Pengaruh Konsentrasi Katalis Pada Hidrolisis Limbah Kulit Kakao Untuk Memperoleh Glukosa SebagaiBahan Pembuatan Bioetanol

PENGARUH KONSENTRASI KATALIS PADA HIDROLISIS

LIMBAH KULIT KAKAO UNTUK MEMPEROLEH GLUKOSA

SEBAGAI BAHAN PEMBUATAN BIOETANOL

SKRIPSI

Oleh

RIZKA FIRSTY WINDA

100405060

DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

OKTOBER 2015

PENGARUH KONSENTRASI KATALIS PADA HIDROLISIS

LIMBAH KULIT KAKAO UNTUK MEMPEROLEH GLUKOSA

SEBAGAI BAHAN PEMBUATAN BIOETANOL

SKRIPSI

Oleh

RIZKA FIRSTY WINDA

100405060

SKRIPSI INI DIAJUKAN UNTUK MELENGKAPI SEBAGIAN

PERSYARATAN MENJADI SARJANA TEKNIK

DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

OKTOBER 2015

i

PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI

Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi dengan judul :

PENGARUH KONSENTRASI KATALIS PADA HIDROLISIS LIMBAH KULIT KAKAO UNTUK MEMPEROLEH GLUKOSA SEBAGAI

BAHAN PEMBUATAN BIOETANOL

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, 6 oktober 2015

Rizka firsty winda NIM 100405060

iii

PRAKATA

Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas limpahanrahmat dan karunia-Nya sehingga skripsi ini dapat diselesaikan. Tulisan inimerupakan skripsi dengan judul

berjudul “Pengaruh Konsentrasi Katalis Pada Hidrolisis Limbah Kulit Kakao Untuk Memperoleh Glukosa SebagaiBahan Pembuatan Bioetanol”,berdasarkan hasil penelitian yang penulis lakukan di Departemen Teknik KimiaFakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. Skripsi ini merupakan salah satusyarat untuk mendapatkan gelar sarjana teknik.

Hasil penelitian ini:

 Penelitian ini membantu dalam pembuatan bahan pembuatan bioetanol dari tepung kulit kakao sehingga dapat menjadi dasar rancangan produksi secara komersial.

 Penelitian ini membantu pengolahan limbah padat kulit kakao yang dapat mencemari lingkungan.

Selama melakukan penelitian sampai penulisan skripsi ini penulis banyak mendapat pengarahan dan bimbingan dari dosen pembimbing penulis. Untuk itu secara khususpenulis mengucapakan terima kasih dan penghargaan sebesar-besarnya kepada Ibuk Dra. Siswarni MZ.MS.

Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna oleh karena itu

penulis mengharapkan saran dan masukan demi kesempurnaan skripsi ini. Semogaskripsi ini memberikan manfaat bagi pengembangan ilmu pengetahuan.

Medan, Oktober 2015

Penulis,

iv

DEDIKASI

Penulis mendedikasikan skripsi ini kepada:

Kedua orang tua penulis tercinta, Arnis S.Pd dan Yetri S.Pd serta

saudara penulis, Rizka Dwi Hidayati dan Rizka Latifa Rahmi yang telah

banyak mendukung penulis.

Dra. Siswarni, MZ,MS selaku dosen pembimbing serta yang telah

memberikan bimbingan dan arahandalam menyelesaikan penelitian dan

penulisan skripsi ini.

Buat my best “didim, juli, liza, ayu, ricky” in

DJLAWR makasi buat semua

semangat dan nasehatnya.

Buat semua temen temen seperjuangan di 2010 dan Seluruh pihak yang

telah memberi bantuan kepada penulis dalam penyelesaianSkripsi ini

v

RIWAYAT HIDUP PENULIS

Nama : Rizka Firsty Winda NIM: 100405060

Tempat/ Tgl Lahir : Bukittinggi, 4 Juli 1992 Nama Orang Tua : Arnis, S.P.d

Alamat Orang Tua : Jl. By Pass Kacang Kayu, PadangPanjang, Sumatera Barat

Asal Sekolah :

 SD N 05 Balai Gadang, Batipuh Tahun 1997-1999

 SD N 03 Teladan, Padang Panjang Tahun 1999-2004

 MTsN Padang Panjang Tahun 2004 - 2007

 SMA N 1 Padang Panjang Tahun 2007-2010 Pengalaman Organisasi :

 Sekretaris Bidang Kreatifitas Minat Dan Bakat CSG, Teknik Kimia USU

 Anggota Bidang Bakat Hubungan Masyarakat Himatek USU

vi

ABSTRAK

Bioetanol adalah salah satu bentuk energi terbarukan yang menjanjikan.Sumber energibioetanol dapat berasal dari limbah pertanian yang jarang dimanfaatkan seperti limbah kulit kakao. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh perbandingan

padatan : air dan konsentrasi katalis terhadap perolehan kadar gula reduksi dari tepung kulit kakao. Bahan utama yang digunakan adalah limbahkulit kakao dari perkerbunan kakao. Variabel-variabel yang diamati antaralain perbandingan padatan : air dan konsentrasi katalis pada hidrolisis. Kulit kakao yang sudah dikeringkan di ball mill hingga ukuran 100 mesh lalu ditambahkan katalis asam sulfat dengan konsentrasi 2M, 3M, dan 4M, lalu dihidrolisis dengan menggunakan pemanas hot plate.Proses hidrolisis berlangsung pada suhu 100 °C dan waktu hidrolisis selama 2 jam. Kemudian hasil hidrolisis (hidrolisat) dianalisa secara kualitatif dan kuantitatif. Hasil penelitian menunjukkan bahwa hidrolisat kulit kakao mengandung gula reduksi yang dapat digunakan sebagai bahan baku pembuatan bioetanol.Analisa kuantitatif terhadap kadar gula reduksi menunjukkan bahwa % kadar gula reduksi semakin besar seiring dengan bertambahnya konsentrasi katalis dan berbanding terbalik dengan rasio bahan baku. Kadar gula redusi yang paling baik yaitu 30,67 % didapatkan pada suhu 100°_Cdalam waktu 120 menit dengan perbandingan padatan: air 1:5 dan konsentrasi katalis 4 M.

vii

ABSTRACT

Bioethanol is one kind of renewable energy which promises in this world. The energy source of bioethanol can be got from plantation wastes which are scarecely useful such as husk cacao waste. The purpose of this research is knowing the ratio effect of solid : water and the concentration of catalyst about the gain of the degree of reducter sugar from husk cacao powder. The main substances used in this research are husk cacao wastes from cacao plantation and sulphate acid. The variables used in this research are the ratio of solid : water and the concentration of catalyst in hydrolysis process. The husk cacao which had been dried by sun light were milled in a ball mill, filtered by strainer 100 mesh, added with sulphate acid catalyst which had concentration 2 M, 3 M, and 4 M, and afterwards done hydrolysis process by using hot plate. The hydrolysis process took at 100 oC degree and two hours and then the hydrolysates were analyzed in quantitative and qualitative. The result of this research indicated that the hydrolysate of husk cacao contented reducted sugar.which can be used as the main substance to produce bioethanol. The quantitative analysis about reduction sugar degree indicated the reducted sugar degree increased as many as the catalyst concentrations and had reverse proportion with the main substance ratio. The best reducted sugar is 30,67% which was produced at at 100 oC degree in 120 minutes by using ratio between solid : water was 1 : 5 and catalyst concentration was 4 M.

viii

DAFTAR ISI

Halaman

PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI i

PENGESAHAN ii

PRAKATA iii

DEDIKASI iv

RIWAYAT HIDUP v

ABSTRAK vi

ABTRACT vii

DAFTAR ISI viii

DAFTAR GAMBAR x

DAFTAR TABEL xi

DAFTAR LAMPIRAN xii

DAFTAR SINGKATAN xiii

DAFTAR SIMBOL xiv

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 6

2.1 KAKAO 6

2.2 SELULOSA 7

2.3 BIOETANOL 8

2.4 HIDROLISIS SELULOSA 10

2.5 ANALISA GULA REDUKSI 13

2.5.1 Analisa Kualitatif 13

ix

2.6 FERMENTASI 15

BAB III METODOLOGI PENELITIAN 17

3.1 LOKASI DAN WAKTU PENELITIAN 17

3.2 BAHAN DAN PERALATAN 17

3.2.1 Bahan – Bahan 17

3.2.2 Peralatan 17

3.3 PROSEDUR 18

3.3.1 Prosedur Penelitian 18

3.3.2 Prosedur Analisa 19

3.3.2.1 Analisa kuantitatif kadar gula reduksi

3.3.2.2 Analisa kualitatif kadar gula reduksi

19 19

3.4 FLOWCHART PENELITIAN 21

3.4.1 Flowchart Hidrolisis Kulit Buah Kakao 21

3.4.2 Flowchart Uji Benedict 22

3.4.3 Flowchart Uji Barfoed 22

3.4.4 Flowchart Uji Fehling 23

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 24

SIL ANALISIS KUALITATIF GULA REDUKSI 24

4.2 HASIL ANALISIS KUANTITATIF GULA REDUKSI 26

4.3 PEMBAHASAN 27

4.3.1 Pengaruh Konsentrasi Katalis Terhadap Kadar Gula Reduksi

27

4.3.2 Pengaruh Konsentrasi Katalis Terhadap Yield Gula Reduksi

28

4.4 ANALISA EKONOMI 29

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 31

5.1 KESIMPULAN 31

5.2 SARAN 31

x

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1 Tanaman Kakao 6

Gambar 2.2 Struktur molekul selulosa 8

Gambar 2.3 Hidrolisis Glukosa 11

Gambar 3.1 Kulit Kakao Dan Tepung Kulit Kakao 19 Gambar 3.2 Flowchart Hidrolisis Kulit Buah Kakao 21

