PENGARUH DOSIS RAGI DAN LAMA FERMENTASI BATANG SWEET Pengaruh Dosis Ragi Dan Lama Fermentasi Batang Sweet Sorghum (Sorghum bicolor L) Varietas Numbu Umur 60 Hari Terhadap Kualitas Bioetanol.
PENGARUH DOSIS RAGI DAN LAMA FERMENTASI BATANG SWEET
SORGHUM (Sorghum bicolor L) VARIETAS NUMBU UMUR 60 HARI
TERHADAP KUALITAS BIOETANOL
SKRIPSI
Untuk memenuhi sebagian persyaratan
Guna mencapai derajat
Sarjana S-1
KOKO TRIYONO
A 420 070 140
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN BIOLOGI
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
2012
i
ii
iii
iv
MOTTO
” Jadikanlah sabar dan sholat sebagai penolongmu dan sesungguhnya yang demikian itu
sungguh berat kecuali orang-orang yang khusyu”
(Q.S. Al Baqarah : 45)
”Ibu adalah sebuah kata yang harapan dan cinta, kata yang manis dan sayang keluar dari
relung hati. Ibu adalah segalanya pelipur duka, harapan dikala sengsara dan kekuatan
disaat tak berdaya. Dialah sumber cinta, belai kasih, simpati dan ampunan. Barang siapa
kehilangan ibu, ia akan kehilangan suatu semangat yang senantiasa melimpahkan restu
dan lingkungan”
(Khalil Gibran)
Kita harus bisa mewujudkan semua mimpi, angan dan harapan menjadi suatu kenyataan
yang manis
(Penulis)
Terus berusaha dan pantang menyerah untuk menghadapi semua tantangan dan cobaan
yang hadir setiap waktu
(Penulis)
Cinta dan kasih sayang merupakan suatu bumbu-bumbu manis kehidupan, jangan sampai
terlena dengan semuanya itu
(penulis)
v
PERSEMBAHAN
Seiring ketulusan hati mengucapkan syukur kepada Allah SWT yang telah
memberikan rahmat dan hidayah-Nya, skripsi ini saya persembahkan untuk:
Ibunda dan Ayahanda tercinta (Juminten dan Suharno), ucapan terima kasih takkan
bisa menggantikan pengorbanan kalian, hingga aku bisa seperti sekarang ini.
Kakakku sekeluarga (Heri setiawan dan Didik dwi purnomo), yang tak henti-henti
memberikan dukungan dan semangat untuk terus berusaha.
Teman-teman seperjuangan (Peno, njipleng, bowol, cimoll, iyek, kancil, jambrong),
terima kasih selama ini kalian telah mau menjadi temanku dalam suka maupun duka.
Teman-teman kelas C (Wahit, Fiki, Udin, Yudi, Ari), terima kasih atas dukungan dan
do’anya.
Tim bioethanol (Desti, Silmy,Yudi dan Yuli), serta Ms Dody yang selama ini telah
membantu kami di lapangan.
Teman-teman Biologi 2007 dan almamaterku.
vi
KATA PENGANTAR
Assalamualaikum Wr. Wb
Alhamdulilah, puji syukur kehadiran Allah SWT, yang telah melimpahkan
rahmat, hidayah dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi
dengan judul “PENGARUH DOSIS RAGI DAN LAMA FERMENTASI
BATANG SWEET SORGHUM (Sorghum bicolor L) VARIETAS NUMBU
UMUR 60 HARI TERHADAP KUALITAS BIOETANOL” ini dengan lancar
sebagai salah satu syarat untuk mencapai gelar Sarjana Pendidikan S-I pada
Progam Studi Pendidikan Biologi Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan
Universitas Muhamamadiyah Surakarta.
Penulis menyadari bahwa tanpa bantuan, bimbingan, arahan, dan
dorongan dari semua pihak, penulis tidak mampu menyelesaikan skripsi ini
dengan baik. Untuk itu pada kesempatan ini penulis menyampaikan terima kasih
kepada:
1. Bapak Bowo Sugiharto, S.Pd., M.Pd, selaku Pembimbing I yang telah banyak
meluangkan waktu, membimbing dan mengarahkan dari awal hingga akhir,
sehingga penulis mampu menyelesaikan skripsi ini.
2. Ibu Dra. Titik Suryani, M.Sc, selaku Pembimbing II yang telah dengan ikhlas,
memberi pengarahan, bimbingan dan meluangkan waktu sehingga skripsi ini
dapat terselesaikan.
vii
3. Bapak Dr. Edwi Mahajoeno, M.Si selaku Dosen Penguji yang dengan sabar
dan bijak memberikan pengarahan, bimbingan dan nasehat selama
penyusunan skripsi.
