Studi Perbandingan Penambahan Variasi Ragi Tape dan Ragi Roti Dalam Pembuatan Bioetanol Dari Fermentasi Glukosa Hasil Hidrolisis Selulosa Tongkol Jagung Manis (Zea Mays L. Saccharata)

63

LAMPIRAN

Lampiran 1: Data perhitungan kadar glukosa

No Waktu Hidrolisis

(menit)

Massa Sampel

(g)

Blangko (mL)

Volume Sampel (mL)

Kadar Glukosa

(%)

I 120 2.0004 25.6 21.5 5.1

Rumus Perhitungan:

A = (VB – VS) x N Na2S2O3

0,1

Kadar Glukosa (%) = A x Fp x100% W x 103

Keterangan: Vs = Volume Titrasi Sampel (mL)

Vb = Volume Titrasi Blanko (mL)

Fp = Faktor Pengenceran

N = Normalitas Na2S2O3 (N)

W = Berat Sampel (g)

A = Angka Tabel

Perhitungan:

A = ( 25,6 – 21,5 ) x 0,2 0,1 = 4,1 x 2 = 8,2

= 19.8 + (0.2 x 2.6) = 20.32

Kadar Glukosa (%) = 20,32 x 5 x 100 % 2,0004 x 103

65 Lampiran 2 : Angka tabel Penetapan Kadar Glukosa Menurut Luff-Schoorl

Na2S2O3

(mL) Glukosa Galaktosa Laktosa Maltose

1 2,4 2,7 3,6 3,9

2 4,8 5,5 7,3 7,8

3 7,2 8,3 11,0 11,7

4 9,7 11,2 14,7 15,6

5 12,2 14,1 18,4 19,6

6 14,7 17,0 22,1 23,5

7 17,2 20,0 25,8 27,5

8 19,8 23,0 29,5 31,5

9 22,4 26,0 33,2 35,5

10 25,0 29,0 37,0 39,5

11 27,6 32,0 40,8 43,5

12 30.0 35,0 44,6 47,5

13 33,0 38,1 48,4 51,6

14 35,7 41,2 52,2 55,7

15 38,5 44,4 56,0 59,8

16 41,3 47,6 59,9 63,9

17 44,2 50,8 63,8 68,0

18 47,1 54,0 67,7 72,2

19 50,0 57,3 71,7 76,5

20 52,1 60,7 75,7 80,9

21 56,1 64,2 79,8 85,4

22 59,1 67,7 83,9 90,0

23 62,2 71,3 88,0 94,6

Lampiran 3 : Data perhitungan kadar bioetanol

No Waktu Hidrolisis

(menit)

Berat Ragi Tape (g)

Berat Ragi Roti

(g)

Lama Fermentasi

(hari)

Volume Sampel (mL)

Destilat (mL)

Yield Etanol (%)

(V1/V0 x 100%)

1 120 4 5 150 4.0 2.6

2 120 6 5 150 4.8 3.2

3 120 8 5 150 5.4 3.6

4 120 4 5 150 5.3 3.5

5 120 6 5 150 6.3 4.2

6 120 8 5 150 8.4 5.6

Rumus Perhitungan :

Kadar Bioetanol (%) = V1 x 100%

V0

Keterangan: V1 = Volume Destilat (mL)

67

Lampiran 4 : Perhitungan Konversi Glukosa Menjadi bioetanol

C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2

C6H12O6 = % C6H12O6 x Vol. Fermentasi = 5.1 % x 150 mL

= 7.65 mL

W C6H12O6 = ρ C6H12O6 x Vol. C6H12O6 = 1,54 g/mL x 7.65 mL

= 11.781 g

����6�12�6=

w �6�₁₂�₆ ���6�12�6 = 11.781 g

180 g/mol = 0,06545 ���

����2�5OH =

����.�₂�₅��

����.�₆�₁₂�₆ x ����6�12�6 = 2

1 � 0.06545 ��� = 0.1309 ���

��₂�₅��= ����₂�₅OH x BM�₂�₅OH = 0.1309 ���� 46� ���⁄ = 6.0214 �

�����₂ = ����.�2�5��

����.�₆�₁₂�₆ x ����6�12�6 =2

1 � 0.06545 ��� = 0.1309 ���

���2= ����2�5OH x BM�2�5OH

= 0.1309 ���� 44� ���⁄ = 5.7596 �

Neraca Massa Reaksi Fermentasi (jika α = 100%)

Jika α reaksi = 100%, maka bioetanol yang terbentuk = 6.0214 g Jika ρ C2H5OH = 0.789 g/mL, maka vol. etanol =

w etanol

�������

= 6.0214 g 0.789 � ��⁄

= 7.6 �� Keterangan : ρ C6H12O6 = 1,54 g/mL

ρ C2H5OH = 0.789 g/mL

BM C6H12O6 = 180 g/mol

BM C2H5OH = 46 g/mol

BM CO2 = 44 g/mol

Lampiran 5 : Gambar proses pembuatan selulosa

Komponen In Out

C6H12O6 11.781 g -

C2H5OH - 6.0214 g

CO2 - 5.7596 g

69 Tongkol jagung yang sudah Penambahan Larutan

Dipotong - potong NaOCl 1.75%

Hasil setelah penambahan Penambahan larutan

NaOH 1.75% H2O2 10%

Selulosa Dari Tongkol Jagung Manis

Lampiran 6: Gambar pengujian glukosa dan fermentasi

Pentitrasian dengan Penambahan Indikator Larutan Na2SO3 0,1 N Kanji 0,5%

Penambahan Larutan Benedict Perubahan Warna Setelah

Pemanasan

Proses fermentasi Hasil proses fermentasi

71 Proses pemisahan bioetanol Proses pemisahan bietanol

Bioetanol yang dihasilkan

DAFTAR PUSTAKA

Anonim, 2011. Tongkol Jagung.

Diakses tanggal 27 September 2011.

http://staff.uny.ac.id/sites/default/files/tmp/artikel-ppm-jagung2.doc

Artati, E. K. 2010. Konstanta Kecepatan Reaksi Sebagai Fungsi Suhu Pada Hidrolisa Selulosa dari Ampas Tebu dengan Katalisator Asam Sulfat. Surakarta: Universitas Sebelas Maret

Ayunda, N. 2014.Pertumbuhan dan Hasil Tanaman Jagung Manis (sea mays saccharata sturt) pada Beberapa Konsentrasi Sea Mineral.Sea Mineral. 89.

Deman, M.J. 1997. Kimia Makanan. Edisi kedua. Bandung. ITB

Felasih, E. 2010.Pemanfaatan Selulosa Bakteri-Polivinil Alkohol (PVA) Hasil Iriadiasi (Hidrogel) sebagai Matriks Topeng Masker Wajah.[Skripsi]. Jakarta: Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah

Fessenden, R.J. dan J.S Fessenden. 1986. Kimia Organik. Jilid 2.Edisi ketiga.Jakarta : Erlangga

Gan, S., Zakaria, S., Chia, C.H., Padzil, F.N.M and Ng, P. 2014 Effect of Hydrothermal Pretreatment on Solubility and Formation of Kenaf Cellulose Membrane and Hydrogel.Carbohydrate Polymers 115:62

Hambali, E. 2007.Teknologi Bioenergi. Jakarta: Agromedia Pustaka

Hidayati, D., Saparinto., Cahyo. 2006. Bahan Tambahan Pangan. Yogyakarta: Kanisius.

Hidayat, N. 2006. Mikrobiologi Industri. Yogyakarta : Penerbit Andi.

Holtzapple, M. T. 2003. HemicellulosesIn Encyclopedia of Food Sciences and Nutrition. Washington DC :Academic Press

Hardman and Gunsolus. 1998. Corn Growth and Development. ExtensionService. University of Minesota.p.5.

Judoamidjojo, M. 1992. Teknologi Fermentasi. Jakarta : Raja wali press.

Kartasapoetra, Ance Gunarsih. 1990. Klimatologi Pengaruh Iklim Terhadap Tanah dan Tanaman. Jakarta: Bumi Aksara

61 Klemm D, Philipp B, Heinze T, Heinze U, dan Wagenknecht W. 1998.

Comprehensive Cellulose Chemistry:Fundamentals and Analytical Methods. Vol.1. Weiheim:Wiley-VCH Verlag GmBH

Koswara, S. 2009. Teknologi Pengolahan Jagung (Teori dan Praktek).

Lehninger, A.L. 1993. Dasar-dasar biokimia. Jilid 1, 2, 3. (Alih bahasa oleh; M. Thenawidjaja). Jakarta: Erlangga

Meryandini, A., Widosari, W., Maranatha, B., Sunarti, T.C., Rachmani, N. dan Satria, H. 2009.Isolasi Bakteri Selulotik dan Karakterisasi Enzimnya.Makara Sains. 13:7

Nuringtyas, T.R. 2010. Karbohidrat. Yogyakarta: Gajah Mada University Press Poedjiadi, A. 1994.Dasar-dasar Biokimia.Jakarta : UI-Press

Riadi, L. 2007. Teknologi Fermentasi. Jakarta : Graha Ilmu

Rika dan Adam.2000. Pembuatan Bioetanol dari Singkong Secara Fermentasi Menggunakan Ragi Tape. Semarang: Universitas Diponegoro

Rukmana, H.R. 1997. Ubi Kayu Budidaya dan Pasca Panen. Yogyakarta: Kanisius

Sastrohamidjojo, H. 2005. Kimia Organik Stereokimia, Karbohidrat, Lemak dan Protein. Gadjahmada University Press. Yogyakarta

Setiasih, A. 2011.Menejemen Pengolahan Kue dan Roti. Edisi Pertama. Yogyakarta: Graha Ilmu

Shofiyanto, M.E. 2008. Hidrolisis Tongkol Jagung oleh Bakteri Selulotik untuk Produksi Bioetanol dalam Kultur Campuran.[Skripsi]. Bogor. Institut Pertanian Bogor

Sjostrom, E. 1995. Kimia Kayu Dasar – Dasar dan Penggunaan. Edisi 2. Gadjah Mada University Press : Yogyakarta

Subagio, A.2007.Manajemen Pengolahan Kue dan Roti. Edisi Pertama. Yogyakarta: Graha Ilmu

Sudarmadji, S. 1987.Analisa Bahan Makanan dan Pertanian.Yogyakarta : Liberti Stevens, M.P. 2007. Kimia Polimer. Pradnya Paramitha. Jakarta

Taherzadeh, M. J., & Karimi, K. (2007). Enzyme-based hydrolysis processes for ethanol from lignocellulosic materials. New Jersey: Humana Press Inc

Teguh W,2010. Bio Energi Berbasis Jagung dan Pemanfaatan Limbahnya.

Diakses tanggal 17 Februari 2016

Torget, R.W. 2003. Applied Biochemistry and Biotechnology Heterogeneous Aspects of Acid Hydrolysis of α-celulose. Colorado: Humana Press

Waites, M.J., Morgan, N.L., Rockey, J.S., dan Higton, G., 2001, Industrial Microbiology : An Introduction, 23-25. Oxford: Blackwell Science Ltd Walker, S. 2008. Biochemistry Demystified. New York: Mc. Graw Hill

Widaningrum, Miskiyah dan Somantri, A.S. 2010.Perubahan Sifat Fisiko-Kimia Biji Jagung (Zea Mays L.) pada Penyimpanan dengan Perlakuan Karbondioksida (CO2).Agritech. 30:2

Yulius E., Manfaat Jagung

41

BAB 3

METODE PENELITIAN

3.1 Alat dan Bahan

3.1.1 Alat-Alat

Alat-alat yang digunakan adalah:

- Alat Autoklaf Fiesher Scientific

- Buret Pyrex

- Hot Plate Stirer Cimarec

- Labu Ukur Pyrex

- Neraca Analitik Sartorius

- pH Universal p.a. Merck

- Pipet Volume Pyrex

- Termometer Fischer

- Oven Griffin

- Kondensor Pyrex

- Labu Leher Tiga Pyrex

- Bunsen

- Bola Karet - Botol Akuades

- Corong

- Kertas Saring Whatman - Penangas Air

- Pipet Tetes - Statif dan Klem - Spatula

- Stirer Magnetik

- Gelas Erlenmeyer Pyrex

- Gelas Beaker Pyrex

- Desikator

- Gelas Ukur Pyrex

- Tungku Kaki Tiga - Penjepit Tabung - Tabung Reaksi - Plastik dan Karet - Kapas

3.1.2 Bahan-Bahan

Bahan-bahan yang digunakan adalah: - Tongkol Jagung Manis

- Ragi Roti Saff Instant

- Ragi Tape

- CuSO4.5H2O p.a. Merck

- Etanol 99,9% p.a. Merck

- H2SO4(p) p.a. Merck

- KH2PO4 p.a. Merck

- K2Cr2O7 p.a. Merck

- MgSO4.7H2O p.a. Merck

- NaOH p.a. Merck

- Na2SO3 p.a. Merck

- HNO3(p) p.a. Merck

- HCl(p) p.a. Merck

- NaNO3 p.a. Merck

- Na-Hipoklorit p.a. Merck

- Na2SO4 p.a. Merck

- NaHCO3 p.a. Merck

- C6H12O6 p.a. Merck

43

3.2 Pembuatan Larutan Pereaksi

3.2.1 Larutan HCl 1%

Sebanyak 2,7 mL HCl 37% diencerkan dengan akuades dalam labu ukur 100 mL hingga garis tanda lalu dihomogenkan.

