PEMANFAATAN LIMBAH BIJI JAGUNG DARI INDUSTRI PEMBIBITAN BENIH JAGUNG MENJADI BIOETHANOL.

SKRIPSI

Diajukan Untuk Memenuhi Sebagai Persyaratan

Dalam Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

Program Studi Teknik Kimia

Oleh :

KOMANG YUDY DHARMAWAN

NPM : 0831010042

PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL”VETERAN”

JAWA TIMUR

Pemanfaatan Limbah Biji Jagung Dari Industri Pembibitan Benih Jagung

Menjadi Bioethanol

Disusun Oleh :

KOMANG YUDY DHARMAWAN

0831010042

ADINDA GITAWATI

0831010054

   

TELAH DISETUJUI MELAKSANAKAN

SEMINAR HASIL PENELITIAN

Pada Tanggal : 11 Agustus 2011

                       

   

Mengetahui, Dosen Pembimbing

Dr.Ir. Ni Ketut Sari, MT

19650731 199203 2 001

FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

Jl. Raya Rungkut Madya Gunung Anyar Telp. (031) 8406369 (Hunting) fax. (031) 8706372 Surabaya 60294

KETERANGAN REVISI

Yang Tertulis dibawah ini :

1. Nama Mahasiswa : Komang Yudy Dharmawan

NPM : 0831010042

Program Studi : Teknik Kimia 2. Nama Mahasiswa : Adinda Gitawati

NPM : 0831010054

Program Studi : Teknik Kimia

Telah mengerjakan revisi Hasil Penelitian dengan judul :

Pemanfaatan Limbah Biji Jagung Dari Industri Pembibitan Benih Jagung Menjadi

Bioethanol

Surabaya,

Dosen Penguji yang memerintahkan revisi :

1. Ir. Sukamto NEP, MS

(...)

NIP. 19541019 198503 1 001

2. Ir. Nurul Widji Triana, MT (...)

NIP. 19610301 198903 2 001

Mengetahui, Dosen Pembimbing

PEMBIBITAN BENIH JAGUNG MENJADI BIOETHANOL

Disusun Oleh

:

KOMANG YUDY DHARMAWAN

NPM : 0831010042

Telah dipertahankan dihadapan

Dan diterima oleh Tim Penguji

Pada Tanggal 11 Agustus 2011

Tim

Penguji

:

Pembimbing :

1.

Ir. Sukamto NEP, MS

Dr. Ir. Ni Ketut Sari, MT

NIP. 19541019 198503 1 001

NIP. 19650731 199203 2 001

2.

Ir. Nurul Widji Triana, MT

NIP. 19610301 198903 2 001

Mengetahui,

Dekan Fakultas Teknologi Industri

Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur

Ir. Sutiyono, MT

NIP. 19600713 198703 1 001

KATA PENGANTAR

Dengan mengucapkan puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa yang

telah melimpahkan karunia beserta rahmat-Nya sehingga kami diberikan kekuatan

dan kelancaran dalam menyelesaikan penelitian kami yang berjudul

“Pemanfaatan Limbah Biji Jagung Dari Industri Pembibitan Benih Jagung

Menjadi Bioethanol”

.

Adapun penyusunan penelitian ini merupakan salah satu syarat yang harus

ditempuh dalam kurikulum program studi S-1 Teknik Kimia dan untuk

memperoleh gelar Sarjana Teknik Kimia di Fakultas Teknologi Industri UPN

“Veteran” Jawa Timur, Surabaya.

Laporan penelitian yang kami dapatkan tersusun atas kerja sama dan

berkat bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, pada kesempatan ini kami

mengucapkan terima kasih kepada :

1.

Bapak Ir. Sutiyono, MT selaku Dekan Fakultas Teknologi Industri UPN

“Veteran” Jawa Timur.

2.

Ibu Ir. Retno Dewati, MT selaku Ketua Program Studi Teknik Kimia UPN

“Veteran” Jawa Timur.

3.

Ibu Dr. Ir. Ni Ketut Sari, MT selaku Dosen Pembimbing Penelitian.

4.

Bapak Ir. Sukamto NEP, MS selaku Dosen Penguji Penelitian.

5.

Ibu Ir. Nurul Widji Triana, MT selaku Dosen Penguji Penelitian.

6.

Kedua orang tua, kedua kakak dan keluarga tercinta yang telah

memberikan dukungan moril dan material dalam pelaksanaan dan

penyusunan laporan penelitian.

7.

Bapak Cening Sumara dan Bapak Ketut Sumada yang selalu mensupport

dan memberikan dukungan dan solusi-solusi.

8.

Ni Luh Shanti Sekarini yang selalu mengispirasi dan tidak henti-henti

memberikan semangat dan perhatiannya.

9.

Seluruh teman-teman yang memberikan bantuan dan dorongan semangat

dalam pelaksanaan dan penyusunan laporan penelitian.

Ucapan yang sama kami sampaikan kepada pihak-pihak lain yang tidak

dapat disebutkan satu persatu atas sumbangsihnya, baik secara langsung maupun

tidak langsung. Semoga semua amal kebaikan yang telah diberikan mendapatkan

pahala berlipat ganda dari Tuhan Yang Maha Esa.

Akhir kata, kami menyampaikan maaf atas kesalahan yang terdapat dalam

laporan penelitian ini, semoga dapat memenuhi syarat akademis dan bermanfaat

bagi kita semua. Kritik dan saran yang bersifat membangun demi perbaikan

penyusun berikutnya, penyusun mengucapkan terima kasih.

Surabaya, Agustus 2011

INTISARI

Alkohol atau sering disebut dengan ethanol (ethyl alkohol) yang didalam

dunia industri sering digunakan sebagai bahan pelarut, dapat diproduksi dengan

cara proses fermentasi menggunakan khamir

Saccharomyces cereviceae

.

Adapun bahan dasar yang dapat difermentasikan antara lain bahan-bahan

yang mengandung sakarin, pati, dan selullosa. Produksi bioethanol untuk

penelitian saat dilakukan dengan menggunakan bahan dasar pati yang berasal dari

limbah biji jagung dari industri pembibitan benih jagung (PT.BISI

INTERNASIONAL Tbk) yang kadar patinya 63%.

Sebelum dilakukan proses fermentasi, terlebih dahulu dilakukan proses

hidrolisa dengan menggunakan bakteri penghasil enzim

α

-amilase yaitu

Bacillus

subtilis

hingga diperoleh suatu larutan yang mengandung gula (glukosa). Larutan

hasil hidrolisa yang mengandung kadar glukosa 15,22 ini kemudian difermentasi

selama selang waktu yang telah ditentukan dengan menggunakan khamir jenis

Saccharomyces Cereviceae

.

Dari hasil percobaan diperoleh suatu kesimpulan bahwa limbah biji jagung

yang mengandung kadar pati 63% dengan sampel 50 ml dapat menghasilkan

bioethanol, hasil maksimum yang diperoleh yaitu pada 6 hari hidrolisa

bacillus

7,5 % dan proses fermentasi menggunakan

Saccharomyces cereviceae

7,5% yang

berlangsung pada 9 hari dengan kadar bioethanol yang dihasilkan sebesar 6,14%

dengan jumlah yield terbesar yaitu 28,22%.

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR

i

INTISARI

iii

DAFTAR ISI

iv

DAFTAR TABEL

vi

DAFTAR GAMBAR

vii

BAB I PENDAHULUAN

I.1. Latar Belakang

1

I.2. Tujuan Penelitian

2

I.3. Manfaat Penelitian

2

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

II.1. Tinjauan umum

II.1.1. Jagung

II.1.2. Limbah Biji Jagung

II.1.3. Karbohidrat

II.1.4. Pati

II.1.5. Glukosa

II.1.6. Ethanol

II.1.7. Bioethanol

II.1.8. Hidrolisis

II.1.9. Fermentasi

II.1.10. Pertumbuhan Mikroorganisme

II.1.11. Bacillus subtilis

II.1.12. Saccarhomyces cereviceae

II.1.13. Pembuatan Starter

3

II.2. Bahan Pendukung

20

II.3. Landasan Teori

22

II.3.1. Proses Hidrolisa

22

II.3.2. Proses Fermentasi

23

II.4. Hipotesa

25

3

6

7

8

9

9

12

13

14

15

17

18

19

BAB III METODE PENELITIAN

III.1. Bahan – Bahan Yang Digunakan

26

III.2. Alat – Alat Yang Digunakan

26

III.3. Gambar Susunan Alat

III.3.1. Gambar Alat Hidrolisa

III.3.2. Gambar Alat Fermentasi

26

26

III.4. Kondisi

III.4.1. Kondisi Hidrolisa

III.4.2. Kondisi Fermentasi

27

III.5. Skema dan Prosedur Penelitian

29

III.5.1. Pembuatan Media Agar

29

III.5.2. Pembuatan Starter Bacillus

30

III.5.3. Pembuatan Starter Saccarhomyces

III.5.4. Pembuatan Bioethanol

31

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

IV.1. Hasil Penelitian

34

IV.2. Gambar dan Pembahasan

IV.2.1. Hasil Analisis Kadar Glukosa Dan Pati

Pada Proses Hidrolisa

IV.2.2. Hasil Analisis Kadar Bioethanol Pada

Proses Fermentasi

35

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

V.1. Kesimpulan

41

V.2. Saran

41

DAFTAR PUSTAKA

42

LAMPIRAN-LAMPIRAN

27

27

28

35

38

32

DAFTAR TABEL

Tabel II.1. Kandungan Gizi Jagung Per 100 Gram Bahan

6

Tabel II.2. Klasifikasi Jagung

6

Tabel II.3. Produksi Bahan Bakar Ethanol Tahunan

11

Tabel II.4. Klasifikasi Bacillus subtilis

18

Tabel II.5. Klasifikasi Saccarhomyces cereviceae

19

Tabel IV.1. Hasil Analisis Kadar Glukosa Dan Pati Sisa Pada Proses

Hidrolisa

Tabel IV.2. Hasil Analisis Kadar Bioethanol Dan Perhitungan Yield

Pada Proses Fermentasi

34

DAFTAR GAMBAR

Gambar II.1. Struktur Jagung

6

Gambar II.2. Limbah Biji Jagung

7

Gambar II.3. Rantai Pati

9

Gambar II.4. Kurva Pertumbuhan Jasad Renik

Gambar IV.1. Pengaruh Waktu Hidrolisa Terhadap % Glukosa (1:3)

