Pembuatan Etil Asetat Dari Hasil Hidrolisis, Fermentasi Dan Esterifikasi Kulit Pisang Kepok (Musa Paradisiaca L.)

  PEMBUATAN ETIL ASETAT DARI HASIL HIDROLISIS, FERMENTASI DAN ESTERIFIKASI KULIT PISANG KEPOK (Musa paradisiaca L.) SKRIPSI Oleh RENI SUTRI 100405016

DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN DESEMBER 2014

  PEMBUATAN ETIL ASETAT DARI HASIL HIDROLISIS, FERMENTASI DAN ESTERIFIKASI KULIT PISANG KEPOK (Musa paradisiaca L.) SKRIPSI Oleh RENI SUTRI 100405016 SKRIPSI INI DIAJUKAN UNTUK MELENGKAPI SEBAGIAN PERSYARATAN MENJADI SARJANA TEKNIK DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN DESEMBER 2014

  

PENGESAHAN

  Skripsi dengan judul:

  PEMBUATAN ETIL ASETAT DARI HASIL HIDROLISIS, FERMENTASI DAN ESTERIFIKASI KULIT PISANG KEPOK (Musa paradisiaca L.)

  dibuat untuk melengkapi persyaratan menjadi Sarjana Teknik pada Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. Skripsi ini telah diujikan pada sidang ujian skripsi pada 22 Desember 2014 dan dinyatakan memenuhi syarat/sah sebagai skripsi pada Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.

  Medan, Dosen Pembimbing Dosen Penguji I Dosen Penguji II

  

DEDIKASI

  Penulis mendedikasikan skripsi ini kepada : 1.

  Kedua orang tua penulis, Kapten Inf. Suherman dan Fitri Agusmainur S.Pd yang tak hentinya memberikan doa dan dukungan baik moral maupun materil kepada penulis dalam menyelesaikan penelitian dan penulisan skripsi ini.

  2. Seluruh keluarga besar penulis terutama adikku, Ridwan Sutri serta Amak, Nenek dan Kakek yang tak hentinya memberikan doa kepada penulis dalam menyelesaikan penelitian dan penulisan skripsi ini.

  3. Ibu Dr. Ir. Iriany, M.Si dosen pembimbing yang telah banyak memberikan bimbingan, arahan, dan motivasi yang luar biasa dalam menyelesaikan penelitian dan penulisan skripsi ini.

  4. Ibu Ir. Renita Manurung, MT selaku koordinator penelitian dan dosen penguji yang telah memberikan saran dan masukan untuk kesempurnaan skripsi ini.

  5. Bapak M. Hendra S. Ginting, ST, MT selaku dosen penguji yang telah memberikan saran dan masukan untuk kesempurnaan skripsi ini.

  6. Bapak Dr. Eng. Ir. Irvan, MT, selaku Ketua Jurusan Teknik Kimia USU.

  7. Ibu Dr. Ir. Fatimah, MT, selaku Sekretaris Jurusan Teknik Kimia USU.

  8. Ibu Prof. Dr. Ir. Rosdanelli Hasibuan MT sebagai Dosen Pembimbing Akademik.

  9. Seluruh Dosen/Staf Pengajar dan Pegawai Administrasi Departemen Teknik Kimia yang telah memberikan banyak sekali ilmu yang sangat berharga dan bantuan kepada penulis selama menjalankan perkuliahan.

  10. Sari Liza Azura Nst sebagai partner atas kerjasamanya yang luar biasa selama melakukan penelitian dan penulisan skripsi ini.

  11. Sahabat terbaikku Sari Andhika Putri, Najla Annisa, Rahmadia Pratiwi dan Fitri Istislaam Zafmi yang telah banyak memberikan doa dan semangat kepada penulis dalam menyelesaikan skripsi.

  12. Sahabat sekaligus keluarga terbaik selama di Teknik Kimia Universitas Sumatera Utara, khususnya semua 58 orang stambuk 2010 tanpa terkecuali yang telah banyak memberikan banyak dukungan, semangat, doa, pembelajaran hidup, dan kenangan tak terlupakan kepada penulis.

  13. Seluruh mahasiswa Teknik Kimia Universitas Sumatera Utara baik junior maupun senior yang telah banyak memberi sokongan kepada penulis untuk menyelesaikan skripsi ini.

14. Teman-teman dari Ikatan Mahasiswa Payakumbuh Limapuluh Kota

  (IMAPALIKO) yang telah memberikan dukungan moril dan semangat kepada penulis dalam penyelesaian skripsi ini.

  .