3.2.2 Larutan NaOH 0,1%

Sebanyak 10 g NaOH pellet dilarutkan dengan akuades dalam labu ukur 100 mL hingga garis tanda lalu dihomogenkan.

3.2.3 Larutan HNO3 3,5%

Sebanyak 54,6 mL HNO3 64% ditambahkan 10 mg NaNO3 lalu diencerkan

dengan akuades dalam labu ukur 1000 mL hingga garis tanda lalu dihomogenkan. 3.2.4 Larutan Na2SO3 2%

Sebany ak 10 g Na2SO3 dilarutkan dengan akuades dalam labu ukur 500 mL

hingga garis tanda lalu dihomogenkan. 3.2.5 Larutan NaOH 2%

Sebanyak 10 g NaOH pellet dilarutkan dengan akuades dalam labu ukur 500 mL hingga garis tanda lalu dihomogenkan.

3.2.6 Larutan NaOH 17,5%

Sebanyak 87,5 g NaOH pellet dilarutkan dengan akuades dalam labu ukur 500 mL hingga garis tanda lalu dihomogenkan.

3.2.7 Larutan Na-Hipoklorit 1,75%

Sebanyak 72,9 mL Na-Hipoklorit 12% diencerkan dengan akuades dalam labu ukur 500 mL hingga garis tanda lalu dihomogenkan.

3.3 Prosedur Penelitian

3.3.1 Isolasi Selulosa dari Tongkol Jagung Manis

- Sebanyak 75 g tongkol jagung manis yang telah halus dimasukkan kedalam gelas beaker 2000 mL

- Ditambahkan 1000 mL HNO3 3,5% dan 0,01 g NaNO2

- Dipanaskan dalam waterbath selama 2 jam pada suhu 90oC - Disaring dan dicuci residu dengan akuades hingga pH=7 - Ditambahkan 375 mL NaOH 2% dan 375 mL Na2SO3 2%

- Dipanaskan selama 1 jam pada suhu 50oC

- Disaring dan dicuci residu dengan akuades hingga pH=7 - Ditambahkan 500 mL Na-Hipoklorit 1,75%

- Dipanaskan selama 30 menit pada suhu 70oC

- Disaring dan dicuci residu dengan akuades hingga pH=7 - Ditambahkan 500 mL NaOH 17,5%

- Dipanaskan selama 30 menit pada suhu 80oC

- Disaring dan dicuci residu dengan akuades hingga pH=7 - Ditambahkan 250 mL H2O2 10%

- Dipanaskan selama 15 menit pada suhu 600C

- Disaring dan dicuci residu dengan akuades hingga pH=7 - Dikeringkan residu didalam oven pada suhu 60oC

- Dimasukkan kedalam desikator

3.3.2 Hidrolisis Selulosa Tongkol Jagung Manis menjadi Glukosa serta Uji Kualitatif Glukosa

- Dimasukkan 0,5 g selulosakedalam gelas erlenmeyer - Ditambahkan dengan 8 mL HCl 1%

- Ditutup dengan kapas dan aluminium foil

- Dipanaskan dalam termostat pada suhu 100oC selama 120 menit - Didinginkan hingga suhu kamar

- Ditambahkam NaOH 0,1% hingga pH= 4 - 4,5 - Disaring

45

- Dipipet 1 mL filtrat kedalam tabung reaksi - Ditambahkan 5 mL benedict

- Dipanaskan di waterbath hingga terbentuk endapan merah bata 3.3.3 Analisa Kandungan Glukosa Sampel

- Ditimbang sampel sebanyak 2 gram

- Dimasukan sampel ke dalam labu takar 50 ml - Diencerkan sampai tanda tera

- Diambil 10 ml larutan dengan pipet volume - Dimasukan kedalam erlenmeyer

- Ditambahkan 25 ml larutan luft schroll dan 15 ml air suling

- Dipanaskan campuran (diusahakan agar larutan dapat mendidih selama waktu 3 menit) dan dibiarkan mendidih selama 10 menit

- Didinginkan sampel dengan air yang berisi es

- Setelah dingin ditambahkan 15 ml larutan KI 20% dan 25 ml H2SO4 25 %

secara perlahan-lahan

- Dititrasi dengan larutan Na2S2O3 0,1 N

- Ditambahkan indikator kanji 0,5%

- Dicatat volume Na2S2O3 0,1 N yang terpakai

- Dilakukan perlakuan yang sama untuk volume blanko

3.3.4 Fermentasi Glukosa Hasil Hidrolisis Selulosa Tongkol Jagung Manismenjadi Etanol dengan Penambahan Ragi Roti

- Dimasukkan 100 mL larutan glukosa hasil hidrolisis tongkol jagung maniskedalam gelas erlenmeyer 250 mL

- Ditambahkan 0,1 g MgSO4.7H2O, 0,1 g KH2PO4 dan 0,1 g (NH4)2SO4

- Disterilisasi dengan menggunakan alat autoklaf pada suhu 121oC selama 1 jam lalu didinginkan

- Ditambahkan ragi roti sebanyak 4 g - Difermentasi selama 5 hari

- Dilakukan percobaan yang sama pada ragi roti 6 g dan 8 g.

3.3.5 Fermentasi Glukosa Hasil Hidrolisis Selulosa Tongkol Jagung Manis menjadi Etanol dengan Penambahan Ragi Tape

- Dimasukkan 100 mL larutan glukosa hasil hidrolisis tongkol jagung manis kedalam gelas erlenmeyer 250 mL

- Ditambahkan 0,1 g MgSO4.7H2O, 0,1 g KH2PO4 dan 0,1 g (NH4)2SO4

- Disterilisasi dengan menggunakan alat autoklaf pada suhu 121oC selama 1 jam lalu didinginkan

- Ditambahkan ragi tape sebanyak 4 g - Difermentasi selama 5 hari

- Dilakukan percobaan yang sama pada ragi tape 6 g dan 8 g 3.3.6Pemisahan Bioetanol dari Hasil Fermentasi

- Dirangkai alat destilasi

- Ditambahkan CaO kedalam sampel dengan perbandingan 1:2 (g/mL) - Di destilasi sampel pada suhu 78oC selama 2 jam

- Ditampung destilat pada erlenmeyer yang ditutup dengan plastik dan diikat karet

- Diukur volume destilat yang dihasilkan

47

3.4 Bagan penelitian

3.4.1 Bagan Alir Pembuatan Bioetanol dari Selulosa Tongkol Jagung Manis

Tongkol Jagung

Selulosa

Fermentasi Hidrolisis Dikeringkan dan

dipotong

Uji Kadar Glukosa

Bioetanol Sacharomyces

cerevisieae

Metode Kualitatif dan Kuantitatif

(Luft-Schroll)

Uji Kualitatif dan Kuantitatif (Kromatografi Gas) Isolasi

Selulosa

3.4.2 Isolasi Selulosa Tongkol Jagung

Dimasukkan ke dalam beaker glass 2000mL

Ditambahkan 1000mL HNO3 3,5% dan 10 mg NaNO2 Dipanaskan dalam waterbath selama 2 jam pada suhu 90oC

Dicuci dengan aquadest hingga pH = 7 dan disaring

Ditambahkan 375 NaOH 2% dan 375 mL Na2SO3 2% Dipanaskan selama 1 jam pada suhu 50oC

Disaring

Dicuci dengan akuades hingga pH=7 Ditambahkan 500mL Na-Hipoklorit 1,75% Dipanaskan selama 30 menit pada suhu 70oC Disaring

Dicuci dengan akuades hingga pH=7 Ditambahkan 500mL NaOH 17,5%

Dipanaskan selama 30 menit pada suhu 80oC Disaring

Dicuci dengan akuades hingga pH=7 Ditambahkan 250 mL H2O2 10%

Dipanaskan selama 15 menit pada suhu 60oC Disaring

Dicuci dengan akuades hingga pH=7 Dikeringkan didalam oven pada suhu 60oC Ditimbang massanya

75 gram Tongkol Jagung Manis

Residu I Filtrat I

Residu II Filtrat II

Filtrat III Residu III

Filtrat IV Residu IV

Residu V Filtrat V

49

3.4.3 Hidrolisis Selulosa Tongkol Jagung Manis dan Uji Kuantitatif Glukosa

Dimasukkan kedalam gelas erlenmeyer Ditambahkan 5 mL akuades

Ditambahkan 8 mL HCl 1%

Ditutup dengan menggunakan kapas dan aluminium foil Dipanaskan dalam thermostat pada suhu 100oC selama 120 menit

Didinginkan

Ditambahkan NaOH 0,1% hingga pH = 4-4,5 Disaring

Dipipet 1 mL Diuji kadar glukosa

Dimasukkan kedalam tabung reaksi metode Luft-Scroll

Ditambahkan 5 mL benedict

Dipanaskan didalam waterbath hingga terbentuk endapan merah bata

0,5 gram selulosa

Filtrat larutan gula hasil hidrolisis Residu

Hasil

Hasil

3.4.4 Pembuatan Larutan Fermentasi untuk Variasi Penambahan Ragi Roti

Dipipet 150mL dan dimasukkan kedalam Erlenmeyer

Ditambahkan 0,1 g MgSO4.7H2O, 0,1 g KH2PO4,

dan 0,1 g (NH4)2SO4

Disterilisasi dalam autoklaff pada suhu 121oC selama 1 jam lalu didiginkan

Ditambahkan ragi roti sebanyak 4 g Difermentasi selama 5 hari

Dilakukan percobaan yang sama pada penambahan ragi roti 6 dan 8 g. Larutan Glukosa

51

3.4.5 Pembuatan Larutan Fermentasi untuk Variasi Penambahan Ragi Tape

Dipipet 150mL dan dimasukkan kedalam Erlenmeyer

Ditambahkan 0,1 g MgSO4.7H2O, 0,1 g KH2PO4,

dan 0,1 g (NH4)2SO4

Disterilisasi dalam autoklaff pada suhu 121oC selama 1 jam lalu didiginkan

Ditambahkan ragi tape sebanyak 4 g Difermentasi selama 5 hari

Dilakukan percobaan yang sama pada penambahan ragi tape 6 dan 8 g. Larutan Glukosa

Larutan hasil fermentasi

3.4.6 Pemisahan Bioetanol dari Hasil Fermentasi dan Uji Kuantitatif Bioetanol

Dirangkai alat destilasi

Ditambahkan CaO kedalam larutan fermentasi dengan perbandingan 1:2 (V/B) Di destilasi sampel pada suhu 78oC selama 1 jam

Diukur volume destilat

Dipipet 1 mL kedalam tabung reaksi Dianalisa kemurnian

Ditambahkan 2mL K2Cr2O7 bioetanol dengan

Ditambahkan 5 tetes H2SO4 menggunakan

Digoyang tabung reaksi hingga terjadi kromatografi gas Perubahan warna

Larutan hasil fermentasi

Destilat

53

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Hasil Penelitian

Dalam pembuatan bioetanol dari fermentasi glukosa hasil hidrolisis selulosa tongkol jagung manis dengan menggunakan ragi tape dan ragi roti terlebih dahulu dilakukan isolasi selulosa dari tongkol jagung manis, diperoleh data sebagai berikut (tabel 4.1) :

Tabel 4.1 Hasil Isolasi Selulosa Tongkol Jagung Manis No. Berat

Sampel (g)

Berat Selulosa

( % )

Yield ( %)

Uji Kualitatif Selulosa

Kimia (Iodin)

Fisika (Pelarut air)

I 75 13,81 18,41 Tidak Berubah Warna Tidak Larut

Selulosa tongkol jagung manis kemudian di analisa dengan menggunakan FTIR Puntuk memberikan informasi tentang adanya perubahan gugus fungsi yang menandakan adanya interaksi secara kimia. Hasil FTIR dapat dilihat pada gambar 4.1 berikut ini:

Gambar 4.1 Spektrum FTIR Selulosa Tongkol Jagung Manis

Berdasarkan gambar 4.1 menunjukkan puncak khas pada spectrum FTIR dari selulosa tongkol jagung manis adalah (tabel 4.2) :