Gambar IV.2. Pengaruh Waktu Hidrolisa Terhadap % Pati Sisa (1:3)

Gambar IV.3. Pengaruh Waktu Hidrolisa Terhadap % Glukosa (1:5)

Gambar IV.4. Pengaruh Waktu Hidrolisa Terhadap % Pati Sisa (1:5)

Gambar IV.5. Pengaruh Waktu Fermentasi Terhadap % Bioethanol

(2 Hari Hidrolisa)

Gambar IV.6. Pengaruh Waktu Fermentasi Terhadap % Bioethanol

(4 Hari Hidrolisa)

Gambar IV.7. Pengaruh Waktu Fermentasi Terhadap % Bioethanol

(6 Hari Hidrolisa)

15

35

36

36

37

38

39

BAB I PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Ethanol atau ethyl alcohol kadang disebut juga ethanol spiritus. Ethanol digunakan dalam beragam industri, bidang kesehatan dan pendidikan seperti bahan baku farmasi, kosmetika, dan campuran bahan bakar kendaraan, peningkat oktan, bensin ethanol (gasohol) dan sebagai sumber oksigen untuk pembakaran yang lebih bersih pengganti methyl tertiary-butyl ether/MTBE.

Pertumbuhan konsumsi ethanol di dunia mengalami pertumbuhan pesat dalam kurun waktu beberapa tahun terakhir. Pertumbuhan konsumsi ethanol selama tahun 2009 hingga 2011 rata-rata 17,8% per tahun, pertumbuhan ini dikarenakan banyaknya negara di dunia yang mendorong penggunaan ethanol sebagai bahan bakar, hal ini dapat dilihat melalui kebijakan negara-negara di dunia. Pada tahun 2010, konsumsi ethanol di dunia diperkirakan mencapai 21,7 juta galon dan ditahun 2015 diperkirakan meningkat 45,24 juta galon. Di Indonesia, industri ethanol kurang berkembang karena terkendala bahan baku yang pada umumnya menggunakan tetes atau molasse. Selain karena factor tetes merupakan bahan yang dibutuhkan untuk industri lain seperti pembuatan bir dan pembuatan bumbu masak, kapasitas produksi dari industri atau pabrik gula di Indonesia juga semakin menurun.

Sejak tahun 2006, PT Pertamina(Persero) mulai menggunakan ethanol sebagai campuran dalam produk bensin namun dengan skala percampuran yang masih relative kecil, yakni sebesar 3% hingga 5%. Dengan berjalannya aplikasi program bio fuel pada sektor transportasi di Indonesia serta konsumsi BBM jenis bensin sebesar 18,5 juta KL/tahun, maka kapasitas suplai ethanol yang dibutuhkan paling sedikit sekitar 550.000 KL per tahun untuk percampuran 3% (Anonimous, 2010).

Karena konsumsi ethanol Indonesia serta dunia semakin meningkat, maka dibutuhkan inovasi bahan baku alternatif yang bersifat renewable yang mampu menjadi ethanol dan lebih ramah lingkungan yaitu

bioethanol, sehingga dapat menopang kebutuhan yang tinggi tersebut. Untuk itu dipilih pemanfaatan limbah biji jagung dari industri pembibitan benih jagung menjadi bioethanol.

Limbah biji jagung dihasilkan dari limbah industri pembibitan benih jagung yang berlokasi di Sidoarjo, Jawa Timur. Biji jagung yang tidak dapat tumbuh (afkir) akan terbuang menjadi limbah industri. Berdasarkan hasil analisa awal, limbah ini mengandung kadar pati yang sangat tinggi yaitu kurang lebih 63%, sangat memungkinkan untuk diproses menjadi bioethanol. Pada limbah biji jagung terdapat kandungan berbahaya seperti pestisida, warna, bahan pengawet. Pemanfaatannya untuk menjadi bioethanol diperlukan beberapa proses, yaitu hidrólisis dan fermentasi. Limbah biji jagung apabila diolah menjadi pakan ternak dan pupuk dilarang pemerintah, karena dalam proses pembuatan benih biji jagung unggulan dilakukan penambahan pestisida. Limbah biji jagung non benih saat ini tersedia 20 ton yang belum dimanfaatkan dan rata-rata produksi limbah biji jagung ini mencapai 2-4 ton/ bulan. Dengan potensi tersebut dipastikan sumber bahan baku pembuatan bioethanol akan tersedia dalam jumlah yang cukup besar (PT.Bisi Internasional Tbk, 2010).

1.2. Tujuan

Tujuan dari penelitian ini adalah mencari kondisi terbaik pada proses hidrolisa dan fermentasi sehingga diperoleh kadar dan hasil biethanol yang optimal.

1.3. Manfaat

1. Memberikan nilai tambah untuk limbah biji jagung dari industri pembibitan benih jagung.

2. Memanfaatkan limbah biji jagung dari industri pembibitan benih jagung sebagai bahan baku alternatif dalam produksi bioethanol.

3. Bioethanol dapat digunakan sebagai pengganti bahan bakar, pelarut, dan bahan dasar pembuatan asetaldehid, etil asetat dan sebagainya.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Tinjauan Umum

2.1.1. Jagung

Berdasarkan temuan-temuan genetik, antropologi, dan arkeologi diketahui bahwa daerah asal jagung adalah Amerika Tengah (Meksiko bagian selatan). Budidaya jagung telah dilakukan di daerah ini 10.000 tahun yang lalu, teknologi ini dibawa ke Amerika Selatan (Ekuador) sekitar 7000 tahun yang lalu, dan mencapai daerah pegunungan di selatan Peru pada 4.000 tahun yang lalu.

Kajian filogenetik menunjukkan bahwa jagung budidaya (Zea mays ssp. mays)

merupakan keturunan langsung dari teosinte (Zea mays ssp. parviglumis). Dalam

proses domestikasinya, yang berlangsung paling tidak 7.000 tahun oleh penduduk

asli setempat, masuk gen-gen dari subspesies lain, terutama Zea mays ssp.

mexicana. Istilah teosinte sebenarnya digunakan untuk menggambarkan semua

spesies dalam genus Zea, kecuali Zea mays ssp. mays. Proses domestikasi

menjadikan jagung merupakan satu-satunya spesies tumbuhan yang tidak dapat hidup secara liar di alam. Hingga kini dikenal 50.000 kultivar jagung, baik yang terbentuk secara alami maupun dirakit melalui pemuliaan tanaman (Anonimous,2010).

Jagung merupakan tanaman semusim (annual), satu siklus hidupnya diselesaikan dalam 80-150 hari, paruh pertama dari siklus merupakan tahap pertumbuhan vegetatif dan paruh kedua untuk tahap pertumbuhan generatif.

Tinggi tanaman jagung sangat bervariasi, meskipun tanaman jagung umumnya berketinggian antara 1m sampai 3m, ada varietas yang dapat mencapai tinggi 6 m. Tinggi tanaman biasa diukur dari permukaan tanah hingga ruas teratas sebelum bunga jantan. Meskipun beberapa varietas dapat menghasilkan anakan (seperti padi), pada umumnya jagung tidak memiliki kemampuan ini.

Akar jagung tergolong akar serabut yang dapat mencapai kedalaman 8 m meskipun sebagian besar berada pada kisaran 2 m. Pada tanaman yang sudah cukup dewasa muncul akar adventif dari buku-buku batang bagian bawah yang membantu menyangga tegaknya tanaman.

Batang jagung tegak dan mudah terlihat, sebagaimana sorgum dan tebu, namun tidak seperti padi atau gandum. Terdapat mutan yang batangnya tidak tumbuh pesat sehingga tanaman berbentuk roset. Batang beruas-ruas, ruas terbungkus pelepah daun yang muncul dari buku, batang jagung cukup kokoh namun tidak banyak mengandung lignin.

Daun jagung adalah daun sempurna, bentuknya memanjang, antara pelepah dan helai daun terdapat ligula, tulang daun sejajar dengan ibu tulang daun. Permukaan daun ada yang licin dan ada yang berambut. Stoma pada daun jagung berbentuk halter, yang khas dimiliki familia Poaceae, setiap stoma dikelilingi sel-sel epidermis berbentuk kipas, struktur ini berperan penting dalam respon tanaman menanggapi defisit air pada sel-sel daun.

Jagung memiliki bunga jantan dan bunga betina yang terpisah (diklin) dalam satu tanaman (monoecious). Tiap kuntum bunga memiliki struktur khas bunga dari suku Poaceae, yang disebut floret. Pada jagung, dua floret dibatasi oleh sepasang glumae (tunggal: gluma). Bunga jantan tumbuh di bagian puncak tanaman, berupa karangan bunga (inflorescence). Serbuk sari berwarna kuning dan beraroma khas. Bunga betina tersusun dalam tongkol, tongkol tumbuh dari buku, di antara batang dan pelepah daun. Pada umumnya, satu tanaman hanya dapat menghasilkan satu tongkol produktif meskipun memiliki sejumlah bunga betina. Beberapa varietas unggul dapat menghasilkan lebih dari satu tongkol produktif, dan disebut sebagai varietas prolifik. Bunga jantan jagung cenderung siap untuk penyerbukan 2-5 hari lebih dini daripada bunga betinanya (protandri) (Anonimous, 2010).

