Pengaruh Inokulum (Ragi Roti dan EM4) Terhadap Produksi Bioetanol dari Sabut Kelapa - UNS Institutional Repository

  

PENGARUH INOKULUM (RAGI ROTI DAN EM4)

TERHADAP PRODUKSI BIOETANOL DARI SABUT KELAPA

Skripsi

  Untuk memenuhi sebagian persyaratan guna memperoleh gelar Sarjana Sains Oleh:

  Mayang Nur Rohmah NIM. M0413031

  

PROGRAM STUDI BIOLOGI

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2017

  PENGESAHAN

  SKRIPSI

  Oleh: Mayang Nur Rohmah

  NIM. M0413031 Telah dipertahankan di depan Tim Penguji pada tanggal 11 Desember 2017 ni 2015 dan dinyatakan telah memenuhi syarat

  Surakarta, 18 Desember 2017 Penguji I Dr. Ari Susilowati, M.Si.

  NIP.19690428 199702 2 006 Penguji II

  Dr. Sunarto, M.S NIP. 19540605 199103 1 002

  Penguji III/Pembimbing I Dr.Edwi Mahajoeno,M.Si

  NIP. 19601025 199702 1 001

  Penguji IV/Pembimbing II Tjahjadi Purwoko,S.Si,M.Si

  NIP. 19701130 200003 1 002 Mengetahui,

  Kepala Program Studi Biologi Dr. Ratna Setyaningsih, M.Si NIP. 19660714 199903 2 001

  PERNYATAAN

  Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi ini adalah hasil penelitian saya sendiri dan tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu Perguruan tinggi, serta tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan orang lain, kecuali secara tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka. Apabila di kemudian hari ditemukan adanya unsur penjiplakan, maka gelar kesarjanaan yang telah telah diperoleh dapat ditinjau kembali dan/atau dicabut.

  Surakarta, 11 Desember 2017 Mayang Nur Rohmah

  M0413031

  

PENGARUH INOKULUM (RAGI ROTI DAN EM4) TERHADAP

PRODUKSI BIOETANOL DARI SABUT KELAPA

Mayang Nur Rohmah

  Program Studi Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sebelas Maret

  

ABSTRAK

  Sabut kelapa merupakan salah satu limbah yang banyak ditemukan di kehidupan sehari-hari dan belum dimanfaatkan secara maksimal. Sabut kelapa dapat dijadikan bahan alternatif untuk membuat bioetanol,karena mengandung selulosa. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh inokulum (ragi roti dan EM4) dan waktu fermentasi terhadap produksi bioetanol dari sabut kelapa.

  Terdapat 3 tahap utama pembuatan bioetanol dari sabut kelapa, yaitu tahap pretreatment (delignifikasi), tahap hidrolisis, dan tahap fermentasi. Setelah tahap hidrolisis, dilakukan uji kadar glukosa dengan metode Somogyi-Nelson. Pada tahap fermentasi, variabel bebasnya adalah konsentrasi inokulum (ragi roti dan EM4) dan waktu fermentasi (hari). Sedangkan variabel terikatnya adalah kadar etanol yang dihasilkan. Perbandingan konsentrasi ragi roti:EM4 yang digunakan yaitu 0%:10%;10%:0%; 7,5%:2,5%; 2,5%:7,5% dan 5%:5%.Waktu fermentasi selama 5 hari dan tiap 24 jam diukur kadar etanolnya. Suhu fermentasi yang

  °

  digunakan yaitu 29 C.

  Hasil analisis data menunjukkan bahwa terdapat pengaruh pemberian inokulum (ragi roti dan EM4) terhadap produksi bioetanol. Konsentrasi 5%:5% yang memiliki kandungan ragi roti dan EM4 seimbang merupakan konsentrasi yang memberikan kadar etanol paling optimal sebesar 2,4171%. Sedangkan, konsentrasi 0%:10% yang hanya mengandung EM4 saja, memberikan kadar etanol yang paling rendah sebesar 1,3164%. Selain itu, terdapat pengaruh waktu fermentasi terhadap produksi bioetanol. Hari kedua merupakan waktu paling optimal untuk fermentasi yang mengahasilkan etanol sebesar 2,446%, sedangkan hari ketiga memberikan nilai etanol paling rendah sebesar 1,36%.