Gambar 3.3 Flowchart Uji Benedict 22

Gambar 3.4 Flowchart Uji Barfoed 22

Gambar 3.5 Flowchart Uji Fehling 23

Gambar 4.1 Pengaruh Konsentrasi KatalisTerhadap Kadar Gula

Reduksi 27

Gambar 4.2 Pengaruh Konsentrasi Katalis Terhadap Yield Gula

Reduksi 28

Gambar L2.1 Kulit Kakao Kering 38

Gambar L2.2 Tepung Kulit Kakao 39

Gambar L2.3 Hidrolisis Kulit Kakao 39

xi

DAFTAR TABEL

Halaman Tabel 1.1 Penelitian Pendahulu tentang Produksi Bioetanol 2 Tabel 4.1 Hasil Uji Kualitatif Gula Reduksi Hidrolisat KuliT

Kakao 24

Tabel 4.2 Hasil Uji Kuantitatif Gula Reduksi Hidrolisat Kulit

Kakao 25

Tabel 4.3 Rincian Biaya Pembuatan Glukosa dari Limbah

Kulit Buah Kakao 29

Tabel L1.1 Hasil Uji Kualitatif Gula Reduksi Hidrolisat Kulit

Kakao 35

Tabel L1.2 Hasil Uji Kuantitatif Gula Reduksi Hidrolisat Kulit

xii

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

Lampiran 1 Data Hasil Penelitian 35

1.1 Data Analisa Kualitatif Gula Reduksi 35 1.2 Data Analisa Kuantitatif Gula Reduksi 36

Lampiran 2 Data Perhitungan 37

Perhitungan Molaritas Asam Sulfat 37

Lampiran 3 Dokumentasi Penelitian 38

3.1 Kulit Kakao Kering 38

3.2 Tepung Kulit Kakao 38

3.3 Hidrolisis Tepung Kulit Kakao 39

xiii

DAFTAR SINGKATAN

BNN Bahan Bakar Nabati

TEL Tetraethyl Lead

Ph Power of Hydrogen

xiv

DAFTAR SIMBOL

Simbol Keterangan Dimensi

e Bilangan Pokok Logaritma Natural

E Energi Aktivasi kJ Mol-1

A Faktor Frekuensi Tumbukan

R Konstanta Gas J mol-1 K-1

T Suhu Absolut K

k Konstanta Kecepatan Reaksi

vi

ABSTRAK

Bioetanol adalah salah satu bentuk energi terbarukan yang menjanjikan.Sumber energibioetanol dapat berasal dari limbah pertanian yang jarang dimanfaatkan seperti limbah kulit kakao. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh perbandingan

padatan : air dan konsentrasi katalis terhadap perolehan kadar gula reduksi dari tepung kulit kakao. Bahan utama yang digunakan adalah limbahkulit kakao dari perkerbunan kakao. Variabel-variabel yang diamati antaralain perbandingan padatan : air dan konsentrasi katalis pada hidrolisis. Kulit kakao yang sudah dikeringkan di ball mill hingga ukuran 100 mesh lalu ditambahkan katalis asam sulfat dengan konsentrasi 2M, 3M, dan 4M, lalu dihidrolisis dengan menggunakan pemanas hot plate.Proses hidrolisis berlangsung pada suhu 100 °C dan waktu hidrolisis selama 2 jam. Kemudian hasil hidrolisis (hidrolisat) dianalisa secara kualitatif dan kuantitatif. Hasil penelitian menunjukkan bahwa hidrolisat kulit kakao mengandung gula reduksi yang dapat digunakan sebagai bahan baku pembuatan bioetanol.Analisa kuantitatif terhadap kadar gula reduksi menunjukkan bahwa % kadar gula reduksi semakin besar seiring dengan bertambahnya konsentrasi katalis dan berbanding terbalik dengan rasio bahan baku. Kadar gula redusi yang paling baik yaitu 30,67 % didapatkan pada suhu 100°_Cdalam waktu 120 menit dengan perbandingan padatan: air 1:5 dan konsentrasi katalis 4 M.

vii

ABSTRACT

Bioethanol is one kind of renewable energy which promises in this world. The energy source of bioethanol can be got from plantation wastes which are scarecely useful such as husk cacao waste. The purpose of this research is knowing the ratio effect of solid : water and the concentration of catalyst about the gain of the degree of reducter sugar from husk cacao powder. The main substances used in this research are husk cacao wastes from cacao plantation and sulphate acid. The variables used in this research are the ratio of solid : water and the concentration of catalyst in hydrolysis process. The husk cacao which had been dried by sun light were milled in a ball mill, filtered by strainer 100 mesh, added with sulphate acid catalyst which had concentration 2 M, 3 M, and 4 M, and afterwards done hydrolysis process by using hot plate. The hydrolysis process took at 100 oC degree and two hours and then the hydrolysates were analyzed in quantitative and qualitative. The result of this research indicated that the hydrolysate of husk cacao contented reducted sugar.which can be used as the main substance to produce bioethanol. The quantitative analysis about reduction sugar degree indicated the reducted sugar degree increased as many as the catalyst concentrations and had reverse proportion with the main substance ratio. The best reducted sugar is 30,67% which was produced at at 100 oC degree in 120 minutes by using ratio between solid : water was 1 : 5 and catalyst concentration was 4 M.

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1LATAR BELAKANG

Krisis energi ini mendorong pemerintah sumber enegi terbarukan dari komoditas perkebunan atau dikenal dengan bahan bakar nabati (BNN).Beberapa komoditas perkebunan yang potensial sebagai sumber BNN / biofuel adalah kelapa sawit, kelapa, jarak pagar, dan jarak kepyar.Selain itu memproduksi BBN dapat dilakukan dengan menggunakan kulit buah kakao yang menjadi limbah buangan setelah pengolahan. Limbah kakao tersebut tersedia sangat melimpah seiring dengan dikembangkannya kakao di Indonesia [1].

Limbah kulit buah cokelat didapatkan dari sisa pengambilan biji kakao. Limbah kulit buah kakao mempunyai kandungan serat kasar 39,45% dan glukosa 3,92%. Dengan adanya kandungan serat kasar tersebut dapat dimanfaatkan sebagai bahan baku untuk produksi bioethanol [2].

Proses hidrolisis dapat dilakukan dengan penambahan asam, seperti asam sulfat dan asam klorida. Selain itu, hidrolisis dapat dilakukan dengan menggunakan enzim yang sering disebut hidrolisis enzimatis..Keuntungan dari hidrolisis enzimatis yaitu dapat mengurangi penggunaan asam sehingga dapat meminimalisir efek negatif terhadap lingkungan.Namun, penggunaan enzim memerlukan biaya yang lebih mahal daripada asam.Untuk mengubah kulit buah kakao yang kaya akan selulosa menjadi etanol dapar dilakukan proses hidrolisis terlebih dahulu dengan penambahan asam seperti asam sulfat [3].

Proses fermentasi merupakan proses biokimia dimana terjadi perubahan-perubahan atau reaksi-reksi kimia dengan pertolongan jasad renik penyebab fermentasi tersebut bersentuhan dengan zat makanan yang sesuai dengan pertumbuhannya. Akibat terjadinya fermentasi sebagian atau seluruhnya akan berubah menjadi alkohol setelah beberapa waktu lamanya [4].

2

Penelitian-penelitian sebelumnya terkait pembuatan bioetanol diperlihatkanpada Tabel 1.1 berikut.:

Tabel 1.1 Penelitian Pendahulu tentang Produksi Bioetanol

Tahun Penelitian Referensi

2010 Pengaruh massa padatan pada hidrolisis bonggol pisang dengan katalis asam sulfat, glukosa terbanyak yang dapat terambil sebesar 13,080 gr/100ml pada suhu 120 o_{C, yaitu pada perbandingan padatan:air 1:5, dan waktu} reaksi 80 menit.