Jagung yang dibudidayakan memiliki sifat bulir/biji yang bermacam-macam. Menurut data Anonimous di dunia terdapat enam kelompok kultivar jagung yang dikenal hingga sekarang, berdasarkan karakteristik endosperma yang membentuk bulirnya:

1. Indentata (Dent, "gigi-kuda") 2. Indurata (Flint, "mutiara") 3. Saccharata (Sweet, "manis") 4. Everta (Popcorn, "berondong") 5. Amylacea (Flour corn, "tepung") 6. Glutinosa (Sticky corn, "ketan")

Dipandang dari bagaimana suatu kultivar ("varietas") jagung dibuat dikenal berbagai tipe kultivar :

1. Galur murni, merupakan hasil seleksi terbaik dari galur-galur terpilih

2. Komposit, dibuat dari campuran beberapa populasi jagung unggul yang

diseleksi untuk keseragaman dan sifat-sifat unggul

3. Sintetik, dibuat dari gabungan beberapa galur jagung yang memiliki

keunggulan umum (daya gabung umum) dan seragam

4. Hibrida, merupakan keturunan langsung (F1) dari persilangan dua, tiga,

atau empat galur yang diketahui menghasilkan efek heterosis.

Warna bulir jagung ditentukan oleh warna endosperma dan lapisan terluarnya (aleuron), mulai dari putih, kuning, jingga, merah cerah, merah darah, ungu, hingga ungu kehitaman. Satu tongkol jagung dapat memiliki bermacam-macam bulir dengan warna berbeda-beda, karena setiap bulir terbentuk dari penyerbukan oleh serbuk sari yang berbeda-beda.

Table 2.1. Kandungan Gizi Jagung Per 100 Gram Bahan

Kalori Protein Lemak Pati Kalsium Fosfor Ferrum Vitamin

A

Vitamin

B1

Air

355 Kal 7,2 gr 3,7 gr 80 gr 10 mg 256 mg 2,4 mg 510 SI 0,38 mg 9 gr

(Anonimous, 2010)

Gambar 2.1. Struktur Jagung (http://wikipedia-jagung.jpg).

Tabel 2.2. Klasifikasi Jagung

Kingdom Divisi Kelas Ordo Famili Genus Species

Plantae Spermatophyta Monocotyledone Poales

Poaceae Zea Zea mays (Anonimous, 2010)

2.1.2. Limbah Biji Jagung

Limbah biji jagung dihasilkan dari proses industri pembibitan benih jagung unggulan. Limbah biji jagung ini memiliki kandungan pati yang tinggi yaitu kurang lebih 63%, berwarna merah dan mengandung pestisida yang beracun. Kandungan bahan organik dalam limbah biji jagung ini tinggi.

Gambar 2.2. Limbah Biji Jagung (PT.Bisi Internasional Tbk,2010)

2.1.3. Karbohidrat

Karbohidrat merupakan sumber kalori utama bagi manusia selain

protein dan lemak. Karbohidrat yang mempunyai rumus empiris (CH2O)n ini juga

mempunyai peranan penting dalam menentukan karakteristik bahan makanan, misalnya rasa, warna, tekstur, dan lain – lain. Sedangkan dalam tubuh, karbohidrat berguna untuk mencegah timbulnya pemecahan protein tubuh yang berlebihan, kehilangan mineral dan berguna untuk membantu metabolisme lemak dan protein.

Di alam, karbohidrat dibentuk dari reaksi CO2 dan H2O dengan bantuan sinar

matahari melalui proses fotosíntesis dalam sel tanaman yang berklorofil, bahan – bahan yang merupakan sumber karbohidrat diperoleh dari umbi – umbian dan batang tanaman misalnya sagu. Sumber karbohidrat yang merupakan bahan makanan pokok di berbagai daerah di Indonesia adalah biji – bijian, khususnya beras dan jagung.

Pada umumnya karbohidrat dapat dikelompokkan menjadi tiga bagian yaitu :

a) Monosakarida

Merupakan suatu molekul yang terdiri dari 5 atau 6 atom C. Monosakarida yang mengandung satu gugus aldehide disebut aldosa. Sedangkan ketosa mempunyai satu gugus keton. Monosakarida dengan 6 atom C disebut heksosa, misal glukosa (dekstrosa/gula anggur). Sedangkan yang mempunyai 5 atom C disebut pentosa, misal xilosa, arabinosa, dan ribose.

b) Oligosakarida

Merupakan polimer dari 2 – 10 monosakarida. Biasanya bersifat larut dalam air. Oligosakarida yang terdiri dari 2 molekul monosakarida disebut disakarida. Contoh dari disakarida adalah sukrosa. Oligosakarida diperoleh dari hasil hidrolisis polisakarida dengan bantuan enzim tertentu atau hidrolisis dengan asam.

c) Polisakarida

Disusun oleh banyak molekul monosakarida. Polisakarida dalam bahan makanan berfungsi sebagai bahan penguat tekstur (selulosa, hemiselulosa, pektin, dan lignin). Dan sebagai sumber energi (pati, glikogen, fruktan) (Winarno, 1994).

2.1.4. Pati

Pati atau amilum adalah karbohidrat kompleks yang tidak larut dalam air, berwujud bubuk putih, tawar dan tidak berbau. 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 tersusun dari dua macam karbohidrat, amilosa dan amilopektin, dalam komposisi yang berbeda-beda. Amilosa memberikan sifat

keras (pera) sedangkan amilopektin menyebabkan sifat lengket. Amilosa

memberikan warna ungu pekat pada tes iodin sedangkan amilopektin tidak bereaksi. Penjelasan untuk gejala ini belum pernah bisa tuntas dijelaskan (Anonimous, 2010).

Gambar 2.3. Rantai Pati (http://wikipedia-pati.jpg)

2.1.5. Glukosa

Glukosa adalah monosakarida yang paling banyak terdapat di alam sebagai produk dari proses fotosíntesis. Dalam bentuk bebas terdapat didalam buah – buahan, tumbuh – tumbuhan, madu, darah. Dalam bentuk ikatan terdapat sebagai glikosida didalam tubuh binatang, sebagai disakarida, dan polisakarida didalam tubuh tumbuhan. Glukosa juga dapat dihasilkan melalui hidrolisis polisakarida atau disakarida, dengan asam atau enzim. Sebagai aldoheksosa, glukosa memiliki 6 atom karbon didalam rantai molekulnya. Salah satu ujung rantai tersebut merupakan gugus aldehid. Atom – atom karbon nomor 2 sampai nomor 5 didalam rantai adalah gugus chiral. Dengan demikian terdapat 16 kemungkinan konfigurasi isomer pada glukosa. Semua konfigurasi isomer tersebut telah dikenal sebagian. Terdapat bebas dialam, sebagian yang lain harus dibuat secara sintesis (Soebijanto, 1986).

2.1.6. Ethanol

Ethanol atau etil alkohol (CH3CH2OH) dikenal dengan nama

alkohol. Merupakan suatu cairan tidak berwarna dengan bau yang khas, mudah menguap dan terbakar, warna api kebiruan serta larut sempurna dengan air. Pada umumnya terbuat dari bahan-bahan kimia ( proses sintesa ) dan bukan dari bahan organik ( proses fermentasi ).

Paling sering digunakan sebagai bahan bakar motor, terutama sebagai biofuel aditif untuk bensin. Dunia produksi ethanol untuk bahan bakar transportasi meningkat tiga kali lipat antara tahun 2000 dan 2007 dari 17 miliar menjadi lebih dari 52 miliar liter. Dari 2007 hingga 2008, pangsa pasar ethanol dalam penggunaan bahan bakar jenis bensin global meningkat dari 3,7% menjadi 5,4%. Pada tahun 2009 produksi bahan bakar etanol di seluruh dunia mencapai 19,5 milyar galon (73,9 miliar liter).

Ethanol digunakan secara luas di Brazil dan di Amerika Serikat, dan bersama-sama kedua negara bertanggung jawab atas 89 % bahan bakar ethanol produksi dunia pada tahun 2009. Kebanyakan mobil di AS dapat berjalan pada campuran sampai dengan 10 % ethanol, dan penggunaan bensin ethanol 10% yang diamanatkan di beberapa negara bagian Amerika Serikat dan kota-kota. Sejak tahun 1976 pemerintah Brazil telah membuatnya menjadi wajib untuk mengkombinasikan ethanol dengan bensin, dan sejak 2007, hukum campuran sekitar 25 % ethanol dan 75% bensin (E25). Selain itu, pada 2010 Brasil memiliki armada lebih dari 10 juta fleksibel bahan bakar kendaraan secara teratur menggunakan bahan bakar ethanol rapi (dikenal sebagai E100) (Anonimous,2010).

Table 2.3. Produksi Bahan Bakar Ethanol Tahunan.

Produksi Bahan Bakar Ethanol Per Tahun Menurut Negara(2007-2009) Top 10 Negara / Blok Regional

(Juta galon per Tahun) Peringkat

Dunia

Negara / Wilayah 2009 2008 2007

1 Amerika Serikat 10,750.00 9,000.00 6,498.60

2 Brazil 6,577.89 6,472.20 5,019.20

3 Uni Eropa 1,039.52 733.60 570.30

4 Cina 541.55 501.90 486.00

5 Thailand 435.20 89.80 79.20

6 Kanada 290.59 237.70 211.30

7 India 91.67 66.00 52.80

8 Kolumbia 83.21 79.30 74.90

9 Australia 83.21 26.40 26.40

10 Lainnya 247.27 - -

Total Dunia 19,534.99 17,335.29 13,101.70

(http://en.wikipedia.org/wiki/Ethanol_fuel).