  Kata kunci: bioetanol, sabut kelapa, EM4, ragi roti

  

THE INFLUENCE OF INOCULUMS (BREAD YEAST AND EM4) FOR

PRODUCING ETHANOL FROM COCONUT HUSK

Mayang Nur Rohmah

  Department of Biology, Mathematics dan Science Faculty, Sebelas Maret University

  

ABSTRACT

  Coconut husk is a waste that can be founded easily in daily life and it has not been utilized optimally. Coconut husk can be used as an alternative material for producing ethanol, because it contains cellulose. The aim of this research is to know the influence of inoculums (bread yeast and EM4) and fermentation time to produce ethanol from coconut husk.

  There are three main stages for producing ethanol from coconut husk. They are pretreatment stage (delignification), hydrolysis stage and fermentation stage. After the hydrolysis stage, we tested glucose concentration with Somogyi- Nelson method. The independent variables of fermentation stage are inoculum concentration (bread yeast and EM4) and fermentation time (day). Whereas, the dependent variable of fermentation stage is ethanol concentration. The ratio yeast bread concentration: EM4 concentration are 0%:10%;10%:0%; 7,5%:2,5%; 2,5%:7,5% and 5%:5%. Fermentation time of coconut husk is five days. Ethanol concentration is measured every 24 hours. The fermentation temperature to

  °

  produce ethanol is 29 C.

  The results of analysis data showed that there was influence of inoculums (bread yeast and EM4) for producing ethanol. Concentration of 5%:5% that has same concentration of bread yeast and EM4 is the most optimal ethanol concentration (2,417%). Whereas, the concentration of 0%:10% that containing only EM4 is the lowest ethanol concentration (1,3164%). There is influence of fermentation time for producing ethanol. The second day is the most optimal time for producing ethanol (2,446%) . Whereas, third day is the lowest ethanol concentration of this research (1,36%).

  Keywords: bioethanol, coconut husk, EM4, bread yeast

  

“Kenyamanan adalah penjara kebebasan dan hambatan untuk berkembang (John

F.Kennedy)

“Maka berkelanalah di atas muka bumi ini untuk menemukan mozaikmu.” (Pak

Balia

  

MOTTO

“Dan bahwa seorang manusia tidak akan memperoleh sesuatu selain apa yang

telah diusahakannya sendiri (Q.S. An-Najm [53]:39)

• – Sang Pemimpi)

  “Apa yang melewatkanku tidak akan pernah menjadi takdirku, dan apa yang

  ditakdirkan untukku tidak akan pernah melewatkanku.” (Umar bin Khatab)

  PERSEMBAHAN Karya ini kupersembahkan untuk: Bapak, Ibu

  Adik-adikku, Mila Nur Rohmah dan Arini Husnul Khotimah Amoeba 2013, teman-teman seperjuanganku Almamaterku, Universitas Sebelas Maret Kalian semua yang akan membacanya…

  

Terima kasih atas doa dan dukungan yang sudah diberikan untukku. Semoga

Allah selalu mempermudah jalan kalian.

  Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa karena telah memberi kesempatan kepada penulis untuk menyelesaikan naskah skripsi berjudul “Pengaruh Inokulum (Ragi roti:EM4) Terhadap Produksi Bioetanol dari Sabut Kelapa”. Tulisan ini dibuat sebagai persyaratan untuk memperoleh gelar Sarjana Sains, Program Studi Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sebelas Maret.