[5]

2010 Pengaruh massa padatan pada hidrolisis kulit buah kakao dengan katalis asam klorida, kadar glukosa sebesar 25,5 % ini diperoleh dengan menambahkan 25 gram limbah kulit buah cokelat kering ke dalam 700 ml H2O dengan pH 4.

[2]

2012 Pengaruh waktu fermentasi dan efektifitas adsorben dalam pembuatan bioetanol fuel grade dari limbah pod kakao (Theobroma Cacao) yang dilakukan pada kondisi variabel tetap H2SO4 2 N dan waktu hidrolisis 4 jam dengan suhu 100 o_{C didapatkan kadar boietanol sebesar} 95,87 %.

[6]

2012 Pengaruh hidrolisis asam encer dan konsentrasi ragi tape terhadap produksi bioetanol dari kulit buah kakao (Theobroma Cacao) tahap pretreatment dilakukan dengan hidrolisis ligniselulosa pada kulit buah kakao menggunakan HCl dengan variasi konsentrasi 1 N, 2 N, 3 N, 4 N dan 5 N. Dan tahap selanjutnya fermentasi hidrolisat menggunakan ragi tape. Hasil uji gula reduksi tertinggi didapatkan pada konsentrasi HCl 4 N yaitu 450,30 mg/ml.

3

2014 Biokonversi selulosa dari tongkol jagung menjadi alkohol dilakukan dengan hidrolisis pada suhu 100ºC selama 2 jam. Kemudian disaring untuk memisahkan filtrat dan residu.Alkohol yang dihasilkan pada hari 3 (2,08%), hari ke-5 (5,21%), hari ke 7 (5,21%), dan hari 9 (3,13%). Hasil spektrofotometer menunjukkan bahwa sampel yang dihasilkan dari fermentasi adalah alkohol, puncak muncul di wilayah 3.364,19 cm-1 dan wilayah 1.640,05 cm-1.

[8]

Berdasarkan penelitian penelitian diatas untuk melakukan hidrolisis dengan menggunakan asam sulfat H2SO4yaitu pada kondisi temperatur 100 °C dan watu hidrolisis selama 2 jam. Pada penelitian ini penulis ingin mengetahui pengaruh konsentrasi katalis dan perbandingan rasio kulit buah kakao terhadap kadar glukosa yang dihasilkan.

1.2PERUMUSAN MASALAH

Proses hidrolisis merupakan salah satu tahapan penting bagi keberhasilan produksi bioetanol dari kulit buah kakao. Banyaknya selulosa yang berhasil diuraikan menjadi glukosa pada proses hidrolis mempengaruhi hasil akhir yang berupa bioetanol.

1.3TUJUAN PENELITIAN

Adapun tujuan dari penelitian ini adalah :

1. Menghasilkan bioetanol dari dari bahan bakukulit buah kakao (Theobroma Cacao, L)melalui proses hidrolisis dan fermentasi.

2. Mengetahui pengaruhperbandingan massa bahan baku dan air, dan konsentrasi katalisterhadap kadar glukosa yang dihasilkan darikulit buah kakao (Theobroma Cacao, L).

4 1.4MANFAAT PENELITIAN

Penelitian ini diharapkan dapat menghasilkan glukosayang berguna sebagai bahan baku untuk pembuatan bahan bakar alternatif. Selain itu juga dapat mengurangi limbah kulit buah kakao dan meningkatkan nilai ekonomis dari kulit buah kakao (Theobroma Cacao, L)yang merupakan limbah padat.

1.5RUANG LINGKUP PENELITIAN

Adapun ruang lingkup dari penelitian ini adalah :

1. Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Kimia Organik, Laboraturium Operasi Teknik Kimia, Laboraturium Kimia Analisa Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara, Medan.

2. Bahan baku untuk proses hidrolisis adalah kulit buah kakao (Theobroma Cacao, L), air dan asam sulfat (H2SO4). Reaksi hidrolisis kulit buah kakao (Theobroma Cacao, L) dilangsungkan pada suhu 100 °_{C. Proses dilakukan} dalam labu leher tiga yang dilengkapi dengan magnetic stirrer dengan kecepatan 350 rpm dengan memvariasikan tiga variabel seperti berikut : - Perbandingan berat padatan:air (w/v): - 1:10

- 1: 7,5 - 1: 5 - Konsentrasi asam sulfat (H2SO4) 2 M, 3 M, dan 4 M.

Sedangkan variabel tetap nya adalah : - Waktu hidrolisis120 menit.

- Suhu hidrolisis 100 °C. Analisis yang dilakukan adalah :

1. Analisis kadar gula reduksi

 Kualitatif

 Uji Benedict

 Uji Barfoed

 Uji Fehling

 Kuantitatif

5

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 KAKAO

Kakao merupakan satu-satunya di antara 22 jenis marga Theobroma, suku Sterculiaceae yang diusahakan secara komersial. Menurut Tjitrosoepomo (1988) tata nama tanaman ini sebagai berikut:

Divisi :Spermatophyta Anak divisi :Angiospermae Kelas :Dicotyledoneae Anak kelas :Dialypetalae Bangsa :Malvales

Suku :Sterculiaceae Marga :Theobroma

Jenis :Theobroma cacao [9]

Kakao merupakan salah satu komoditas unggulan sub sektor perkebunan dari 15 komoditas yang dicanangkan untuk dikembangkan secara besar-besaran di Indonesia. Perkembangan luas areal panen dan produksi kakao Indonesia relatif berfluktuatif, namun cenderung meningkat. Contoh dari tanaman kakao dapat dilihat pada gambar 2.1 berikut :

6

Kakao merupakan tanaman industri dengan produk utama berupa biji yang memiliki nilai ekonomi tinggi, yang dalam proses penanganan hasilnya juga menghasilkan produk ikutan (limbah) berupa cangkang atau kulit buah kakao. Secara garis besar produksi kakao tersebut dalam bentuk biji, maka akan diperoleh limbah yang sangat melimpah. Misalnya saja pada tahun 2008 Indonesia dapat menghasilkan biji kakao 803.594 ton maka limbah yang tersedia sekitar 3.214.367 ton [2].

Kulit buah kakao merupakan limbah lignoselulosa yang mengandung komponen utama berupa lignin, selulosa, dan hemiselulosa.Berdasarkan penelitian mengenai pembuatan gula cair dari kulit kakao didapatkan data mengenai komposisi buah kakao dan kandungan kimia kulit kakao. Hasil penelitian tersebut menyatakan bahwa kulit kakao mengandung 20,11% lignin, 31,25% selulosa, dan 48,64% hemiselulosa. Kandugan selulosa pada kulit kakao cukup potensial untuk diolah lebih lanjut. Dengan demikian, kulit buah kakao sangat berpotensi digunakan sebagai bahan baku pembuatan BBN yang berupa bioetanol [9].

Kulit buah kakao mengandung senyawa kompleks yang bisa dijadikan sebagai bahan senyawa bioetanol seperti lignin, selulosa dan hemiselulosa (pentosan).Struktur kimia lignin mengalami perubahan di bawah kondisi suhu yang tinggi dan asam.Pada reaksi dengan temperatur tinggi mengakibatkan lignin terpecah menjadi partikel yang lebih kecil dan terlepas dari selulosa [10]. Setelah lignin terlepas dari selulosa maka selulosa tersebut akan lebih mudah dihidrolisis, sehingga kadar gula reduksi yang terukur menjadi bertambah. Molekul selulosa merupakan mikrofibil dari glukosa yang terikat satu dengan lainnya membentuk rantai polimer yang sangat panjang.Hidrolisis sempurna selulosa akan menghasilkan monomer selulosa yaitu glukosa sedangkan hidrolisis tidak sempurna akan menghasilkan disakarida dari selulosa yaitu selobiosa [11].

2.2 SELULOSA

Selulosa merupakan senyawa organik yang paling melimpah di bumi. Diperkirakan sekitar 1011 ton selulosa dibiosintesis setiap tahun. Kira-kira 50% berat kayu dan 90% berat kapas tersusun dari selulosa [12].

7

Pada tanaman, selulosa dilapisi oleh polimer yang sebagian besar terdiri dari xilan dan lignin. Xilan dapat didegradasi oleh xilanase, akan tetapi lignin sangat sulit terdegradasi. Jika xilan dan lignin dihilangkan, maka selulosa dapat didegradasi oleh selulase dari bakteri atau kapang selulolitik untuk menghasilkan selobiosa dan glukosa. Selobiosa sering berfungsi menghambat sistem kerja dari selulase dan proses selulolitik akan cepat berhenti bila tidak ada mikroba sakarolitik lainnya dalam ekosistim tersebut. Kelebihan selobiosa yang dihasilkan akan dimanfaatkan oleh mikroba sakarolitik tersebut sehingga mikroba selulolitik dapat melanjutkan degradasi selulosa [13].

Gambar 2.2 Struktur molekul selulosa [14].