4. Ibu Dr. Siti Chalimah, M. Pd selaku Dosen Lapangan yang dengan sabar
memberikan bimbingan selama proses penanaman sampai dengan proses
pemanenan.
5. Bapak dan Ibu Dosen Program Studi Pendidikan Biologi, terima kasih telah
menjadi pengganti orang tua bagi penulis selama belajar di bangku kuliah.
6. Ibu Ratna Yuliani, M. Biotech, selaku Kepala Laboratorium Biologi Fakultas
Farmasi UMS dan Bapak Toni selaku Laboran pendamping penelitian di
Farmasi UMS
7. Tim Bioetanol (Desti, Silmy, Yudi dan Yuli), yang telah memberikan bantuan
serta kerjasama selama melakukan penelitian.
8. Semua pihak yang tidak bisa penulis sebutkan satu persatu, yang telah
membantu penulis dalam menyusun skripsi ini hingga selesai.
Penulis mengucapkan terima kasih atas kritik dan saran yang bersifat
membangun. Besar harapan penulis semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi
pembaca pada umumnya
Wassalamu’alaikum Wr.Wb.
Surakarta, Juli 2011
KOKO TRIYONO
A 420 070 140
viii
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ......................................................................................
I
HALAMAN PERSETUJUAN .......................................................................
ii
HALAMAN PENGESAHAN ........................................................................
iii
HALAMAN PERNYATAAN .......................................................................
iv
HALAMAN MOTTO ....................................................................................
v
HALAMAN PERSEMBAHAN ....................................................................
vi
KATA PENGANTAR ...................................................................................
vii
DAFTAR ISI ..................................................................................................
x
DAFTAR TABEL ..........................................................................................
xi
DAFTAR GAMBAR .....................................................................................
xii
DAFTAR LAMPIRAN ..................................................................................
xiii
ABSTRAK .....................................................................................................
xiv
BAB I
PENDAHULUAN ..........................................................................
1
A. Latar Belakang ..........................................................................
1
B. Pembatasan Masalah .................................................................
4
C. Perumusan Masalah ..................................................................
4
D. Tujuan Penelitian ......................................................................
5
E. Manfaat Penelitian ....................................................................
5
BAB II. LANDASAN TEORI .....................................................................
6
A. Tinjauan Pustaka ......................................................................
6
1. Sorgum ..............................................................................
6
a. Pemuliaan Tanaman Sorgum .......................................
8
b. Proses Produksi Bioethanol .........................................
9
2. Fermentasi ...........................................................................
11
3. Alkohol ..............................................................................
13
4. Khamir ...............................................................................
15
ix
5. Saccharomyces cerevicia ....................................................
16
6. GC MS ................................................................................
17
B. Kerangka Pemikiran ..................................................................
18
C. Hipotesis ....................................................................................
19
BAB III. METODE PENELITIAN ...............................................................
20
A.
Tempat dan Waktu Penelitian ................................................
20
B.
Alat dan Bahan .......................................................................
20
C.
Pelaksanaan Penelitian ..........................................................
20
D.
Rancangan Penelitian .............................................................
22
E.
Metode Pengumpulan Data ....................................................
23
F.
Metode Analisis data .............................................................
24
BAB IV. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ..............................
25
A.
Hasil Penelitian ......................................................................
25
B.
Pembahasan ............................................................................
27
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN........................................................
34
A.
Kesimpulan ............................................................................
34
B.
Saran .......................................................................................
34
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
x
DAFTAR TABEL
Tabel
Hal
2.1 Kandungan Nutrisi Sorgum Dibanding Sumber Pangan Lain ……….
8
2.2
Sifat Fisik Etanol .................................................................................
14
3.1 Kombinasi Perlakuan Pada Fermentasi Nira Batang Sweet sorghum ...
22
3.2 Kadar Bioetanol Pada Fermentasi Nira Batang Sweet sorghum …..…
23
4.1 Data Pengamatan Volume Nira Sweet sorghum Setelah Difermentasi
dan Hasil Destilasi ......................................................................
25
4.2 Kadar Etanol setelah GC-MS ............…...…........................................
25
4.3 Hasil Uji Anova Dua Jalur dengan Menggunakan Bantuan SPSS.15...
26
xi
DAFTAR GAMBAR dan SKEMA
Gambar
Hal
2.1
Skema pemecahan pati menjadi maltosa .................................
12
2.2
Skema perubahan glukosa menjadi alkohol .............................
12
4.4
Grafik Kadar Alkohol Hasil fermentasi Nira Batang Sweet
sorghum ..................................................................................
28
4.5
Grafik Kadar Etanol untuk Dosis Ragi 0,70 gr .......................