Ethanol mempunyai sifat – sifat fisik sebagai berikut :

1. Cairan tidak berwarna

2. Berbau khas, menusuk hidung

3. Mudah menguap

4. Titik didih 78,32 oC

5. Larut dalam air dan eter

6. Densitas pada 15 oC adalah 0,7937

7. Spesifik panas pada 20 oC adalah 0,579 cal/groC

8. Panas pembakaran pada keadaan cair adalah 328 Kcal

9. Viskositas pada 20 oC adalah 1,17 cp

Sifat–sifat kimia ethanol :

1. Berat molekul adalah 46,07 gr/mol

2. Terjadi dari reaksi fermentasi monosakarida

3. Bereaksi dengan asam asetat, asam sulfat, asam nitrit, asam ionida

(Othmer, 1952)

Didalam perdagangan dikenal tingkat – tingkat kualitas ethanol sebagai berikut :

a. Alkohol teknis (96,5 oGL)

Digunakan terutama untuk kepentingan industri. Sebagai pelarut organik, bahan bakar, dan juga sebagai bahan baku ataupun untuk produksi berbagai senyawa organik lainnya.

b. Spiritus (88 oGL)

Bahan ini biasa digunakan sebagai bahan bakar untuk alat pemanas ruangan dan alat penerangan.

c. Alkohol absolute (99,7 – 99,8 oGL)

Banyak digunakan dalam pembuatan sejumlah besar obat – obatan dan juga sebagai bahan pelarut atau sebagai bahan didalam pembuatan senyawa – senyawa lain pada skala laboratorium.

d. Alkohol murni (96,0 – 96,5 oGL)

Alkohol jenis ini terutama digunakan untuk kepentingan farmasi dan konsumsi (minuman keras dan lain – lain) (Soebijanto, 1986).

2.1.7. Bioethanol

Bioethanol merupakan produk fermentasi yang dapat dibuat dari substrat yang mengandung karbohidrat (gula, pati/sukrosa) ataupun selulosa.

Fermentasi bioethanol terjadi pada kondisi anaerob dengan menggunakan khamir

tertentu yang dapat mengubah glukosa menjadi etanol (Othmer, 1952).

Bioethanol dapat dibuat dari berbagai bahan hasil pertanian. Secara umum, bahan – bahan tersebut dapat dibagi dalam tiga golongan yaitu golongan pertama adalah bahan yang mengandung turunan gula, antara lain molases, gula tebu, gula bit, dan sari buah – buahan. Golongan kedua adalah bahan – bahan

yang mengandung pati seperti biji – bijian (misalnya gandum), kentang, dan tapioka. Golongan yang ketiga adalah bahan yang mengandung selulosa seperti kayu dan beberapa limbah pertanian. Selain ketiga jenis bahan tersebut, etanol dapat juga dari bahan bukan asli pertanian tetapi dari bahan yang merupakan hasil proses lain. Sebagai contohnya adalah ethylene (Sa’id, 1987).

Bioethanol biasanya diperoleh dari konversi karbon berdasarkan bahan baku. Pertanian dianggap terbarukan karena mereka mendapatkan energi dari matahari menggunakan fotosintesis, dengan syarat semua mineral yang dibutuhkan untuk pertumbuhan (seperti nitrogen dan fosfor) dikembalikan ke

tanah (Anonimous, 2010).

2.1.8. Hidrolisa

Hidrolisa, merupakan proses pemecahan suatu senyawa menjadi

senyawa yang lebih sederhana dengan bantuan molekul air (Othmer, 1952).

Jenis hidrolisa ada lima macam yaitu sebagai berikut :

1. Hidrolisa murni

Pada proses ini hanya melibatkan air saja, proses ini tidak dapat menghidrolisis secara efektif karena reaksi berjalan lambat, hidrolisa murni ini biasanya hanya untuk senyawa yang sangat reaktif dan reaksinya dapat dipercepat dengan memakai uap air.

2. Hidrolisa dengan larutan asam

Menggunakan larutan asam sebagai katalis, larutan asam yang digunakan

dapat encer atau pekat, seperti H2SO4 atau HCl.

3. Hidrolisa dengan larutan basa

Menggunakan larutan basa encer maupun pekat sebagai katalis, basa yang digunakan pada umumnya adalah NaOH atau KOH, selain berfungsi sebagai katalis, larutan basa pada proses hidrolisa berfungsi untuk mengikat asam sehingga kesetimbangan akan bergeser ke kanan.

4. Alkali fusion

Hidrolisa ini dilakukan tanpa menggunakan air pada suhu tinggi, misalnya dengan menggunakan NaOH padat.

5. Hidrolisa dengan enzym

Hidrolisa ini dilakukan dengan menggunakan enzim sebagai katalis, enzim

yang digunakan dihasilkan dari mikroba seperti enzim α-amilase yang dipakai

untuk hidrolisis pati menjadi glukosa dan maltosa (Groggins, 1958).

α-amilase yang diperoleh dari bacillus subtilis menghidrolisis pati dengan

hasil utama maltoheksosa, maltopentaosa, dan sedikit glukosa 4-5% (Sari, 2010).

2.1.9. Fermentasi

Kata fermentasi berasal dari bahasa latin “Fervere” yang berarti

merebus (to boil). Arti kata dari bahasa latin tersebut dapat dikaitkan dengan

kondisi cairan bergelembung atau mendidih. Keadaan ini disebabkan adanya aktivitas ragi pada ekstraksi buah-buahan atau biji-bijian. Gelembung-gelembung karbondioksida dihasilkan dari katabolisme anaerobic terhadap kandungan gula. Fermentasi pada umumnya mempunyai pengertian suatu proses terjadinya perubahan kimia pada suatu substrat organic melalui aktivitas enzim yang dihasilkan oleh mikroba, walaupun dalam beberapa hal dapat juga terjadi tanpa adanya sel-sel hidup (mikroba).

Bahan-bahan yang mengandung sakarin atau glukosa dapat langsung di fermentasi, akan tetapi bahan yang mengandung pati dan selulosa harus dihidrolisis terlebih dahulu menjadi komponen yang sederhana. Meskipun pada dasarnya fermentasi dapat langsung menggunakan enzim tetapi saat ini industry fermentasi masih memanfaatkan mikroorganisme karena cara ini jauh lebih mudah dan murah, mikroba yang banyak digunakan dalam proses fermentasi adalah khamir (Krisno, 2002).

2.1.10 Pertumbuhan Mikroorganisme

Pertumbuhan sel merupakan puncak aktivitas fisiologik yang saling mempengaruhi secara beraturan. Proses pertumbuhan ini sangat kompleks mencakup pemasukan nutrient dasar dari lingkungan ke dalam sel, konversi bahan –bahan nutrient menjadi energi dan berbagai konstituen sel yang vital serta perkembangbiakan. Pertumbuhan mikroorganisme dapat ditandai dengan peningkatan jumlah dan masa sel, sedangkan kecepatan pertumbuhan tergantung pada lingkungan fisik dan kimianya.

Pertumbuhan mikroorganisme dapat digambarkan sebagai kurva berikut :

Gambar 2.4. Kurva Pertumbuhan Jasad Renik

Keterangan gambar :

a. Fase adaptasi

Fase ini adalah waktu penyesuaian suatu mikroorganisme yang dipindahkan ke media lain yang berbeda dari media asalnya. Lamanya fase ini dipengaruhi oleh beberapa faktor, diantaranya :

1. Medium dan lingkungan pertumbuhan

Jika nutrient yang tersedia dan kondisi lingkungan yang baru sangat berbeda dengan sebelumnya, diperlukan waktu penyesuaian untuk mensintesa enzim – enzim yang dibutuhkan untuk metabolisme.

2. Jumlah inokulum

b. Fase pertumbuhan awal

Setelah mengalami fase adaptasi, sel mulai membelah dengan kecepatan yang masih rendah karena baru selesai tahap penyesuaian diri.

c. Fase pertumbuhan logaritmik

Sel jasad renik membelah dengan cepat dan konstan, dimana pertumbuhan sangat dipengaruhi oleh medium tempat tumbuhnya, seperti pH, kandungan nutrient, suhu dan kelembaban udara. Pada fase ini sel membutuhkan energi lebih banyak dari fase lainnya dan juga paling sensitive terhadap keadaan lingkungan.

d. Fase pertumbuhan lambat

Pada fase ini pertumbuhan populasi jasad renik diperlambat karena beberapa sebab :

1. Zat nutrisi didalam medium sudah sangat berkurang.

2. Adanya hasil – hasil metabolisme yang mungkin beracun atau dapat

menghambat pertumbuhan jasad renik.

e. Fase pertumbuhan statis

Pada fase ini, jumlah populasi sel tetap, karena jumlah sel yang mati sama dengan jumlah sel yang tumbuh. Ukuran sel menjadi lebih kecil, karena sel terus membelah sementara nutrisi yang ada semakin berkurang. Pada fase ini sel menjadi lebih tahan terhadap keadaan ekstrim seperti panas, dingin, radiasi, dan bahan kimia.

f. Fase menuju kematian dan Fase kematian

Pada fase ini sebagian populasi jasad renik mulai mengalami kematian karena beberapa sebab, yaitu :

1. Nutrient didalam medium sudah habis

2.1.11. Bacillus subtilis

Jika keadaan lingkungan tidak menguntungkan seperti suhu tinggi,

kekeringan atau zat-zat kimia tertentu, beberapa spesies dari Bacillus yang aerob

dapat mempertahankan diri dengan spora. Spora tersebut dibentuk dalam sel yang disebut endospora. Endospora dibentuk oleh penggumpalan protoplasma yang sedikit sekali mengandung air. Oleh karena itu endospora lebih tahan terhadap keadaan lingkungan yang tidak menguntungkan dibandingkan dengan bakteri aktif. Apabila keadaan lingkungan membaik kembali, endospora dapat tumbuh menjadi satu sel bakteri biasa. Letak endospora di tengah-tengah sel bakteri atau

pada salah satu ujungnya. Bacillus subtilis juga merupakan bakteri penghasil

antibiotic, yang mempunyai daya hambat terhadap kegiatan mikroorganisme lain (Anonimous, 2010).