Selulosa adalah struktur dasar sel-sel tanaman, oleh karena itu merupakan bahan alam yang paling penting yang dibuat oleh organisme hidup. Selulosa merupakan komponen tanaman yang terbesar dan merupakan komponen penting yang digunakan sebagai bahan baku pembuatan kertas dan merupakan polimer linear dengan berat molekul tinggi yang tersusun seluruhnya atas ß-D-glukosa dan dapat memenuhi fungsinya sebagai komponen struktur utama dinding sel tumbuhan karena sifat-sifat kimiadan fisiknya maupun struktur molekulnya [15].

Selulosa merupakan polisakarida yang tersusun dari polimer glukosa yang dihubungkan oleh ikatan glikoksida yang membentuk rantai lurus. Selulosa banyak terdapat pada dinding sel tumbuhan. Disakarida akan dihasilkan dengan hidrolisa parsil dari selulosa dan pada hidrolisis yang sempurna akan dihasilkan D-glukosa [5].

8 2.3 BIOETANOL

Minyak bumi merupakan sumber daya alamyang tidak dapat diperbaharui. Semakin banyakpemakaian, maka kelangkaan minyak bumi tidakakan dapat dihindari. Di samping itu,meningkatnya jumlah kendaraan bermotor diberbagai belahan dunia akan menimbulkantimbulnya masalah pencemaran lingkungan. Emisigas karbondioksida (CO2) sebagai hasilpembakaran telah meningkatkan kandungan CO2 diatmosfir, yang mengakibatkan pemanasan global.Oleh karena itu, diperlukan adanya bahan bakaralternatif yang dapat menggantikan peran minyakbumi. Salah satu solusi yang dapat digunakanadalah dengan pemanfaatan biomassa. Produkbiomassa yang dapat mensubtitusi peran minyakbumi tersebut adalah bioetanol [16].

Bioetanol merupakan salah satu biofuel yang hadir sebagai bahan bakar alternatif yang lebih ramah lingkungan dan sifatnya yang terbarukan. Bioetanol (C2H5OH) adalah cairan biokimia dari proses fermentasi gula dari sumber karbohidrat menggunakan bantuan mikroorganisme. Bioetanol bersifat multi-guna karena jika dicampur dengan bensin pada komposisi berapapun memberikan dampak yang positif.[16].Bioetanol adalah bahan bakar alternatif yang diolah dari tumbuhan, dimana memiliki keunggulan mampu menurunkan emisi CO2 hingga 18 %[12].

Bioetanol berupa cairan hasil proses fermentasi gula dari sumber karbohidrat (pati) menggunakan bantuan mikroorganisme.Produksi bioetanol dari tanaman yang mengandung pati atau karbohidrat, dilakukan melalui proses konversi karbohidrat menjadi gula (glukosa) dengan beberapa metode diantaranya dengan hidrolisis asam dan hidrolisis secara enzimatis. Glukosa yang diperoleh selanjutnya dilakukan proses fermentasi atau peragian dengan menambahkan yeast atau ragi sehingga diperoleh bioetanol [18].

Bioetanol dapat dibuat dari berbagai bahan hasil pertanian. Secara umum bahan-bahannya dapat dibagi dalam 3 golongan yaitu :

1. Bahan yang mengandung gula atau disebut juga substansi sakarin yangrasanya manis, seperti misalnya gula tebu, gula bit, molase (tetes), macam-macam sari buah-buahan dan lain-lain. Molase mengandung 50-55% gulayang dapat difermentasi, yang terdiri dari 69% sukrosa dan 30% gulainversi.

9

2. Bahan yang mengadung pati misalnya: padi-padian, jagung, gandum,kentang sorgum, malt, barley, ubi kayu dan lain-lain.

3. Bahan-bahan yang mengandung selulosa, misalnya: kayu, jerami, tongkoljagung, cairan buangan pabrik pulp dan kertas (waste sulfire liquor) [19].

Keuntungan penggunaan bioetanol, yaitu bahan bakar bioetanol memiliki nilai oktan tinggi sehingga dapat digunakan sebagai bahan peningkat nilai oktan (octane enhancer) menggantikan penggunaan senyawa eter dan penggunaan TEL yang mengandung logam berat Pb sebagai ’anti-knocking agent’ yang memiliki dampak buruk terhadap lingkungan. Dengan nilai oktan tinggi, proses pembakaran menjadi lebih sempurna dan emisi gas buang lebih baik [20].

2.4 HIDROLISIS SELULOSA

Pembuatan bahan-bahan lignosellulosa hingga menjadi etanol melalui empat proses utama: pretreatment/hidrolisa, fermentasi, dan terakhir adalah pemisahan serta pemurnian produk etanol. Bahan-bahan lignosellulosa umumnya terdiri dari sellulosa, hemisellulosa dan lignin. Selulosa secara alami diikat oleh hemiselulosa dan dilindungi oleh lignin. Adanya senyawa pengikat lignin inilah yang menyebabkan bahan-bahan lignosellulosa sulit untuk dihidrolisa. Oleh sebab itu, proses pretreatment dan hidrolisa merupakan tahapan proses yang sangat penting yang dapat mempengaruhi perolehan yield etanol [21].

Proses pretreatmentdilakukan untuk mengkondisikan bahan-bahan lignoselulosa baik dari segi struktur dan ukuran. Proses ini adakalanya dilaksanakan bersama-sama dengan proses hidrolisa, proses pretreatment yang sekaligus proses hidrolisa meliputi: perlakuan secara fisik, fisik-kimiawi, kimiawi dan enzimatik. Proses ini bertujuan memecah ikatan lignin, menghilangkan kandungan lignin dan hemiselulosa, merusak struktur krital dari selulosa serta meningkatkan porositas bahan [22].Metode praperlakuan fisik dapat dilakukan dengan pengecilan ukuran secara mekanik dengan dicacah, ditumbuk, atau digiling, dan radiasi berenergi tinggi. Metode pengecilan ukuran bahan baku bertujuan untuk merusak kristalinitas , menurunkan

10

derajat polimerisasi, dan meningkatkan luas permukaan molekul sehingga proses hidrolisis dapat berlangsung lebih cepat dan mudah [3].

Rusaknya struktur kristal selulosa akan mempermudah terurainya selulosa menjadi glukosa. Selain itu, hemiselulosa turut terurai menjadi senyawa gula sederhana: glukosa, galaktosa, manosa, heksosa, pentosa, xilosa dan arabinosa. Selanjutnya senyawa-senyawa gula sederhana tersebut yang akan difermentasi oleh mikroorganisme menghasilkan etanol [23]. Adabeberapa hidrolisa yaitu:

1. Hidrolisa murni, sebagai reaktan hanya air.

2. Hidrolisa dengan katalis larutan asam, bisaberupa asam encer atau asam pekat. 3. Hidrolisa dengan katalis larutan basa, bisaberupa basa encer atau basa pekat. 4. Hidrolisa dengan menggunakan katalis enzim.

5. Alkali fussion, dengan sedikit atau tanpa airpada temperatur tinggi. [24].

Di dalam 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. Hidrolisis asam dapat dikelompokkan menjadi: hidrolisis asam pekat dan hidrolisis asam encer [25].

Pada hidrolisis sempurna selulosa akan menghasilkan glukosa, sedangkan pada hidrolisis parsial akan menghasilkan disakarida yang disebut selobiosa, yang dapat dihidrolisis lebih lanjut menjadi glukosa. Hidrolisis dapat dilakukan secara kimia (asam) maupun enzimatik.Pada metode hidrolisis asam, biomassa lignoselulosa dihidrolisa oleh air dengan katalis asam kuat disertai pemanasan. Selama hidrolisis, air akan terdisosiasi membentuk ion H+ dan OH- yang dikatalisasi oleh asam pada suhu 80oC. Ion H+ dari air ini akan memutuskan rantai polimer selulosa sehingga membentuk radikal bebas yang akhirnya akan bereaksi dengan ion OH- yang berasal dari air membentuk monomer-monomer glukosa[26].

11

Gambar 2.3 Hidrolisis Glukosa [10]

Faktor fator yang mempengaruhi hidrolisis selulosa, yaitu : 1. Suhu

Suhu mempengaruhi jalanya reaksi hidrolisis, terutama pada kecepatan reaksinya.Hidrolisis dari pati mengikuti persamaan reaksi orde satu dengan kecepatan reaksiyang berbeda-beda untuk setiap jenis pati. Untuk kisaran suhu 90-100 °C,kecepatan reaksi meningkat dua kali lebih cepat setiap kenaikan suhu 5 °C.Sedangkan secara keseluruhan, pada umumnya kecepatan reaksi hidrolisis akanmeningkat dua kali lebih cepat setiap kenaikan suhu 10 °C. Dengan penggunaansuhu yang lebih tinggi, maka waktu reaksi dapat di minimalkan. Penggunaan suhutinggi juga dapat meminimalkan penggunaan katalisator sehingga biayaoperasional lebih ekonomis.

