“HIDROLISIS ONGGOK DENGAN MENGGUNAKAN REAKTOR KOLOM BERSEKAT”.

LAPORAN HASIL PENELITIAN

“HIDROLISIS ONGGOK DENGAN MENGGUNAKAN
REAKTOR KOLOM BERSEKAT”

Oleh :
EVI FIRESTI SOEPRAYOGI

1031010014

PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN” J AWA TIMUR
SURABAYA
2013

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

PENELITIAN
Hidr olisis Onggok Dengan Menggunakan Reaktor Kolom

Ber sekat

Disusun Oleh :

EVI FIRESTI SOEPRAYOGI
1031010014
Telah dipertahankan dihadapan dan diter ima oleh Dosen Penguji
Pada tanggal 24 November 2013

TIM PENGUJ I I

PEMBIMBING

Ir. Sri Risnojatiningsih, MPd
NIP. 030 147 545

Ir . Sutiyono, MT
NIP. 19600713 1987031 001

TIM PENGUJ I II

Ir. Tatiek Sri Hajati, MT
NIP. 19530712 199103 2 001

Mengetahui
Dekan Fakultas Teknologi Industri
Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” J awa Timur

Ir . Sutiyono, MT
NIP. 19600713 198703 1 001

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

LEMBAR PENGESAHAN

PENELITIAN
Hidr olisis Onggok Dengan Menggunakan Reaktor Kolom Ber sekat

Oleh :

EVI FIRESTI SOEPRAYOGI

(1031010014)

TELAH DISETUJ UI MELAKSANAKAN
SEMINAR HASIL PENELITIAN
Pada Tanggal : 25 November 2013

Mengetahui,
Dosen Pembimbing

Ir. Sutiyono, MT
NIP. 19600713 1987031 001

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

KATA PENGANTAR
Segala puja dan puji syukur kepada Allah Tuhan Yang Maha Esa yang telah
memberikan rahmat dan hidayat-Nya, sehingga kami dapat menyelesaikan penyusunan

Proposal Penelitian ini tanpa adanya hambatan apapun, meskipun terdapat keterlambatan
dalam penyusunan Laporan Hasil Penelitian.
Pelaksanaan Penelitian dan penyusunan Laporan Hasil Penelitian ini diajukan
sebagai salah satu syarat pemenuhan mata kuliah yang ada di Program Studi S-1 Teknik
Kimia Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur. Dengan adanya
pelaksanaan Penelitian dan penyusunan Laporan Hasil Penelitian ini, diharapkan dapat
menambah wawasan dalam pengenalan akan Hidrolisis Onggok Dengan Reaktor Kolom
Bersekat.
Selama penyusunan Laporan Hasil Penelitian ini, penulis telah banyak memperoleh
bantuan, bimbingan dan saran yang berguna dari berbagai pihak. Oleh karena itu,
kesempatan ini penulis ingin mengungkapkan rasa terima kasih kepada :
1. Bapak Ir. Sutiyono, MT., selaku Dekan di Fakultas Teknologi Industri Universitas
Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur Surabaya serta Dosen Pembimbing
Penelitian HIDROLISIS ONGGOK DENGAN REAKTOR KOLOM BERSEKAT
2. Ibu Ir. Retno Dewati, MT., selaku Ketua Program Studi di Program Studi Teknik
Kimia Fakultas Teknologi Industri Universitas Pembangunan Nasional “Veteran”
Jawa Timur Surabaya.
3. Ibu Ir. Luluk Edahwati, MT yang telah membantu dalam menyelesaikan laporan
hasil penelitian dan proposal penelitian serta memberi saran - saran yang
membangun.

4. Ibu Ir. Sri Risnojatiningsih, MPd selaku dosen penguji I.
5. Ibu Ir. Tatiek Sri Hajati, MT selaku dosen penguji II.
6. Bapak, Ibu, Saudara tercinta yang telah memberikan dorongan, doa dan restu serta
semangat demi keberhasilan studi.
7. Rekan – rekan serta semua pihak yang secara langsung maupun tidak langsung
telah membantu.
Kami menyadari sepenuhnya bahwa Laporan Hasil Penelitian yang telah kami
susun ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu penulis mengharapkan saran dan kritik
yang membangun dari semua pihak atas adanya kekurangan Laporan Hasil Penelitian ini
demi kesempurnaannya nanti.
i

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

Demikian kata pengantar dari kami dan semoga Laporan Hasil Penelitian ini dapat
bermanfaat bagi semua. Amin.