Banyak spesies Bacillus dapat mengeluarkan sejumlah besar

enzim. Amyloliquefaciens Bacillus merupakan spesies Bacillus yang merupakan

sumber protein alami antibiotik barnase (a ribonuklease ), alfa amilase yang digunakan dalam hidrolisis pati, yang protease subtilisin digunakan dengan deterjen, dan BamH1 enzim restriksi yang digunakan dalam penelitian DNA. Bacillus subtilis merupakan salah satu prokariota terbaik, dari segi biologi molekuler dan biologi sel.

Cara mudah untuk mengisolasi Bacillus adalah dengan

menempatkan tanah non steril dalam tabung reaksi dengan air, getarkan, lalu tempatkan di media agar - agar, dan inkubasi pada suhu kamar selama minimal sehari. Koloni biasanya besar, menyebar dan berbentuk tidak teratur. Di bawah

mikroskop, Bacillus muncul sebagai batang, dan sebagian besar biasanya berisi

oval endospora pada salah satu ujungnya, sehingga berbentuk tonjolan (Anonimous, 2010).

Tabel 2.4. Klasifikasi Bacillus subtilis Kingdom

Divisi Kelas Ordo Familia Genus Species

Bacteria Firmicutes Bacilli Bacillales Bacillaceae Bacillus

Bacillus subtilis

( Anonimous, 2010 )

2.1.12. Saccharomyces cereviceae

Istilah khamir umunya digunakan untuk menyebutkan

bentuk-bentuk mikroorganisme yang menyerupai jamur dari kelompok Ascomycetes yang

tidak berfilamen tetapi uniseluler dengan bentuk ovoid atau spheroid. Saccharomycess cerevisiae merupakan khamir yang paling popular dalam pengolahan makanan. Khamir ini telah lama digunakan dalam industri wine dan bir. Dalam bidang pangan, khamir digunakan dalam pengembangan adonan roti dan dikenal sebagai ragi roti. Penggunaan dalam produksi etanol secara fermentasi telah banyak dikembangkan di beberapa negara, seperti Brasil, Afrika Selatan, dan

Amerika Serikat. Hal ini disebabkan karena Saccharomycess cerevisiae dapat

memproduksi etanol dalam jumlah besar dan mempunyai toleransi terhadap

alkohol yang tinggi. Selain Saccharomycess cerevisiae, Zymomonas mobilis

juga sangat potensial, namun bakteri ini perlu dikembangkan lebih lanjut, karena toleransinya yang rendah terhadap garam dalam media dan membutuhkan media yang steril, sehingga menyulitkan untuk aplikasi skala industri. Oleh karena itu Saccharomycess cerevisiae adalah mikroorganisme penghasil ethanol yang paling

Adapun sifat – sifat dari Saccharomyces Cereviceae antara lain adalah :

a. Berbentuk bulat (ellips).

b. Tidak berflagella.

c. Tidak mempunyai klorofil.

d. Dapat membentuk spora.

Tabel 2.5. Klasifikasi Saccharomycess Cereviceae Kingdom

Divisi Kelas Ordo Familia Genus Species

Fungi

Eumycophyta Ascomycetes Saccharomycetales Saccharomycetaceae Saccharomycess

Saccharomycess cereviceae ( Anonimous, 2010 )

2.1.13. Pembuatan Starter

Starter adalah susunan bakteri dalam jumlah yang cukup banyak untuk ditambahkan dalam suatu larutan bahan mentah yang sudah disiapkan untuk proses fermentasi. Banyaknya starter adalah sekitar 3 – 10 % dari bahan yang akan difermentasi. Faktor – faktor yang mempengaruhi pembuatan starter diantaranya adalah :

a. Temperatur

b. Waktu

c. Adanya penambahan pupuk

Penyiapan Starter antara lain :

a. Regenerasi kultur

Pertumbuhan optimum dapat dicapai bila kultur dalam keadaan segar sebelum diinokulasi. Untuk itu kultur yang akan digunakan diinokulasikan pada media agar miring selama 48 jam. Selain itu regenerasi memungkinkan untuk mendapatkan kultur atau starter di fase ekponensial. Hal ini akan dapat mempersingkat masa adaptasi dan laju pertumbuhan optimal yang mungkin diperoleh dalam waktu relatif cepat.

b. Starter dalam media cair

Tujuan inokulasi dalam media cair adalah mengadakan adaptasi dengan medium yang digunakan. Komposisi media cair ini dibuat dengan basis konsentrasi substrat yang lebih encer (Rahman, 1989).

2.2. Bahan Pendukung

 Asam Klorida

A. Sifat – sifat fisik :

a. Bentuk liquid

b. Tidak berwarna (jernih)

c. Bau menyengat dan beracun

d. Freezing point : -114’C

e. Boiling point : 110 °C(383K) untuk larutan 20,2% ; 48 °C(321K)

untuk larutan 38%.

B. Sifat – sifat kimia :

a. Rumus kimia : HCl

b. Berat molekul : 36,4609

c. Spesifik gravity : 1,268

d. Sangat larut dalam air

Larutan asam klorida atau yang biasa kita kenal dengan larutan HCl dalam air, adalah cairan kimia yang sangat korosif dan berbau menyengat. HCl termasuk bahan kimia berbahaya atau B3. Di dalam tubuh

HCl diproduksi dalam perut dan secara alami membantu menghancurkan bahan makanan yang masuk ke dalam usus. Dalam skala industri, HCl biasanya diproduksi dengan konsentrasi 38%. Ketika dikirim ke industri pengguna, HCl dikirim dengan konsentrasi antara 32-34%. Pembatasan konsentrasi HCl ini karena tekanan uapnya yang sangat tinggi, sehingga menyebabkan kesulitan ketika penyimpanan. Beberapa bidang yang memanfaatkan HCl, baik pada skala industri maupun skala rumah tangga.

1. Asam klorida digunakan pada industri logam untuk menghilangkan

karat atau kerak besi oksida dari besi atau baja.

2. Sebagai bahan baku pembuatan vinyl klorida, yaitu monomer untuk

pembuatan plastik polyvinyl chloride atau PVC.

3. HCl merupakan bahan baku pembuatan besi (III) klorida (FeCl3) dan

polyalumunium chloride (PAC), yaitu bahan kimia yang digunakan sebagai bahan baku koagulan dan flokulan. Koagulan dan flokulan digunakan pada pengolahan air.

4. Asam klorida dimanfaatkan juga untuk mengatur pH (keasaman) air

limbah cair industri, sebelum dibuang ke badan air penerima.

5. HCl digunakan pula dalam proses regenerasi resin penukar kation

(cation exchange resin).

6. Di laboratorium, asam klorida biasa digunakan untuk titrasi

penentuan kadar basa dalam sebuah larutan.

7. Asam klorida juga berguna sebagai bahan pembuatan cairan

pembersih porselen.

8. HCl digunakan pada proses produksi gelatin dan bahan aditif pada makanan.

9. Pada skala industri, HCl juga digunakan dalam proses pengolahan kulit.

10. Campuran asam klorida dan asam nitrat (HNO3) atau biasa disebut dengan aqua regia, adalah campuran untuk melarutkan emas.

Kegunaan-kegunaan lain dari asam klorida diantaranya adalah pada proses produksi baterai, kembang api dan lampu blitz kamera. 11 kegunaan asam klorida atau HCl di atas hanyalah sebagian diantaranya. Masih banyak bidang lain yang mempergunakannya (Hudiko, 2009).

2.3. Landasan Teori

Limbah biji jagung dihasilkan dari proses pembibitan biji jagung unggulan. Limbah biji jagung ini memiliki kandungan bahan organik yang tinggi, selain itu mengandung senyawa sianida (pestisida) yang bersifat toksik. Kandungan bahan organik dalam limbah biji jagung ini sangat tinggi, pengolahan yang paling sesuai adalah secara biologi. Untuk membuat limbah biji jagung non benih sebagai bioethanol digunakan beberapa proses yaitu hidrolisa dan fermentasi.

Dalam pembuatan Bioethanol dilakukan beberapa proses yakni :

2.3.1. Proses Hidrolisa

Pati merupakan komponen yang lebih kompleks daripada disakarida. Sebelum difermentasi, pati harus dipecah dengan menggunakan enzim amilase menjadi komponen disakarida yaitu maltosa. Dengan menggunakan enzim lain yaitu maltase, maltosa akan dihidrolisa menjadi glukosa (Sa’id, 1987).

(C6H10O5) + H2O Bacillus subtilis (C6H12O6)

Pati Glukosa

Proses hidrolisis dipengaruhi dengan beberapa faktor, antara lain sebagai berikut :

a. Kandungan pati pada bahan baku

Kandungan pati sedikit maka akan menghasilkan glukosa sedikit dan sebaliknya. Akan tetapi pengaruh dari kemampuan penguraian mikroba atau bakteri juga harus diperhatikan.

b. Suhu hidrolisa

Pada umumnya semakin tinggi suhu, semakin naik laju reaksi baik yang tidak dikatalis maupun yang dikatalis oleh enzim. Akan tetapi jika suhu yang terlalu tinggi dapat mempercepat pemecahan atau perusakan enzim. Hampir semua enzim mempunyai aktivasi optimal pada suhu 30 oC – 40 oC.

c. pH

pH berpengaruh terhadap jumlah produk hidrolisis. Enzim menunjukkan aktivitas maksimum pada suatu kisaran pH yang disebut pH optimum. Dimana pH optimum umumnya berkisar antara 4,5 – 8. pH optimum suatu enzim berbeda, bergantung pada asal enzim tersebut.

d. Waktu

Waktu hidrolisa berpengaruh terhadap perubahan pati menjadi glukosa, semakin lama waktu hidrolisa kadar glukosa yang dihasilkan semakin besar dan pada suatu saat akan konstan dan tergantung pada konsentrasi pati awal.