2. Katalisator

Penggunaan katalisator pada reaksi hidrolisis dilakukan pertama kali olehBraconnot pada 1819. Beliau menghidrolisis linen (selulosa) menjadi gulafermentasi dengan menggunakan asam sulfat pekat. Setelah itu ditemukan bahwaasam dapat digunakan sebagai katalisator untuk mempercepat reaksi hidrolisis.Katalisator yang biasa di gunakan berupa asam, yaitu asam klorida, asam sulfat,asam sulfit, asam nitrat, atau yang lainnya. Makin banyak asam yang di pakaisebagai katalisator, makin cepat jalannya reaksi hidrolisa. Penggunaan katalisatordengan konsentrasi kecil (larutan encer) lebih disukai karena akan memudahkanpencampuran sehingga reaksi dapat berjalan merata dan efektif. Penggunaankonsentrasi katalisator yang kecil dapat mengurangi kecepatan reaksi. Namun halini dapat diatasi dengan menaikkan suhu reaksi.

12 3. Waktu

Waktu reaksi mempengaruhi konversi yang dihasilkan. Semakin lama waktureaksi, maka semakin tinggi pula konversi yang di hasilkan. Hal ini disebabkanoleh kesempatan zat reaktan untuk saling bertumbukan dan bereaksi semakinbesar, sehingga konversi yang di hasilkan semakin tinggi [27].

4. Konsentrasi katalisator

Pernambahan katalisator bertujuan untuk memperbesar kecepatan reaksi. Jika semakinbanyak jumlah katalisator yang dipakai makin cepat reaksi hidrolisis. 5. Kadar suspensi selulosa

Perbandingan antara air dan selulosa yang tepat akan membuat reaksi hidrolisis berjalan lebih cepat. Bila air berlebih maka tumbukan antara selulosa dan air akan berkurang sehingga memperlambat jalannya reaksi [11].

6. Kecepatan Pengadukan

Dengan adanya pengadukan dalam reaksi hidrolisis akan menambah jumlahtumbukan antar zat pereaksi sehingga nilai frekuensi tumbukan (A) padapersamaaan Arrhenius bertambah besar.

Persamaan Arrhenius :

k = A. e- E / RT (2.1)

dengan

k : konstanta kecepatan reaksi A : faktor frekuensi tumbukan E : energi aktivasi

R : konstanta gas T : suhu absolut [28].

2.5 ANALISA GULA REDUKSI

Gula reduksi yang dihasilkan dari proses hidrolisis dianalisis dua cara, yaitu analisis secara kualitatif dan kuantitatif. Analisis gula reduksi secara kualitatif digunakan untuk mengidentifikasi apakah sampel mengandung gula reduksi atau tidak,

13

sedangkan analisis gula reduksi secara kuantitatif digunakan untuk menentukan kadar gula reduksi [29].

2.5.1 Analisa Kualitatif 1. Uji Molisch

Ikatan glikosida pada karbohidrat oleh asam sulfat akan dihidrolisis menjadi monosakarida dan selanjutnya monosakarida mengalami dehidrasi oleh asam sulfat menjadi furfural dengan α-naftol akan berkondensasi membentuk senyawa kompleks yang berwarna.

2. Uji Fehling

Perekasi Fehling terdiri atas dua larutan yaitu Fehling A (larutan CuSO4 dalam air) dan Fehling B (larutan garam KNatartrat dan NaOH dalam air). Keduanya disimpan terpisah dan dicampur menjelang digunakan. Dalam pereaksi ini ion Cu2+ _{direduksi menjadi ion Cu}+ _{yang dalam suasana basa} akan diendapkan sebagai Cu2O.

3. Uji Benedict

Gula reduksi dengan larutan Benedict (campuran garam kuprisulfat, natrium sulfat, natrium karbonat) akan terjadi reaksi reduksi oksidasi dan dihasilkan endapan berwarna merah dari kuprioksida.

4. Uji Barfoed

Pereaksi ini terdiri dari kupri asetat dan asam asetat yang akan bereaksi dengan monosakarida sehingga dihasilkan endapan merah kuprooksida [30]

2.5.2. Analisa Kuantitatif 2.5.2.1. Titrasi Luff-Schoorl

Metode Luff Schoorl sering juga disebut metode oksidasai kupri. Dalammetode ini prinsip kerjanya adalah titrasi iodium bebas dalam larutan, denganNa2S2O3 dan natrium sitrat bereaksi membentuk CuO yang berada dalam

suasana basa Na2CO3 seperti reaksi berikut ini ; CuSO4 (aq) + Na2CO3 (aq) CuCO3 (aq) + Na2SO4 (aq)

14 CuCO3 (aq)CuO (aq) + CO2 (aq)

Kemudian CuO ini bereaksi dengan monosakarida untuk membebtukendapan Cu2O. Endapan Cu2O bereaksi dengan asam kuat menjadi CuSO4direaksikan dengan KI menjadi CuI2. karena CuI2≈ I2, maka I2 bebas inikemudian bereaksi dengan Na2S2O3 sampai warna berubah menjadi kuningpucat. Pada saat warna telah menjadi kuning pucat, segera ditambahkanamilum sehingga terbentuk kompleks iod-amilum yang berwarna biru tua.Reaksi yang terjadi sebagai berikut :

R-COH (aq) + CuO (aq) Cu2O (s) + R-COOH H2SO4 (aq) + Cu2O (aq) CuSO4 (aq) + H2O (aq) CuSO4 (aq) + 2 KI (aq) CuI2 (aq) + K2SO4 (aq) 2 CuI2 (aq) Cu2I2 (aq) + I2 (aq)

I2 (aq) + Na2S2O3 (aq) Na2S2O6 (aq) + I2 (aq) I2 (aq) + amilum warna biru tua

I2 dititrasi dengan Na2S2O3 sampai warna biru hilang.

Untuk penentuan kadar gula reduksi ditentukan dengan perhitunganselisih dari titrasi blanko dengan titrasi sampel yang kemudian hasil dikorelasidengan tabel Luff Schoorl [20].

2.6 FERMENTASI

Fermentasi merupakan salah satu upaya untuk mengubah senyawa karbohidrat menjadi etanol dengan bantuan mikroorganisme.Fermentasi merupakan proses perubahan kimia yang disebabkan oleh aktivitas mikroorganisme untuk memperoleh energi dengan memecah substrat untuk pertumbuhan dan metabolismedari mikroorganisme tersebut. Proses fermentasi yang terjadi pada pembentukan etanol adalah fermentasi anaerob atau tanpa oksigen [31].

Mikroorganisme yang sangat potensial untuk fermentasi etanol adalah Saccharomyces cereviseae karena memiliki daya konversi menjadi etanol sangat tinggi, metabolismenya sudah diketahui, metabolit utama berupa etanol, karbondioksida, dan air dan sedikit menghasilkan metabolit lainnya[8].

15

Penggunaan ragi Saccharomyces cerevisiae banyak digunakan untuk hasil produksi bioetanol dari gula karena tidak membutuhkan sinar matahari dalam pertumbuhannya. Saccharomyces cerevisiae dalam bentuk ragi dapat langsung digunakan sebagai inokulum pada kultivasi etanol sehingga tidak diperlukan penyiapan inokulum secara khusus [32].

Faktor-faktor yang mempengaruhi proses fermentasi: 1. Substrat

Substrat merupakan bahan baku fermentasi yang mengandung nutrien-nutrienyang dibutuhkan oleh mikroba untuk tumbuh maupun menghasilkan produkfermentasi. Nutrien yang paling dibutuhkan oleh mikroba baik untuk tumbuhmaupun untuk menghasilkan produk fermentasi adalah karbohidrat. Karbohidratmerupakan sumber karbon yang berfungsi sebagai penghasil energi bagi mikroba,sedangkan nutrient lain seperti protein dibutuhkan dalam jumlah lebih sedikitdaripada karbohidrat.

2. Suhu

Suhu fermentasi mempengaruhi lama fermentasi karena pertumbuhan mikrobadipengaruhi suhu lingkungan fermentasi. Mikroba memiliki kriteria pertumbuhanyang berbeda-beda. Menurut Fardiaz [26], Saccharomyces cerevisiae memlikikisaran suhu pertumbuhan antara 20-30 °C. Tetapi Kumalasari [34] menyatakanbahwa Saccharomyces cerevisiae akan tumbuh optimal dalam kisaran suhu30-35°C dan puncak produksi alkohol dicapai pada suhu 33 °C. Jika suhu terlalurendah, maka fermentasi akan berlangsung secara lambat dan sebaliknya jika suhu34terlalu tinggi maka Saccharomyces cerevisiae akan mati sehingga prosesfermentasi tidak akan berlangsung.