30
4.6
Grafik Kadar Etanol untuk Dosis Ragi 0,50 gr........................
xii
31
PENGARUH DOSIS RAGI DAN LAMA FERMENTASI BATANG SWEET
SORGHUM (Sorghum bicolor L) VARIETAS NUMBU UMUR 60 HARI
TERHADAP KUALITAS BIOETANOL
Koko Triyono, A 420 070 140, Program Studi Pendidikan Biologi,
Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan,
Universitas Muhammadiyah Surakarta
2012
ABSTRAK
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh dosis ragi dan lama
fermentasi serta interaksi antara keduanya terhadap kualitas bioetanol dari batang
sweet sorghum varietas numbu umur 60 hari. Penelitian dilakukan dengan
menggunakan metode eksperimen pola Rancangan Acak Lengkap dua faktor
perlakuan yaitu konsentrasi ragi (0,50gr, 0,70gr) dan lama waktu fermentasi (2,3,4
hari) dengan empat kali ulangan. Data dianalisis menggunakan Anova Dua Jalur
dengan bantuan program komputer SPSS.15 dengan taraf signifikan 5% untuk
mengetahui nilai F dan nilai Probabilitas. Hasil penelitian menunjukkan bahwa
lama fermentasi, dosis ragi dan interaksi tidak berpengaruh nyata terhadap
kualitas bioetanol dari batang sweet sorghum varietas numbu umur 60 hari.Kadar
etanol tertinggi 5,98% pada waktu fermentasi 2 hari dengan dosis ragi 0,70gr.
Kadar etanol terendah 5,31% pada waktu fermentasi 2 hari dengan dosis ragi
0,50gr.
Kata Kunci: Batamg sweet sorghum varietas numbu, Ragi, Fermentasi, Bioetanol
xiii
SORGHUM (Sorghum bicolor L) VARIETAS NUMBU UMUR 60 HARI
TERHADAP KUALITAS BIOETANOL
SKRIPSI
Untuk memenuhi sebagian persyaratan
Guna mencapai derajat
Sarjana S-1
KOKO TRIYONO
A 420 070 140
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN BIOLOGI
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
2012
i
ii
iii
iv
MOTTO
” Jadikanlah sabar dan sholat sebagai penolongmu dan sesungguhnya yang demikian itu
sungguh berat kecuali orang-orang yang khusyu”
(Q.S. Al Baqarah : 45)
”Ibu adalah sebuah kata yang harapan dan cinta, kata yang manis dan sayang keluar dari
relung hati. Ibu adalah segalanya pelipur duka, harapan dikala sengsara dan kekuatan
disaat tak berdaya. Dialah sumber cinta, belai kasih, simpati dan ampunan. Barang siapa
kehilangan ibu, ia akan kehilangan suatu semangat yang senantiasa melimpahkan restu
dan lingkungan”
(Khalil Gibran)
Kita harus bisa mewujudkan semua mimpi, angan dan harapan menjadi suatu kenyataan
yang manis
(Penulis)
Terus berusaha dan pantang menyerah untuk menghadapi semua tantangan dan cobaan
yang hadir setiap waktu
(Penulis)
Cinta dan kasih sayang merupakan suatu bumbu-bumbu manis kehidupan, jangan sampai
terlena dengan semuanya itu
(penulis)
v
PERSEMBAHAN
Seiring ketulusan hati mengucapkan syukur kepada Allah SWT yang telah
memberikan rahmat dan hidayah-Nya, skripsi ini saya persembahkan untuk:
Ibunda dan Ayahanda tercinta (Juminten dan Suharno), ucapan terima kasih takkan
bisa menggantikan pengorbanan kalian, hingga aku bisa seperti sekarang ini.
Kakakku sekeluarga (Heri setiawan dan Didik dwi purnomo), yang tak henti-henti
memberikan dukungan dan semangat untuk terus berusaha.
Teman-teman seperjuangan (Peno, njipleng, bowol, cimoll, iyek, kancil, jambrong),
terima kasih selama ini kalian telah mau menjadi temanku dalam suka maupun duka.
Teman-teman kelas C (Wahit, Fiki, Udin, Yudi, Ari), terima kasih atas dukungan dan
do’anya.
Tim bioethanol (Desti, Silmy,Yudi dan Yuli), serta Ms Dody yang selama ini telah
membantu kami di lapangan.
Teman-teman Biologi 2007 dan almamaterku.
vi
KATA PENGANTAR
Assalamualaikum Wr. Wb
Alhamdulilah, puji syukur kehadiran Allah SWT, yang telah melimpahkan
rahmat, hidayah dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi
dengan judul “PENGARUH DOSIS RAGI DAN LAMA FERMENTASI
BATANG SWEET SORGHUM (Sorghum bicolor L) VARIETAS NUMBU
UMUR 60 HARI TERHADAP KUALITAS BIOETANOL” ini dengan lancar
sebagai salah satu syarat untuk mencapai gelar Sarjana Pendidikan S-I pada
Progam Studi Pendidikan Biologi Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan
Universitas Muhamamadiyah Surakarta.