Penulis

ii

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

Proposal Penelitian
“ Hidrolisis Onggok Dengan Reaktor Kolom Bersekat “

DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR ..............................................................................

i

DAFTAR ISI .............................................................................................. iii
DAFTAR TABEL .....................................................................................

v

DAFTAR GRAFIK .................................................................................... vi
DAFTAR GAMBAR ................................................................................. vii

INTISARI ................................................................................................... viii
BAB 1 PENDAHULUAN
I.1 Latar Belakang .......................................................................... 1
I.2 Tujuan Proposal ........................................................................ 1
I.3 Manfaat Proposal ...................................................................... 1
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
II.1 Teori Umum ............................................................................ 2
II.1.1 Singkong ........................................................................ 2
II.1.2 Onggok .......................................................................... 3
II.1.3 Pati ................................................................................

4

II.1.4 Glukosa .......................................................................... 4
II.1.5 Asam Klorida ................................................................ 4
II.1.6 Hidrolisis ......................................................................

5

II.1.7 Kolom Bersekat ............................................................

6

II.2 Landasan Teori......................................................................... 7
II.3 Hipotesa .................................................................................

9

BAB III METODOLOGI PENELITIAN
III.1 Bahan Yang digunakan ........................................................... 10
III.2 Alat Yang Digunakan .............................................................. 10
III.3 Gambar Rangkaian Alat ......................................................... 11
iii
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

Proposal Penelitian
“ Hidrolisis Onggok Dengan Reaktor Kolom Bersekat “

• Cara Kerja Kolom Bersekat ..................................................... 12

III.4 Variabel Yang Digunakan ....................................................... 12
Proses Hidrolisis Onggok
III.4.1 Kondisi Tetap ............................................................. 12
III.4.2 Variabel yang Di jalankan .......................................... 12
III.5 Prosedur Penelitian ................................................................. 13
III.5.1 Persiapan Alat ............................................................. 13
III.5.2 Persiapan Bahan Baku ................................................ 13
III.5.3 Proses Hidrolisis .......................................................... 13
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
IV.1 Hasil ........................................................................................ 15
IV.1.1 Analisa Bahan Baku ................................................... 15
IV.1.2 Analisa Kadar Glukosa setelah proses Hidrolisis ....... 16
IV.2 Pembahasan .............................................................................. 17
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
V.1 Kesimpulan ..................................................................... 19
V.2 Saran ................................................................................ 19
DAFTAR PUSTAKA
APPENDIX
LAMPIRAN
HASIL ANALISA

iv
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

Proposal Penelitian
“ Hidrolisis Onggok Dengan Reaktor Kolom Bersekat “

DAFTAR TABEL
Tabel 1. Analisa Kandungan Onggok Basah : (Winarno, 1988) ................ 4
Tabel 2. Analisa Kandungan Onggok Basah : (BPKI, 2013) ...................... 5
Tabel 3. Analisa Kadar Glukosa setelah proses Hidrolisis dengan reaktor kolom
bersekat .......................................................................................... 16

v
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

Proposal Penelitian
“ Hidrolisis Onggok Dengan Reaktor Kolom Bersekat “

DAFTAR GRAFIK

Grafik 1. Pengaruh Kadar Glukosa Terhadap waktu ...................... 17
Grafik 2. Konversi Glukosa ............................................................ 18

vi
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

Proposal Penelitian
“ Hidrolisis Onggok Dengan Reaktor Kolom Bersekat “

DAFTAR GAMBAR
Gambar 1. Singkong .................................................................................... 2
Gambar 2. Onggok kering ........................................................................... 3
Gambar 3. Onggok Basah ........................................................................... 3
Gambar 4. Sekat – sekat Dalam Kolom Bersekat ....................................... 7
Gambar 5. Reaksi Struktur Hidrolisis Pati Dengan Asam .......................... 8
Gambar 6. Reaksi Kimia Hidrolisis Pati Dengan Asam .............................. 8

vii
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

Laporan Hasil Penelitian
“ Hidrolisis Onggok Dengan Reaktor Kolom Bersekat “

INTISARI

Onggok merupakan limbah padat tepung tapioka yang mengandung pati
yang cukup tinggi, tetapi masih kurang dalam memanfaatkan limbah tersebut dan
tidak sedikit yang terbuang begitu saja. Sebagian besar onggok digunakan sebagai
pakan ternak atau sebagai bahan untuk membuat saus.
Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan hasil glukosa terbaik dengan
menggunakan reaktor kolom bersekat sebagai alat alternatif proses hidrolisis.
Kondisi yang di tetapkan antara lain berat onggok 60 gram, volume
onggok cair 2000 ml, konsentrasi HCl 32% dengan volume HCl 20 ml. Pati dari
Onggok di hidrolisis dengan suhu 40; 50; 60; 70 0C, waktu hidrolisis 40; 50; 60;
70 menit.
Hasil Hidrolisis kemudian di saring, kemudian filtratnya di analisa untuk
mengetahui kadar glukosa. Kondisi operasi terdapat pada suhu 60 0C dengan
waktu hidrolisis yaitu 60 menit, kadar glukosa yang didapat pada kondisi
optimum ini adalah 12,52%.