3. pH

Derajat keasaman (pH) merupakan salah satu faktor penting yang perlu untukdiperhatikan pada saat proses fermentasi. pH mempengaruhi pertumbuhanSaccharomyces cerevisiae. Oleh karena itu, pada awal pelaksanaan penelitian,substrat yang akan dipakai terlebih dahulu diuji pH nya.

16 4. Oksigen

Oksigen secara tidak langsung mempengaruhi lama fermentasi yang dilakukanoleh Saccharomyces cerevisiae. Saccharomyces cerevisiae dapat tumbuh denganbaik pada kondisi aerob, tetapi untuk melakukan proses fermentasi alkohol,dibutuhkan kondisi anaerob. Saccharomyces cerevisiae tumbuh dengan baik pada kondisi aerob. Pada kondisi aerob, Saccharomyces cerevisiae menghidrolisis gulamenjadi air dan CO2, tetapi dalam keadaan anaerob gula akan diubah olehSaccharomyces cerevisiae menjadi alkohol dan CO2.

5. Mikroba yang digunakan

Mikroba sebagai pelaku fermentasi tentu sangat berpengaruh terhadap lamafermentasi. Dalam fermentasi alkohol umumnya digunakan khamir karena khamirdapat mengkonversi gula menjadi alkohol dengan adanya enzim zimase.Saccharomyces cerevisiae memiliki beberapa kelebihan dibandingkan mikrobalain yang juga dapat membentuk alkohol. Kluyveromyces fragilis juga merupakankhamir yang dapat memproduksi alkohol. tetapi, Saccharomyces cerevisiae dapatmengkonversi gula lebih cepat daripada Kluyveromyces fragilis. Dalam 72 jamSaccharomyces cerevisiae dapat menghasilkan alkohol hingga 2% sedangkanKluyveromyces fragilis membutuhkan waktu hingga 1 minggu untuk dapatmemproduksi etanol hingga 2%. Namun, Saccharomyces cerevisiae tidak dapat memanfaatkan galaktosa [35].

17

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1 LOKASI DAN WAKTU PENELITIAN

Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Kimia Organik, Laboraturium OperasiTeknik Kimia, Laboraturium Kimia Analisa Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara, Medan. Penelitian ini dilakukan selama lebihkurang 6 bulan.

3.2 BAHAN DAN PERALATAN 3.2.1. Bahan - Bahan

Pada penelitian ini bahan yang digunakan antara lain: 1. Limbah kulit buah kakao

2. Aquadest 3. Asam sulfat

4. Natrium hidroksida

3.2.2 Peralatan

Pada penelitian ini peralatan yang digunakan antara lain: 1. Oven

2. Cawan

3. Alumunium foil 4. Blender

5. Ayakan 100 mesh 6. Labu leher tiga 7. Gabus

8. Termometer 9. Magnetic Stirrer 10.Beaker Glass

18 11.Erlenmeyer

12.Gelas Ukur 13.Timbangan 14.Stopwatch 15.Spatula 16.pH meter 17.Kertas saring

3.3PROSEDUR

3.3.1 Prosedur Penelitian

Tahap Persiapan Sampel

Kulit coklat yang diambil dari perkebunan kakao dijemur hingga kering untuk mengurangi kandungan air kemudian dijadikan bentuk yang lebih kecil setelah itu di giling dengan menggunakan ball mill. Tujuannya yaitu agar ukuran partikel substrat menjadi lebih kecil dan luas permukaan lebih luas, sehingga dapat memperluas permukaan kontak antara substrat dengan H2SO4 dan kandungan gula yang dihasilkan akan lebih optimum dibandingkan dengan substrat dengan ukuran yang lebih besar.

Gambar 3.1. Kulit Kakao Dan Tepung Kulit Kakao

Hidrolisa Kulit Buah Kakao

Prosedur hidrolisa kulit buah kakao dengan menggunakan asam sulfat diadopsi dari [6], [5]sebagai berikut:

19

2.Ditambahkan asamsulfat (H2SO4) 2 M , 3 M, dan 4 M dengan perbandingan padatan : air = 1:10, 1:7,5, 1: 5.

3.Dipanaskan pada suhu 100oC dan diaduk dengan magnetic stirrer selama 120 menit.

4.Didinginkan hingga suhu ruangan.

5.Hasil hidrolisis disaring, sehingga didapat hidrolisat.

6.Dianalisa kadar glukosa dengan menggunakan metode Luffh-Schorl.

3.3.2 Prosedur Analisa

3.3.2.1 Analisa kuantitatif kadar gula reduksi

Kadar gula reduksi dalamkulit buah kakao diukur dengan metode Luff-Schoorl.

3.3.2.2 Analisa kualitatif kadar gula reduksi

Analisa kualitatif gula reduksi dilakukan dengan beberapa metode uji, yaitu:

 Uji Benedict

1. Dimasukkan 5 ml larutan Benedict ke dalan tabung reaksi.

2. Ditambahkan 8 tetes hidrolisat, kemudian dikocok hingga homogen 3. Diletakkan di dalam penangas air selama 5 menit

4. Didinginkan, kemudian diamati perubahan warnanya atau terbentuknya endapan merah bata [37].

 Uji Barfoed

1. Diambil 3 ml pereaksi Barfoed yang terdiri dari cupri asetat dan asam asetat ke dalam tabung reaksi.

2. Ditambahkan 1 ml hidrolisat, kemudian larutan ditempatkan kedalam air mendidih selama 3 menit.

3. Didinginkan kemudian ditambahkan 0,5 fosfomolibdat lalu dikocok 4. Diamati, terbentuknya warna biru tua dan endapan merah bata

20

 Uji Fehling

1. Masukkan 5 ml hidrolisat ke dalam tabung reaksi.

2. Tambahkan dengan 2 ml larutan Fehling A dan 2 ml larutan Fehling B, kemudian campuran dikocok sampai homogen.

3. Lalu dipanaskan dalam air mendidih selama 5 menit.

4. Diamati, timbulnya endapan warna merah bata atau kuning menunjukan adanya gula reduksi [39].

21 3.4 FLOWCHART

3.4.1 Flowchart Penelitian

Hidrolisa Kulit buah kakao

Gambar 3.2 Flowchart Hidrolisis Kulit Buah Kakao Mulai

Tepung kulit kakao dimasukkan ke dalam labu leher tiga

Serbuk yang lolos, dimasukkan ke dalam labu leher tiga

Dipanaskan pada suhu 100oC dan diaduk dengan magnetic stirrer selama120 menit

Didinginkan hingga suhu ruangan

Campuran disaring untuk mendapatkan hidrolisat Ditambahkan asam sulfat2 M, 3 M, dan 4 M dengan

perbandingan bahan baku : air = 1:5 ; 1: 7,5 ;

Selesai

22 3.4.2 Flowchart Analisa

Uji Benedict

Gambar 3.3 Flowchart Uji Benedict Uji Barfoed

Gambar 3.4 Flowchart Uji Barfoed Dimasukkan 8 tetes hidrolisat ke dalan tabung reaksi

Diletakkan di dalam penangas air selama 5 menit Mulai

Didinginkan, kemudian diamati perubahan warnanya atau terbentuknya endapan merah bata

Selesai

Diambil 3 ml pereaksi Barfoed yang terdiri dari cupri asetat dan asam asetat ke dalam tabung reaksi

Diamati, terbentuknya warna biru tua dan endapan merah bata

Selesai Mulai

Ditambahkan 5 ml pereaksi Benedict, kemudian dikocok

Ditambahkan 1 ml hidrolisat, kemudian larutan ditempatkan kedalam air mendidih selama 1

23 Uji Fehling

Gambar 3.5 Flowchart Uji Fehling Masukkan 5 ml hidrolisat ke dalam tabung reaksi

Mulai

Lalu dipanaskan dalam air mendidih selama 5 menit

Selesai

Diamati, timbulnya endapan warna merah bata atau kuning Tambahkan dengan 2 ml larutan Fehling A dan 2 ml

24

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 HASIL ANALISIS KUALITATIF GULA REDUKSI

Analisis kualitatif bertujuan untuk mengetahui dan membuktikan adanya senyawa – senyawa tertentu dalam sampel gula reduksi hasil hidrolisis asam dapat dianalisis secara kualitatif untuk mengidentifikasi apakah sampel mengandung gula reduksi atau tidak, analisis gula reduksi secara kualitatif dapat dilakukan dengan uji Benedict, uji Fehling, dan uji Barfoed [8].

