LOKASI PENELITIAN HASIL PENELITIAN

BAB III METODOLOGI PENELITIAN Kinetika fermentasi alkohol dari buah salak dapat ditentukan dengan memfermentasikan sari buah salak. Terhadap sari buah salak tersebut dilakukan uji kadar gula, uji kadar gula tersebut dilakukan untuk menentukan persentase ragi yang akan digunakan. Fermentasi dilakukan dengan memvariasikan waktu fermentasi. Dilakukan pengujian kadar pati, glukosa dan etanol terhadap hasil fermentasi tiap variasi waktu . dari data yang diperoleh berupa konsentrasi pati, glukosa serta alkohol dapat ditentukan konstanta kinetika reaksinya. Penentuan konstanta kinetika reaksinya mengikuti persamaan Michaelis Menten.

3.1 LOKASI PENELITIAN

Penelitian ini akan dilakukan di Laboratorium Mikrobiologi Teknik, Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.

3.2 BAHAN DAN PERALATAN

3.2.1 Bahan-Bahan

3.2.1.1 Bahan Baku Bahan baku dalam penelitian ini adalah buah salak sidempuan yang tidak layak jual. Buah salak ini kemudian difermentasikan dengan bantuan mikroorganisme yaitu Saccharomyces cereviseae. 3.2.1.2 Bahan Kimia Bahan-bahan kimia yang digunakan dalam penelitian ini adalah bahan-bahan yang digunakan dalam analisa kadar pati dan glukosa, yaitu : Na 2 CO 3 anhidrat, asam sutrat, CuSO 4 . 5H 2 O, HCl, NaOH, indikator pp, KI, H 2 SO 4 , indikator amilum, NH 4 2 HPO 4 , dan Pb asetat.

3.2.2 Peralatan

3.2.2.1 Peralatan Penelitian Universitas Sumatera Utara 1. Termometer 2. Fermentor 3. Shaker 4. Pengaduk kaca 5. Pipa 6. Plastik 7. Labu destilasi 8. Statif 9. Pendingin leibig 3.2.2.2 Peralatan Analisa 1. Kromatogram GCGas Chromatography 2. Buret 3. Statif 4. Alat-alat gelas 5. Piknometer Gambar 3.1 Rangkaian peralatan fermentasi Universitas Sumatera Utara 3.3 PROSEDUR PENELITIAN 3.3.1 Prosedur Fermentasi Buah Salak 1. Daging buah salak dihancurkan terlebih dahulu dengan menggunakan blender lalu dimasukkan ke dalam wadah sebanyak 21 liter. 2. Jus buah salak disterilisasi pada suhu 85 o C selama 30 menit. Lalu didinginkan pada suhu ruang. 3. Ragi dengan jumlah : Ragi = 0,5 x kadar gula x volume sari buah Diencerkan dengan air dengan suhu 35 o C sebanyak 100 ml, diaduk sampai muncul buihnya. 4. Masukkan ragi ke dalam sari buah dan diaduk sampai tercampur merata. 5. Pengambilan sampel dilakukan setiap hari untuk dianalisa kadar pati, glukosa, etanol, yang terbentuk dan volatil solid. 6. Difermentasikan selama 14 hari. 3.3.2 Analisis Kadar Pati Analisis kadar pati dilakukan dengan menggunakan metode Luff Schoorl. Adapun prosedur metode ini adalah sebagai berikut BSN, 2008: 1. Larutan Luff Schoorl dibuat dengan melarutkan 143,8 g Na 2 CO 3 anhidrat dalam 300 ml air suling. Sambil diaduk, tambahkan 50 gram asam sitrat yang telah dilarutkan dengan 50 ml air suling. Tambahkan 25 gram, CuSO 4 . 5H 2 O yang telah dilarutkan dengan 100 ml air suling. Pindahkan larutan tersebut ke dalam labu lalu ditambahkan dengan air suling hingga 1 liter dan kocok. Biarkan semalam dan disaring. Larutan ini mempunyai kepekatan Cu 2+ 0,2 N dan Na 2 CO 3 2 M. 2. Timbang 5 gram sampel dan dimasukkan ke dalam erlenmeyer 500 ml. 3. Ditambahkan 200 ml HCl 3 dan batu didih. 4. Dipasang pendingin tegak. 5. Dipanaskan selama 3 jam, dinginkan, ditambahkan indikator PP dan netralkan dengan NaOH 40. 6. Disaring lalu dipipet 10 ml ke dalam erlenmeyer 500 ml. Universitas Sumatera Utara 7. Ditambahkan 25 ml larutan luff dan 25 ml aquades, ditambahkan batu didih, dan dipasang pendingin tegak. 8. Dipanaskan selama 10 menit lalu didinginkan. 9. Ditambahkan 15 ml KI 20 dan 25 ml H 2 SO 4 25. 10. Ditambahkan indikator amilum, teruskan titrasi hingga putih susu. 11. Dilakukan titrasi blanko.