 

2.3.2. Proses Fermentasi

Bioethanol merupakan bentuk alami yang dihasilkan dari proses fermentasi yang banyak ditemukan dalam produk bir, anggur, spiritus, dan masih banyak lagi. Minuman beralkohol dapat digolongkan menjadi dua bagian, yaitu :

1. Produk hasil fermentasi yang dikonsumsi langsung

2. Produk hasil fermentasi yang didistilasi lebih dahulu sebelum dikonsumsi

Dalam pembentukan alkohol melalui fermentasi, peran mikroorganisme sangat besar dan biasanya mikroorganisme yang digunakan untuk fermentasi mempunyai beberapa syarat sebagai berikut :

1. Mempunyai kemampuan untuk memfermentasi glukosa secara cepat

2. Mempunyai genetik yang stabil (tidak mudah mengalami mutasi)

3. Toleran terhadap alkohol yang tinggi (antara 14 – 15%)

Minuman beralkohol yang dihasilkan tanpa distilasi (hasil fermentasi) biasanya mempunyai kadar alkohol antara 12 – 15%. Untuk mempertinggi kadar alkohol sering dilakukan tahap lanjutan yaitu didistilasi dan kadar alkohol yang dihasilkan antara 95 – 96%. Prinsipnya reaksi proses pembentukan bioethanol dengan fermentasi sebagai berikut :

C6H12O6 Saccharomyces C. 2C2H5OH + 2CO2

Glukosa Bioethanol

(Yuliana, 2005).

Faktor – faktor yang mempengaruhi dalam proses fermentasi antara lain sebagai berikut :

a. pH

pH yang baik untuk fermentasi, yaitu antara 4,5 – 5. pH ini adalah pH yang disenagi oleh ragi dan pada pH ini dapat menahan perkembangan banyak jenis bakteri. Untuk mengasamkan biasanya dipergunakan asam sulfat, yang lebih baik lagi adalah asam laktat, karena asam laktat baik untuk pertumbuhan ragi, tetapi keburukannya dapat tumbuh bakteri asam butirat yang dapat merugikan fementasi dan ragi.

b. Waktu

Pada umumnya waktu yang diperlukan untuk fermentasi antara 36 – 50 jam. Waktu optimum yang dibutuhkan untuk fermentasi adalah ±7 hari. Apabila lebih dari 7 hari akan menyebabkan semakin tinggi kadar bioethanol yang dihasilkan sehingga terjadi kematian pada bakteri (Yuliana, 2005)

c. Suhu

Pada umumnya suhu yang baik untuk proses fementasi antara

25–30 oC. Semakin rendah suhu fermentasi akan semakin tinggi alkohol yang

dihasilkan. Hal ini dikarenakan pada suhu yang rendah fermentasi akan lebih lengkap dan kehilangan alkohol karena terbawa oleh gas karbondioksida akan lebih sedikit.

2.4. Hipotesa

Kadar pati yang terkandung dalam limbah biji jagung dapat diproduksi menjadi bioethanol dengan proses hidrolisa dan fermentasi.

.

     

BAB III

METODE PENELITIAN

 

3.1. Bahan – bahan yang diperlukan

Bahan – bahan yang dibutuhkan dalam penelitian adalah Limbah Biji Jagung dari hasil pembibitan benih jagung dari PT. Bisi Internasional. Saccharomyces cereviceae dan Bacillus subtilis yang dibeli di BPKI ( Balai Penelitian dan Konsultasi Industri ) Jln. Jagir, Wonokromo. HCl yang dibeli di toko bahan kimia di Medokan Ayu Rungkut, dan bahan lainnya seperti gula dan aquadest.

3.2. Alat – alat yang digunakan

1. Alat Hidrolisa

2. Alat Fermentasi

3.3. Gambar dan Susunan Alat : 3.3.1. Gambar Alat Hidrolisa

 

1

Keterangan :

1. Botol untuk

3.3.2. Gambar Alat Fermentasi

3.4. Kondisi 3.4.1. Hidrolisa

A. Kondisi yang ditetapkan

1. pH = 4,5 (dengan

penambahan HCl 36% atau NaOH).

2. Volume sampel = 50 ml dari fitrat.

3. Suhu = 25 oC.

B. Kondisi yang dijalankan

1. Waktu Hidrolisa = 2; 4; 6 (hari).

2. Perbandingan jagung dengan air = 1:3 (333,3 gr jagung

1 liter H2O); 1:5 (200 gr jagung 1 liter H2O).

3. Bacillus subtilis = 5; 7,5; 10 (% v/v)

dari filtrat.

1 2 4 3

Keterangan :

1. Botol

Fermentasi.

2. Botol Indikator.

3. Tutup Sumbat.

3.4.2. Fermentasi

A. Kondisi yang ditetapkan

1. pH = 4,5 (dengan

penambahan HCl 36% atau NaOH).

2. Volume hasil filrat hidrolisa = 50 ml.

3. Suhu = 25 oC.

B. Kondisi yang dijalankan

1. Waktu fermentasi = 3 ; 6 ; 9 ; 12 ; 15

(hari)

2. Saccharomycess = 5; 7,5; 10 (% v/v)

dari filtrat.

                             

3.5. Skema dan Prosedur Penelitian 3.5.1. Pembuatan Media Agar

                                               

Pembuatan Media Agar (Media Pertumbuhan)

Bahan seperti kentang dipotong – potong tipis, direbus selama 1 jam sampai kentang menjadi seperti bubur. Setelah itu disaring dan diambil ekstraknya. Ekstrak kentang itu ditambahkan glukosa 6 gr, yeast 2,5 gr, dan agar – agar 5 gr. Campur semua bahan dan diaduk kemudian dipanaskan sampai mendidih.

Setelah dingin, saring lalu ambil filtratnya. Filtratnya masukkan kedalam masing – masing tabung reaksi. Kemudian sterilkan dengan

menggunakan autoclave, selama 3 jam dengan suhu 121 oC. Dinginkan

sambil dimiringkan. Maka media tersebut siap untuk ditanami.

 

3.5.2. Pembuatan Starter Bacillus

   

       

3.5.3. Pembuatan Starter Saccharomyces

 

Pembuatan starter Bacillus dan Saccharomycess

Ambil 0,5 gr Bacillus Subtilis ditambah 1 gr glukosa lalu larutkan

dengan aquadest sebanyak 100 ml. Kemudian sterilkan dalam autoclave

pada suhu 121 oC selama 15 menit. Kemudian diinkubasi hingga terjadi

gelembung – gelembung dipermukaan. Hal yang sama juga dilakukan

pada Saccharomycess.

   

             

3.5.4. Pembuatan Bioethanol

Analisa Kadar Pati Analisa Kadar Glukosa 

Analisa Kadar Pestisida

Starter Bacillus 5%, 7.5%, 10% v/v

Analisa Kadar Glukosa dan Pati sisa

Starter Saccharomyces Cereviceae 5%, 7.5%, 10 % v/v

Analisa kadar Bioethanol, Pestisida

Pembuatan Bioethanol

Limbah biji jagung direndam hingga warna merah yang ada pada limbah biji jagung tersebut hilang. Kemudian digiling hingga menjadi halus (tepung jagung). Limbah biji jagung yang telah menjadi tepung

jagung dicampur H2O dengan perbandingan 1:3 (333,3 gr jagung dan 1

liter H2O) dan 1:5 (200 gr jagung dan 1 liter H2O). Dilakukan hidrolisa

dengan penambahan HCl yang pHnya ditetapkan 4,5. Kemudian

diinokulasi I yang bertujuan untuk menanamkan starter Bacillus subtilis

dengan konsentrasi 5; 7,5; 10 (% v/v), dengan waktu hidrolisa selama 2, 4, 6 hari.

Limbah Biji Jagung

Fermentasi (3,6,9,12,15 hari)

Filtrasi

Bioethanol

Size Reduction/ Grinding

Tepung Jagung

Hidrolisis (2,4,6 Hari)

H2O

HCl

Tahap berikutnya adalah inokulasi II yang bertujuan untuk

menanamkan starter Saccharomyces cereviceae dengan konsentrasi 5; 7,5;

10 (% v/v), proses fermentasi yang dilakukan selama 3, 6, 9, 12, 15 hari. Kemudian dianalisis kadar Bioethanolnya. Disaring dan diambil filtratnya.

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

 

4.1. Hasil Analisis Kadar Glukosa, Pati Sisa, Bioethanol Dan Yield

Dari penelitian yang dilakukan di Laboratorium Instrumentasi, didapatkan data – data yang di tabelkan seperti di bawah ini.