Program Studi Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri
Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

vi

Laporan Hasil Penelitian
“ Hidrolisis Onggok Dengan Reaktor Kolom Bersekat “

BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Onggok sebagai hasil samping atau limbah padat industri tapioka terdiri
dari serat dan pati, biasanya digunakan sebagai pakan ternak yang bernilai jual
murah. Konversi pati yang ada dalam kandungan onggok menjadi glukosa dapat
digunakan sebagai bahan baku pembuatan etanol selain itu juga dapat mengurangi
limbah yang dihasilkan dari pabrik tepung tapioka.
Hidrolisis pati dengan menggunakan asam adalah hidrolisis yang paling
umum di aplikasikan untuk mendapatkan gula sebagai bahan baku fermentasi
menjadi etanol. Umumnya asam yang digunakan dalam proses hidrolisis pati
adalah HCl, H2SO4, H2SO3, HNO3, dll.
Penggunaan hidrolisis pati onggok dengan menggunakan reaktor kolom
bersekat hampir sama jika proses hidolisis dilakukan dengan menggunakan tangki
berpengaduk. Fungsi sekat disini sebagai pemecah gelembung – gelembung besar
menjadi gelembung – gelembung kecil dengan demikian hidrolisis akan menjadi
lebih sempurna.
Penelitian menggunakan reaktor kolom bersekat sudah pernah dilakukan
oleh sutiyono, dkk dengan hasil terbaik yaitu. Pada suhu 90 0C, waktu

1.2. TUJ UAN PENELITIAN :
Tujuan dari penelitian ini adalah penggunaan reaktor kolom bersekat
sebagai alat alternatif untuk proses hidrolisis onggok guna menghasilkan glukosa
terbaik

1.3. MANFAAT PENELITIAN :
− Dapat menggunakan reaktor kolom bersekat sebagai alat alternatif
untuk proses hidrolisis onggok.
− Dapat meningkatkan nilai ekonomis dari onggok..

Program Studi Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri
Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

1

Laporan Hasil Penelitian
“ Hidrolisis Onggok Dengan Reaktor Kolom Bersekat “

BAB II
TINJ AUAN PUSTAKA
II.1 Teori Umum
II.1.1 Singkong
Ketela pohon, ubi kayu, atau singkong adalah perdu tahunan tropika dan
subtropika dari suku Euphorbiaceae. Umbinya terkenal luas sebagai makanan
pokok penghasil karbohidrat dan daunnya sebagai sayuran. Kandungan utamanya
adalah pati dengan sedikit glukosa sehingga rasanya sedikit manis.

Gambar 1. Singkong
Kandungan gizi singkong per 100 gram meliputi: (Muhhamad Nur Arifin, 2012)
• Karbohidrat 7.1 g
• Protein 6.2 g
• Lemak 1.1 g
• Serat 2.4 g
• Abu 1.2 g
• Kalsium 166 mg
• Fosfor 99 mg
• Besi 1.3 g
• Air 84.4 g
Produksi Singkong pada Desember 2008 mencapai 20.924.159 ton sedangkan
pada tahun 2011 mencapai 21.593.053 ton. (BPS, 2012)

Program Studi Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri
Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

2

Laporan Hasil Penelitian
“ Hidrolisis Onggok Dengan Reaktor Kolom Bersekat “

II.1.2 Onggok
Onggok adalah sisa giling tapioka yang berasal dari singkong atau ubi kayu.
Dalam Bahasa Jawa seringkali disebut Gaber. Ada dua jenis onggok yang lazim
beredar yaitu onggok kering dan onggok basah. Beberapa fungsi onggok basah
adalah sebagai bahan tambahan pakan untuk ternak sapi, babi, ataupun ternakternak lain yang mulai kesusahan mencari hijauan pakan terutama di musim
kemarau. Fungsi onggok kering antara lain sebagai bahan baku saus, bahan baku
obat nyamuk, bahan perekat lem kertas, campuran kecap, dan lain-lain. (Kapan
Kawid, 2013)
Tabel 1. Analisa Kandungan Onggok Basah : (Winarno, 1988)
No.

Komposisi Onggok

Kandungan (% berat)

1.

Pati

68

2.

Protein

1,57

3.

Lemak

0,26

4.

Serat Kasar

10

5.