Tabel 4.2 Data FTIR Selulosa Tongkol Jagung Manis

Panjang Gelombang (cm-1) Gugus Fungsi α Selulosa

Tongkol Jagung

α Selulosa Komersil

3267 3348 O-H

2892 2900 C-H

1313 1319 C-O

1156 1056 C-O

893 902 C-H

Selulosa tongkol jagung manis kemudian dihidrolisis menggunakan HCl 1%. Hasil hidrolisis dianalisis secara kualitatif yang diuji dengan menggunakan pereaksi Benedict, sehingga diperoleh hasil sebagai berikut (table 4.3) :

Tabel 4.3 Hasil AnalisisKualitatif Kadar Glukosa dari Hasil Hidrolisis

No. Sampel Penambahan Pereaksi Benedict

I Larutan Selulosa Tngkol Jagung Manis

Endapan merah bata

Kemudian tongkol jagung manis diuji secara kuantitatif dengan menggunakan metode Luff-Schroll, sehingga diperoleh hasil sebagai berikut (tabel 4.4) :

Tabel 4.4 Hasil AnalisisKuantitatif Kadar Glukosa dari Hasil Hidrolisis

No Waktu Hidrolisis (menit) Massa Sampel (g) Blangko (mL) Volume Sampel (mL) Kadar Glukosa (%)

55

Glukosa yang diperoleh dari hasil hidrolisis tongkol jagung manis kemudian difermentasikan dengan lama fermentasi yaitu 5 hari, sedangkan variasi berat ragi tape dan ragi roti yang digunakan adalah 4, 6, dan 8 gram. Setelah itu dilakukan tahap destilasi dengan menambahkan CaO untuk mengikat air dengan perbandingan 1:2, sehingga diperoleh destilat bioetanol yang kadarnya diuji kualitatif dengan pereaksi H2SO4 (p) + K2Cr2O7 yang akan menghasilkan larutan

biru. Setelah itu dilakukan pengujian kuantitatif dengan menggunakan kromatografi gas. Berikut adalah data bioetanol yang diperoleh dengan variasi waktu hidrolisis, lama fermentasi dan berat ragi tape dan ragi roti sebagai berikut (tabel 4.5 dan tabel 4.6) :

Tabel 4.5 Hasil Analisis Kualitatif Bioetanol No Waktu

Hidrolisis (menit) Berat Ragi Tape (g) Berat Ragi Roti (g) Lama Fermentasi (hari) Penambahan H2SO4(p) +

K2Cr2O7

1 120 4 5 Larutan Biru

2 120 6 5 Larutan Biru

3 120 8 5 Larutan Biru

4 120 4 5 Larutan Biru

5 120 6 5 Larutan Biru

6 120 8 5 Larutan Biru

Tabel 4.6 Hasil Analisis Kuantitatif Bioetanol No Waktu

Hidrolisis (menit) Berat Ragi Tape (g) Berat Ragi Roti (g) Lama Fermentasi (hari) Volume Sampel (mL) Destilat (mL) Yield Etanol (%)

(V1/V0 x 100%)

1 120 4 5 150 4.0 2.6

2 120 6 5 150 4.8 3.2

3 120 8 5 150 5.4 3.6

4 120 4 5 150 5.3 3.5

5 120 6 5 150 6.3 4.2

6 120 8 5 150 8.4 5.6

4.2 Pembahasan

4.2.1 Isolasi Selulosa Tongkol Jagung Manis

Pada penelitian ini diperoleh berat selulosa 13.81 gram, kemudian selulosa hasil isolasi tongkol jagung manis diuji kualitatif yaitu secara fisika dengan menambahkan air ke dalam tabung reaksi yang berisi hasil isolasi kemudian dikocok, dimana serbuk tersebut tidak larut dalam air yang menunjukan sifat dari selulosa. Kemudian diuji secara kimia dengan penambahan iodin, tidak terjadi perubahan warna karena tidak terjadi reaksi antara selulosa dan iodin.

4.2.2 Hidrolisis Selulosa Tongkol Jagung Manis

Dalam penelitian ini, hidrolisis dilakukan dengan penggunaan asam, yaitu HCl 1%. Penggunaan konsentrasi asam klorida yang rendah dapat menghasilkan gula yang tinggi dari selulosa tongkol jagung manis, sedangkan waktu hidrolisis yang digunakan adalah 120 menit. Menurut Feneiet,. et al dalam Anieto (2010), bahwa waktu hidrolisis selama 120 menit merupakan waktu yang optimum dalam menghasilkan glukosa terbanyak.

Menurut Idral (2012) dalam Hendri Iyabu (2014) waktu hidrolisis yang baik adalah 120 menit, karena jika waktu hidrolisis terlalu lama maka glukosa akan terdegradasi dan bereaksi lebih lanjut membentuk asam format, sehingga menyebabkan kadar glukosa menurun.

4.2.3 Analisa Kadar Gula Reduksi

Sebelum difermentasi larutan hidrolisis diuji kualitatif dan kuantitatif untuk mengetahui ada tidak nya gula reduksi dan untuk mengetahui jumlah gula reduksi yang terkandung dalam setiap larutan hidrolisis.

57

4.2.3.1 Analisis Kualitatif Gula Reduksi

Pengujian kualitatif gula reduksi dilakukan dengan menggunakan pereaksi benedict, hasil yang terbentuk adalah endapan merah bata .Dalam penelitian ini semua sampel positif mengandung glukosa, hal ini ditunjukan oleh adanya endapan merah bata pada saat pengujian.

4.2.3.2Analisis Kuantitatif Gula Reduksi

Pengukuran kadar glukosa dilakukan dengan menggunakan metode Luff Schoorl. Pada penelitian ini diperoleh kadar gula reduksi sebesar 2.48%

4.2.4 Analisis Kadar Bioetanol

Bioetanol yang masih bercampur dengan media fermentasi ditambahkan dengan CaO dengan perbandingan 1:2, lalu dipisahkan dengan menggunakan destilasi.Fungsi CaO disini adalah untuk mengikat air sehingga yang didapatkan adalah bioetanol murni. Destilat selanjutnya dianalisis secara kualitatif dan kuantitatif untuk mengetahui kadar bioetanol yang dihasilkan.

4.2.4.1Analisis Kualitatif Bioetanol

Dari pengujian secara kualitatif yang menggunakan pereaksi H2SO4 (p) + K2Cr2O7

diperoleh keseluruhan destilat dari tiap fermentasi memberikan uji positif terhadap pereaksi ini, hal ini ditunjukkan oleh perubahan warna oleh adanya perubahan warna pereaksi dari kuning menjadi biru.

4.2.4.2Analisis Kuantitatif Bioetanol

Dari destilasi yang dilakukan diperoleh bahwa destilat yang dihasilkan pada proses hidrolisis 120 menit jumlah destilat yang didapat paling baik, yang mana

glukosa berperan sebagai nutrisi untuk mikroba. Semakin banyak glukosa yang dihasilkan maka akan semakin banyak bioetanol yang diperoleh. Dari destilat yang diperoleh maka kadar bioetanol dapat dihitung dengan rumus yang tertera pada lampiran.

Kadar bioetanol tertinggi pada proses hidrolisis 120 menit dengan penambahan ragi roti 8 gram dan lama fermentasi 5 hari yaitu 5.6%. Sedangkan kadar bioetanol terendah terdapat pada penambahan ragi tape 4 gr dan lama fermentasi 5 hari yaitu 2.6%. Grafik hasil analisis kuantitatif kadar bioetanol dengan kromatografi gas ditunjukkan pada gambar 4.2 dan 4.3:

Gambar 4.2 Hasil Analisa Kadar Bioetanol dengan Variasi Ragi Tape

Gambar 4.3 Hasil Analisa Kadar Bioetanol dengan Variasi Ragi Roti

2,6 3,2 3,6 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4

4 6 8

K a d a r B io e ta n o l (%)

Berat Ragi Tape (g)

3,5 4,2 5,6 0 1 2 3 4 5 6

4 6 8

K a d a r B io e ta n o l (%)

59

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

1. Isolasi Selulosa dari Tongkol Jagung Masis diperoleh berat 13.81 %. Ragi tape dan ragi roti dapat langsung digunakan dalam pembuatan bioetanol karena ragi mengandung sejumlah bakteridan mikrooranisme yang dapat menguraikan glukosa menjadi etanol.

2. Kadar bioetanol yang didapatkan dari ragi roti yang menghasilkan sebanyak 5.6% pada penambahan ragi roti 8 gram sedangkan pada ragi tape menghasilkan kadar bioetanol sebanyak 3.6% pada penambahan ragi tape 8 gram.

3. Bioetanol yang dihasilkan dari fermentasi glukosa hasil hidrolisis selulosa tongkol jagung manisbelum dapat digunakan sebagai bahan bakar karenahasil penelitian menunjukkan bahwa alkohol (bioetanol) yang diperoleh konsentrasinya masih dibawah standar yang diinginkan sebagai energi alternatif pengganti bahan bakar minyak fosil. Untuk itu masih perlu dilakukan proses pemurnian lebih lanjut.

5.2 Saran

Diharapkan pada peneliti selanjutnya untuk melakukan penelitian dengan menggunakan sampel yang banyak mengandung kadar glukosa untuk mendapatkan kadar bioetanol yang tinggi agar dapat dipergunakan dimasyarakat dan menjadi keuntungan buat peneliti.

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

2.1Jagung

Jagung merupaka dalam 80-150 hari.Paruh pertama dari siklus merupakan tahap pertumbuhan vegetatif dan paruh kedua untuk tahap pertumbuhan generatif.Jagung memiliki bunga jantan dan bunga betina yang terpisah (diklin) dalam satu tanaman (monoecious).Tiap kuntum bunga memiliki struktur khas bunga dari suku Poaceae, yang disebut glumae (tunggal: gluma). Bunga jantan tumbuh di bagian puncak tanaman, berupa karangan bunga (inflorescence).Serbuk sari berwarna kuning dan beraroma khas.Bunga betina tersusun dalam tongkol.Tongkol tumbuh dari buku, di antara batang dan pelepah daun.Pada umumnya, satu tanaman hanya dapat menghasilkan satu tongkol produktif meskipun memiliki sejumlah bunga betina.Beberapa varietas unggul dapat menghasilkan lebih dari satu tongkol produktif, dan disebut sebagai varietas prolifik.Bunga jantan jagung cenderung siap untuk penyerbukan 2-5 hari lebih dini daripada bunga betinanya (protandri) (Anonim, 2011).

19

Tanaman jagung mempunyai satu atau dua tongkol, tergantung varietas.Tongkol jagung diselimuti oleh daun kelobot.Tongkol jagung yang terletak pada bagian atas umumnya lebih dahulu terbentuk dan lebih besar disbanding yang terletak pada bagian bawah.Setiap tongkol terdiri atas 10-16 baris biji yang jumlahnya selalu genap (Hardman and Gunsolus, 1998).

Dalam sistematika (taksonomi) tumbuhan, kedudukan tanaman jagung diklasifikasikan sebagai berikut:

Kingdom : Plantae

Divisio : Spermatophyta Subdivisio : Angiospermae Kelas : Monocotyledoneae

Ordo : Poales

Famili : Poaceae

Genus : Zea

Spesies : Zea mays L.

2.1.1 Kandungan Kimia Jagung

Di Indonesia dikenal 2 (dua) varietas jagung yang telah ditanam secara umum, yaitu jagung berwarna kuning dan putih. Kandungan zat-zat dalam jagung kuning dan putih masing-masing disajikan pada Tabel 1 dan Tabel 2.

Tabel 2.1. Kandungan Komponen dalam 100 g Jagung Kuning Panen Baru

Komponen Kadar Komponen Kadar

Air (g) 24 P (mg) 148

Kalori (kal) 307 Fe (mg) 2,1

Protein (g) 7,9 Vitamin A (SI) 440

Lemak (g) 3,4 Vitamin B1 (mg) 0,33

Karbohidrat (g) 63,6 Vitamin C (mg) 0

Ca (mg) 9

Tabel 2.2.Kandungan Komponen dalam 100 g Jagung Putih Panen Baru

Komponen Kadar Komponen Kadar

Air (g) 24 P (mg) 148

Kalori (kal) 307 Fe (mg) 2,1

Protein (g) 7,9 Vitamin A (SI) 0

Lemak (g) 3,4 Vitamin B1 (mg) 0,33

Karbohidrat (g) 63,6 Vitamin C (mg) 0

Ca (mg) 9

Bagian yang kaya akan karbohidrat adalah bagian biji. Sebagian besar karbohidrat berada pada endospermium. Kandungan karbohidrat dapat mencapai 80% dari seluruh bahan kering biji. Karbohidrat dalam bent berupa campuran atau seluruh patinya merupakan amilopektin.