  Banyak pihak yang terlibat dan membantu dalam penyelesaian naskah skripsi ini. Oleh karena itu, pada kesempatan ini penulis akan mengucapkan terima kasih kepada: 1.

  Prof. Ir. Ari Handono Ramelan, M.Sc. (Hons), Ph.D selaku Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sebelas Maret Surakarta yang telah mengizinkan penulis untuk belajar di Fakultas MIPA UNS 2. Dr. Ratna Setyaningsih, M.Si., selaku Kepala Program Studi Biologi

  FMIPA UNS yang telah mengizinkan penulis untuk menempuh pendidikan di Program Studi Biologi dan memberikan izin atas penelitian yang dilakukan oleh penulis 3. Dra. Noor Soesanti,M.Si selaku Dosen Pembimbing Akademik yang telah memberi semangat dan saran kepada penulis untuk menyelesaikan pendidikan di Program Studi Biologi

  4. Dr.Edwi Mahajoeno,M.Si, selaku Dosen Pembimbing I yang telah

  membimbing dan memberi banyak masukan kepada penulis dalam penyelesaian skripsi ini

  5. Tjahjadi Purwoko S.Si, M.Si selaku Dosen Pembimbing II yang dengan sabar memberi banyak saran dalam analisis data dan memberi pengetahuan baru kepada penulis dalam bidang fermentasi 6. Dr. Ari Susilowati, M.Si. selaku Dosen Penelaah I yang telah menelaah dengan baik dan memberi banyak saran dalam penulisan skripsi ini

  7. Dr. Sunarto,M.S selaku Dosen Penelaah II yang telah menelaah dengan baik dan memberi banyak saran dalam penulisan skripsi ini

  8. Seluruh dosen Program Studi Biologi FMIPA UNS yang telah banyak memberi ilmu dan mengantarkan penulis untuk menyelesaikan skripsi ini

  9. Kepala Sub Lab Biologi UNS, Kepala Sub Lab Kimia UNS, Kepala MIPA Terpadu UNS, Kepala Laboratorium Biologi MIPA UNS dan seluruh staff yang telah memberi izin dan banyak membantu penelitian penulis

  10. Orang tuaku, Siswadi dan Salamah yang dengan sabar membesarkanku dan menjadi penyemangat dalam menyelesaikan skripsi ini

  11. Adik-adikku, Mila Nur Rohmah dan Arini Husnul Khotimah atas dukungan dan semangat yang diberikan kepada penulis

  12. Herlina, Liza, Lulu, Napsul, Zenita, Nieko, Elva, Inna, Audina, Aulia, Andha, Jihad, Hendra, Nikmah, Lely, Yusfia, Alfi, Alpin, Cyntia, Deby, Shella, dan Anisa yang telah banyak membantu dan menemani penulis dalam menyelesaikan penelitian

  13. Mbak Rekyan dan Mbak Aie yang telah banyak memberi masukan dan dengan sabar menjawab pertanyaan penulis mengenai metode penelitian

  14. Teman-teman Amoeba 2013 yang telah memberi banyak keceriaan, semangat dan bantuan kepada penulis selama menyelesaikan studi

  15. Keluarga Kelompok Studi Biodiversitas yang telah banyak memberi ilmu dan pengalaman baru, semangat, motivasi, dan dukungan kepada penulis.

  Terima kasih juga untuk keceriaan dan kekeluargaan yang tidak akan terlupakan

  16. Semua pihak yang terlibat yang tidak bisa disebutkan satu persatu.

  Penulis menyadari masih terdapat kekurangan dalam penyusunan naskah skripsi ini. Oleh karena itu, penulis sangat mengharapkan saran dan kritik dari pembaca. Semoga karya ini dapat bermanfaat bagi semua pihak.

