Pengaruh Konsentrasi Katalis Pada Hidrolisis Limbah Kulit Kakao Untuk Memperoleh Glukosa SebagaiBahan Pembuatan Bioetanol

BAB I
PENDAHULUAN
1.1 LATAR BELAKANG
Krisis energi ini mendorong pemerintah sumber enegi terbarukan dari komoditas
perkebunan atau dikenal dengan bahan bakar nabati (BNN).Beberapa komoditas
perkebunan yang potensial sebagai sumber BNN / biofuel adalah kelapa sawit, kelapa,
jarak pagar, dan jarak kepyar.Selain itu memproduksi BBN dapat dilakukan dengan
menggunakan kulit buah kakao yang menjadi limbah buangan setelah pengolahan.
Limbah kakao tersebut tersedia sangat melimpah seiring dengan dikembangkannya
kakao di Indonesia [1].
Limbah kulit buah cokelat didapatkan dari sisa pengambilan biji kakao. Limbah
kulit buah kakao mempunyai kandungan serat kasar 39,45% dan glukosa 3,92%.
Dengan adanya kandungan serat kasar tersebut dapat dimanfaatkan sebagai bahan baku
untuk produksi bioethanol [2].
Proses hidrolisis dapat dilakukan dengan penambahan asam, seperti asam sulfat
dan asam klorida. Selain itu, hidrolisis dapat dilakukan dengan menggunakan enzim
yang sering disebut hidrolisis enzimatis..Keuntungan dari hidrolisis enzimatis yaitu
dapat mengurangi penggunaan asam sehingga dapat meminimalisir efek negatif
terhadap lingkungan.Namun, penggunaan enzim memerlukan biaya yang lebih mahal
daripada asam.Untuk mengubah kulit buah kakao yang kaya akan selulosa menjadi
etanol dapar dilakukan proses hidrolisis terlebih dahulu dengan penambahan asam

seperti asam sulfat [3].
Proses fermentasi merupakan proses biokimia dimana terjadi perubahan-perubahan
atau reaksi-reksi kimia dengan pertolongan jasad renik penyebab fermentasi tersebut
bersentuhan dengan zat makanan yang sesuai dengan pertumbuhannya. Akibat
terjadinya fermentasi sebagian atau seluruhnya akan berubah menjadi alkohol setelah
beberapa waktu lamanya [4].

1

Penelitian-penelitian

sebelumnya

terkait

pembuatan

bioetanol

diperlihatkanpada Tabel 1.1 berikut.:

Tahun

Tabel 1.1 Penelitian Pendahulu tentang Produksi Bioetanol
Penelitian
Referensi

2010

Pengaruh massa padatan pada hidrolisis bonggol pisang
dengan katalis asam sulfat,

[5]

glukosa terbanyak yang

dapat terambil sebesar 13,080 gr/100ml pada suhu 120
o

C, yaitu pada perbandingan padatan:air 1:5, dan waktu

reaksi 80 menit.
2010

Pengaruh massa padatan pada hidrolisis kulit buah
kakao dengan katalis asam klorida, kadar

[2]

glukosa

sebesar 25,5 % ini diperoleh dengan menambahkan 25
gram limbah kulit buah cokelat kering ke dalam 700 ml
H2O dengan pH 4.
2012

Pengaruh waktu fermentasi dan efektifitas adsorben

[6]

dalam pembuatan bioetanol fuel grade dari limbah pod

kakao (Theobroma Cacao) yang dilakukan pada kondisi
variabel tetap H2SO4 2 N dan waktu hidrolisis 4 jam
dengan suhu 100 oC didapatkan kadar boietanol sebesar
95,87 %.
2012

Pengaruh hidrolisis asam encer dan konsentrasi ragi
tape terhadap produksi bioetanol dari kulit buah kakao
(Theobroma Cacao) tahap pretreatment

dilakukan

dengan hidrolisis ligniselulosa pada kulit buah kakao
menggunakan HCl dengan variasi konsentrasi 1 N, 2 N,
3 N, 4 N dan 5 N. Dan tahap selanjutnya fermentasi
hidrolisat

menggunakan ragi tape. Hasil uji gula

reduksi tertinggi didapatkan pada konsentrasi HCl 4 N

yaitu 450,30 mg/ml.