Tabel. 4.1 Hasil Uji Kualitatif Gula Reduksi Hidrolisat Kulit Kakao

Gambar Jenis uji Hail Keterangan

Uji

Benedict (+)

Warna hijau-kuning, dan terbentuk

endapan merah bata

Uji Fehling (+) Warna merah bata

Uji Barfoed (+)

Adanya endapan merah bata

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 Cu2+ dari CuSO4.5H2O dalam suasana alkalis menjadi Cu+ yang mengendap menjadi Cu2O. Suasana alkalis diperoleh dari Na2CO3 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 Cu2+ dari pereaksi Barfoed dalam suasana asam akan direduksi lebih cepat oleh gula reduksi monosakarida dari pada disakarida dan menghasilkan Cu2O (kupro oksida) berwarna merah bata. Hal inilah yang mendasari uji Barfoed.Pada uji Barfoed, yang terdeteksi monosakarida membentuk endapan merah bata karena terbentuk hasil Cu2O [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 CuSO4, 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 Cu2+ dan campuran asam-asam. Selanjutnya ion Cu2+ dalam suasana basa akan mengendap menjadi endapan Cu2O 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 (b/b)

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

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}⁰_{C 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.

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

2 3 4

Y ie ld 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 H2SO4. Fungsi H2SO4 pada proses hidrolisis ini adalah sebagai katalis. Pada proses hidrolisis H2SO4akan 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 3500/1000 ml 7.000,-

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.

32

DAFTAR PUSTAKA

[1] Effendi, Wawan W.,“Bioetanol Kulit Buah Kakao; Menuju Indonesia Mandiri

Bahan Bakar Nabati,” Artikel Bioetanol Kulit Buah Kakao.www.academia.edu.com. Diakses Pada 20September 2014.

[2] Pratiwi Eka P, M. Yatim, Luluk Edahwati,“Pemanfaatan Limbah Kulit Buah Cokelat Sebagai Bioetanol,”Makalah Seminar Nasional Teknik Kimia Soebardjo Brotohardjono ISSN 1978 – 0427

[3] Fauzi A Rahman, Didik Haryadi Dan Slamet Priyanto,“Pengaruh Waktu Fermentasi dan Efektifitas Adsorben Dalam Pembuatan Bioetanol Fuel Grade Dari Limbah Pod Kakao (Theobroma Cacao),” Jurnal Teknologi Kimia Dan Industri (ol. I, No.I Tahun 2012, hal.179-185.

[4] Endah R D, Sperisa D, Adrian Nur, Paryanto, “Pengaruh Kondisi Fermentasi Terhadap Yield Etanol Pada Pembuatan Bioetanol Dari Pati Garut,” Gema TeknikMajalah Ilmiah Teknik, Nomor II,Tahun X Juli 2007, Hal.85.

[5] M. Sri Prasetyo Budi, Wahyudi Budi Sediawan dan Muslikhin Hidayat, “Pengaruh Perbandingan Berat Padatan Dan Waktu Reaksi Terhadap Gula Pereduksi Terbentuk Pada Hidrolisis Bonggol Pisang,”Jurnal Teknik Kimia IndonesiaVol. IX, No. III Desember 2010, hal.77-82.

[6] Rachman Fauzi A, Didik Hariyadi, Dan Slamet Priyanto, “Pengaruh Waktu Fermentasi Dan Efektifitas Adsorben Dalam Pembuatan Bioetanol Fuel Grade Dari Limbah Pod Kakao (Theobroma Cacao L),”Jurnal Teknologi Kimia Dan Industri Vol. I No.I Tahun 2012, hal.179-185.

[7] Adnan Muchsin,.“Pengaruh Konsentrasi Inokulum Saccharomyces Cerevisiae Terhadap Produksi Bioetanol Dari Kulit Buah Kakao (Theobroma Cacao, L),” Skripsi, FMIPA, UPI Bandung.2012, hal 24.

[8] Pujiani, Ishak Isa, Mangara Sihaloho,“Biokonversi Selulosa Dari Tongkol Jagung Menjadi Alkohol,”Skripsi,Jurusan Pendidikan Kimia. FMIPA, UNG, 2014, hal 12. [9] Putu KKristiani,et al.,“Waktu Optimum Fermentasi Limbah Pulp Kakao (Theobroma Cacao L.)Menggunakan Kulit Bakau (Sonneratia Sp.)Dalam Produksi

33

Bioetanol,”Skripsi, Program Studi Pendidikan Kimia, Fakultas Keguruan Dan Ilmu Pendidikan, Universitas Haluoleo, 2012, hal 9.

[10] Taherzedah Dan Karimi, Enzyme Based Ethanol. University Of Boras Sweden : Bioresources II Vol. IV 2007, hal. 707-738

[11] Riyanti,I,E.. “Biomassa Sebagai Bahan Baku Bioetanol”, Balai Besar Penelitian Dan Pengembangan Bioteknologi Dan Sumber Daya Genetik Pertanian, 2009.

[12] Fatmawati,et al.,“Hidrolisis Batang Padi Dengan Menggunakan Asam Sulfat Encer,” Skripsi,Jurusan Teknik Kimia, Falkutas Teknik, Universitas Surabaya, hal. 10. [13] Anindyawati, Trisanti, “Prospek Enzim dan Limbah Lignoselulosa untuk Produksi Bioetanol”Bogor : Pusat Penelitian Bioteknologi LIPI, 2009.

[14] Nadiem Anwar, Arief Widjaya, Sugeng Winardi, “Hidrolisis Jerami Padi Menjadi

Glukosauntuk Bahan Baku Produksi Hidrogen”. Skripsi, program sarjana tenik kimia, Institut Teknologi Sepuluh Nopember,2009, hal. 12.

[15] FerdinOktavianus, Roy Martua Sigiro, M. Djoni Bustan, “Pembuatan Bioetanol Dari Batang Jarak Menggunakan Metode Hidrolisa Dengan Katalis Asam Sulfat”Jurnal Teknik KimiaNo. II, Vol. XIX, April, 2013, hal. 34-48

[16] Reza Mandagi, Yoke Anugerah, Buana Girisuta, “Optimasi Proses Perlakuan Awal Dalam Menyingkap Fraksi Hemiselulosa Ecenggondok Menggunakan Metode

Hidrolisis Termal”Prosiding Seminar Nasional Teknik Kimia “Kejuangan” ISSN 1693 – 4393Pengembangan Teknologi Kimia untuk Pengolahan Sumber Daya Alam Indonesia Yogyakarta(Januari 2010), hal. 15.

[17] Yuni Astuti Ningsih, Kartini Rahmi Lubis, Rosdiana Moeksin,“Pembuatan Bioetanol Dari Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS) Dengan Metode Hidrolisis Asam Dan Fermentasi”Skripsi,Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sriwijaya,2009, hal. 11.

[18]Ella Saparianti, Tri Dewanti, Siti Khusnul Dhoni. “Hidrolisis Ampas Tebu Menjadi Glukosa Cair Oleh Kapang Trichoderma Viride(Kajian Konsentrasi Ampas Tebu (Saccharum Officinarum) Dan Lama Fermentasi )”.J. Tek. Pert (Vol V. No.I) hal.1 – 10.

34

[19] Enny K Artati, Novia EMargareta. Widhie HVissia, “Konstanta Kecepatan

Reaksi Sebagai Fungsi Suhu Pada Hidrolisa Selulosa Dari Ampas Tebu Dengan

Katalisator Asam Sulfat”. Ekuilibrium (Vol. IX No.I ISSN. 1412-9124 Januari 2010), hal. 4-10

[20]Broto, Wisnu, N. Richana..“Inovasi Teknologi Proses Industri Bioetanol dari Ubi

Kayu Skala Perdesaan”, Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Pascapanen Pertanian.Malang, 2007.

[21] Taherzadeh, M. J., Karimi, K. “Process For Ethanol From Lignocellulosic

Materials I: Acid Based Hydrolysis Processes”. BioResources II (2007), hal. 472-499. [22] Dedy Irawan Dan Zainal Arifin, “ Sintesa Gula Dari Sampah Organik Dengan Proses Hidrolisis Menggunakan Katalis Asam”,Jurnal Teknik Kimia (Vol. XIV No. II, Oktober 2012), hal.118-122.

[23] RachmaniahOrchidea, Andi Krishnanta W, Dedy Ricardo. “Acid Hydrolysis Pretreatment Of Bagasse-Lignocellulosic Material For Bioethanol Production”, Skripsi, Department Of Chemical Engineering, FTI– ITS Surabaya, 2010.

[24] Jatmiko Wahyudi,et al.,“Pengaruh Suhu Terhadap Kadar Glukosa Terbentuk dan

Konstanta Kecepatan Reaksi pada Hidrolisa Kulit Pisang”,Prosiding Seminar Nasional Teknik Kimia “Kejuangan” ISSN 1693 – 4393(Februari 2011), hal. 23-38.

[25] Restu Diah Setiawati, Anastasia Rafika Sinaga, Tri Kurnia Dewi, “Proses

Pembuatan Bioetanol Dari Kulit Pisang Kepok.” Jurnal Teknik KimiaUniversitas Sriwijaya. Palembang 1(19) Januari 2013 : hal 11-12.

[26] Melwita Elda, Effan Kurniadi.“Pengaruh Waktu Hidrolisis Dan Konsentrasi H2SO4 Pada Pembuatan Asam Oksalat Dari Tongkol Jagung ”,Jurnal Teknik KimiaNo. II, Vol. XX, (April 2014), hal 61-63.