2.1.2 Manfaat Jagung

Tanaman jagung sangat bermanfaat bagi kehidupan manusia dan hewan. Di Indonesia, jagung merupakan komoditi tanaman pangan kedua terpenting setelah padi. Di daerah Madura, jagung banyak dimanfaatkan sebagai makanan pokok.Akhir-akhir ini tanaman jagung semakin meningkat penggunaannya. Tanaman jagung banyak sekali gunanya, sebab hampir seluruh bagian tanaman dapat dimanfaatkan untuk berbagai macam keperluan antara lain:

• Batang dan daun muda: pakan ternak

• Batang dan daun tua (setelah panen): pupuk hijau atau kompos

• Batang dan daun kering: kayu bakar

• Batang jagung: lanjaran (turus)

• Batang jagung: pulp (bahan kertas)

• Buah jagung muda (putren, Jw): sayuran, bergedel, bakwan, sambel goreng

21 • Biji jagung tua: pengganti nasi, marning, brondong, roti jagung, tepung,

bihun, bahan campuran kopi bubuk, biskuit, kue kering, pakan ternak, bahan baku industri bir, industri farmasi, dekstrin, perekat, industri tekstil.

Jadi selain sebagai sumber karbohidrat, jagung juga ditanam sebagai ternak (hijauan maupun tongkolnya), diambil minyaknya (dari biji), dibuat tepung (dari biji, dikenal dengan istilah tepung jagung atau maizena), dan bahan baku industri (dari tepung biji dan tepung tongkolnya).

Disamping itu beberapa penelitian menunjukkan bahwa kandungan senyawa kimia yang terdapat dalam jagung sangat bermanfaat bagi kesehatan, antara lain :

a. Zat Gizi Pemberi Energi atau Zat Gizi Energitika

Zat pemberi gizi terdiri dari karbohidrat, lemak dan protein. Ketiga zat ini dalam proses oksidasi di dalam tubuh menghasilkan energi dalam bentuk panas. Tubuh akan mengubah panas menjadi energi gerak atau mekanis. Energi yang dihasilkan dinyatakan dalam satuan kalori. Energi ini diubah oleh tubuh menjadi tenaga untuk aktivitas otot.

b. Zat Gizi Pembentuk Sel Jaringan Tubuh atau Plastika

Zat gizi pembentuk sel jaringan tubuh terdiri dari protein, berbagai mineral, dan air. Meskipun protein termasuk juga kelompok energitika, fungsi pokoknya adalah untuk membentuk sel jaringan tubuh.

c. Zat Gizi Pengatur Fungsi dan Reaksi Biokimia di dalam Tubuh atau Zat Gizi Stimulansia

Zat gizi ini berupa berbagai macam vitamin. Fungsi vitamin mirip dengan fungsi hormon. Perbedaannya, hormon dibuat di dalam tubuh, sedangkan vitamin harus diambil dari makanan.

Dalam jagung kaya akan energi, vitamin, bahkan mineral. Kandungan zat-zat tersebut dapat dimanfaatkan untuk membangun sel-sel otot dan tulang, membangun sel-sel otak dan sistem saraf, mencegah sembelit menurunkan resiko terkena kanker dan mencegah gigi berlubang. Serat jagungnya membantu melancarkanpencernaan(Yulius, 2008).

2.1.3 Jagung manis

Jagung manis ( sweet corn) merupakan komoditas palawija dan termasuk dalam keluarga (family) rumput-rumputan (Gramineae) genus Zea dan spesies Zea mays saccharata. Jagung manis memiliki ciri-ciri endosperm berwarna bening, kulit biji tipis, kandungan pati sedikit, pada waktu masak biji berkerut. Produk utama jagung manis adalah buah/ tongkolnya, biji jagung manis mempunyai bentuk, warna dan kandungan endosperm yang bervariasi tergantung pada jenisnya, bijijagung manis terdiri atas tiga bagian utama yaitu kulit biji (seed coat), endosperm dan embrio (Koswara, 2009).

Jagung manis dikenal dengan nama sweetcorn banyak dikembangkan di Indonesia. Jagung manis banyak dikonsumsi karena memiliki rasa yang lebih manis, aroma lebih harum, dan mengandung gula sukrosa serta rendah lemak sehingga baik dikonsumsi bagi penderita diabetes. Jagung manis memberikan keuntungan relatife tinggi bila dibudidayakan dengan baik. Selain bagian biji, bagian lain dari tanaman jagung manis memiliki nilai ekonomis diantaranya batang dan daun muda untuk pakan ternak, batang dan daun tua (setelah panen) untuk pupuk hijau/kompos, batang dan daun kering sebagai bahan bakar sebagai pengganti kayu bakar, buah jagung muda untuk sayuran,perkedel, bakwan dan berbagai macam olahan makanan lainnya. Umur produksi jagung manis lebih singkat (genjah) sehingga dapat menguntungkan dari sisi waktu (Ayunda, 2014)

2.1.4 Tongkol Jagung

Tongkol jagung merupakan limbah tanaman yang setelah diambil bijinya tongkol jagung tersebut umumnya dibuang begitu saja, sehingga hanya akan meningkatkan jumlah sampah (Hidajati,2006). Tongkol jagung muda dan biji jagung merupakan sumber karbohidrat potensial untuk dijadikan bahan pangan, sayuran, dan bahan baku sebagai industri makanan. Kandungan kimia jagung terdiri atas air 13,5%, protein 10%, lemak 4%, karbohidrat 61%, gula 1,4%, pentosan 6%, serat kasar 2,3%, abu 1,45%, dan zat-zat lain 0,4% (Rukmana,1997).

23

Tongkol jagung adalah tempat pembentukan lembaga dan gudang penyimpanan makanan untuk pertumbuhan biji.Jagung mengandung kurang lebih 30% tongkol jagung sedangkan sisanya adalah kulit dan biji. Tongkol jagung mengandung xylan 31,1%, selulosa 34,3%, lignin 17,7%, dan abu 16,9% (Horiuchi, 2013). Komposisi kimia tersebut membuat tongkol jagung dapat digunakan sebagai sumber energy, bahan pakan ternak, dan sebagai sumber karbon bagi pertumbuhan mikroorganisme (Shofiyanto, 2008).

Karakteristik kimia dan fisika dari tongkol jagung sangat cocok untuk pembuatan tenaga alternatif (bioetanol), kadar senyawa kompleks lignin dalam tongkol jagung adalah 6,7-13,9%, untuk hemiselulosa 39,8% , dan selulosa 32,3-45,6%. Selulosa hampir tidak pernah ditemui dalam keadaan murni , melainkan selalu berikatan dengan bahan lain yaitu lignin dan hemiselulose. Garrote et al.,2002 dalam Shofiyanto, 2008), menyatakan bahwa limbah buah jagung yaitu tongkol jagung, dapat dimanfaatkan sebagai bahan baku industri dengan proses biomass refening berdasarkan sparasi fraksifraksi kimianya. Menurut Koswara (1991), tongkol jagung adalah tempat pembentukan lembaga dan gudang penyimpanan makanan untuk pertumbuhan biji. Jagung mengandung kurang lebih 30 % tongkol jagung sedangkan sisanya adalah kulit dan biji. Menurut Irawadi, 1990 (pada Shofiyanto, 2008) limbah pertanian (termasuk tongkol jagung), mengandung selulosa (40-60%), hemiselulosa (20-30%) dan lignin (15-30%). Komposisi kimia tersebut membuat tongkol jagung dapat digunakan sebagai sumber energi, bahan pakan ternak dan sebagai sumber karbon bagi pertumbuhan mikroorganisme. Sumber : Huda, 2007 dalam Shofiyanto, 2008

2.2 Karbohidrat

Karbohidrat merupakan bahan yang banyak terdapat dalam makanan, dan didalam tubuh mengalami perubahan atau metabolisme. Hasil metabolisme karbohidrat antara lain glukosa yang terdapat dalam darah, sedangkan glikogen adalah karbohidrat yang disintesis dalam hati dan digunakan oleh sel-sel pada jaringan otot sebagai sumber energi. Jadi ada bermacam-macam senyawa yang termasuk

dalam golongan karbohidrat ini.Dari contoh-contoh tadi kita mengetahui bahwa amilum atau pati, selulosa, glikogen, gula, atau sukrosa dan glukosa merupakan beberapa senyawa karborhidrat yang terpenting dalam kehidupan.

Molekul karbohidrat terdiri atas atom-atom karbon, hidrogen dan oksigen.Jumlah atom hidrogen dan oksigen merupakan perbandingan 2:1 seperti molekul air.Sebagai contoh molekul glukosa mempunyai rumus kimia C12H22O11.

Pada glukosa tampak bahwa jumlah atom hydrogen berbanding jumlah atom oksigen ialah 12:6 atau 2:1, sedangkan pada sukrosa 22:11 atau 2:1. Dengan demikian dahulu orang berkesimpulan adanya air dalam karbohidrat, yang berasal dari “karbon” yang berarti mengandung unsur karbon dan “hidrat” yang berarti air. (Poedjiadi, A. 1994)

Beberapa turunan molekul karbohidrat yang ada dan dapat dibentuk dari pengurangan.Sebagai contoh, jika ada molekul yang mempunyai oksigen yang jumlahnya lebih sedikit lalu kita katakana ini sebagai deoksi karbohidrat, dan yang paling banyak dikenal adalah deoksiribosa yang komponen utamanya yaitu deoksiribonukleat (DNA).Gula berbeda dari D-ribosa yang didalamnya terdapat golongan hidroksil yang diganti oleh atom hidrogen (penghilangan satu oksigen).

Gula alkohol dibentuk ketika golongan karbonil direduksi menjadi golongan hidroksil.Gula alkohol biasanya digunakan sebagai pengganti makanan. Untuk alasan ini banyak produk seperti permen karet yang manis mengandung gula alkohol. Yang paling penting kegunaan dari alkohol adalah dalam pembuatan makanan untuk orang diabetes.Gula alkohol diserap diusus halus yang menghasilkan perubahan kecil pada tingkat gula darah.Selain itu, gula alkohol diserap lalu diekskresikan ke urin dari pada untuk metabolisme (Walker, S. 2008).

2.2.1 Selulosa

Selulosa adalah polimer glukosa yang berbentuk rantai linier dan dihubungkan

25

kristalin dan tidak mudah larut. Selulosa tidak mudah didegradasi secara kimia maupun mekanis. Di alam, biasanya selulosa berasosiasi dengan polisakarida lain seperti hemiselulosa atau lignin membentuk kerangka utama dinding sel tumbuhan (Holtzapple et.al 2003).

Berdasarkan struktur kimia, selulosa termasuk polimer-polimer alam paling sederhana dalam artian bahwa selulosa terdiri dari unit ulang tunggal D-glukosa yang terikat melalui karbon 1 dan 4 oleh ikatan-ikatan β. Selulosa banyak ditemukan dialam yang merupakan konstituen utama dari dinding sel tumbuh-tumbuhan dan rata-rata menduduki sekitar 50% dalam kayu (Stevens, 2007). Selulosa (C6H10O5)n adalah polisakarida yang merupakan pembentuk sel-sel kayu

hampir 50%. Kertas saring dan kapas hamper merupakan selulosa yang murni. Berat molekul selulosa kira-kira 300.000 (Sastrohamidjojo, 2005).

Unit penyusun (building block) selulosa adalah selobiosa karena unit keterulangan dalam molekul selulosa adalah 2 unit gula (D-glukosa). Selulosa adalah senyawa yang tidak larut di dalam air dan ditemukan pada dinding sel tumbuhan terutama pada tangkai, batang, dahan, dan semua bagian berkayu dari jaringan tumbuhan. Selulosa merupakan polisakarida struktural yang berfungsi untuk memberikan perlindungan, bentuk, dan penyangga terhadap sel, dan jaringan (Lehninger, 1993).

Selulosa memiliki struktur yang unik karena kecenderungannya membentuk ikatan hidrogen yang kuat. Ikatan hidrogen intramolekular terbentuk antara: (1) gugus hidroksil C3 pada unit glukosa dan atom O cincin piranosa yang terdapat pada unit glukosa terdekat, (2) gugus hidroksil pada C2 dan atom O pada C6 unit glukosa tetangganya. Ikatan hidrogen antarmolekul terbentuk antara gugus hidroksil C6 dan atom O pada C3 di sepanjang sumbu b (Gambar 2.2.1). Dengan adanya ikatan hidrogen serta gaya van der Waals yang terbentuk, maka struktur selulosa dapat tersusun secara teratur dan membentuk daerah kristalin. Di samping itu, juga terbentuk rangkaian struktur yang tidak tersusun secara teratur yang akan membentuk daerah nonkristalin atau amorf. Semakin tinggi packing

density-nya maka selulosa akan berbentuk kristal, sedangkan semakin rendah packing density maka selulosa akan berbentuk amorf. Derajat kristalinitas selulosa dipengaruhi oleh sumber dan perlakuan yang diberikan. Rantai-rantai selulosa akan bergabung menjadi satu kesatuan membentuk mikrofibril, bagian kristalin akan bergabung dengan bagian nonkristalin. Mikrofibril-mikrofibril akan bergabung membentuk fibril, selanjutnya gabungan fibril akan membentuk serat (Klemm, 1998).