Kadar Air

20

Gambar2.2.Onggok
Onggokkering
kering
Gambar

Gambar 3. Onggok Basah

Program Studi Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri
Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

3

Laporan Hasil Penelitian
“ Hidrolisis Onggok Dengan Reaktor Kolom Bersekat “

II.1.3 Pati
Pati atau amilum adalah karbohidrat kompleks yang tidak larut dalam air,
berwujud bubuk putih, tawar dan tidak berbau. Tetapi pati akan terlarut sempurna
jika dilakukan pemanasan terlebih dahulu.
Pati merupakan bahan utama yang dihasilkan oleh tumbuhan untuk
menyimpan kelebihan glukosa (sebagai produk fotosintesis) dalam jangka
panjang. Hewan dan manusia juga menjadikan pati sebagai sumber energi yang
penting.
Pati adalah salah satu hidrokoloid yang di gunakan oleh industry pangan
sebagai pengental ataupun pembentukan gel. Hidrokoloid lainya meliputi gum,
pectin, gelatin selulosa agar, keraganan alginate dan lain-lain. Di samping peran
tersebut diatas, banyak pati di gunakan untuk pengikat lemak dan pembantu
pembentukan emulsi. (Anonim, 2013)

II.1.4 Glukosa
Glukosa suatu gula monosakarida adalah salah satu karbohidrat terpenting
yang digunakan sebagai sumber tenaga utama dalam tubuh. Glukosa merupakan
prekursor untuk sintesis semua karbohidrat lain di dalam tubuh seperti glikogen,
ribose dan deoxiribose dalam asam nukleat, galaktosa dalam laktosa susu, dalam
glikolipid, dan dalam glikoprotein dan proteoglikan.
Glukosa juga dapat dihasilkan melalui hidrolisis polisakarida atau disakarida,
dengan asam atau enzim. (Murray R. K. et al., 2003)

II.1.5 Asam Klorida (HCl)
Sifat fisik dari asam klorida (HCl)
Rumus molekul

: HCl

Massa molar

: 36,46 g/mol (HCl)

Penampilan

: Cairan tak berwarna sampai dengan kuning pucat

Densitas

: 1,18 g/cm3

Titik lebur

: −27,32 °C (247 K), larutan 38%

Titik didih

: 110 °C (383 K), larutan 20,2 %
48 °C (321 K), Larutan 38%

Program Studi Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri
Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

4

Laporan Hasil Penelitian
“ Hidrolisis Onggok Dengan Reaktor Kolom Bersekat “

Kelarutan

: Dalam air tercampur penuh

Keasaman (pKa)

: −8,0

Viskositas

: 1,9 mPa·s pada 25 °C, larutan 31,5%

(Anonim, 2013)

II.1.6 Hidrolisis
Untuk mengubah pati menjadi gula diperlukan proses hidrolisis dengan
bantuan asam. Untuk mempercepat proses hidrolisis diperlukan pemanasan.
(Utami L,I, 2009)
Jenis hidrolisis ada lima macam, yaitu :
1. Hidrolisis murni
Proses hanya melibatkan air (H2O) saja.Pada proses ini tidak dapat
menghidrolisa secara efektif, karena reaksi berjalan dengan lambat
sehingga jarang digunakan dalam industri. Hanya untuk senyawasenyawa yang reaktif, reaksi dapat dipercepat dengan memakai uap air.
2. Hidrolisis Asam
Menggunakan larutan asam sebagai katalisator. Larutan asam yang
digunakan dapat encer atau pekat misalnya H2SO4 atau HCl. Pada asam
encer umumnya kecepatan reaksi sebanding dengan konsentrasi H+. Sifat
ini tidaklah pada asam pekat.
3. Hidrolisa Basa
Menggunakan larutan basa encer maupun pekat sebagai katalisator. Basa
yang digunakan pada umumnya adalah NaOH atau KOH. Untuk
penggunaan basa encer, bila basa yang digunakan berlebihan, sisa basa
akan bereaksi dengan asam hasil reaksi. Jadi fungsi basa adalah sebagai
katalisator dan pengikat asam.
4. Hidrolisis fusion
Hidrolisa yang dapat dilakukan tanpa menggunakan air pada suhu tinggi,
misalnya menggunakan NaOH padat. Pemakaian dalam industri biasanya
untuk

maksud

tertentu,

misalnya

proses

peleburan

dan

untuk

menghidrolisa bahan-bahan selulosa seperti tongkol jagung, serbuk kayu,

Program Studi Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri
Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

5

Laporan Hasil Penelitian
“ Hidrolisis Onggok Dengan Reaktor Kolom Bersekat “

yang dilakukan suhu tinggi (± 240 oC) dengan NaOH padat, akan
menghasilkan asam oksalat dan asam acetat.
5. Hidrolisis enzim (menggunakan katalis enzim, sehingga mencegah reaksi
samping)
Dimana proses hidrolisa dilakukan dengan menggunakan enzim sebagai
katalis. Enzim yang digunakan dihasilkan dari mikroba misalnya enzym
α-amylase yang dipakai untuk hidrolisa pati menjadi glukosa dan maltosa.
(Trianna N,W & Edi Mulyadi, 2010)