RIWAYAT HIDUP PENULIS

  Nama : Reni Sutri NIM : 100405016 Tempat, tanggal lahir :Tanjung Pati, 30 Januari 1993 Nama orang tua : Suherman dan

  Fitri Agusmainur Alamat orang tua : Kompleks SMAN 1 Harau, Tanjung Pati, Kec. Harau, Kab. Limapuluh Kota, Sumatera Barat

  Asal Sekolah:  SDN 01 Koto Tuo tahun 1998-2004  SMP Islam Raudhatul Jannah tahun 2004 – 2007  SMAN 1 Payakumbuh 2007 – 2010 Beasiswa yang diperoleh: Beasiswa PPA tahun 2012 Universitas Sumatera Utara Beasiswa PPA tahun 2013 Universitas Sumatera Utara Beasiswa PT. Gas Negara tahun 2013/2014 Pengalaman Organisasi: 1.

  Pemerintahan Mahasiswa (PEMA) FT USU periode 2010/2011 sebagai Staff Internal

  2. Klub Kegiatan Kreatifitas Mahasiswa Islam (K3MI) Al-Hadiid FT USU periode 2011/2012 sebagai Bendahara Umum 3. Unit Kegiatan Mahasiswa Islam (UKMI) Ad-Dakwah Universitas

  Sumatera Utara periode 2012 sebagai Staff Lembaga Mentoring Agama Islam (L-MAI) 4. Komisi Pemilihan Umum (KPU) FT USU periode 2012 sebagai

  Sekretaris Umum 5. Klub Kegiatan Kreatifitas Mahasiswa Islam (K3MI) Al-Hadiid FT

  USU periode 2012/2013 sebagai Sekretaris Departemen Kaderisasi 6. Covalen Study Grup (CSG) periode 2012/2013 sebagai Ketua Bidang

  Keputrian 7. Ikatan Mahasiswa Payakumbuh Limapuluh Kota (IMAPALIKO) periode 2012/2013 sebagai Sekretaris Bidang Keanggotaan

  8. Himpunan Mahasiswa Teknik Kimia (HIMATEK) FT USU periode 2013/2014 sebagai Staff Hubungan Masyarakat 9. Ikatan Mahasiswa Payakumbuh Limapuluh Kota (IMAPALIKO) tahun 2010-sekarang sebagai anggota

  10. Forum Silaturahmi Lembaga Dakwah Kampus Teknik (FSLDKT) tahun 2012-sekarang sebagai anggota

  ABSTRAK

Etil asetat merupakan bahan baku dalam pembuatan essence yang umumnya

diperoleh dari hasil reaksi esterifikasi antara etanol dan asam asetat. Etanol dapat dibuat dari kulit pisang yang merupakan limbah melalui proses hidrolisis dan fermentasi. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk memanfaatkan limbah kulit kepok pisang untuk menghasilkan etil asetat. Variasi yang dilakukan dalam percobaan ini adalah perbandingan bahan baku dan air 1:4; 1:7; 1:10 dan suhu o o o hidrolisis 50

  C, 60

  C, 70

  C. Limbah kulit pisang ini dikerok, dikeringkan dan dihaluskan untuk membuat tepung kulit pisang. Tepung kulit pisang kepok mempunyai kadar karbohidrat sebesar 84,71% (b/b). Tepung kulit pisang dihidrolisis dengan air dan katalis asam klorida selama 180 menit. Hasil hidrolisis dif

ermentasi pada suhu ruangan dengan menggunakan ragi instan ‘Fermipan’

selama 24 jam dan selanjutnya didistilasi. Hasil distilasi diesterifikasi dengan o asam asetat dan katalis asam klorida selama 15 menit pada suhu 60

  C. Pada

kondisi terbaik diperoleh yield maksimum dari etil asetat adalah 82,7% yang

didapat dengan menggunakan perbandingan bahan baku dan air = 1:10 dan suhu o hidrolisis 60

  C. Hasil yang diperoleh pada penelitian ini menunjukkan bahwa

kulit pisang kepok dapat digunakan sebagai bahan baku berbiaya murah untuk

memproduksi etil asetat. Kata kunci: etil asetat, kulit pisang kapok, hidrolisis, fermentasi, esterifikasi

  ABSTRACT

  Ethyl acetate is a raw material in essence making which is obtained from esterification reaction between ethanol and acetic acid. Ethanol can be produced from banana peel waste through hydrolysis and fermentation process. The objective of the study was to use ‘kepok’ banana peel waste to produce ethyl acetate. The variation in this experiment were the ratio of banana powder and

  o

  water 1:4 ; 1: 7 ; 1:10 and hydrolysis temperature 50, 60 and 70

  C. The banana peel waste was scraped, dried and mashed to produce banana peel powder. The

contain of ‘Kepok’ banana peel powder is 84,71% carbohydrate. The banana peel

powder was hydrolyzed by water and chloride acid as catalyst for 180 minutes.

