Pengaruh Hidrolisis Selulosa Tongkol Jagung (Zea mays) dengan HCl 1% terhadap Kadar Glukosa untuk Pembuatan Bioetanol

1

PENGARUH LAMA HIDROLISIS SELULOSA TONGKOL
JAGUNG (Zea mays) DENGAN HCl 1% TERHADAP
KADAR GLUKOSA UNTUK PEMBUATAN
BIOETANOL

SKRIPSI

ADYTIA ANGGARA PUTRA
140822025

DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016

1
Universitas Sumatera Utara


2

PENGARUH LAMA HIDROLISIS SELULOSA TONGKOL
JAGUNG (Zea mays) DENGAN HCl 1% TERHADAP
KADAR GLUKOSA UNTUK PEMBUATAN
BIOETANOL

SKRIPSI

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar
Sarjana Sains

ADYTIA ANGGARA PUTRA
112401082

DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016


2
Universitas Sumatera Utara

3

PERSETUJUAN

Judul

Nama
Nomor Induk Mahasiswa
Program Studi
Departement
Fakultas

: PENGARUH LAMA HIDROLISIS SELULOSA
TONGKOL JAGUNG (Zea mays) DENGAN HCl
1% TERHADAP KADAR GLUKOSA UNTUK
PEMBUATAN BIOETANOL

: ADYTIA ANGGARA PUTRA
: 140822025
: SARJANA (S1) KIMIA
: KIMIA
: MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN
ALAM (FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA
UTARA
Disetujui di
Medan, Juni 2016

Komisi Pembimbing
Pembimbing 2

Pembimbing 1

Dra. Emma Zaidar, M.Si
NIP : 195509181987012001

Dr. Rumondang Bulan, MS
NIP : 195408301985032001


Diketahui/Disetujui Oleh
Departemen Kimia FMIPA USU
Ketua,

Dr. Rumondang Bulan, MS
NIP : 195408301985032001

iii

3
Universitas Sumatera Utara

4

PERNYATAAN

PENGARUH LAMA HIDROLISIS SELULOSA TONGKOL
JAGUNG (Zea mays) DENGAN HCl 1% TERHADAP
KADAR GLUKOSA UNTUK PEMBUATAN

BIOETANOL
SKRIPSI

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

Medan, Juni 2016

ADYTIA ANGGARA PUTRA
140822025

iv

4
Universitas Sumatera Utara

5

PENGHARGAAN


Bismillahirrohmaanirrohim..
Alhamdulillah, segala Puji dan Syukur Penulis ucapkan atas kehadirat Allah SWT
yang telah memberikan Rahmat dan karunia-Nya sehingga Penulis dapat
menyelesaikan skripsi ini.
Dalam hal ini penulis ucapkan terima kasih dan penghargaan kepada
kedua orangtua tercinta, ayahanda Junaedi dan Ibunda Heru Sunarni yang dengan
doa, semangat dan dukungannya yang sangat besar serta selalu mendampingi
penulis demi terselesaikannya skripsi ini. Terima kasih kepada kakak saya tercinta
Siska Anggraeni dan adek tercinta Muhammad Rafif akmal yang telah
memberikan semangat serta membantu penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.
Terima kasih kepada ibu Dr. Rumondang Bulan, MS selaku dosen
pembimbing I dan Ketua Departemen Kimia dan Ibu Dra. Emma Zaidar, M.Si
selaku Dosen pembimbing II, yang telah dengan sabar membantu, mengarahkan
dan membimbing Penulis dalam mengerjakan penelitian dan menyelesaikan
skripsi ini. Terima kasih kepada Bapak Dr. Darwin Yunus Nasution, M.S selaku
koordinator kimia ekstensi, dan seluruh staf Dosen pengajar Jurusan Kimia
FMIPA USU yang telah banyak memberikan ilmu yang bermanfaat bagi penulis.
Terima kasih kepada sahabat-sahabat penulis jurusan ekstensi kimia
FMIPA USU angkatan 2014 atas bantuan dan motivasi yang diberikan dan atas
kebersamaannya selama ini. Terima kasih kepada rekan-rekan di Laboratorium

Biokimia FMIPA USU yang banyak membantu dan juga terima kasih kepada
semua pihak yang tak bisa disebutkan satu-persatu disini yang telah banyak
membantu, mendoakan dan menyemangati penulis dalam menyelesaikan skripsi
ini.
Akhirnya Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna,
oleh karena itu Penulis mengharapkan saran dan masukan yang bersifat
membangun dari semua pihak demi terciptanya kesempurnaan dari skripsi ini, dan
semoga Allah SWT membalas semua kebaikan kita dan memberikan kebahagian
bagi kita semua. Amin.