Gambar 2.2 Struktur Selulosa

Berdasarkan derajat polimerisasi dan kelarutan dalam senyawa natrium hidroksida (NaOH) 17,5%, selulosa dapat dibedakan atas tiga jenis yaitu :

1. Selulosa α (Alpha Cellulose) adalah selulosa berantai panjang, tidak larut dalam larutan NaOH 17,5% atau larutan basa kuat dengan derajat polimerisasi 600 - 1500. Selulosa α dipakai sebagai penduga dan atau penentu tingkat

kemurnian selulosa. Selulosa α merupakan kualitas selulosa yang paling tinggi

(murni). Selulosa α > 92% memenuhi syarat untuk digunakan sebagai bahan baku utama pembuatan propelan dan atau bahan peledak, sedangkan selulosa kualitas dibawahnya digunakan sebagai bahan baku pada industri kertas dan industri sandang/kain. Semakin tinggi kadar alfa selulosa, maka semakin baik mutu bahannya (Nuringtyas, 2010)

2. Selulosa β (Betha Cellulose) adalah selulosa berantai pendek, larut dalam larutan NaOH 17,5% atau basa kuat dengan derajat polimerisasi 15 - 90, dapat mengendap bila dinetralkan

3. Selulosa γ (Gamma cellulose) adalah sama dengan selulosa β, tetapi derajat

27

yang terdapat dalam daerahdaerah amorf sangat mudah dicapai dan mudah bereaksi, sedangkan gugus-gugus 9 hidroksil yang terdapat dalam daerah-daerah kristalin dengan berkas yang rapat dan ikatan antar rantai yang kuat mungkin tidak dapat dicapai sama sekali. Pembengkakan awal selulosa diperlukan baik dalam eterifikasi (alkali) maupun dalam esterfikasi (asam) (Sjostrom 1995).

Campuran senyawa lain yang terdapat bersama dengan selulosa yaitu hemiselulosa. Hemiselulosa adalah polisakarida kompleks nonselulosa dan nonpati yang terdapat dalam banyak jaringan tumbuhan.Hemiselulosa mengacu kepada polisakarida nonpati yang tidak larut dalam air.Hemiselulosa tidak berperan dalam biosintesis selulosa tetapi dibuat tersendiri dalam tumbuhan sebagai komponen struktur dinding sel. Hemiselulosa dikelompokkan berdasarkan kandungan gulanya (Deman, 1997).

2.2.2 Glukosa

Glukosa adalah suatu aldoheksosa dan sering disebut dekstrosa karena mempunyai sifat dapat memutar cahaya terpolarisasi kearah kanan.Didalam, glukosa terdapat dalam buah-buahan dan madu lebah.Dalam manusia normal mengandung glukosa dalam jumlah atau konsentrasi yang tetap, yaitu antara 70-100 mg tiap 70-100 mL darah. Glukosa darah ini bertambah setelah kita makan makanan sumber karbohidrat, namun kira-kira 2 jam setelah itu, jumlah glukosa darah akan kembali pada keadaan semula. Pada orang yang menderita diabetes mellitus atau kencing manis, jumlah glukosa lebih dari 130 mg per 100 mL darah.

Dalam alam glukosa dihasilkan dari reaksi antara karbondioksida dan air dengan bantuan sinar matahari dan klorofil dalam daun. Proses ini disebut fotosintesis dan glukosa yang terbentuk terus digunakan untuk pembentukan amilum atau selulosa

6CO2 + 6H2O Sinar matahari C6H12O6 + 6O2

Klorofil

Sebagian besar monosakarida dikenal sebagai heksosa, karena terdiri atas 6-rantai atau cincin karbon.Atom-atom hidrogen dan oksigen terikat pada rantai atau cincin ini secara terpisah atau sebagai gugus hidroksil (OH).Ada tiga jenis heksosa yang penting dalam ilmu gizi, yaitu glukosa, fruktosa, dan galaktosa. Ketiga macam monosakarida ini mengandung jenis dan jumlah yang sama, yaitu 6 atom karbon, 12 atom hydrogen, dan 6 atom oksigen. Perbedaannya hanya terletak pada cara penyusunan atom hydrogen dan oksigen disekitar atom-atom karbon. Perbedaan dalam susunan atom-atom inilah yang menyebabkan perbedaan dalam tingkat kemanisan, daya larut, dan sifat lain ketiga monosakarida tersebut. monosakarida yang terdapat di alam pada umumnya terdapat dalam bentuk isomer dekstro (D). Gugus hidroksil ada karbon nomor 2 terletak disebelah kanan.Struktur kimianya dapat berupa struktur terbuka atau struktur cincin (Poedjiadi, A.1994).

Gambar 2.3 Struktur Glukosa

2.3 Hidrolisis

Hidrolisis adalah suatu proses antara reaktan dengan H2O agar suatu senyawa

pecah dan terurai. Beberapa cara hidrolisis selulosa yaitu hidrolisis enzimatis, hidrolisis asam encer dan hidrolisis asam pekat. Hidrolisis enzimatis adalah hidrolisis yang menggunakan enzim.Hidrolisis asam encer menggunakan konsentrasi asam yang rendah dan suhu yang tinggi.Sedangkan hidrolisis asam pekat menggunakan konsentrasi asam yang tinggi (Artati, E.K, 2010).

29

Hidrolisis adalah salah satu tahapan pembuatan bioetanol berbahan baku lignoselulosa. Hidrolisis bertujuan untuk memecah selulosa dan hemiselulosa menjadi monosakarida (glukosa dan xylosa) yang selanjutnya akan difermentasi menjadi etanol. Secara umum teknik hidrolisis dibagi menjadi dua, yaitu : hidrolisis berbasis asam dan hidrolisis dengan enzim.

Didalam metode hidrolisis asam, biomassa lignoselulosa dipaparkan dengan asam pada suhu dan tekanan tertentu selama waktu tertentu, dan menghasilkan monomer gula dari polimer selulosa dan hemiselulosa. Beberapa asam yang umum digunakan untuk hidrolisis asam antara lain adalah asam sulfat (H2SO4), asam perklorat, dan HCl. Asam sulfat merupakan asam yang paling

banyak diteliti dan dimanfaatkan untuk hidrolisis asam pekat dan hidrolisis asam encer (Taherzadeh & Karimi. 2007).

Hidrolisis selulosa lengkap dengan HCl 30%, hanya menghasilkan D-glukosa.Disakarida yang terisolasi dari selulosa yang terhidrolisis sebagian adalah selobiosa, yang dapat dihidrolisis lebih lanjut menjadi D-glukosa dengan suatu katalis asam atau dengan emulsion enzim.Selulosa sendiri tidak mempunyai karbon hemiasetal-selulosa sehingga tidak dapat mengalami mutarotasi atau dioksidasi oleh reagensia seperti Tollens (Fessenden, 1986).

Selulosa Selobiosa Glukosa

Hidrolisis dalam suasana asam, yang menghasilkan pemecahan ikatan glikosidik berlangsung dalam tiga tahap.Tahap pertama, proton yang bertindak sebagai katalisator asam berinteraksi cepat dengan oksigen glikosida yang menghubungkan dua unit gula (I), membentuk asam konjugat (II).Langkah ini diikuti dengan pemecahan yang lambat dari ikatan C-O, yang menghasilkan zat antara kation karbonium siklik (III).Protonisasi dapat juga terjadi pada oksigen cincin (II), menghasilkan pembukaan cincin dan kation karbonium nonsiklik (III).Tidak ada kepastian ion karbonium mana yang paling mungkin terbesar pada

kation siklik. Akhirnya kation karbonium mulai mengadisi molekul air dengan cepat, membentuk hasil akhir yang stabil dan melepaskan proton (Torget, 2003)

Gambar 2.4 Proses Pemisahan Selulosa Menjadi Glukosa

2.4 Analisa Kualitatif dan Kuantitatif Gula Pereduksi 2.4.1 Analisa Kualitatif Gula pereduksi

Beberapa cara untuk mengetahui adanya gula pereduksi dalam suatu bahan antara lain:

a. Uji Molisch

Karbohidrat oleh asam sulfat pekat akan dihidrolisis menjadi monosakarida dan selanjutnya monosakarida mengalami dehidrasi oleh asam sulfat menjadi furfural

31

atau hidroksi metal furfural. Senyawa-senyawa ini dengan alfa naftol akan berkondensasi membentuk senyawa kompleks yang berwarna ungu.

b. Uji Iodin

Karbohidrat golongan polisakarida akan memberikan reaksi dengan larutan iodin dan memberikan warna spesifik bergantung pada jenis karbohidratnya. Amilosa dengan iodin akan berwarna biru, amilopektin dengan iodin akan berwarna merah violet, glikogen maupun dextrin dengan iodin akan berwarna merah coklat.

c. Uji Pembentukan Osason

Aldosa ataupun ketosa dengan fenilhidrasin dan dipanaskan akan membentuk hidrason atau osason. Reaksi antara senyawaan tersebut merupakan reaksi oksido-reduksi, atom C yang mengalami reaksi adalah atom C nomor satu dan dua dari aldosa atau ketosa. Fruktosa dan glukosa menunjukkan osason yang sama.

d. Uji Fehling

Larutan fehling yang terdiri dari campuran kupri sulfat, Na-K-tartrat dan natrium hidroksida dengan gula reduksi dan dipanaskan akan terbentuk endapan berwarna hijau, kuning orange atau merah tergantung dari macam gula reduksinya (Sudarmadji, 1987).

e. Uji Benedict

Pereaksi benedict berupa larutan yang mengandung kupri sulfat, natrium karbonat, dan natrium sitrat.Glukosa dapat mereduksi ion Cu++ dari kupri sulfat menjadi ion Cu + yang kemudian mengendap sebagai Cu2O adanya natrium karbonat dan natrium sitrat membuat pereaksi benedict bersifat basa lemah.Endapan yang terbentuk dapat berwarna hijau, kuning, atau merah bata. Warna endapan ini tergantung pada konsentrasi karbohidrat yang diperiksa (Poedjiadi,1994).

2.4.2 Analisa Kuantitatif Gula pereduksi

Penentuan karbohidrat yang termasuk polisakarida maupun oligosakarida memerlukan perlakuan pendahuluan yaitu hidrolisis terlebih dahulu sehingga diperoleh monosakarida.Untuk keperluan ini bahan dihidrolisis dengan asam atau

enzim pada suatu keadaan tertentu. Beberapa cara analisis kuantitatif monosakarida antara lain :

a. Metode Luff Schoorl

Pada penentuan gula secara Luff Schoorl, yang ditentukan adalah kuprioksida dalam larutan sebelum direaksikan dengan gula reduksi (titrasi Blanko) dan sesudah direaksikan dengan sampel gula reduksi (titrasi sampel).Penentuannya dengan titrasi menggunakan Na-tiosulfat.Selisih titrasi blanko dengan titrasi sampel equivalent dengan kuprooksida yang terbentuk dan juga equivalent dengan jumlah gula reduksi yang ada dalam bahan atau larutan.

b. Metode Munson-Walker

Penentuan gula cara ini adalah dengan menentukan banyaknya kuprooksida yang terbentuk dengan cara penimbangan atau dengan melarutkan kembali dengan asam nitrat kemudian menitrasi dengan tiosulfat. Jumlah kuprooksida yang terbentuk equivalent dengan banyaknya gula reduksi yang ada dalam larutan dan telah disediakan dalam bentuk tabel hammon, yakni hubungan antara banyaknya kuprooksida dengan gula reduksi.

c. Metode Lane-Eynon

Penentuan gula cara ini dengan menitrasi reagen soxhlet (larutan CuSO4, K-N-tartrat) dengan larutan gula yang diselidiki. Banyaknya larutan sampel yang dibutuhkan untuk menitrasi reagen soxhlet dapat diketahui banyaknya gula yang ada dengan melihat pada tabel Lane-Eynon (Sudarmadji, 1987)

d. Metode Nelson-Somogyi

Metode ini dapat digunakan untuk mengukur kadar gula reduksi dengan menggunakan reaksi tembaga arsenomolibdat. Kupri mula-mula direduksi menjadi bentuk kupro dengan pemanasan larutan gula.Kupro yang terbentuk berupa endapan selanjutnya dilarutkan dengan arsenomolibdat menjadi molybdenum berwarna biru yang menunjukan konsentrasi gula.Dengan membandingkan terhadap larutan standart, konsentrasi gula dalam sampel dapat

33

ditentukan.Reaksi warna yang terbentuk dapat menentukan konsentrasi gula dalam sampel dengan mengukur absorbansinya (Sudarmadji, 1987).