[27] Dyah Suci Perwitasari dan Anton Cahyo.“Pembuatan Dekstrin Sebagai BahanPerekat dari Hidrolisis Sebagai Bahan Perekat dari Hidrolisis Pati Umbi

Talasdengan Katalisator HCl.”Chemical Engineering Seminar Soebardjo BrotohardjonoVI, ISSN 1978-0427, Surabaya, 2009.

[28] P. H. Groggins, “Unit Processes in Organic Synthesis”, (New York: McGraw-Hill Book Company,1958), Edisi V., hal.775-777.

35

[29] Juwita Ratna Sari, “Optimalisasi Produksi Gula Reduksi Dari Onggok Sebagai

Bahan Baku Bioetanol Dengan Praperlakuan Ultrasonikasi”Skripsi, Fakultas Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Lampung,2013.

[30]Rohmaningsih,“Pengaruh Cara Pengeringan Terhadap Kadar Gula Reduksi Pada

Sale Pisang”,Skripsi, Fakultas Sains Dan TeknologiUniversitas Islam Negeri Sunan KalijagaYogyakarta, 2008.

[31] Novianti, Mappiratu, Musafira, “Pemanfaatan Limbah Serbuk Gergaji Untuk

Produksi Bioetanol Menggunakan Sel Ragi Imobil Secara Berulang”,Online Jurnal of Natural Science, Vol. II (3) ISSN: 2338-0950 Desember 2013. Hal 9-19.

[32] Agung Purwanto, “Pembuatan Bioetanol Dari Tepung Biji Nangka Dengan Proses Sakarifikasi Fermentasi Fungi Aspergillus NigerDilanjutkan Dengan Fermentasi Yeast Saccharomyces Cereviceae”,Tugas Akhir, Program Diploma Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro Semarang, 2010.

[33] S. Fardiaz, Mikrobiologi Pangan, Edisi 1, (Jakarta : PT. Gramedia PustakaUtama, 1992)

[34] KumalasariI. J, “Pengaruh Variasi Suhu Inkubasi Terhadap Kadar etanolHasil

Fermentasi Kulit dan Bonggol Nanas (Ananas sativus).” Skripsi, UniversitasMuhammadiyah Semarang, Semarang, 2011.

[35] N. Azizah, A. N. Al Baari, S. Mulyani, “Pengaruh Lama Fermentasi TerhadapKadar Alkohol, pH dan Produksi Gas pada Proses Fermentasi Mudyantini

Bioetanoldari Whey dengan Substitusi Kulit Nanas”, Jurnal Aplikasi Teknologi Pangan, 1(2)2012 : hal. 72-77.

[36] Julio Adisantoso, “Rancangan Faktorial”, Ilmu Komunikasi Institut Pertanian Bogor, 2009.

[37] Endri Kurniyanto, “Penentuan Karbohidrat Bijih Padi Di Sekitar Letupan Lumpur

Bergaram Kawasan Bledug Kuwu Grobongan Jawa Tengah Sebagai Alternatif Sumber Belajar Kimia SMA/MA”.Skripsi,Program Studi Pendidikan Kimia Universitas Islam Negeri Sunan Kalijaga, 2011.

[38] Henita, “Pengujian Karbohidrat.” Jurusan Perikanan Fakultas Pertanian Universitas Sultan Ageng Tirtayasa, 2014.

36

[39] Devi Ratna Wati. “Investigasi Kadar Glukosa Hasil Hidrolisis Pati Fraksi Amilopektin Biji Mangga Varietas Manalagi (Mangifera Indica L.)”,Prosiding Seminar Nasional 2011, hal. 11-16

[40] Aprilia Kusbandari, “Analisis Kualitatif Kandungan Sakarida Dalam Tepung Dan

Pati Umbi Ganyong (Canna Edulis Ker)” Skripsi, Fakultas Farmasi Universitas Ahmad Dahlan Yogyakarta, 2014.

[41] Daniel De Idral, Marniati Salim, Elida Mardiah, “Pembuatan Bioetanol Dari

Ampas Sagu Dengan Proses Hidrolisis Asam Dan Menggunakan Saccharomyces

Cerevisiae”, Jurnal Kimia Unand, Volume I Nomor I, (November 2012), hal. 34-35 [42]Arthur A Frost, R.G Pearson, Kinetics And Mechanism, (New York: John Willey And Sons Inc, 1961), Hal. 547.

[43] Kusmiyati, ”Studi Perbandingan Bahan Baku Umbi Singkong Dan Iles-Iles Untuk Pembuatan Bioetanol Pusat Studi Energi Alternatif”, Seminar Rekayasa Kimia Dan Proses 2010 ISSN : 1411-4216. Hal : 3-4

37

LAMPIRAN 1

DATA HASIL PENELITIAN

Sampel kulit kakao : 10 , 15, 20 gr

Larutan H2SO4 : 100 mL

Suhu hidrolisis : 100 °C Waktu hidrolisis : 2 jam

L1.1 Data Uji Kualitatif Gula Reduksi

Tabel L1.1 Data Uji Kualitatif Gula Reduksi

Jenis uji Hasil uji Keterangan

Uji Benedict (+)

Warna hijau-kuning, dan terbentuk endapan merah

bata

Uji Fehling (+) Warna merah bata

Uji Barfoed (+)

Warna biru tua dan adanya endapan merah

38 L1.2 Data Analisa Kuantitatif Gula Reduksi

Tabel L1.2 Data Analisa Luffh-Schorl sentrasi katalis

(M)

uhu (°C)

Waktu

menit) Rasio bahan baku

ar gula reduksi (b/b)

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

39

LAMPIRAN 2

CONTOH PERHITUNGAN

L2.1 PERHITUNGAN MOLARITAS ASAM SULFAT Konsentrasi H2SO4 pekat = 96 %

Masa jenis H2SO4 = 1,84 g/ml

Berat molekul H2SO4 = 98 gr/mol

� = % ��� _��

=

6 x , 4 x

Konsentrasi H2SO4 pekat = 18, 02 M Konsentrasi yang diinginkan = 4M Volume larutan yang diinginkan = 100 ml

M1x V1 = M2 x V2 18,02 x V1 = 4 M x 100 ml

V1 = 22,20 ml

Jadi untuk membuat larutan H2SO44 M, diambil 22,20 ml H2SO4pekat kemudian diencerkan hingga volume 100 ml..

40

LAMPIRAN 3

DOKUMENTASI PERCOBAAN

L3.1 Kulit Kakao Kering

Gambar L3.1 Kulit Kakao Kering

41

Gambar L3.2 Tepung Kulit Kakao

L3.3Hidrolisis Tepung Kulit Kakao

42 L3.4Hidrolisat Tepung Kulit Kakao

37

LAMPIRAN 1

DATA HASIL PENELITIAN

Sampel kulit kakao : 10 , 15, 20 gr

Larutan H2SO4 : 100 mL

Suhu hidrolisis : 100 °C Waktu hidrolisis : 2 jam

L1.1 Data Uji Kualitatif Gula Reduksi

Tabel L1.1 Data Uji Kualitatif Gula Reduksi

Jenis uji Hasil uji Keterangan

Uji Benedict (+)

Warna hijau-kuning, dan terbentuk endapan merah

bata

Uji Fehling (+) Warna merah bata

Uji Barfoed (+)

Warna biru tua dan adanya endapan merah

38

L1.2 Data Analisa Kuantitatif Gula Reduksi

Tabel L1.2 Data Analisa Luffh-Schorl

sentrasi katalis (M)

uhu (°C)

Waktu

menit) Rasio bahan baku

ar gula reduksi (b/b)

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

39

LAMPIRAN 2

CONTOH PERHITUNGAN

L2.1 PERHITUNGAN MOLARITAS ASAM SULFAT

Konsentrasi H2SO4 pekat = 96 %

Masa jenis H2SO4 = 1,84 g/ml

Berat molekul H2SO4 = 98 gr/mol

� = % ��� _��

=

6 x , 4 x

Konsentrasi H2SO4 pekat = 18, 02 M Konsentrasi yang diinginkan = 4M Volume larutan yang diinginkan = 100 ml

M1x V1 = M2 x V2 18,02 x V1 = 4 M x 100 ml

V1 = 22,20 ml

Jadi untuk membuat larutan H2SO44 M, diambil 22,20 ml H2SO4pekat kemudian diencerkan hingga volume 100 ml..

40

LAMPIRAN 3

DOKUMENTASI PERCOBAAN

L3.1 Kulit Kakao Kering

Gambar L3.1 Kulit Kakao Kering

41

Gambar L3.2 Tepung Kulit Kakao

L3.3Hidrolisis Tepung Kulit Kakao

42

L3.4Hidrolisat Tepung Kulit Kakao