sedangkan Fehling B mengandung campuran alkali NaOH dan Na-K-tartrat. Gula
reduksi akan bereaksi dengan Fehling B membentuk enediol, kemudian enediol ini bereaksi dengan Fehling A membentuk ion Cu
2+
dan campuran asam-asam. Selanjutnya ion Cu
2+
dalam suasana basa akan mengendap menjadi endapan Cu
2
O berwarna merah bata [40]. Hidrolisat kulit kakao menunjukan reaksi positif terhadap
26 pereaksi Fehling A dan B,sehingga dapat disimpulkan bahwa hidrolisat mengandung
gula yang dapat dionversi menjadi bioetanol.
4.2 HASIL ANALISIS KUANTITATIF GULA REDUKSI
Pengukuran kadar gula reduksi dilakukan dengan menggunakan metode Luff Schoorl
. Tujuan pengukuran kadar gula reduksi yaitu untuk mengetahui persentase gula reduksi pada masing-masing sampel. Pengukuran kadar glukosa dengan metode
Luff Schoorl ini dihitung dengan rumus :
����� =
ℎ� �
� �
� [8]
Tabel. 4.2 Hasil Uji Kuantitatif Gula Reduksi Hidrolisat Kulit Kakao
sentrasi Katalis M
Suhu °C
Waktu enit
Rasio bahan baku ar gla reduksi
bb Yield
2
100 120
1:5 22,45
26,94 3
24,9 29,88
4 30,67
36,8 2
1:7,5 21,00
36,81 3
24,82 42,19
4 28,15
51,82 2
1:10 18,72
41,56 3
22,24 52,32
4 27,39
61,93
27
4.3 PEMBAHASAN 4.3.1 Pengaruh Konsentrasi Katalis Terhadap Kadar Gula Reduksi
Gambar 4.2 berikut memperlihatkan pengaruh konsentrasi katalis terhadap perolehan kadar gula reduksi pada hidrolisis tepung limbah kulit kakao.
Gambar 4.1 Pengaruh Konsentrasi Katalis Terhadap Kadar Gula Reduksi Dari gambar 4.2 dapat dilihat bahwa adanya peningkatan kadar gula reduksi
yang dihasilkan seiring dengan penambahan konsentrasi katalis yang digunakan pada proses hidrolisis. Kadar gula reduksi tertinggi diperoleh pada konsentrasi katalis 4 M
yaitu 30,67 . Hidrolisis merupakan proses penguraian senyawa dengan bantuan air. Dalam
proses hidrolisis, gugus H
+
dari asam akan mengubah gugus serat dari kulit kakao menjadi gugus radikal bebas. Gugus radikal bebas serat yang kemudian akan berikatan
dengan gugus OH
-
dari air dan bereaksi pada suhu 100 ⁰C menghasilkan gula
reduksi[41]. Katalis adalah suatu zat yang meningkatkan kecepatan suatu reaksi kimiatanpa mengalami perubahan kimia yang permanen. Suatu katalis bekerja dengan
cara menurunkan energi pengaktifan dari suatu reaksi, tetapi tidak mengubah ΔE
reaksi[42]. Semakin tinggi kosentrasi larutan asam sulfat maka akan menghasilkan gula reduksi yang lebih banyak, karena semakin pekatnya asam sulfat berarti jumlah asam
17 19
21 23
25 27
29 31
2 3
4
K ad
ar gu
la re
d u
k si
Konsentrasi Katalis M
1;5 1;7,5
1;10
28 yang tersedia untuk mendegradasi selulosa yang terkandung didalam serbuk kakao
akan semakin banyak dan reaksipun berlangsung lebih cepat [16,43]. Dari ketiga variabel perbandingan rasio bahan baku,didapatkan kadar gula
tertinggi 30,67 yangdihasilkan dari perbandingan rasio bahan baku 1:5, sedangkan kadar gula reduksi terendah yaitu 18,72 dihasilkan dari rasio bahan baku 1 : 10.
Inimenunjukkan bahwa semakin bertambahnyamassa bahan baku, maka akan semakinbertambah pula kandungan selulosa yang dapatdikonversi menjadi monomer
monomer gula[15]. Karena semakin banyak bahan yang bereaksi dengan larutan sehingga dihasilkan hasil yang semakin banyak pula. Akan tetapi jika air yang
digunakan sangat berlebihan, tumbukan antara bahan baku dan air akan berkurang sehingga memperlambat jalannya reaksi [41].
4.3.2 Pengaruh Konsentrasi Katalis Terhadap Yield Gula Reduksi
Gambar 4.3 memperlihatkan pengaruh konsentrasi katalis terhadap yield gula reduksi pada perbandingan padatan : air 1:5, 1:7,5, dan 1:10 pada hidrolisis tepung
limbah kulit kakao.