  The hydrolysis product was fermented in room temperature using instant yeast ‘Fermipan’ for 24 hours and then was distilled. The distillation product was esterified with acetic acid and chloride acid as catalyst within 15 minutes with o temperature 60

C. In the best condition, the maximum yield was obtained 74.21%

  o from the ratio of banana powder and water 1:10 and hydrolysis temperature 60 C.

  The result from this experiments s how that ‘kepok’ banana waste can be used as low cost raw material to produce ethyl acetate.

  Keywords: ethyl acetate, ‘kepok’ banana peel, hydrolisys, fermentation, esterification

DAFTAR ISI

  9

  2.2 ETIL ASETAT (CH

  3 COOC

  2 H

  5

  )

  8

  2.2.1 Karakteristik Asam Asetat

  8

  2.2.2 Kegunaan Etil Asetat

  2.2.3 Pembuatan Etil Asetat

  2.1 KULIT PISANG KEPOK (Musa paradisiacal L.)

  9

  2.3 ETANOL

  12

  2.3.1 Karakteristik Etanol

  13

  2.3.2 Hidrolisis

  13

  2.3.3 Fermentasi

  15

  7

  Halaman PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI i PENGESAHAN ii

  PRAKATA iii

  DAFTAR SIMBOL xviii

  DEDIKASI iv

  RIWAYAT HIDUP PENULIS vi

  ABSTRAK vii

  ABSTRACT viii

  DAFTAR ISI ix

  DAFTAR GAMBAR xi

  DAFTAR TABEL xiv

  DAFTAR LAMPIRAN xv

  DAFTAR SINGKATAN xvii

  BAB I PENDAHULUAN

  5 BAB II TINJAUAN PUSTAKA

  1

  1.1 LATAR BELAKANG

  1

  1.2 PERUMUSAN MASALAH

  5

  1.3 TUJUAN PENELITIAN

  5

  1.4 MANFAAT PENELITIAN

  5

  1.5 RUANG LINGKUP PENELITIAN

  7

  2.4 ANALISIS EKONOMI

  34

  32

  4.1 ANALISIS KARBOHIDRAT TEPUNG KULIT PISANG KEPOK

  33

  4.2 PENGARUH VARIABEL PERCOBAAN

  34

  4.2.1 Pengaruh Perbandingan Bahan Baku Terhadap Kadar Etil Asetat Terbentuk

  4.2.2 Pengaruh Perbandingan Bahan Baku Terhadap

  3.5.2 Flowchart Analisis

  Yield Etil Asetat Terbentuk

  35

  4.2.3 Pengaruh Suhu Hidrolisis Terhadap Yield Etil Asetat Terbentuk

  36

  4.3 ETIL ASETAT TERBANYAK

  38 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

  39 DAFTAR PUSTAKA

  30 BAB IV HASIL PEMBAHASAN

  26

  18 BAB III METODOLOGI PENELITIAN

  19

  19

  3.1 LOKASI DAN WAKTU PENELITIAN

  19

  3.2 BAHAN

  19

  3.3 PERALATAN

  3.4 PROSEDUR

  3.5.1 Flowchart Penelitian

  21

  3.4.1 Prosedur Penelitian

  21

  3.4.2 Prosedur Analisis

  22

  3.5 FLOWCHART

  26

  40

  DAFTAR GAMBAR

  30 Gambar 3.6 Flowchart Analisis Densitas

  47 Gambar L2.4 Hasil Analisis GC Etil Asetat Pada Kondisi Suhu

  C dan Perbandingan Bahan Baku 1:10

  o

  46 Gambar L2.3 Hasil Analisa GC Etanol Pada Distilat Dengan Kondisi Suhu Hidrolisis 60

  46 Gambar L2.2 Hasil Analisis Glukosa Pada Hidrolisat

  36 Gambar L2.1 Hasil Analisis Pati Kulit Pisang Kepok

  36 Gambar 4.4 Hubungan Suhu Terhadap Yield Etil Asetat yang Terbentuk

  35 Gambar 4.3 Reaksi Hidrolisis Pati dengan Air

  34 Gambar 4.2 Hubungan Perbandingan Bahan Baku Terhadap Yield Etil Asetat yang Terbentuk

  32 Gambar 4.1 Hubungan Perbandingan Bahan Baku Terhadap Kadar Etil Asetat yang Terbentuk

  31 Gambar 3.7 Flowchart Analisis Viskositas