2.5 Fermentasi

Fermentasi berasal dari bahasa latin ferfere yang artinya mendidihkan, yaitu berdasarkan ilmu kimia terbentuknya gas-gas dari suatu cairan kimia yang pengertiannya berbeda dengan air mendidih. Gas yang terbentuk tersebut di antaranya karbondioksida (CO2) (Afrianti, H. L.,2004). Fermentasi adalah proses

produksi energi dalam sel dalam kondisi anaerob (tanpa oksigen). Secara umum, fermentasi adalah salah satu bentuk respirasi anaerobik, akan tetapi definisi yang lebih jelas mengatakan bahwa fermentasi diartikan sebagai respirasi dalam lingkungan anaerobik dengan tanpa akseptor electron eksternal (Darmanto, 2006).

Fermentasi juga dapat diartikan sebagai perubahan gradual oleh enzim, bakteri, khamir dan jamur. Contoh fermentasi yang adadi kehidupan sehari – hari antara lain pengasaman susu, perubahan gula menjadi alkohol serta oksidasi senyawa nitrogen organic (Hidayat, et al., 2006).

Fermentasi merupakan suatu cara untuk mengubah substrat menjadi produk tertentu yang dikehendaki dengan mengutamakan bantuan mikroba. Produk-produk tersebut biasanya dimanfaatkan sebagai minuman atau makanan.Fermentasi merupakan suatu cara yang telah dikenal dan digunakan sejak zaman kuno. Sebagai suatu proses fermentasi memerlukan :

1. Mikroba inokulum

2. Tempat (wadah) yang menjamin proses fermentasi berlangsung dengan optimal.

3. Substrat sebagai tempat tumbuh (medium) dan sumber nutrisi bagi mikroba (Waites, 2001).

Pada dasarnya fermentasi dapat langsung menggunakan enzim tetapi sampai saat ini, industri fermentasi yang besar-besar masih memanfaatkan mikroorganisme, antara lain karena cara ini jauh lebih murah dan mudah. Mikroba yang banyak digunakan dalam proses fermentasi diantaranya adalah khamir, kapang dan bakteri. Kegiatan demikian akan erat hubungannya dengan teknologi microbial karena selain diperlukan galur-galur yang unggul alami dapat pula dilakukan mutasi-mutasi induk sampai kepada rekayasa genetik. Istilah yang banyak dipakai adalah “Bioteknologi Mikrobial” yang pada dasarnya dapat dibagi atas dua fase, yaitu :

1. Teknologi mikrobial tradisional yaitu teknologi yang menggunakan metode-metode yang telah berkembang lama yaitu seleksi alami serta modifikasi proses untuk memperoleh hasil maksimal.

2. Teknologi microbial dengan rekayasa organisme, antara lain dengan menggunakan gen-gen asing yang disisipkan pada gen mikroba. Disini umumnya disebut rekayasa genetik. Upaya tersebut selain bertujuan untuk mendapatkan strain atau mutan atau galur yang unggul tetapi dapat pula dikultivasi secara besar-besaran (Muljono, J.1992).

Semua mikroorganisme membutuhkan air, sumber energi, karbon, nitrogen, elemen-elemen mineral, vitamin dan O2 (jika aerobic). Medium untuk

skala besar harus menggunakan sumber-sumber nutrien untuk menciptakan sebuah medium yang memenuhi kriteria sebagai berikut :

1. Menghasilkan yield maksimum dari produk atau biomass pergram substrat yang digunakan.

2. Menghasilkan konsentrasi maksimum dari produk atau biomassa. 3. Mengijinkan laju maksimum dari pembentukan produk

4. Yield minimum dari produk yang tidak diinginkan

5. Murah, kualitas yang konsisten dan tersedia sepanjang tahun

6. Menimbulkan masalah-masalah yang minimal terutama pada aerasi, agitasi, ekstraksi, purifikasi, dan pengolahan limbah (Riadi, L.2007)

35 2.6 Ragi Roti dan Ragi Tape

2.6.1 Ragi Roti

Penemu Yeast (ragi roti) pertama kali adalah Louis Pasteaur pada tahun 1872. Bibit yeast yang terbagus dalam buah anggur dan apel serta pada akar pohon tersebut.

Jenis-jenis ragi roti :

a. Fresh Yeast, merupakan jenis ragi yang pertama kali ditemukan, berbentuk cair sehingga dalam penyimpanan memerlukan pembekuan sering disebut compressed yeast.

b. Dry Yeast, merupakan jenis ragi yang kering berbentuk butiran-butiran sering disebut dehydrated yeast.

c. Instant Yeast, merupakan ragi yang dibentuk dalam bentuk tepung/powder.

Cara pemakaian dari ragi tersebut berbeda-beda yaitu :

a. Fresh Yeast sebelum dicampurkan dengan bahan-bahan lain harus dicairkan terlebih dahulu

b. Dry Yeast sebelum dicampurkan dengan bahan-bahan lain harus dilarutkan dulu dengan air dan difermentasikan. Instant yeast bisa dicampurkan

c. langsung dengan bahan-bahan lain sehingga menjadi suatu adonan. (Subagio,2007)

2.6.2 Ragi Tape

Starter yang digunakan untuk produksi tapai disebut ragi, yang umumnya berbentuk bulat pipih dengan diameter 4-6 cm dan ketebalan 0,5 cm. tidak diperlukan peralatan khusus untuk produksi ragi, tetapi formulasi bahan yang digunakan pada umumnya tetap menjadi rahasia setiap pengusaha ragi.

Tepung beras yang bersih dicampur dengan air untuk membetuk pasta dan dibentuk pipih dengan tangan, kemudian diletakkan diatas nyiru yang dilambari merang dan ditutup dengan kain saring. Organismeakan tumbuh secara alami pada

pasta ini pada suhu ruang dalam waktu 2-5 hari. Beberapa pengusaha menambahkan rempah-rempah atau bumbu untuk mendukung pertumbuhan mikroorganisme yang diharapkan. Penambahan sari tebu juga dilakukan untuk menambah kadar gula.

Ragi dipanen setelah 2-5 hari, tergantung dari suhu dan kelembaban. Produk akhir akan berbentuk pipih kering dan dapat disimpan dalam waktu yang lama. Tidak ada faktor lingkungan yang dikendalikan.Mikroorganisme yang diharapkan maupun kontaminan dapat tumbuh bersama-sama.Pada lingkungan pabrik lagi, mikroflora yang ada telah didominasi mikrobia ragi. Namun demikian pada ragi yang dibuat pada musim hujan akan dapat dijumpai Mucor sp dan Rhizopus sp dalam jumlah lebih banyak dan membutuhkan waktu pengeringan ynag lebih lama.

Jika pasta tetap basah, mikroorganisme tumbuh dan menggandakan diri. Jumlah kapang pada ragi berkisar dari 8x107 sampai 3x108/g, khamir 3x106 sampai 3x107/g dan bakteri kurang dari 105/g. organism yang menghasilkan tapai dengan aroma baik adalah gabungan dari Amylomyces rouxii, Endomycopsis fibuliger dan Hansenula anoma (Hidayat, N. 2006).

2.7 Faktor-faktor yang Mempengaruhi Kehidupan Ragi

Ada berbagai faktor yang mempengaruhi ragi, yaitu sebagai berikut: 1. Nutrisi (zat gizi)

Dalam kegiatan khamir memerlukan penambahan nitrisi untuk pertumbuhan dan perkembangbiakan, yaitu:

a. Unsur C, ada faktor karbohidrat.

b. Unsur N, dengan penambahan pupuk yang mengandung nitrogen, misalnya ZA, urea, ammonia dan sebagainya.

c. Unsur P, dengan penambahan pupuk fosfat, missal NPK, TSP, DSP dan sebagainya.

d. Mineral-mineral. e. Vitamin.

37

2. Keasaman (pH)

Untuk fermentasi alkohol, khamir memerlukan media dengan suasana asam, yaitu antar pH 4,8-5,0. Pengaturan pH dapat dilakukan dengan penambahan asam sulfat jika substratnya alkalis atau dengan natrium bikarbonat jika substratnya asam.

3. Suhu

Suhu optimum untuk pertumbuhan dan perkembangbiakan adalah 28-30oC.Pada waktu fermentasi terjadi kenaikan panas, karena reaksinya eksoterm.Untuk mencegah agar suhu fermentasi tidak naik, perlu pendinginan agar dipertahankan tetap 26-30oC.

4. Udara

5. Fermetasi alkohol berlangsung secara anaerobik (tanpa udara). Namun demikian udara diperlukan pada proses pembibitan sebelum fermentasi untuk perkembangan khamir tersebut (Hidayat, N., 2006).

2.8 Bioetanol

Bioetanol merupakan etanol (C2H5OH) yang dapat dibuat dari substrat yang

mengandung karbohidrat (turunan gula, pati dan selulosa). Salah satu bahan bakuyang sering digunakan untuk pembuatan bioetanol adalah bahan baku yang mengandung pati sedangkan jenis tanaman yang digunakan untuk bahan baku umumnya berasal dari kelompok tanaman pangan utama seperti singkong, jagung, gandum, kentang dan ubi jalar (Setiasih.A., 2011).

Bioetanol adalah etanol yang dibuat dari biomassa yang mengandung komponen pati atau selulosa, seperti singkong dan tetes tebu. Dalam dunia industri, etanol umumnya digunakan sebagai bahan baku industri, etanolumumnya digunakan sebagai bahan baku industri turunan alcohol, campuran untuk minuman keras (seperti sake atau gin), serta baku farmasi dan kosmetika. Berdasarkan kadar alkoholnya, etanol menjadi tiga bagian sebagai berikut :

• Bagian industri dengan kadar alkohol 90-94%

• Netral dengan 96-99,5%, umumnya digunakan untuk minuman keras atau bahan baku farmasi.

• Bagian bahan bakar dengan kadar alkohol diatas 99,5% (Hambali,E.2007). Untuk membentuk bioetanol maka akan terjadi suatu reaksi yang disebut glikolisis, dimana glikolisis itu sendiri adalah reaksi anaerob yang terdiri atas serangkaian reaksi yang mengubah glukosa menjadi asam laktat (Poedjadi, A., 2006).

Ketika harga BBM merangkak semakin tinggi, bioetanol diharapkan dapat dimanfaatkan sebaagai bahan bakar pensubstitusi BBM untuk motor bensin. Sebagai bahan pensubstitusi bensin, bioetanol dapat diaplikasikan dalam bentuk bauran dengan minyak bensin (EXX), misalnya 10% etanol dicampur dengan 90% bensin (gasohol E10) atau digunakan 100% (E100) sebagai bahan bakar. Penggunaan E100 membutuhkan modifikasi mesin mobil, seperti halnya di brasil.Brasil merupakan salah satu Negara yang telah sukses mengembangkan bioetanol sebagai bahan bakar alternatif pensubstitusi bensin.

Bioetanol diperoleh dari hasil yang mengandung gula.Tahap inti produksi bioetanol adalah fermentasi gula, baik yang berupa glukosa, sukrosa, maupun fruktosa oleh ragi terutama Saccharomyces sp atau bakteri Zymomonas mobilis.Pada proses ini, gula akan dikonversi menjadi etanol dan gas karbondioksida

C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2

Gula Etanol Karbondioksida (gas)

Bahan baku etanol bisa diperoleh dari berbagai tanaman yang menghasilkan gula (seperti tebu dan molase) dan tepung (seperti jagung, singkong, dan sagu). Pada tahap persiapan, bahan baku berupa padatan harus dikonversi terlebih dahulu menjadi larutan gula sebelum akhirnya difermentasi untuk menghasilkan etanol, sedangkan bahan-bahan yang sudah dalam bentuk

39

larutan gula (seperti molase) dapat langsung difermentasi. Bahan padatan dikenai perlakuan pengecilan ukuran dan tahap pemasakan. Proses pengecilan ukuran dapat dilakukan dengan menggiling bahan (singkong, sagu, jagung) (Hambali,E.2007).

Rikana dan Adam (2000) dalam penelitiannya mengenai pembuatan bioetanol dari singkong secara fermetasi menggunakan ragi tape mendapatkan hasil bahwa semakin banyak ragi yang ditambahkan maka etanol yang dihasilkan juga akan semakin banyak karena dengan semakin banyak ragi yang ditambahkan, maka bakteri yang menguraikan glukosa menjadi etanol akan semakin banyak.

Namun, apabila ragi yang ditambahkan terlalu banyak maka hasil bioetanol yang dihasilkan akan cenderung turun. Hal ini disebabkan adanya ragi yang mati saat proses fermentasi berlangsung. Ini ditandai dengan ditemukannya serbuk putih kekuningan pada hasil akhir fermentasi sehingga mikroba yang berperan dalam fermentasi ini pun menjadi kurang maksimal dalam menghsilkan bioetanol (Rikana, 2000).