II.1.7 Kolom Bersekat
Kolom bersekat dalam penelitian kami digunakan sebagai alat alternatif untuk
proses hidrolisis yang digunakan sebagai pengganti tangki berpengaduk. Dalam
alat ini terdapat sekat – sekat yang terbuat dari plastik bekas yang di iris
melengkung dan di lengkapi dengan gigi kecil sepanjang lengkungan (lihat
gambar.4). Gigi – gigi itu dimaksudkan sebagai pemecah gelembung – gelembung
air yang berasal dari udara, dari gelembung besar menjadi gelembung kecil –
kecil. Sekat ini sebagai pengganti fungsi dari impeller untuk proses pengadukan.
Pada kolom bersekat juga dilengkapi dengan jaket untuk tempat mengalirnya air
panas serta labu leher 3 dengan kapasitas 500 ml sebagai penampung bahan
(onggok). Labu leher 3 dihubungkan dengan kolom bersekat oleh pipa yang juga
berfungsi sebagai tempat pemasangan termometer, tempat masuknya udara dan
pengambilan cuplikan cairan (glukosa). Alat – alat lainnya berupa tangki asam,
stabilizer, termometer, pompa serta compressor. (sutiyono, 1998)

Program Studi Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri
Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

6

Laporan Hasil Penelitian
“ Hidrolisis Onggok Dengan Reaktor Kolom Bersekat “

Gambar 4. Sekat – sekat pada kolom bersekat

II.2 Landasan Teori
Hidrolisis pati dengan menggunakan reaktor kolom bersekat menghasilkan
glukosa.
Pati yang akan dihidrolisis terkandung dalam kandungan onggok yang akan
kami gunakan dalam penelitian kami.

Program Studi Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri
Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

7

Laporan Hasil Penelitian
“ Hidrolisis Onggok Dengan Reaktor Kolom Bersekat “

Onggok yang digunakan dalam penelitian kami berasal dari industri rumahan
yang ada di Desa Rembang Kecamatan Ngadiluwing Kabupaten Kediri.
Hidrolisis yang di gunakan adalah hidrolisis dengan asam. Reaksinya sebagai
berikut:

Gambar 5. Reaksi Struktur Hidrolisis Pati Dengan Asam (Pudjihastuti I,2010)
))
Hidrolisis
Glukosa

Pati
(C6H10O5)n + nH2O

Asam

n(C6H12O6)

Gambar 6. Reaksi Kimia Hidrolisis Pati Dengan Asam (Utami L.I, 2009)
Proses Hidrolisis dipengaruhi oleh beberapa faktor :
a. pH operasi atau konsentrasi asam yang digunakan
pH berpengaruh terhadap jumlah produk hidrolisis, pH ini erat
hubungannya dengan konsentrasi asam, dimana pH makin rendah bila
konsentrasi asam yang digunakan lebih besar, pH yang baik sekitar 2-3.
(Soebijanto T P, 1986)
b. Waktu Hidrolisis
Semakin lama pemanasan, warna semakin keruh dan semakin besar
pula konversi pati yang dihasilkan. Waktu optimum yang diperoleh
untuk proses hidrolisis asam, yaitu 60 menit. (Olivia, 2004)
c. Suhu Hidrolisis
Reaksi akan berjalan lebih cepat bila suhu dinaikkan antara 50 – 60 ⁰C
karena dengan dipanaskan gerakan molekul makin cepat. Penggunaan
suhu tinggi juga dapat meminimalkan penggunaan katalisator sehingga
biaya operasional lebih ekonomis. (Olivia, 2004)

Program Studi Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri
Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

8

Laporan Hasil Penelitian
“ Hidrolisis Onggok Dengan Reaktor Kolom Bersekat “

d. Katalisator
Katalisator yang biasa digunakan berupa asam, yaitu HCl, H2SO4,
H2SO3, HNO3, dll. Makin banyak asam yang dipakai sebagai
katalisator, makin cepat jalannya reaksi hidrolisa. Penggunaan
katalisatoir dengan konsentrasi kecil (larutan encer) lebih disukai
karena akan memudahkan pencampuran sehingga reaksi dapat berjalan
merata dan efektif.

II.3 Hipotesa
Glukosa dapat dihasilkan dari proses hidrolisis dengan menggunakan
reaktor kolom bersekat.
Kolom bersekat dapat digunakan sebagai alat alternatif untuk proses
hidrolisis.

Program Studi Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri
Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

9

Laporan Hasil Penelitian
“ Hidrolisis Onggok Dengan Reaktor Kolom Bersekat “

BAB III
METODOLOGI PENELITIAN

Metode penelitian ini menggunakan rancangan eksperimen, bertempat di
laboratorium riset Program Studi Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri.