  29 Gambar 3.5 Flowchart Analisis Kandungan Karbohidrat dalam Tepung Kulit Pisang Kepok

  Halaman

  28 Gambar 3.4 Flowchart Proses Esterifikasi

  27 Gambar 3.3 Flowchart Proses Fermentasi

  26 Gambar 3.2 Flowchart Hidrolisis Tepung Kulit Pisang

  17 Gambar 3.1 Flowchart Persiapan Bahan Baku Tepung Kulit Pisang

  17 Gambar 2.7 Reaksi Penguraian Glukosa

  15 Gambar 2.6 Saccharomyces Cerevisiae

  14 Gambar 2.5 Reaksi Proses Fermentasi

  12 Gambar 2.4 Reaksi Hidrolisis Pati

  10 Gambar 2.3 Diagram Alir Proses Dehidrogenasi Hidrogen

  8 Gambar 2.2 Reaksi Esterfikasi

Gambar 2.1 Pisang Kepok

  47 Hidrolisis 50

  o

  58 Gambar L4.5 Foto Kulit Pisang Setelah Diayak

  o

  C dan Perbandingan Bahan Baku 1:10

  51 Gambar L2.13 Hasil Analisis GC Etil Asetat Standard

  52 Gambar L4.1 Foto Kulit Pisang Kepok

  57 Gambar L4.2 Foto Kulit Pisang Setelah Dikerok

  57 Gambar L4.3 Foto Kulit Pisang Setelah Dikeringkan

  57 Gambar L4.4 Foto Kulit Pisang Setelah Diblender

  58 Gambar L4.6 Foto Rangkaian Alat Hidrolisis

  C dan Perbandingan Bahan Baku 1:10

  58 Gambar L4.7 Foto Proses Penyaringan

  59 Gambar L4.8 Foto Hidrolisat Hasil Saringan

  59 Gambar L4.9 Foto Pengaturan pH Hidrolisat dengan NaOH

  59 Gambar L4.10 Foto Penambahan Ragi Pada Hidrolisat

  60 Gambar L4.11 Foto Proses Pengadukan

  60 Gambar L4.12 Foto Setelah Proses Pengadukan

  60 Gambar L4.13 Foto Rangkaian Alat Esterifikasi

  61 Gambar L4.14 Foto Hasil Esterifikasi

  51 Gambar L2.12 Hasil Analisis GC Etil Asetat Pada Kondisi Suhu Hidrolisis 70

  o

  C dan Perbandingan Bahan Baku 1:4 Gambar L2.5 Hasil Analisis GC Etil Asetat Pada Kondisi Suhu

  C dan Perbandingan Bahan Baku 1:7

  Hidrolisis 60

  o

  C dan Perbandingan Bahan Baku 1:4

  48 Gambar L2.6 Hasil Analisis GC Etil Asetat Pada Kondisi Suhu Hidrolisis 70

  o

  C dan Perbandingan Bahan Baku 1:4

  48 Gambar L2.7 Hasil Analisis GC Etil Asetat Pada Kondisi Suhu Hidrolisis 50

  o

  49 Gambar L2.8 Hasil Analisis GC Etil Asetat Pada Kondisi Suhu Hidrolisis 60

  50 Gambar L2.11 Hasil Analisis GC Etil Asetat Pada Kondisi Suhu Hidrolisis 60

  o

  C dan Perbandingan Bahan Baku 1:7

  49 Gambar L2.9 Hasil Analisis GC Etil Asetat Pada Kondisi Suhu Hidrolisis 70

  o

  C dan Perbandingan Bahan Baku 1:7

  50 Gambar L2.10 Hasil Analisis GC Etil Asetat Pada Kondisi Suhu Hidrolisis 50

  o

  C dan Perbandingan Bahan Baku 1:10

  61 Gambar L4.15 Foto Analisis Densitas

  62 Gambar L4.16 Foto Analisis Viskositas

  62 Gambar L4.17 Foto Etil Asetat

  62

  DAFTAR TABEL

  Halaman

Tabel 1.1 Penelitian Terdahulu Mengenai Hidrolisis

  2 Tabel 2.1 Komposisi Kulit Pisan Kepok

  8 Tabel 2.2 Perbandingan Penggunaan Katalis Asam dan Enzim Dalam Hidolisis

  14 Tabel 2.3 Perhitungan Biaya Pembelian Bahan Baku

  18 Tabel 2.4 Perhitungan Biaya Kebutuhan Listrik

  19 Tabel 3.1 Rancangan Percobaan

  20 Tabel 3.2 Program Pengatur GC

  23 Tabel L1.1 Data Kemurnian Etil Asetat

  44 Tabel L1.2 Data Volume Etil Asetat

  44 Tabel L1.3 Data Yield Etil Asetat

  45 Tabel L3.1 Jumlah Asam Klorida Sebagai Katalis

  53