   

5% 7,5 % 10% 5% 7,5 % 10% 1.21 1.21 1.21 17.36 17.36 17.36 2.11 5.31 3.09 16.98 15.56 16.05 5.34 8.35 5.97 15.31 12.91 14.53 6.33 9.52 7.46 13.76 10.01 12.31 0.81 0.81 0.81 11.19 11.19 11.19 3.32 6.32 5.17 10.77 9.15 10.12 5.09 10.65 7.45 10.01 8.76 9.32

7.43 15.22 11.12 9.31 7.13 8.11

Bahan Baku Waktu Hidrolisa (hari) Kadar Glukosa (%) Kadar Pati (%)

1 : 3

0 2 4

6

1 : 5

0 2 4 6      

Tabel 4.1. Hasil analisis kadar glukosa dan pati sisa pada proses hidrolisa

Tabel 4.2. Hasil analisis kadar bioethanol dan perhitungan yield pada proses fermentasi

5% 7,5% 10% 5% 7,5% 10%

3 0.27 0.76 0.52 1.22 3.49 2.43

6 1.76 2.88 2.16 7.94 13.23 10.11

9 3.23 5.85 4.67 14.57 26.88 21.86

12 3.24 5.86 4.68 14.61 26.93 21.90

15 3.24 5.86 4.68 14.61 26.93 21.90

3 0.41 0.80 0.63 1.85 3.68 2.95

6 2.19 3.02 2.72 9.88 13.88 12.73

9 4.01 5.99 5.06 18.09 27.53 23.68

12 4.01 5.99 5.17 18.09 27.53 24.20

15 4.12 6.00 5.17 18.58 27.57 24.20

3 0.44 0.85 0.75 1.98 3.91 3.51

6 2.22 3.11 2.76 10.01 14.29 12.92

9 4.45 6.14 5.24 20.07 28.22 24.53

12 4.51 6.15 5.34 20.34 28.26 24.99

15 4.62 6.16 5.35 20.84 28.31 25.04

Waktu Fermentasi (hari)Kadar Bioethanol (%) Yield (%)

1 : 5

2

4

6

4.2. Gambar dan Pembahasan

4.2. 1. Hasil Analisis Kadar Glukosa dan Pati Pada Proses Hidrolisa

Perbandingan 1:3

Gambar 4.1. Pengaruh waktu hidrolisa terhadap % glukosa

Berdasarkan gambar 4.1, terlihat bahwa semakin lama waktu hidrolisa kadar glukosa yang dihasilkan semakin meningkat, karena semakin lama waktu hidrolisa maka semakin banyak pati yang terhidrolisa membentuk glukosa. Pada

waktu hidrolisa yang sama, Penambahan Bacillus sebesar 7,5% menghasilkan

glukosa yang terbesar. Pada penambahan Bacillus lebih kecil (5%), pati yang

terhidrolisa menjadi glukosa adalah kecil hal ini disebabkan karena jumlah pati

yang besar dengan Bacillus yang rendah. Pada konsentrasi Bacillus yang tinggi

dengan jumlah pati yang tertentu mengakibatkan Bacillus mengalami kematian

karena kekurangan pati. Kondisi optimumnya didapat pada kadar Bacillus subtilis

Gambar 4.2. Pengaruh waktu hidrolisa terhadap % pati sisa

Berdasarkan gambar 4.2, terlihat bahwa semakin lama waktu hidrolisa kadar pati sisa semakin kecil, karena semakin lama waktu hidrolisa maka semakin banyak pati yang terhidrolisa membentuk glukosa. Pada waktu hidrolisa yang

sama, penambahan Bacillus sebesar 7,5% adalah pati yang tersisa berada pada

titik terendah yaitu 10,01%. Perbandingan 1:5

Berdasarkan gambar 4.3, terlihat bahwa semakin lama waktu hidrolisa kadar glukosa yang dihasilkan semakin meningkat, karena semakin lama waktu hidrolisa maka semakin banyak pati yang terhidrolisa membentuk glukosa. Pada

waktu hidrolisa yang sama, Penambahan Bacillus sebesar 7,5% menghasilkan

glukosa yang terbesar. Pada penambahan Bacillus lebih kecil (5%), pati yang

terhidrolisa menjadi glukosa adalah kecil hal ini disebabkan karena jumlah pati

yang besar dengan Bacillus yang rendah. Pada konsentrasi Bacillus yang tinggi

dengan jumlah pati yang tertentu mengakibatkan Bacillus mengalami kematian

karena kekurangan pati. Kondisi optimumnya didapat pada kadar Bacillus subtilis

7,5% dengan kadar glukosa 15,22%. Hasil glukosa pada perbandingan 1:5 lebih baik dari 1:3 disebabkan karena terlalu pekatnya bahan baku di perbandingan 1:3 sehingga dengan kondisi lingkungan yang kurang menguntungkan menyebabkan bakteri sulit untuk berkembang dan bekerja secara optimum.

 

Grafik 4.4. Pengaruh waktu hidrolisa terhadap % pati sisa

Berdasarkan Gambar 4.4, terlihat bahwa semakin lama waktu hidrolisa kadar pati sisa semakin kecil, karena semakin lama waktu hidrolisa maka semakin banyak pati yang terhidrolisa membentuk glukosa. Pada waktu hidrolisa yang

sama, penambahan Bacillus sebesar 7,5% adalah pati yang tersisa berada pada titik terendah yaitu 7,13%. Pati sisa pada perbandingan 1:5 lebih baik dari 1:3 disebabkan karena terlalu pekatnya bahan baku di perbandingan 1:3, dengan kondisi lingkungan yang kurang menguntungkan menyebabkan bakteri sulit untuk

berkembang dan bekerja secara optimum untuk menguraikan pati. 

4.2.2. Hasil Analisis Kadar Bioethanol pada Proses Fermentasi Perbandingan 1:5

Gambar 4.5. Pengaruh waktu fermentasi terhadap % bioethanol, 2 hari hidrolisa Berdasarkan Gambar 4.5, terlihat bahwa semakin lama waktu fermentasi kadar bioethanol yang diperoleh semakin meningkat dan pada suatu saat kadar bioethanol akan konstan, hal ini disebabkan karena kehidupan mikroorganisme Saccarhomyces berbentuk logaritmik. Pada waktu fermentasi yang sama,

Penambahan Saccarhomyces sebesar 7,5% menghasilkan kadar bioethanol yang

terbesar yaitu 5,85% dengan yield 26,88%. Karena pada Saccarhomyces yang

rendah, mengakibatkan terurainya glukosa menjadi bioethanol kecil karena jumlah

glukosa yang tertentu mengakibatkan Saccarhomyces mengalami kematian karena kekurangan glukosa.

Gambar 4.6. Pengaruh waktu fermentasi terhadap % bioethanol, 4 hari hidrolisa Berdasarkan Gambar 4.6, terlihat bahwa semakin lama waktu fermentasi kadar bioethanol yang diperoleh semakin meningkat dan pada suatu saat kadar bioethanol akan konstan, hal ini disebabkan karena kehidupan mikroorganisme Saccarhomyces berbentuk logaritmik. Pada waktu fermentasi yang sama,

Penambahan Saccarhomyces sebesar 7,5% menghasilkan kadar bioethanol yang

terbesar yaitu 5,99% dengan yield 27,53%. Karena pada Saccarhomyces yang

rendah, mengakibatkan terurainya glukosa menjadi bioethanol kecil karena jumlah

glukosa yang besar. Pada konsentrasi Saccarhomyces yang tinggi dengan jumlah

glukosa yang tertentu mengakibatkan Saccarhomyces mengalami kematian karena

kekurangan glukosa. Hasil pada gambar 4.6 lebih baik daripada gambar 4.5 dikarenakan jumlah dari kadar glukosa hasil hidrolisa lebih tinggi pada 4 hari hidrolisa sehingga kadar bioethanol yang dihasilkan lebih besar.

Gambar 4.7. Pengaruh waktu fermentasi terhadap % bioethanol, 6 hari hidrolisa Berdasarkan Gambar 4.7, terlihat bahwa semakin lama waktu fermentasi kadar bioethanol yang diperoleh semakin meningkat dan pada suatu saat kadar bioethanol akan konstan, hal ini disebabkan karena kehidupan mikroorganisme Saccarhomyces berbentuk logaritmik. Pada waktu fermentasi yang sama,

Penambahan Saccarhomyces sebesar 7,5%menghasilkan bioethanol yang terbesar

yaitu 6,14% dengan 28,22%. Karena pada Saccarhomyces yang rendah,

mengakibatkan terurainya glukosa menjadi bioethanol kecil karena jumlah

glukosa yang besar. Pada konsentrasi Saccarhomyces yang tinggi dengan jumlah

glukosa yang tertentu mengakibatkan Saccarhomyces mengalami kematian karena

kekurangan glukosa. Hasil pada gambar 4.7 lebih baik daripada gambar 4.5 dan gambar 4.6 dikarenakan jumlah dari kadar glukosa hasil hidrolisa tertinggi pada 6 hari hidrolisa sehingga kadar bioethanol yang dihasilkan paling optimum.

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

 

5.1. Kesimpulan

Berdasarkan hasil penelitian dapat disimpulkan beberapa hal yaitu :

1. Limbah jagung mengandung 63% pati dan 4,85% glukosa.

2. Limbah biji jagung yang mengandung kadar pati 63% dengan sampel 50 ml

dapat menghasilkan bioethanol, hasil maksimum yang diperoleh yaitu pada

perbandingan 1:5 dengan 6 hari hidrolisa bacillus 7,5% menghasilkan 15,22%

kadar glukosa dan proses fermentasi menggunakan Saccharomyces cereviceae

7,5% yang berlangsung pada 9 hari dengan kadar bioethanol yang dihasilkan sebesar 6,14% dengan jumlah yield terbesar yaitu 28,22%.

3. Yield yang didapat pada proses fermentasi pada perbandingan 1:5 (berat per

pelarut) dengan waktu fermentasi 9 hari dan 7,5% Saccarhomyces diperoleh kadar yield terbaik yaitu 28,22%.

5.2. Saran

1. Pada proses hidrolisa pati menjadi glukosa menggunakan bacillus tidak begitu memberikan hasil yang baik sehingga disarankan proses hidrolisa sebaiknya menggunakan asam klorida.