III.1 Bahan yang digunakan
- Onggok Basah berasal dari Desa Rembang Kecamatan Ngadiluwing
Kabupaten Kediri
- HCl 32%
- Aquadest
III.1 Alat yang digunakan
- Kolom Bersekat
- Labu
- Gelas Ukur
- Beaker Glass
- Erlenmeyer
- Corong
- Kertas Saring
- Statif
- Klem
- Spatula
- Pipet tetes
- Cawan Porselen
- Mortal
- Timbangan
- Waterbath

Program Studi Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri
Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

10

Laporan Hasil Penelitian
“ Hidrolisis Onggok Dengan Reaktor Kolom Bersekat “

III.3 Gambar Rangkaian Alat
- Rangkaian Alat Kolom Bersekat

12

11

Keterangan Gambar :
1. Kompressor
2. Stabilizer
3. Labu 500 ml
4. Penghubung Kolom Dan Labu

7

5. Termometer
6. Jaket Kolom Bersekat
8

5

7. Kolom Bersekat
8. Heater

6
9

9. Tangki Pemanas

11

10. Pompa
10

5

13

11. Valve
12. Tangki Asam
13. Penampung Cuplikan

4

14. Statif
3
2
14
1

Program Studi Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri
Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

11

Laporan Hasil Penelitian
“ Hidrolisis Onggok Dengan Reaktor Kolom Bersekat “

- Cara Kerja Kolom Bersekat
Larutan Onggok di masukkan ke dalam kolom bersekat hingga ¾ bagian
kolom bersekat yaitu ± 2000 ml larutan onggok. Valve stabilizer dibuka sehingga
udara mengalir masuk ke dalam kolom bersekat. Dalam kolom bersekat terjadi
kontak antara udara dengan larutan onggok sehingga mengakibatkan adanya
gelembung-gelembung larutan onggok. Atur bukaan valve stabilizer supaya
gelembung-gelembung larutan onggok tidak meluber keluar dari kolom bersekat.
Alirkan juga HCl 32% dari tangki asam dalam bentuk tetesan ± 20 ml HCl 32%
pH mencapai 2-3. Pengecekan pH dilakukan dalam selang waktu 5 menit.
Pada kolom jaket di alirkan air panas dari tangki pemanas dengan suhu
yang telah di tentukan kemudian di dorong oleh pompa masuk ke dalam kolom
jaket tersebut. Lama proses hidrolisis sesuai dengan waktu yang di variabelkan
tersebut setelah itu hasil cairan yang mengandung glukosa di tampung ke dalam
erlemeyer kemudian dipisahkan antara filtrat dan residu dengan cara di saring,
filtrat yang mengandung glukosa kemudian di analisa kadar glukosanya.

III.4 Variabel yang digunakan
Proses Hidrolisis Onggok
III.4.1 Kondisi Tetap
Berat Onggok

: 60 gram

Volume Onggok Cair

: 2000 ml

Volume HCl

: ± 20 ml

Kosentrasi HCL

: 32 %

Volume Kolom Bersekat

: 2500 ml

pH

: 2-3

III.4.2 Variabel yang Dijalankan
Waktu Hidrolisis

: 40 min, 50 min, 60 min, 70 min

Suhu

: 40 oC, 50 oC, 60 oC, 70 oC

Program Studi Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri
Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

12

Laporan Hasil Penelitian
“ Hidrolisis Onggok Dengan Reaktor Kolom Bersekat “

III.5 Prosedur Penelitian
III.5.1 Per siapan Alat
Memasang labu ke dalam pipa penghubung kolom bersekat.
Memanaskan tangki pemanas sesuai dengan variabel peubah suhu yang
di jalankan dengan menyalakan heater kemudian mengalirkan air panas
ke dalam jaket pemanas dengan pompa. Menyalakan kompressor untuk
mengalirkan udara masuk ke stabilizer.
III.5.2 Persiapan Bahan Baku
Onggok basah dilumatkan hingga halus seperti bubur kemudian
ditimbang beratnya hingga mencapai 60 gram. Membuat larutan onggok
dengan melarutkan 60 gram onggok basah halus dalam 2000 ml
aquadest. Mengambil larutan HCl 32 % sebanyak 20 ml.
III.5.3. Proses Hidrolisis
Masukkan larutan onggok ke dalam kolom bersekat menggunakan
corong dan juga masukkan larutan HCl tersebut. Kemudian di hidrolisis
menggunakan variable peubah waktu yang ditentukan dan suhu yang
ditentukan sambil diatur pHnya = 2-3. Pengecekan pH dilakukan dalam
selang waktu 5 menit.
Menganalisa kadar glukosa pada filtrat hasil hidrolisa. Menghitung
konversi glukosa dari hasil hidrolisa tersebut.