3.3.3 Analisa Kadar Glukosa

Analisis kadar glukosa dilakukan dengan menggunakan metode Luff Schoorl. Adapun prosedur metode ini adalah sebagai berikut BSN,1992: 1. Ditimbang 2 gram cuplikan dan masukkan ke dalam labu ukur 50 ml. 2. Tambahkan 5 ml Pb asetat setengah basa dan goyangkan. 3. Teteskan 1 tetes larutan NH 4 2 HPO 4 10 bila timbul endapan putih maka penambahan Pb asetat setengah basa sudah cukup. 4. Tambahkan larutan NH 4 2 HPO 4 10 hingga tidak terbentuk endapan. 5. Goyangkan dan tambahkan air suling pada labu ukur sampai 50 ml, dan dikocok 12 kali biarkan dan saring. 6. Pipet 10 ml larutan hasil penyaringan dan masukkan ke dalam Erlenmeyer 500 ml. 7. Tambahkan 15 ml air suling dan 25 larutan Luff serta beberapa butir batu didih. 8. Panaskan selama 10 menit kemudian angkat dan segera dinginkan dalam bak berisi es. 9. Setelah dingin tambahkan 10 ml larutan KI 20 dan 25 ml larutan H 2 SO 4 25. 10. Titer dengan larutan tio 0,1 N dengan larutan kanji 0,5 sebagai indikator, misalkan dibutuhkan V 1 ml tio 0, 1 N. 11. Kerjakan penetapan blanko dengan 25 ml air dan 25 ml larutan Luff, misalkan dibutuhkan V 2 ml tio 0, 1 N. Perhitungan: V 2 - V 1 ml tio yang dibutuhkan oleh contoh dijadikan ml 0,1000 N kemudian dalam tabel 3.1 cari berapa mg glukosa yang tertera untuk ml tio yang dipergunakan misalnya W 1 mg. Universitas Sumatera Utara gula sebelum inverse = W fp x W 1 x 100 Keterangan: W l = glukosa, mg fp = faktor pengenceran W = bobot contoh mg Tabel 3.1 Penetapan kandungan gula inversi menurut Luff Schoorl Na 2 S 2 O 3 0,1 N ml Glukosa, fruktosa Gulainversi mg Laktosa mg Maltosa mg 1 2,4 3,6 3,9 2 4,8 7,3 7,8 3 7,2 11,0 11,7 4 9,7 14,7 15,6 5 12,2 18,4 19,6 6 14,7 22,1 23,5 7 17,2 25,8 27,5 8 19,8 29,5 31,5 9 22,4 33,2 35,5 10 25,0 37,0 39,5 11 27,6 40,8 43,5 12 30,3 44,6 47,5 13 33,0 48,6 51,6 14 35,7 52,2 55,7 15 38,5 56,0 59,8 16 41,3 59,9 63,9 17 44,2 63,8 68,0 18 47,1 67,7 72,2 19 50,0 71,1 76,5 20 53,0 75,1 80,9 21 56,0 79,8 85,4 22 59,1 83,9 90,0 23 62,2 88,0 94,6 Universitas Sumatera Utara