  Surakarta, 11 November 2017 Penyusun

  DAFTAR ISI

  HALAMAN JUDUL ............................................................................................. i HALAMAN PENGESAHAN ............................................................................... ii HALAMAN PERNYATAAN .............................................................................. iii ABSTRAK ............................................................................................................ iv ABSTRAK INGGRIS ........................................................................................... v MOTTO ................................................................................................................ vi HALAMAN PERSEMBAHAN ........................................................................... vii KATA PENGANTAR..........................................................................................viii DAFTAR ISI ......................................................................................................... x DAFTAR TABEL ................................................................................................. xii DAFTAR GAMBAR............................................................................................xiii DAFTAR LAMPIRAN ....................................................................................... xiv

  BAB I PENDAHULUAN ..................................................................................... .1 A. Latar Belakang Masalah ...................................................................... .1 B. Rumusan Masalah ............................................................................... .3 C. Tujuan Penelitian ................................................................................. .3 D. Manfaat Penelitian ............................................................................... .3 BAB II LANDASAN TEORI ............................................................................... .4 A. Tinjauan Pustaka ................................................................................. .4 1. Sabut Kelapa dan Kandungannya... .............................................. 4 2. Bioetanol. ...................................................................................... .6 3. Ragi Roti. ...................................................................................... .8 4. EM4. .............................................................................................. .9

  5. Nutrien (Air Kelapa Muda). .......................................................... ..9 6.

  Pretreatment/Delignifikasi. ........................................................... 10 7. Hidrolisis/Sakarifikasi. .................................................................. 12 8. Fermentasi. .................................................................................... 13 B. Kerangka Berpikir ............................................................................... 14

  BAB III METODE PENELITIAN........................................................................ 17 A. Waktu dan Tempat Penelitian ............................................................. 17 B. Alat dan Bahan .................................................................................... 17 C. Rancangan Percobaan ......................................................................... 17 D. Cara Kerja. .......................................................................................... 18 E. Analisis Data ....................................................................................... 23 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN .............................................................. 24 A. Gula Reduksi Hasil Hidrolisis Sabut Kelapa. ..................................... 24 B. Kurva Pertumbuhan Mikroba .............................................................. 26 C. Analisis Pengaruh Konsentrasi Inokulum dan Waktu Fermentasi Terhadap Kadar Etanol. ...................................................................... 30 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ................................................................ 40 A. Kesimpulan......................................................................................... 40 B. Saran ................................................................................................... 40 DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 41 LAMPIRAN .......................................................................................................... 49 RIWAYAT HIDUP PENULIS ............................................................................. 56

  

DAFTAR TABEL

  Tabel 1. Komposisi Sabut Kelapa ........................................................................ .5 Tabel 2. Kandungan Air Kelapa Muda dan Air Kelapa Tua................................. 10 Tabel 3. Kadar Bioetanol Berdasarkan Perbandingan Konsentrasi Inokulum dan

  Waktu Fermentasi .................................................................................. 18 Tabel 4. Pengaruh Variasi Konsentrasi Inokulum dan Hari Terhadap Kadar

  Etanol. ..................................................................................................... 35

  

DAFTAR GAMBAR

  Gambar 1. Bagian Buah Kelapa ............................................................................ ..5 Gambar 2. Bagan Kerangka Pemikiran ................................................................. 16 Gambar 3. Proses Pemutusan Ikatan Lignin dan Selulosa .................................... 24 Gambar 4.Reaksi Hidrolisis Selulosa Terurai Menjadi Glukosa .......................... 24 Gambar 5. Kurva Larutan Standar Glukosa .......................................................... 25 Gambar 6. Kurva Pertumbuhan Mikroba Pada Media Hidrolisat Sabut Kelapa .. 27 Gambar 7.Kadar Etanol dengan Variasi Konsentrasi Inokulumdan Hari ............. 31 Gambar 8. Larutan Hasil Hidrolisis Sabut Kelapa ................................................ 49 Gambar 9. Perubahan Warna Sampel Setelah Ditetesi Reagen Arsenomolibdat . 49 Gambar 10. Rangkaian Alat Saat Fermentasi ....................................................... 49