Medan, Juni 2016

Penulis

5

v

Universitas Sumatera Utara


6

ABSTRAK

Telah dilakukan penelitian tentang pengaruh lama hidrolisis terhadap kadar
bioetanol dari glukosa hasil hidrolisis selulosa tongkol jagung dengan HCl 1%.
Isolasi selulosa dari tongkol jagung dengan berat yang diperoleh 18,31 g. Selulosa
yang diperoleh dihidrolisis dengan HCl 1% dengan variasi lama hidrolisis 90,
120, dan 150 menit untuk menghasilkan glukosa yang dianalisa dengan metode
Luff-Schoorl. Kadar glukosa yang diperoleh 7.37%, 9.2% dan 6.64%. Dari hasil
penelitian didapatkan bahwa yield bioetanol tertinggi diperoleh pada hidrolisis
120 menit dengan berat ragi roti 7 g dan lama fermentasi 6 hari sebesar 8,2%.
Analisis kemurnian bioetanol menggunakan kromatografi gas dengan hasil
kemurnian 99,53%.

Kata kunci: tongkol jagung, selulosa, hidrolisis, glukosa, dan bioetanol

6

vi


Universitas Sumatera Utara

7

THE EFFECT OF TIME CELLULOSE CORN COB (Zea mays)
HYDROLYSIS WITH HCl 1% ON GLUCOSE LEVELS
TO MAKE BIOETHANOL
ABSTRACT

Have been done research about influence of hydrolysis time on bioethanol of
hydrolysis glucose from cellulose corn cobs by HCl 1%. Cellulose insulation on
baby corn cob with weight obtained 18.21 g. The cellulose obtained is hydrolyzed
by HCl 1% with a variation of hydrolysis time 90, 120, and 150 minutes to
produced glucose was analyzed by the Luff-Schoorl method. Glucose levels were
obtained 7.37%, 9.2% and 6.64%. The result showed that the highest of
bioethanol yield at hydrolysis time of 120 minutes with a weight of 7 g of baker's
yeast and fermentation time 6 days is 8.2%. The results of analysis bioethanol
using gas chromatography with a purity of bioethanol 99.5%.


Keywords: Corn cobs, cellulose hydrolysis, glucose, and bioethanol

7

vii

Universitas Sumatera Utara

8

DAFTAR ISI

Persetujuan
Pernyataan
Penghargaan
Abstrak
Abstract
Daftar Isi
Daftar Tabel
Daftar Gambar

Daftar Lampiran

iii
iv
v
vi
vii
viii
x
xi
xii

Bab I Pendahuluan

1

1.1.
1.2.
1.3.
1.4.
1.5.
1.6.
1.7.

1
4
4
4
5
5
5

Latar Belakang
Permasalahan
Pembatasan Masalah
Tujuan Penelitian
Manfaat Penelitian
Lokasi Penelitian
Metodologi Penelitian

Bab II Tinjauan Pustaka

7

2.1. Jagung (Zea mays)
2.1.1. Taksonomi Jagung
2.1.2. Tongkol Jagung
2.2. Karbohidrat
2.2.1. Selulosa
2.2.2. Sifat-sifat Selulosa
2.2.3. Hidrolisis Selulosa
2.2.4. Glukosa
2.3. Analisa Kualitatif dan Kuantitatif Gula Pereduksi
2.3.1. Analisa Kualitatif Gula Pereduksi
2.3.2. Analisa Kuantitatif Gula Pereduksi
2.4. Fermentasi
2.5. Ragi Roti
2.6. Bioetanol
Bab III Metodologi Penelitian