Program Studi Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri
Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

13

Laporan Hasil Penelitian
“ Hidrolisis Onggok Dengan Reaktor Kolom Bersekat “

Onggok Basah

Dilumatkan sampai halus

Ditimbang hingga 60 gram
dilarutkan dengan aquadest
2000 ml

Hidrolisis (kolom bersekat)
Udara

Waktu (40min,50min,60min,70min,)
Suhu (40 oC,50 oC,60 oC,70 oC)

Residu

HCl (32%)
20 ml

Filtrat (Glukosa)

Analisa Kadar
Glukosa

Program Studi Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri
Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

14

Proposal Penelitian
“ Hidrolisis Onggok Dengan Reaktor Kolom Bersekat “

BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN

IV.1 Hasil
Seluruh analisa dalam proses Hidrolisis onggok dengan reaktor kolom
bersekat ini, dianalisakan di Balai Penelitian dan Konsultasi Industri (BPKI)
Surabaya.

IV.1.1 Analisa Bahan Baku
Berdasarkan hasil analisa bahan awal ( Onggok ) diperoleh data sebagai
berikut :
Tabel 2. Analisa Kandungan Onggok Basah
Nama Sampel

Kandungan

%

Pati

11,06

Glukosa

2,11

Onggok

Dari tabel 2 menunjukkan bahwa hasil analisa kandungan awal dari
onggok memiliki kadar pati yang cukup tinggi yaitu 11,06% berat.
Kandungan glukosa hanya 2,11%.
Setelah onggok di hidrolisis dengan asam menggunakan reaktor
kolom bersekat dengan peubah yang dijalankan dan peubah yang ditetapkan.
Hasil analisa kadar glukosa dari onggok adalah sebagai berikut (Tabel 3) :

Program Studi Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri
Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

15

Proposal Penelitian
“ Hidrolisis Onggok Dengan Reaktor Kolom Bersekat “

IV.1.2 Analisa Glukosa Setelah Proses Hidrolisis
Tabel 3. Hasil Analisa Kadar Glukosa setelah proses Hidrolisis dengan
reaktor kolom bersekat
Suhu (oC)

40

50

60

70

Waktu (Menit)

Kadar Glukosa (%)
A

B

40

5,60

4,32

50

6,20

60

6,92

70

6,93

40

6,05

50

7,84

60

8,22

70

8,20

40

6,90

50

9,11

60

12,52

70

12,48

40

7,08

50

9,06

60

12,50

70

12,41

5,42

6,05

6,09

Keterangan : A = Hidrolisis pada kolom bersekat
B = Hidrolisis pada labu

Program Studi Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri
Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

16

Proposal Penelitian
“ Hidrolisis Onggok Dengan Reaktor Kolom Bersekat “

Dari tabel 2 terlihat bahwa waktu hidrolisis 60 menit dengan suhu 60
0

C menghasilkan kadar glukosa yang terbaik.

IV.1.3 Konversi Glukosa
Tabel 4. Konversi Pati Menjadi Glukosa
Waktu (Menit)

Suhu (0C)

Konversi (%)
4,6

40

40

5,2
5,92
5,93
5,05

50

50

6,84
7,22
7,2
5,9

60

60

8,11
11,52
11,48
6,08

70

70

8,06
11,5
11,41

Program Studi Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri
Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

17

Proposal Penelitian
“ Hidrolisis Onggok Dengan Reaktor Kolom Bersekat “

IV.2 Pembahasan

Grafik 1. Pengaruh kadar glukosa terhadap waktu dan suhu

Grafik 2. Pengaruh kadar glukosa terhadap Suhu dan waktu

Berdasarkan tabel diatas terlihat bahwa suhu dan waktu hidrolisis
sangat menentukan kadar glukosa. Dari grafik dapat dilihat bahwa waktu
hidrolisis semakin lama dan semakin tinggi suhunya semakin bertambah
kadar glukosanya dapat terlihat pada waktu hidrolisis 40 sampai 70 menit.
Hal ini terjadi karena semakin lama waktu hidrolisis maka kontak antara

Program Studi Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri
Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

18

Proposal Penelitian
“ Hidrolisis Onggok Dengan Reaktor Kolom Bersekat “

HCl dengan larutan onggok yang dihidrolisis semakin baik, maka kontak
antara solute dan solven akan semakin lama sehingga proses konversi pati
menjadi glukosa akan dapat berjalan baik. Semakin tinggi suhu hidrolisis
akan semakin cepat proses konversi pati menjadi glukosa karena dengan
suhu yang tinggi gerakan molekul semakin cepat.
Kondisi terbaik terjadi pada waktu hidrolisis larutan onggok selama
60 menit dengan suhu 60 ⁰C diperoleh kadar glukosa sebesar 12,52%.
Pada waktu hidrolisis larutan onggok selama 50 menit dengan suhu
70 ⁰ C terjadi penurunan, hal ini disebabkan karena terlalu lama larutan
onggok di hidrolisis maka kandungan glukosa yang didapat semakin
berkurang.