Gambar 4.2Pengaruh Konsentrasi Katalis Terhadap Yield Gula Reduksi
Dari gambar4.3terlihat bahwa yield gula reduksi yang diperoleh pada penggunaan konsentrasi katalis 2 M, 3 M, dan 4 M. Dapat dilihat bahwa adanya peningkatan yield
gula reduksi seiring dengan penambahan konsentrasi katalis asam sulfat yang digunakan. Dari hasil ini didapatkan bahwa pada yieldgula reduksi tertinggi yaitu
61,39 dengan konsetrasi katalis 4M. 10
20 30
40 50
60 70
80 90
100
2 3
4
Y ield
gu la
re d
u k
si
Konsentrasi Katalis M
1;5 1;7,5
1;10
29 Proses pemutusan rantai hidrolisis dilakukan secara kimiawi yaitu dengan
menggunakan larutan H
2
SO
4
. Fungsi H
2
SO
4
pada proses hidrolisis ini adalah sebagai katalis. Pada proses hidrolisis H
2
SO
4
akan bereaksi membentuk gugus H
+
dan SO4
-
. Gugus H
+
memecah ikatan glikosidik pada selulosa maupun hemiselulosa, sehingga akan terbentuk monomer-monomer gula sederhana. Monomer yang dihasilkan masih
dalam gugus radikal bebas, tapi dengan adanya OH
-
dari air akan berikatan dengan gugus radikal membentuk gugus glukosa. Semakin banyak air yang terkandung dalam
larutan asam, maka semakin banyak juga yang menyetabilkan gugus radikal, sehingga monomer monomer gula yang terbentuk akan semakin banyak. [19].
Perbandingan padatan dan air pada proses hidrolisis juga dapat mempengaruhi konversi hasil gula reduksi. Semakin banyak jumlah padatan yang ada dalam larutan
menyebabkan kurang sempurnanya kontak antarpereaksi sehingga hasil reaksi kurang optimal. Sehingga pada penelitian ini didapatkan perbandingan padatan : air yang baik
yaitu 1 :5. Hal ini sesuai dengan penelitian yang telah dilakukan Prasetyo 2010 hidrolisis bonggol pisang dengan katalis asam sulfat dan perbandingan padatan : air
terbaik 1:5 [5].
4.4 Analisa Ekonomi
Dalam penelitian ini, maka dilakukan suatu analisis ekonomi sederhana terhadap pembuatan glukosa dari limbah kulit buah kakao dengan cara konvensional.
Adapun rincian biaya terdapat dalam tabel 4.3 Tabel 4.3 Rincian Biaya Pembuatan Glukosa dari Limbah Kulit Buah Kakao
Bahan dan Peralatan Jumlah
Harga Rp Biaya Total
Rp Kulit buah kakao
1 kg 200,-1 kg
200,- Asam sulfat
125 ml 500,-ml
62.500,- Aquadest
2000 ml 35001000 ml
7.000,- Total biaya
69.700,-
30 Dari rincian biaya di atas yang telah dilakukan maka total biaya yang diperlukan
untuk pembuatan bioetanol per kilogram kering limbah kulit buah kakao adalah sebesar Rp. 69.700,-. Walaupun biaya yang dikeluarkan cukup besar, tetapi studi ini secara
ilmiah membuktikan potensi limbah kulit kakao mengandung glukosa yang dapat dimanfaatan sebagai bahan baku pembuatan bioetanol.
31
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
4.1 KESIMPULAN
Berdasarkan hasil penelitian dapat disimpulkan sebagai berikut : 1.
Semakin tinggi konsentrasi katalis yang digunakan pada hidrolisis maka kadar gula reduksi juga akan semakin besar.
2. Semakin besar perbandingan padatan dan air, maka kadar gula reduksi yang
dihasilkan semakin menurun. 3.
Kadar gula reduksi tertinggi didapatkan pada kondisi perbandingan rasio bahan baku 1 : 5, waktu hidrolisis 120 menit dan konsentrasi asam sulfat 4M yaitu
30,67 4.
Yield gula reduksi tertinggi didapatkan pada kondisi perbandingan rasio bahan baku 1 : 10, suhu hidrolisis 100 °C dan konsentrasi katalis 4 M yaitu 61,39 .
5. Limbah Kulit buah cokelat dapat digunakan sebagai bahan baku alternatif
pembuatan bioetanol.
4.2 SARAN
Adapun saran yang dapat diberikan pada penelitian ini, yaitu : 1.
Pada saat proses hidrolisis sebaiknya pemanasan dilakukan dengan menggunakan autoclave agar suhu reaksi lebih terjaga dan tidak banyak cairan
yang menguap. 2.
Sebaiknya dilakukan penelitian lebih lanjut untuk mendapatkan konsentrasi katalis yang optimum pada hidrolisis.