7
9
9
10
11
13
14
15
16
16
17
18
19
20
22

3.1. Alat dan Bahan
3.1.1. Alat-alat
3.1.2. Bahan-bahan
3.2. Pembuatan Larutan Pereaksi
3.2.1. Larutan HCl 1%

22
22
23
24
24
8

viii

Universitas Sumatera Utara

9

3.2.2. Larutan NaOH 0,4%
3.2.3. Larutan HNO3 3,5%
3.2.4. Larutan Na2SO3 2%
3.2.5. Larutan NaOH 2%
3.2.6. Larutan NaOH 17,5%
3.2.7. Larutan NaOCl 1,75%
3.3. Prosedur Penelitian
3.3.1. Isolasi Selulosa dari Tongkol Jagung Muda
3.3.2. Hidrolisis Selulosa Menjadi Glukosa dan Uji Kualitatif
Glukosa
3.3.3. Analisa Kandungan Glukosa
3.3.4. Fermentasi Glukosa Menjadi Etanol
3.3.5. Pemisahan Bioetanol dari Hasil Fermentasi
3.4. Bagan Penelitian
3.4.1. Isolasi Selulosa Tongkol Jagung Muda
3.4.2. Hidrolisis Selulosa Menjadi Glukosa dan Uji Kualitatif
Glukosa
3.4.3. Pembuatan Larutan Fermentasi
3.4.4. Pemisahan Bioetanol dari Hasil Fermentasi dan Uji
Kuantitatif Bioetanol

24
24
24
24
24
24
25
25
25

Bab IV Hasil dan Pembahasan

32

4.1. Hasil Penelitian
4.2. Pembahasan
4.2.1. Isolasi Selulosa Tongkol Jagung Muda
4.2.2. Hidrolisis Selulosa Tongkol Jagung Muda
4.2.3. Analisis Kadar Gula Reduksi
4.2.3.1. Analisis Kualitatif Gula Reduksi
4.2.3.2. Analisis Kuantitatif Gula Reduksi
4.2.4. Analisis Kadar Etanol
4.2.4.1. Analisis Kualitatif Etanol
4.2.4.2. Analisis Kuantitatif Etanol

32
35
35
35
35
36
36
37
37
37

Bab V Kesimpulan dan Saran

39

5.1. Kesimpulan
5.2. Saran

39
39

Daftar Pustaka
Lampiran

40
42

26
26
27
28
28
29
30
31

9

ix

Universitas Sumatera Utara

10

DAFTAR TABEL

Tabel 4.1.

Hasil Isolasi Selulosa Tongkol Jagung

32

Tabel 4.2.

Data FTIR Selulosa Tongkol Jagung

33

Tabel 4.3.

Hasil Analisis Kualitatif Kadar Glukosa dari Hasil Hidrolisis

33

Tabel 4.4.

Hasil Analisis Kuantitatif Kadar Glukosa dari Hasil Hidrolisis

33

Tabel 4.5.

Hasil Analisis Kualitatif Etanol

34

Tabel 4.6.

Hasil Analisis Kuantitatif Etanol dengan Kromatografi Gas

34

10

x

Universitas Sumatera Utara

11

DAFTAR GAMBAR

Gambar 4.1.

Spektrum FTIR Selulosa Tongkol Jagung

32

Gambar 4.2.

Kurva Hasil Analisa Kuantitatif Kadar Glukosa dari Hasil 36
Hidrolisis

Gambar 4.3.

Kurva Hasil Analisa Rendemen Etanol

38

Gambar 4.4.

Kurva Hasil Analisa Kadar Etanol

38

11

xi

Universitas Sumatera Utara

12

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1.

Data perhitungan kadar glukosa

43

Lampiran 2.

Angka tabel Penetapan Kadar Glukosa Menurut
Luff-Schoorl

44

Lampiran 3.

Data perhitungan yield bioetanol

45

Lampiran 4.

Perhitungan Konversi Glukosa Menjadi Etanol

46

Lampiran 5.

Gambar proses pembuatan selulosa

48

Lampiran 6.

Gambar Pengujian Glukosa

49

Lampiran 7.

Gambar proses fermentasi dan proses pemurnian bioetanol

50

12

xii

Universitas Sumatera Utara