2. Pengambilan variabel hari pada proses hidrolisa di perpanjang karena pada hari ke 6 masih memperlihatkan hasil yang optimum dari kerja bakteri.

DAFTAR PUSTAKA

Anonimous, http://wikipedia_jagung.html. Anonimous, http://id.wikipedia.org/wiki/Amilum. Anonimous, http://en.wikipedia.org/wiki/Ethanol_fuel. Anonimous, http://en.wikipedia.org/wiki/Bacillus.

Budiyanto dan Krisno Agus H., 2002, Mikrobiologi Dasar, Universitas

Muhammadiyah Malang.  

Groggins, P. H, 1958, Unit Process in Organic Synthetic Fifth edition, Mc Graw Hill, Kogakasha.

Teo Hudiko, 2009, Pabrik Ethanol Fuel Grade Dari Rumput Gajah, UPN "Veteran" Jawa Timur, Surabaya.

Kirk, R. E., Othmer D. F, 1952, Encyclopedia of Chemical Thecnology, 2rd ed.,

Volume 10, Van Nostrand Peinhold Company, New York. PT. Bisi Internasional Tbk., 2010

Rahman dan Ansori, 1989, Pengantar Teknologi Fermentasi, Departemen Pendidikan dan Kebudayaan Direktorat Jendral Pendidikan Tinggi Pusat Antar Universitas Pangan dan Gizi IPB Bogor.

Sa’id, E. dan Gumbira, 1987, Penerapan Teknologi Fermentasi, PT. Melton Putra ,Jakarta.

Sa’id, E. dan Gumbira, 1989, Fermentor, IPB Bogor.

Sari, N. K., 2009, Purifikasi Pemurnian Bioethanol Dari Rumput Gajah Dengan Destilasi Batch, Jurnal Teknik Kimia Indonesia Vol. 8, No. 3, Fakultas Teknik Kimia ITB Bandung.

Tjokroadikoesoemo, P. dan Soebijanto, 1986, HFS dan Industri Ubi kayu Lainnya, PT. Gramedia Pustaka Utama, Jakarta.

Winarno, F.G., 1994, Kimia Pangan dan Gizi, PT. Gramedia Pustaka Utama, Jakarta.

Yuliana dan Devi, 2005, Pemanfaatan Limbah Cair Tepung Tapioka Sebagai Ethanol, UPN "Veteran" Jawa Timur, Surabaya.

         

LAMPIRAN A APPENDIX

1. Analisis Menggunakan Spektrofotometer

Pestisida

Introduction to HPLC P.224/Prosedur Analisis

- Mobile Fasa :

- Methanol-Air ; 60 :40

- λ = 238 nm

PREPARASI

 ± 5 gr sampel → 100 ml H2O, saring

 Ambil 10 ml → dalam 100 ml H2O

 Total Pengenceran 1000

Perhitungan :

 Kons Stand : 5 gr/100 ml

= 0,005 mg/0,1 L = 0,05 mg/L = 0,05 ppm

 Kons Sampel :

= 451,4*0,05 = 22,57 ppm

 Kadar

% b/v = 22,57 mg/1000 mL * 100% = 2,257 %

Analisa Kadar Ethanol

Menggunakan Spektrofotometer Pharo 100 Preparasi :

1. Pipet 0,2 ml sampel ke dalam cell bulat kosong.

2. Tambahkan 2 x 5.0 ml cell bulat, tutup dengan tutup ulir dan

aduk.

3. Pipet 0.5 ml sampel terlarut ke dalam cell reaksi, tutup dengan

penutup ulir dan larutkan granulat.

4. Biarkan selama 3 sampai 30 menit.

5. Tambahkan 5 ml air dengan pipet ke dalam cell reaksi, tutup

dengan tutup ulir dan campur.

6. Waktu reaksi : 30 detik.

7. Tempatkan cell ke dalam ruang cell. Sejajarkan tanda pada cell

dengan tanda pada fotometer.

Analisa Kadar Glukosa

Menggunakan Spektrofotometer Pharo 100 Preparasi :

Gula sisa dapat mereduksi ion kupri menjadi kupro_oksida, dalam hal ini mereduksi reagen Nelson (Arsenomolibdat) menghasilkan warna biru. Seperti pada gambar :

   

Bahan – bahan kimia yang perlu disiapkan adalah :

a. Larutan I : larutan 12 g garam Rochells (Kna-tartarat) 24 g Na2CO3

anhidrat, 16 g NaHCO3 dan 144 g Na2SO4 anhidrat dalam air hingga volumenya

800 ml.

b. Larutan II : larutan 4 g CuSO4.5H2O dan 36 g Na2SO4 dalam air,

hingga volumenya 200 ml.

c. Reagen Nelson : larutan 25 g ammonium molibdat (NH4)6

MO2O24.4H2O dalam air sebanyak 450 ml. Tambahkan H2SO4 pekat sebanyak 21

ml. Selanjutnya larutan 3 g Na2H A SO4.7H2O (Sodium arsenat heptahidrat)

dalam air 25 ml. Kedua larutan itu berwarna coklat. Simpanlah pada 37 oC untuk

1 – 2 hari. Jika perlu, saringlah sebelum dipakai larutan yang baik adalah berwarna kuning tanpa sebagian berwarna hijau.

 

Analisa Pati

Menggunakan Spektrofotometer Pharo 100 Preparasi :

 Ekstraksi dengan ethanol panas 80% → timbang berat

 Biarkan 1 – 2 jam suhu kamar

 HCl 10 ml

 Ditambahkan H2O → 100 ml, saring

 Filtrat 50 ml pertama dibuang

 Diambil 0,25 ml → diencerkan hingga 20 ml

 Diambil 2 ml

 Ditambah fenol 80 % 0,1 ml

 Ditambah 5 ml H2SO4

 Biarkan 10 menit

 Digojog sekitar 20 menit

 λ = 490 nm

2. Perhitungan yield

Contoh : bioethanol 6%,

Volume bioethanol = 0.06 *54 ml ( volume sampel + Mikroba ) = 3.24 ml,

ρ= 0.851 gr/ml

Berat bioethanol = 0.851 *3.24 = 2.757 gr

Perbandingan 1:5

200 gr bahan pada 1000 ml H2O, 50 ml (biji jagung) untuk sampel.

= (50:1000)*200=10 , Mengandung 10 gr jagung % yield = (Total bioethanol : Berat bahan)* 100%

= (2.757 gr:10 gr)* 100 = 27.57%

Bacillus 0.25 gr Gula 0.5gr

H2O= 50 ml

Bacillus 5%= (50*5):100 =2.5 ml

Bacillus 7.5%= (50*7.5):100 =3.75 ml

Bacillus 10 %= (50*10):100 =5 ml

LAMPIRAN B Gambar Bahan Baku Limbah Biji Jagung:

Gambar Limbah Saat Dilakukan Perendaman dan Setelah di Grinding :

         

Gambar Pada Proses Penimbangan Bahan Baku :

Gambar Saat Homogenisasi dan Pengkondisian pH :

                 

   

Bahan – bahan kimia yang perlu disiapkan adalah :

a. Larutan I : larutan 12 g garam Rochells (Kna-tartarat) 24 g Na2CO3

anhidrat, 16 g NaHCO3 dan 144 g Na2SO4 anhidrat dalam air hingga volumenya

800 ml.

b. Larutan II : larutan 4 g CuSO4.5H2O dan 36 g Na2SO4 dalam air,

hingga volumenya 200 ml.

c. Reagen Nelson : larutan 25 g ammonium molibdat (NH4)6

MO2O24.4H2O dalam air sebanyak 450 ml. Tambahkan H2SO4 pekat sebanyak 21

ml. Selanjutnya larutan 3 g Na2H A SO4.7H2O (Sodium arsenat heptahidrat)

dalam air 25 ml. Kedua larutan itu berwarna coklat. Simpanlah pada 37 oC untuk 1 – 2 hari. Jika perlu, saringlah sebelum dipakai larutan yang baik adalah berwarna kuning tanpa sebagian berwarna hijau.

 

Analisa Pati

Menggunakan Spektrofotometer Pharo 100

 Ekstraksi dengan ethanol panas 80% → timbang berat

 Biarkan 1 – 2 jam suhu kamar

 HCl 10 ml

 Ditambahkan H2O → 100 ml, saring

 Filtrat 50 ml pertama dibuang

 Diambil 0,25 ml → diencerkan hingga 20 ml

 Diambil 2 ml

 Ditambah fenol 80 % 0,1 ml

 Ditambah 5 ml H2SO4

 Biarkan 10 menit

 Digojog sekitar 20 menit

 λ = 490 nm

2. Perhitungan yield

Contoh : bioethanol 6%,

Volume bioethanol = 0.06 *54 ml ( volume sampel + Mikroba ) = 3.24 ml,

ρ= 0.851 gr/ml

Berat bioethanol = 0.851 *3.24 = 2.757 gr Perbandingan 1:5

200 gr bahan pada 1000 ml H2O, 50 ml (biji jagung) untuk sampel.

= (50:1000)*200=10 , Mengandung 10 gr jagung % yield = (Total bioethanol : Berat bahan)* 100%

= (2.757 gr:10 gr)* 100 = 27.57%

Bacillus 0.25 gr Gula 0.5gr H2O= 50 ml

Bacillus 5%= (50*5):100 =2.5 ml

Bacillus 7.5%= (50*7.5):100 =3.75 ml Bacillus 10 %= (50*10):100 =5 ml

LAMPIRAN B

Gambar Bahan Baku Limbah Biji Jagung:

Gambar Limbah Saat Dilakukan Perendaman dan Setelah di Grinding :

         

Gambar Pada Proses Penimbangan Bahan Baku :

Gambar Saat Homogenisasi dan Pengkondisian pH :