Program Studi Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri
Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

19

Laporan Hasil Penelitian
“ Hidrolisis Onggok Dengan Reaktor Kolom Bersekat “

BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN

V.1 Kesimpulan
Dari hasil penelitian dan pembahasan yang telah diperoleh pada proses
hidrolisis onggok dengan reaktor kolom bersekat dapat diambil kesimpulan
sebagai berikut :
1. Kadar Pati dalam onggok sebelum di hidrolisis sebesar 11,06 % serta
kadar glukosanya sebesar 2,11 %.
2. Hidrolisis menggunakan asam pekat dengan kadar 32% sehingga
menghasilkan kadar glukosa sebesar 12,52% pada suhu 60 menit
dengan waktu 60 menit.
3. Hidrolisis onggok dalam reaktor kolom bersekat menggunakan sistem
batch.
4. Hidrolisis dengan menggunakan kolom bersekat sama hal nya dengan
menggunakan tangki berpengaduk.
V.2 Saran
1. Glukosa dari Pati Onggok dapat di gunakan sebagai bahan dasar
pembuatan bioethanol dengan mengambil kadar glukosa yang terbaik
dari hasil proses hidrolisis.
2. Berhati – hati dalam pemakaian reaktor kolom bersekat.
3. Seharusnya lebih baik mengatur valve untuk masuknya udara, karena
sangat mempengaruhi reaksi hidrolisis dalam reaktor kolom bersekat.
4. Dalam proses hidrolisis dengan reaktor kolom bersekat harus di jaga
kondisi suhu sesuai dengan variabel yang di jalankan.
5. Dalam pengambilan HCl harus lebih berwaspada, lebih baik
menggunakan sarung tangan dan masker.
Program Studi Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri
Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

19

Proposal Penelitian
“ Pembuatan Bioetanol Dari Onggok Dengan Reaktor Kolom Bersekat “

DAFTAR PUSTAKA
Anonim, 2013, http://id.wikipedia.org/wiki/Ketela_pohon, 10 juni 2013
Anonim, 2013, http://id.wikipedia.org/wiki/Pati, 10 Juni 2013
Anonim, 2013, http://id.wikipedia.org/wiki/Asam-Klorida, 10 juni 2013
Kapan

Kawid,

2013,

http://kawidkapan.blogspot.com/2013/05/onggok-dari-

limbah-menjadi-peluang.html, 10 juni 2013
Olivia,Risalah,R.A.,Sudaryanto,2004.“Kinetika Hidrolisa Pati Menjadi Glukosa
Dari Kulit Ketela Pohon Dengan Larutan HCl“, Jurusan Teknik Kimia,
Universitas Katolik Widya Mandala,Surabaya.
Pudjihastuti I, 2010, “Pengembangan Proses Inovatif Kombinasi Reaksi Hidrolisis
Asam Dan Reaksi Photokimia UV Untuk Produksi Pati Termodifikasi Dari
Tapioka”, Jurusan Teknik Kimia, Universitas Diponegoro, Semarang
Sutiyono,dkk, 2010, “Hidrolisis Onggok” Makalah Seminar Nasional
“Pemanfaatan Hasil Riset Untuk Menunjang Pemberdayaan Ekonomi
Lokal dan Industri”
Soebijanto,T.P.,1986.HFS

dan

Industri

Ubi Kayu Lainnya.PT.Gramedia,

Jakarta.
Trianna N,W & Edi Mulyadi, 2010, “Optimasi Produksi Bio-Etanol Berbasis
Onggok Limbah Tapioka”, Makalah Seminar Nasional “Ketahanan
Pangan Dan Energi” Teknik Kimia Soebardjo Brotohardjono
Utami L,I, 2009, “Pembuatan Etanol dari buah mengkudu”, Jurnal Teknik Kimia,
vol.4, no.1

Program Studi Teknik Kimia
Fakultas Teknologi Industri
Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur
Surabaya
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

Laporan Hasil Penelitian
“ Hidrolisis Onggok Dengan Reaktor Kolom Bersekat “

APPENDIX

1. Perhitungan Konversi Glukosa
Kadar Glukosa setelah proses hidrolisis

= 12.52%

Kadar Glukosa sebelum proses hidrolisis = 2.11 %
Konversi Glukosa = 12.52% – 2.11%

=

4,934%

2.11%
2. Perhitungan Yield Glukosa
Yield Glukosa =

12.52%
=

5,934%

2.11%

Program Studi Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri
Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.

11