Berikut adalah reaksi kimia dan enzimatis yang terjadi selama proses fermentasi. 1. Gula (C6H12O6) ---> asam piruvat (glikolisis) 2. Dekarboksilasi asam piruvat

Asam piruvat ---> asetaldehid + CO2 piruvat dehidrogenase (CH3CHO)

3. Asetaldehid diubah menjadi alkohol (ethanol)

2CH3CHO + 2NADH2 ---> 2C2H5OH (ethanol) + 2NAD Persamaan reaksi tersebut dapat disingkat menjadi:

C6H12O6 ---> 2C2H5OH + 2CO2 + 2NADH2 + Energi

Sebagaimana halnya fermentasi asam laktat, reaksi ini merupakan suatu pemborosan. Sebagian besar dari energi yang terkandung di dalam glukosa masih terdapat di dalam etanol, karena itu etanol sering dipakai sebagai bahan bakar mesin.

13

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Berdasarkan karakteristik fisik dan kimianya, tanaman jagung (Zea mays) memiliki banyak kegunaan, berpotensi sebagai sumber bio energi dan produk samping yang bernilai ekonomis tinggi. Pemanfaatan jagung dan limbahnya sebagai sumber bio energi dengan teknologi konversi energi yang ada saat ini, di antaranya adalah (1) sebagai bahan bakar tungku untuk proses pengeringan atau pemanasan, (2) sebagai bahan bakar padat untuk proses pirolisis dan gasifikasi, (3) sebagai bahan baku pembuatan ethanol dan (4) sebagai bahan baku potential pembuatan biodiesel (Teguh W,2010).

Jagung adalah salah satu jenis tanaman pangan yang tersebar secara merata diseluruh dunia (Widanungrum, 2010). Tongkol jagung merupakan limbah tanaman yang setelah diambil bijinya tersebut umumnya dibuang begitu saja, sehingga hanya akan meningkatkan jumlah sampah. Selama ini limbah tongkol jagung hanya dimanfaatkan untuk pekan ternak dan bahan bakar. Padahal limbah tersebut dapat ditingkatkan kualitasnya menjadi suatu bahan baku kimia yang penting (Hidajati, 2006). Menurut Meryandini (2009) komposisi serat tongkol jagung adalah 23,74% lignin, 65,96% selulosa, dan hemiselulosa 10,82%.

Penggunaan selulosa terbatas karena selulosa tidak dapat dibentuk dengan mudah ke dalam bentuk yang diinginkan dan tidak bisa dilarutkan dalam bahan pelarut yang lebih murah dan lebih umum.Bahan berselulosa selama ini merupakan limbah pertanian yang belum termanfaatkan secara optimal dan jumlahnya cukup melimpah.Selulosa mengandung struktur spesifik yang

cenderung menyusun rantai polimer menjadi padat, struktur yang sangat kristal yang tidak larut air dan tahan terhadap depolimerisasi (Gan, 2014).

Bioetanol adalah etanol yang diproduksi dengan cara fermentasi menggunakan bahan baku hayati yang mengandung karbohidrat (gula,pati atau selulosa). Etanol adalah ethyl alkohol (C2H5OH) yang dapat dibuat dengan cara

sintesis ethylen atau dengan fermentasi glukosa. Etanol berupa cairan yang tidak berwarna yang mempunyai bau yang khas,berat jenisnya pada 15C adalah sebesar 0,7937 dan titik didihnya 78,3C pada tekanan 76 mmHg (Judoamidjojo, M. 1992). Etanol diproduksi melalui hidrasi katalitik dari etilen atau melalui proses fermentasi gula menggunakan ragi Saccharomyces cerevisiae. Beberapa bakteri seperti Zymomonas mobilis juga diketahui memiliki kemampuan untuk melakukan fermentasi dalam memproduksi etanol (Bambang. P, 2007).

Pada penelitian sebelumnya telah dilakukan pemanfaatan selulosa tandan kosong kelapa sawit dalam pembuatan bioetanol secara fermentasi dengan menggunakan ragi tape oleh Nurfadillah (2012). Hasilnya kadar bioetanol tertinggi yang di peroleh adalah 0,99% dengan lama fermentasi optimum dengan konsentrasi ragi 2%.

Pada penelitian yang lainnya telah dilakukan Pengaruh lama fermentasi dan berat ragi roti terhadap kadar bioetanol dari fermentasi glukosa hasil hidrolisis selulosa dari tandan kosong kelapa sawit (Elaeis guineensis jack) dengan HCl 30% oleh Annisa Suri (2012). Hasilnya kadar etanol tertinggi yaitu 7,3922% yang diperoleh pada lama fermentasi 6 hari dan penambahan ragi roti 6 gram.

Berdasarkan uraian diatas maka penulis tertarik untuk melakukan penelitian mengenai Studi Perbandingan Penambahan Variasi Ragi Tape dan Ragi Roti dalam Pembuatan Bioetanol dari Fermentasi Glukosa Hasil Hidrolisis Selulosa Tongkol Jagung Manis (Zea mays l.saccharata).

15

1.2 Permasalahan

Permasalahan dalam penelitian ini adalah

1. Apakah ragi tape dan ragi roti dapat langsung digunakan dalam pembuatan bioetanol dari fermentasi glukosa hasil hidrolisis selulosa tongkol jagung manis tanpa melalui tahap isolasi mikroba saccharomyces cerevisiae.

2. Bagaimana pengaruh penambahan ragi tape dan ragi roti dalam pembuatan bioetanol dari fermentasi glukosa hasil hidrolisis selulosa tongkol jagung manis.

3. Apakah bioetanol yang dihasilkan dari fermentasi glukosa hasil hidrolisis selulosa tongkol jagung manis dapat digunakan sebagai bahan bakar alternative pengganti bahan bakar minyak dan gas.

1.3 Pembatasan Masalah

Dalam penelitian ini masalah dibatasi pada :

1. Bahan baku fermentasi yang digunakan adalah glukosa hasil hidrolisis selulosa tongkol jagung manis, ragi tape dan ragi roti yang diperoleh secara komersil

2. Kadar glukosa ditentukan dengan metode Luft -Schroll 3. Lama fermentasi adalah 5hari

4. Variasi berat ragi roti dan ragi tape adalah 4, 6, 8 gram 5. Kadar biotenol ditentukan dengan metode kromatografi gas.

1.4 Tujuan Penelitian

1. Untuk mengetahui berapa hasil selulosa yang didapatkan dan apakah ragi tape dan ragi roti dapat langsung digunakan dalam pembuatan bioetanol dari fermentasi glukosa hasil hidrolisis selulosa tongkol jagung manis.

2. Untuk mengetahui bagaimana pengaruh penambahan ragi tape dan ragi roti dalam pembuatan bioetanol dari fermentasi glukosa hasil hidrolisis selulosa tongkol jagung manis

3. Untuk mengetahui apakah bioetanol yang dihasilkan dari fermentasi glukosa hasil hidrolisis selulosa tongkol jagung manis dapat digunakan sebagai bahan bakar.

1.5Manfaat Penelitian

Adapun manfaat yang diperoleh dari penelitian ini adalah:

1. Dapat memberikan informasi ilmiah dalam pemanfaatan tongkol jagung manis dalam pembuatan bioetanol dengan menggunakan ragi roti dan ragi tape.

2. Dapat memberikan informasi mengenai konsentrasi glukosa hasil hidrolisis selulosa dari tongkol jagung manis dengan menggunakan HCl 1%

3. Dapat memberikan informasi kadar bioetanol yang dihasilkan untuk penelitian lebih lanjut

1.6Lokasi Penelitian

Penelitian ini dilakukan di laboraturium Biokimia / Kimia Bahan Makanan dan Laboratorium Kimia Dasar FMIPA USU.

1.7Metodologi Percobaan

Penelitian ini adalah eksperimental laboratorium dengan menggunakan tongkol jagung manis dimana metode penelitian dilakukan dengan cara sebagai berikut: Penelitian dilakukan dengan 4 tahapan yaitu:

1. Penyediaan selulosa tongkol jagung manis • Bahan baku adalah tongkol jagung manis

• Proses isolasi selulosa dengan cara delignifikasi tongkol jagung manis 2. Peyediaan glukosa dari hidrolisis selulosa tongkol jagung manis

• Bahan baku adalah selulosa yang diisolasi dari tongkol jagung manis • Proses konversi selulosa tongkol jagung manis menjadi glukosa adalah

17

• Kadar glukosa dianalisa dengan menggunakan metode Lane-Eynon

3. Fermentasi glukosa dari hidrolisis selulosa tongkol jagung manis untuk menghasilkan bioetanol

• Substrat yang digunakan pada fermentasi adalah glukosa hasil hidrolisis selulosa dari tongkol jagung manis

• Mikroba yang digunakan berasal dari ragi roti dan ragi tape

• Kadar bioetanol yang dihasilkan dianalisa dengan menggunakan metode piknometer.

4. Pemurnian bioetanol hasil fermentasi

• Bioetanol dipisahkan dari sisa glukosa dengan menggunakan alat destilasi • Kadar bioetanol hasil pemisah

• an dianalisa dengan menggunakan metode piknometer Adapun variable-variabel dalam penelitian adalah :

1. Variabel bebas adalah variabel yang mempunyai pengaruh terhadap kadar etanol, yaitu:

• Berat Sampel Tongkol Jagung Manis : 75 gram • Berat Ragi Tape dan Roti : 4, 6 dan 8 gram • Lama fermentasi : 5 hari

2. Variabel terikat adalah variabel yang terukur terhadap perubahan perlakuan. Dalam penelitian ini yang menjadi variabel terikat, yaitu:

• Kadar etanol

• Konsentrasi glukosa terhadap fermentasi hasil hidrolisis selulosa tongkol jagung manis

• Selulosa dari tongkol jagung manis

3. Variabel tetap adalah variabel yang dibuat tetap sehingga tidak menyebabkan terjadinya perubahan variabel terikat. Dalam penelitian ini variabel tetap adalah:

• pH fermentasi yaitu pH= 4-4,5 • Temperature fermentasi : 30oC

ABSTRAK

Telah dilakukan Penelitian tentang Studi Perbandingan Penambahan Variasi Ragi Tape dan Ragi Roti dalam Pembuatan Bioetanol dari Fermentasi Glukosa Hasil Hidrolisis Selulosa Tongkol Jagung Manis (Zea mays l. saccharata). Isolasi selulosa dari tongkol jagung manis diperoleh berat 13.81 %. Selulosa dihidrolisis menggunakan HCl 1% dengan lama hidrolisis 120 menit untuk menghasilkan glukosa 2.48% Glukosa yang diperoleh kemudian difermentasikan selama 5 hari dengan variasi ragi roti dan ragi tape sebanyak 4, 6 dan 8 g. hasil analisis kadar etanol paling besar dari ragi roti sebanyak 5.6% dan dari ragi tape sebanyak 3.6% dengan masing-masing berat ragi 8 g. Semakin banyak ragi yang ditambahkan maka etanol akan semakin banyak, tetapi jika ragi tersebut ditambahkan terlalu banyak maka bioetanol yang dihasilkan akan cenderung menurun karena adanya ragi yang mati ketika proses fermentasi sedang berlangsung.

Kata kunci: tongkol jagung, selulosa, hidrolisis, glukosa, bioetanol, ragi roti, ragi tape.

7

ABSTRACT

Research has been done on the Comparative Study of Variation Additions Tape yeast and yeast bread in the Making Ethanol from Cellulose Hydrolysis Fermentation Glucose Results Cob Sweet Corn (Zea mays L. Saccharata). Cellulose insulation on the cob sweet corn gained weight 13.81 %. Cellulose is hydrolyzed using HCl 1% with 120 minutes long hydrolysis to produce glucose 2:48% glucose obtained is then fermented for 5 days with a variety of baker's yeast and yeast tape as much as 4, 6 and 8 g. the results of analysis of most ethanol content of as much as 5.6% of baker's yeast and yeast tape as much as 3.6% by weight of each yeast 8 g. The more yeast is added, the ethanol will be many more, but if the yeast is added too much, the bioethanol produced will tend to decrease because of the yeast dies when the fermentation process is underway.

Keywords: Sweet corn cobs , cellulose hydrolysis, glucose, bioethanol, yeast bread, and yeast tape.