2

[7]

2014

Biokonversi selulosa dari tongkol jagung menjadi
alkohol dilakukan dengan hidrolisis pada suhu 100ºC
selama 2 jam. Kemudian disaring untuk memisahkan

[8]

filtrat dan residu.Alkohol yang dihasilkan pada hari 3
(2,08%), hari ke-5 (5,21%), hari ke 7 (5,21%), dan hari
9 (3,13%). Hasil spektrofotometer menunjukkan bahwa
sampel yang dihasilkan dari fermentasi adalah alkohol,
puncak muncul di wilayah 3.364,19 cm-1 dan wilayah
1.640,05 cm-1.

Berdasarkan penelitian penelitian diatas untuk melakukan hidrolisis dengan
menggunakan asam sulfat H2SO4yaitu pada kondisi temperatur 100 °C dan watu
hidrolisis selama 2 jam. Pada penelitian ini penulis ingin mengetahui pengaruh
konsentrasi katalis dan perbandingan rasio kulit buah kakao terhadap kadar glukosa
yang dihasilkan.

1.2 PERUMUSAN MASALAH
Proses hidrolisis merupakan salah satu tahapan penting bagi keberhasilan
produksi bioetanol dari kulit buah kakao. Banyaknya selulosa yang berhasil
diuraikan menjadi glukosa pada proses hidrolis mempengaruhi hasil akhir
yang berupa bioetanol.

1.3 TUJUAN PENELITIAN
Adapun tujuan dari penelitian ini adalah :
1. Menghasilkan bioetanol dari dari bahan bakukulit buah kakao (Theobroma
Cacao, L)melalui proses hidrolisis dan fermentasi.
2. Mengetahui pengaruhperbandingan massa bahan baku dan air, dan konsentrasi
katalisterhadap kadar glukosa yang dihasilkan darikulit buah kakao
(Theobroma Cacao, L).

3

1.4 MANFAAT PENELITIAN
Penelitian ini diharapkan dapat menghasilkan glukosayang berguna sebagai bahan
baku untuk pembuatan bahan bakar alternatif. Selain itu juga dapat mengurangi limbah
kulit buah kakao dan meningkatkan nilai ekonomis dari kulit buah kakao (Theobroma
Cacao, L)yang merupakan limbah padat.
1.5 RUANG LINGKUP PENELITIAN
Adapun ruang lingkup dari penelitian ini adalah :
1. Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Kimia Organik, Laboraturium
Operasi Teknik Kimia, Laboraturium Kimia Analisa Departemen Teknik
Kimia, Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara, Medan.
2. Bahan baku untuk proses hidrolisis adalah kulit buah kakao (Theobroma
Cacao, L), air dan asam sulfat (H2SO4). Reaksi hidrolisis kulit buah kakao
(Theobroma Cacao, L) dilangsungkan pada suhu 100 °C. Proses dilakukan
dalam labu leher tiga yang dilengkapi dengan magnetic stirrer dengan
kecepatan 350 rpm dengan memvariasikan tiga variabel seperti berikut :
-

Perbandingan berat padatan:air (w/v): - 1:10
- 1: 7,5
- 1: 5

-

Konsentrasi asam sulfat (H2SO4) 2 M, 3 M, dan 4 M.
Sedangkan variabel tetap nya adalah :

-

Waktu hidrolisis120 menit.

-

Suhu hidrolisis 100 °C.

Analisis yang dilakukan adalah :
1. Analisis kadar gula reduksi


Kualitatif
 Uji Benedict
 Uji Barfoed
 Uji Fehling



Kuantitatif
 Metode Luffh-Schoorl

4