3.3.4 Analisis Kadar Etanol

3.3.4.1 Analisis Kadar Etanol Dengan Kromatogram GC Analisis kadar etanol dilakukan dengan analisis GC Gas Chromatography. Adapun prosedur penggunaan GC adalah sebagai berikut: 1. Senyawa standar disiapkan butanol 2. Kondisi kerja ala kromatografi, terutama temperature kolom db-23, laju alir gas pembawa N 2 dan H 2 , detector fid, besar arus yang melalui detector, attenuator, kecepatan kertas recorder, dan posisi pen pada recorder diatur 3. Alat kromatografi gas dipastikan siap untuk dipakai. 4. Tombol zero, enter, sig 1 ditekan pada alat kromatografi gas 5. Senyawa standar diambil 6. Senyawa standar disuntikkan ke dalam alat kromatografi gas sebanyak 1 kali. 7. Tombol start ditekan tepat pada saat penyuntikkan dan alat kromatografi dibiarkan bekerja. 8. Dengan cara yang sama seperti senyawa standar, sampel campuran disuntikkan. [24] 3.3.4.2 Analisis Kadar Etanol Dengan Metode Berat Jenis Adapun prosedur metode ini adalah sebagai berikut: a. Preparasi Sampel 1. Diambil 100 ml sampel dimasukkan ke dalam labu didih kemudian ditambahkan 50 ml akuades. 2. Dilakukan distilasi dengan menggunakan pemanas mantel. 3. Hasil distilasi ditampung. b. Pembuatan seri larutan baku etanol 1. Etanol hasil distilasi dimasukkan ke dalam labu ukur 100 ml. 2. Ditambahkan akuades hingga volume 100 ml. c. Pengukuran larutan baku etanol 1. Piknometer dikeringkan dan ditimbang. 2. Akuades didinginkan sampai di bawah suhu percobaan ± 15°C. Universitas Sumatera Utara 3. Piknometer diisi dengan akuades secara hati-hati hingga penuh dan termometer dimasukkan. 4. Suhu akuades dalam piknometer ditunggu hingga mencapai suhu percobaan 20°C, kelebihan akuades pada puncak pipa kapiler dibersihkan. 5. Piknometer yang berisi akuades segera ditimbang dan beratnya dicatat. 6. Cara yang sama dilakukan untuk larutan baku etanol. Berat jenis dihitung dengan rumus berikut: Berat jenis sampel = Kadar etanol dihitung dengan menggunakan tabel 3.2 Tabel 3.2 Konversi berat jenis – kadar etanol vv Lees, 1975

3.3.5 Analisis Kadar Volatil Solid VS

Universitas Sumatera Utara 1. Sampel dikeringkan pada suhu 103-105 ˚C selama 1 jam 2. Dilanjutkan dengan pemanasan pada suhu 550 ˚C selama 15 menit 3. Didinginkan di dalam desikator L sampel volum mg C 550 setelah berat mg C 105 setelah berat mgL VS     Universitas Sumatera Utara 3.4 Flowchart Penelitian 3.4.1 Flowchart Fermentasi Gambar 3.2 Flowchart Fermentasi Universitas Sumatera Utara

3.4.2 Flowchart Pembuatan Larutan Luff Schoorl

Mulai Larutkan 143,8 g Na 2 CO 3 anhidrat dalam 300 ml air suling Sambil diaduk, tambahkan 50 gram asam sitrat yang telah dilarutkan dengan 50 ml air suling Tambahkan 25 gram, CuSO 4 . 5H 2 O yang telah dilarutkan dengan 100 ml air suling Pindahkan larutan tersebut ke dalam labu lalu ditambahkan air suling sampai 1 liter dan dikocok Biarkan semalam dan disaring Selesai Gambar 3.3 Flowchart Pembuatan Larutan Luff Schoorl Universitas Sumatera Utara

3.4.3 Flowchart Penentuan Kadar Pati

Universitas Sumatera Utara Gambar 3.4 Flowchart Penentuan Kadar Pati Universitas Sumatera Utara