STUDI PERBANDINGAN PENAMBAHAN VARIASI RAGI TAPE DAN RAGI ROTI DALAM PEMBUATAN BIOETANOL DARI

FERMENTASI GLUKOSA HASIL HIDROLISIS SELULOSA TONGKOL JAGUNG MANIS

(Zea Mays L. Saccharata)

SKRIPSI

ACHMAD JULIANDA ROLYS

140822032

DEPARTEMEN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN 2016

2 STUDI PERBANDINGAN PENAMBAHAN VARIASI RAGI TAPE DAN

RAGI ROTI DALAM PEMBUATAN BIOETANOL DARI FERMENTASI GLUKOSA HASIL HIDROLISIS

SELULOSA TONGKOL JAGUNG MANIS (Zea Mays L. Saccharata)

SKRIPSI

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains

ACHMAD JULIANDA ROLYS 140822032

DEPARTEMEN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN 2016

PERSETUJUAN

Judul :STUDI PERBANDINGAN PENAMBAHAN VARIASI RAGI TAPE DAN RAGI ROTI DALAM PEMBUATAN BIOETANOL DARI FERMENTASI GLUKOSA HASIL HIDROLISIS SELULOSA TONGKOL JAGUNG MANIS (ZEA MAYS L.SACCHARATA)

Kategori : SKRIPSI

Nama : ACHMAD JULIANDA ROLLYS

Nomor Induk Mahasiswa : 140822032

Program Studi : SARJANA (S1) KIMIA EKSTENSI

Departement : KIMIA

Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN

ALAM (FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Disetujui di Medan, Mei 2016

Komisi Pembimbing Pembimbing 2

Dr. Emma Zaidar Nst, M.Si NIP : 195509181987012001

Pembimbing 1

Dr. Rumondang Bulan, MS NIP : 195408301985032001 Diketahui/Disetujui Oleh

Departemen Kimia FMIPA USU Ketua,

Dr. Rumondang Bulan, MS NIP : 195408301985032001

4 PERNYATAAN

STUDI PERBANDINGAN PENAMBAHN VARIASI RAGI TAPE DAN RAGI ROTI DALAM PEMBUATAN BIOETANOL DARI

FERMENTASI GLUKOSA HASIL HIDROLISIS SELULOSA TONGKOL JAGUNG MANIS

(ZEA MAYS L.SACCHARATA)

SKRIPSI

Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.

Medan, Mei 2016

ACHMAD JULIANDA ROLLYS 140822032

PENGHARGAAN

Alhamdulillah, segala Puji dan Syukur Penulis ucapkan atas kehadirat Allah SWT yang telah memberikan Rahmat dan karunia-Nya sehingga Penulis dapat menyelesaikan skripsi ini.

Dalam hal ini penulis ucapkan terima kasih dan penghargaan kepada kedua orangtua tercinta, ayahanda Romli Hasan dan Ibunda Listriani yang dengan doa, semangat dan dukungannya yang sangat besar serta selalu mendampingi penulis demi terselesaikannya skripsi ini. Terima kasih kepada adik-adik saya tercinta Wahyu Ramadan dan Yolanda Aulia Safira yang telah memberikan semangat serta membantu penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.

Terima kasih kepada Bapak Dekan FMIPA USU, Bapak/Ibu Wakil Dekan FMIPA USU, ibu Dr. Rumondang Bulan, MS selaku dosen pembimbing I dan Ketua Departemen Kimia dan Ibu Dr. Emma Zaidar Nst, M.Si selaku Dosen pembimbing II, yang telah dengan sabar membantu, mengarahkan dan membimbing Penulis dalam mengerjakan penelitian dan menyelesaikan skripsi ini. Terima kasih juga kepada Bapak Dr. Darwin Yunus, M.S selaku ketua program studi kimia ekstensi dan seluruh staf Dosen pengajar Jurusan Kimia FMIPA USU yang telah banyak memberikan ilmu yang bermanfaat bagi penulis.

Terima kasih kepada sahabat-sahabat penulis Windri, Aisyah, Rido, Adit,azis dan teman-teman jurusan ekstensi kimia FMIPA USU angkatan 2014 atas bantuan dan motivasi yang diberikan dan atas kebersamaannya selama ini. Terima kasih kepada rekan-rekan di Laboratorium Biokimia FMIPA USU yang banyak membantu dan juga terima kasih kepada semua pihak yang tak bisa disebutkan satu-persatu disini yang telah banyak membantu, mendoakan dan menyemangati penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.

Akhirnya Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu Penulis mengharapkan saran dan masukan yang bersifat membangun dari semua pihak demi terciptanya kesempurnaan dari skripsi ini, dan semoga Allah SWT membalas semua kebaikan kita dan memberikan kebahagian bagi kita semua. Amin.

Medan, Mei 2016

6

ABSTRAK

Telah dilakukan Penelitian tentang Studi Perbandingan Penambahan Variasi Ragi Tape dan Ragi Roti dalam Pembuatan Bioetanol dari Fermentasi Glukosa Hasil Hidrolisis Selulosa Tongkol Jagung Manis (Zea mays l. saccharata). Isolasi selulosa dari tongkol jagung manis diperoleh berat 13.81 %. Selulosa dihidrolisis menggunakan HCl 1% dengan lama hidrolisis 120 menit untuk menghasilkan glukosa 2.48% Glukosa yang diperoleh kemudian difermentasikan selama 5 hari dengan variasi ragi roti dan ragi tape sebanyak 4, 6 dan 8 g. hasil analisis kadar etanol paling besar dari ragi roti sebanyak 5.6% dan dari ragi tape sebanyak 3.6% dengan masing-masing berat ragi 8 g. Semakin banyak ragi yang ditambahkan maka etanol akan semakin banyak, tetapi jika ragi tersebut ditambahkan terlalu banyak maka bioetanol yang dihasilkan akan cenderung menurun karena adanya ragi yang mati ketika proses fermentasi sedang berlangsung.

Kata kunci: tongkol jagung, selulosa, hidrolisis, glukosa, bioetanol, ragi roti, ragi tape.

ABSTRACT

Research has been done on the Comparative Study of Variation Additions Tape yeast and yeast bread in the Making Ethanol from Cellulose Hydrolysis Fermentation Glucose Results Cob Sweet Corn (Zea mays L. Saccharata). Cellulose insulation on the cob sweet corn gained weight 13.81 %. Cellulose is hydrolyzed using HCl 1% with 120 minutes long hydrolysis to produce glucose 2:48% glucose obtained is then fermented for 5 days with a variety of baker's yeast and yeast tape as much as 4, 6 and 8 g. the results of analysis of most ethanol content of as much as 5.6% of baker's yeast and yeast tape as much as 3.6% by weight of each yeast 8 g. The more yeast is added, the ethanol will be many more, but if the yeast is added too much, the bioethanol produced will tend to decrease because of the yeast dies when the fermentation process is underway.

Keywords: Sweet corn cobs , cellulose hydrolysis, glucose, bioethanol, yeast bread, and yeast tape.

ABSTRACT

Research has been done on the Comparative Study of Variation Additions Tape yeast and yeast bread in the Making Ethanol from Cellulose Hydrolysis Fermentation Glucose Results Cob Sweet Corn (Zea mays L. Saccharata). Cellulose insulation on the cob sweet corn gained weight 13.81 %. Cellulose is hydrolyzed using HCl 1% with 120 minutes long hydrolysis to produce glucose 2:48% glucose obtained is then fermented for 5 days with a variety of baker's yeast and yeast tape as much as 4, 6 and 8 g. the results of analysis of most ethanol content of as much as 5.6% of baker's yeast and yeast tape as much as 3.6% by weight of each yeast 8 g. The more yeast is added, the ethanol will be many more, but if the yeast is added too much, the bioethanol produced will tend to decrease because of the yeast dies when the fermentation process is underway.

Keywords: Sweet corn cobs , cellulose hydrolysis, glucose, bioethanol, yeast bread, and yeast tape.

DAFTAR ISI

Persetujuan Pernyataan Penghargaan Abstrak Abstract Daftar Isi Daftar Tabel Daftar Gambar Iii iv v vi vii viii xi xii

Bab I Pendahuluan 1

1.1. Latar Belakang 1.2. Permasalahan

1.3. Pembatasan Masalah 1.4. Tujuan Penelitian 1.5. Manfaat Penelitian 1.6. Lokasi Penelitian 1.7. Metodologi Penelitian

1 3 3 3 4 4 4

Bab II Tinjauan Pustaka 6

2.1. Jagung (Zea mays)

2.1.1. Kandungan Kimia Jagung 2.1.2. Manfaat Jagung

2.1.3. Jagung Manis 2.1.4. Tongkol Jagung 2.2. Karbohidrat

2.2.1. Selulosa 2.2.2. Glukosa 2.3. Hidrolisis

2.4. Analisa Kualitatif dan Kuantitatif Gula Pereduksi 2.4.1. Analisa Kualitatif Gula Pereduksi

2.4.2. Analisa Kuantitatif Gula Pereduksi 2.5. Fermentasi

2.6. Ragi Roti dan Ragi Tape 2.6.1. Ragi Roti

2.6.2. Ragi Tape

2.7. Faktor-faktor yang Mempengaruhi Kehidupan ragi 2.8. Bioetanol 6 7 8 10 10 11 12 15 16 18 18 19 21 23 23 23 24 25 29

Bab III Metodologi Penelitian

3.1. Alat dan Bahan 3.1.1. Alat-alat 3.1.2. Bahan-bahan

3.2. Pembuatan Larutan Pereaksi 3.2.1. Larutan K2Cr2O7 0,689 N 3.2.2. Larutan HCl 1%

3.2.3. Larutan NaOH 0,1% 3.2.4. Larutan HNO3 3,5% 3.2.5. Larutan Na2SO3 2% 3.2.6. Larutan NaOH 2% 3.2.7. Larutan NaOH 17,5%

3.2.8. Larutan Na-Hipoklorit 1,75% 3.3. Prosedur Penelitian

3.3.1. Isolasi Selulosa dari Tongkol Jagung Manis

3.3.2. Hidrolisis Selulosa Menjadi Glukosa dan Uji Kualitatif Glukosa

3.3.3. Analisa Kandungan Glukosa

3.3.4. Fermentasi Glukosa Hasil Hidrolisis Selulosa Tongkol Jagung Manis menjadi Etanol dengan Penambahan Ragi Roti

3.3.5. Fermentasi Glukosa Hasil Hidrolisis Selulosa Tongkol Jagung Manis menjadi Etanol dengan Penambahan Ragi Tape

3.3.6. Pemisahan Bioetanol dari Hasil Fermentasi 3.4. Bagan Penelitian

3.4.1. Bagan Alir Pembuatan Bioetanol dari Selulosa Tongkol Jagung Manis

3.4.2. Isolasi Selulosa Tongkol Jagung

3.4.3. Hidrolisis Selulosa Tongkol Jagung Manis dan Uji Kuantitatif Glukosa

3.4.4. Pembuatan Larutan Fermentasi untuk Variasi Penambahan Ragi Roti

3.4.5. Pembuatan Larutan Fermentasi untuk Variasi Penambahan Rgai Tape

3.4.6. Pemisahan Bioetanol dari Hasil Fermentasi dan Uji Kuantitatif Bioetanol

Bab IV Hasil dan Pembahasan

4.1. Hasil Penelitian 4.2. Pembahasan

4.2.1. Isolasi Selulosa Tongkol Jagung Manis

4.2.2. Hidrolisis Selulosa Tongkol Jagung Manis

4.2.3. Analisis Kadar Gula Reduksi

4.2.3.1. Analisis Kualitatif Gula Reduksi

29 29 30 31 31 31 31 31 31 31 31 31 32 32 32 33 33 34 34 35 35 36 37 38 39 40 41 41 44 44 44 44 44

4.2.4. Analisis Kadar Etanol

4.2.4.1. Analisis Kualitatif Etanol 4.2.4.2. Analisis Kuantitatif Etanol

Bab V Kesimpulan dan Saran

5.1. Kesimpulan 5.2. Saran

Daftar Pustaka Lampiran

45 45 45

47

47 47

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1.

Tabel 2.2. Tabel 4.1. Tabel 4.2. Tabel 4.3. Tabel 4.4. Tabel 4.5. Tabel 4.6.

Kandungan Komponen dalam 100 g Jagung Kuning Panen Baru

Kandungan Komponen dalam 100 g Jagung Putih Panen Baru Hasil Isolasi Selulosa Tongkol Jagung Manis

Data FTIR Selulosa Tongkol Jagung Manis

Hasil Analisis Kualitatif Kadar Glukosa dari Hasil Hidrolisis Hasil Analisis Kuantitatif Kadar Glukosa dari Hasil Hidrolisis Hasil Analisis Kualitatif Bioetanol

Hasil Analisis Kuantitatif Bioetanol

7 8 41 42 42 42 43 43

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. Gambar 2.2. Gambar 2.3 Gambar 2.4 Gambar 2.5 Gambar 4.1. Gambar 4.2. Gamabr 4.3.

Jagung Manis Struktur Selulosa Struktur Glukosa

Proses Pemisahan Selulosa Menjadi Glukosa Struktur Glikolisis

Spektrum FTIR Selulosa Tongkol Jagung Muda

Hasil Analisa Kadar Bioetanol dengan Variasi Ragi Tape Hasil Analisa Kadar Bioetanol dengan Variasi Ragi Roti

6 14 16 18 28 41 46 46