3.4.4 Flowchart Penentuan Kadar Glukosa

Universitas Sumatera Utara Gambar 3.5 Flowchart Penentuan Kadar Glukosa Universitas Sumatera Utara 3.4.5 Flowchart Penentuan Kadar Etanol Dengan Metode Berat Jenis 3.4.5.1 Preparasi Sampel Gambar 3.6 Flowchart Preparasi Sampel Metode Berat Jenis 3.4.5.2Pembuatan larutan baku etanol Gambar 3.7 Flowchart Pembuatan Larutan Baku Etanol Universitas Sumatera Utara

3.4.5.3 Pengukuran larutan baku etanol

Gambar 3.8 Flowchart Pengukuran Larutan Baku EtanolMetode Berat Jenis Universitas Sumatera Utara BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 HASIL PENELITIAN

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kinetika fermentasi alkohol dari buah salak oleh Saccaromyces cereviseae.Komposisi kimia buah salak yang digunakan dalam fermentasi ini adalah pati 16,07, glukosa 32,96. Pati dapat dihidrolisa menghasilkan glukosa, dan glukosa difermentasi menjadi alkohol. Glukosa pada buah salak difermentasikan oleh Saccaromyces cereviseae. Saccaromyces cereviseae dalam bentuk ragi ini ditambahkan sebanyak 0,5 dari banyaknya sampel dikalikan dengan banyaknya glukosa awal [10]. Parameter analisa fermentasi yang dilakukan adalah analisa kadar pati dan glukosa dengan metode luff schoorl, analisa kadar alkohol dengan metode berat jenis dan Gas Chromatography GC, serta analisa volatil solid vs dengan metode gravimetri. Pada tabel 4.1 dipaparkan hasil analisa yang dilakukan selama 14 hari. Tabel 4.1 Hasil Analisa Kadar Pati, Glukosa, Alkohol dan Volatil Solid Selama 14 Hari hari ke- Pati massa Pati mol Glukosa massa Glukosa mol Alkohol massa Alkohol mol Volatil solid 0 16,07 0,0934 32,96 0,1717 0,00 0,02583 - 1 12,69 0,0738 32,03 0,1668 1,24 0,04021 150 2 12,36 0,0719 31,10 0,1620 1,93 0,06167 140 3 12,10 0,0703 29,09 0,1515 2,96 0,06771 118 4 11,69 0,0680 27,25 0,1420 3,25 0,07104 114 5 11,66 0,0678 25,75 0,1341 3,41 0,08792 100 6 11,31 0,0658 25,15 0,1310 4,22 0,10563 98 7 11,17 0,0649 24,28 0,1264 5,07 0,12271 90 8 10,89 0,0633 23,55 0,1227 5,89 0,13250 70 9 10,76 0,0626 23,26 0,1212 6,36 0,14354 64 10 10,63 0,0618 22,83 0,1189 6,89 0,14833 60 11 10,49 0,0610 22,10 0,1151 7,12 0,14396 58 12 10,29 0,0598 20,94 0,1091 6,91 0,13479 54 13 10,28 0,0598 20,65 0,1076 6,47 0,13063 46 14 10,28 0,0598 19,95 0,1039 6,24 0,02583 42 Untuk melihat lebih jelas trend peningkatan dan penurunan kadar pati, glukosa, alkohol dan volatil solid ditampilkan dalam bentuk grafik pada Gambar 4.1 Universitas Sumatera Utara dan Gambar 4.2 hubungan antara kadar pati, glukosa dan alkohol terhadap waktu fermentasi dan Gambar 4.3 hubungan antara kadar volatil solid terhadap waktu fermentasi. Gambar 4.1 Grafik Hubungan Antara Kadargr100ml Pati, Glukosa dan Alkohol terhadap Waktu Fermentasi Gambar 4.2 Grafik Hubungan Antara Kadar mol Pati, Glukosa dan Alkohol terhadap Waktu Fermentasi Universitas Sumatera Utara G ambar 4.3 Grafik Hubungan Antara Kadar Volatil Solid terhadap Waktu Fermentasi

4.2 PEMBAHASAN