Penulis menyadari bahwa tanpa bantuan, bimbingan, arahan, dan
dorongan dari semua pihak, penulis tidak mampu menyelesaikan skripsi ini
dengan baik. Untuk itu pada kesempatan ini penulis menyampaikan terima kasih
kepada:
1. Bapak Bowo Sugiharto, S.Pd., M.Pd, selaku Pembimbing I yang telah banyak
meluangkan waktu, membimbing dan mengarahkan dari awal hingga akhir,
sehingga penulis mampu menyelesaikan skripsi ini.
2. Ibu Dra. Titik Suryani, M.Sc, selaku Pembimbing II yang telah dengan ikhlas,
memberi pengarahan, bimbingan dan meluangkan waktu sehingga skripsi ini
dapat terselesaikan.
vii
3. Bapak Dr. Edwi Mahajoeno, M.Si selaku Dosen Penguji yang dengan sabar
dan bijak memberikan pengarahan, bimbingan dan nasehat selama
penyusunan skripsi.
4. Ibu Dr. Siti Chalimah, M. Pd selaku Dosen Lapangan yang dengan sabar
memberikan bimbingan selama proses penanaman sampai dengan proses
pemanenan.
5. Bapak dan Ibu Dosen Program Studi Pendidikan Biologi, terima kasih telah
menjadi pengganti orang tua bagi penulis selama belajar di bangku kuliah.
6. Ibu Ratna Yuliani, M. Biotech, selaku Kepala Laboratorium Biologi Fakultas
Farmasi UMS dan Bapak Toni selaku Laboran pendamping penelitian di
Farmasi UMS
7. Tim Bioetanol (Desti, Silmy, Yudi dan Yuli), yang telah memberikan bantuan
serta kerjasama selama melakukan penelitian.
8. Semua pihak yang tidak bisa penulis sebutkan satu persatu, yang telah
membantu penulis dalam menyusun skripsi ini hingga selesai.
Penulis mengucapkan terima kasih atas kritik dan saran yang bersifat
membangun. Besar harapan penulis semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi
pembaca pada umumnya
Wassalamu’alaikum Wr.Wb.
Surakarta, Juli 2011
KOKO TRIYONO
A 420 070 140
viii
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ......................................................................................
I
HALAMAN PERSETUJUAN .......................................................................
ii
HALAMAN PENGESAHAN ........................................................................
iii
HALAMAN PERNYATAAN .......................................................................
iv
HALAMAN MOTTO ....................................................................................
v
HALAMAN PERSEMBAHAN ....................................................................
vi
KATA PENGANTAR ...................................................................................
vii
DAFTAR ISI ..................................................................................................
x
DAFTAR TABEL ..........................................................................................
xi
DAFTAR GAMBAR .....................................................................................
xii
DAFTAR LAMPIRAN ..................................................................................
xiii
ABSTRAK .....................................................................................................
xiv
BAB I
PENDAHULUAN ..........................................................................
1
A. Latar Belakang ..........................................................................
1
B. Pembatasan Masalah .................................................................
4
C. Perumusan Masalah ..................................................................
4
D. Tujuan Penelitian ......................................................................
5
E. Manfaat Penelitian ....................................................................
5
BAB II. LANDASAN TEORI .....................................................................
6
A. Tinjauan Pustaka ......................................................................
6
1. Sorgum ..............................................................................
6
a. Pemuliaan Tanaman Sorgum .......................................
8
b. Proses Produksi Bioethanol .........................................
9
2. Fermentasi ...........................................................................
11
3. Alkohol ..............................................................................
13
4. Khamir ...............................................................................
15
ix
5. Saccharomyces cerevicia ....................................................
16
6. GC MS ................................................................................
17
B. Kerangka Pemikiran ..................................................................
18
C. Hipotesis ....................................................................................
19
BAB III. METODE PENELITIAN ...............................................................
20
A.
Tempat dan Waktu Penelitian ................................................
20
B.
Alat dan Bahan .......................................................................
20
C.
Pelaksanaan Penelitian ..........................................................
20
D.
Rancangan Penelitian .............................................................
22
E.
Metode Pengumpulan Data ....................................................
23
F.
Metode Analisis data .............................................................
24
BAB IV. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ..............................
25
A.
Hasil Penelitian ......................................................................
25
B.
Pembahasan ............................................................................
27
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN........................................................
34
A.
Kesimpulan ............................................................................
34
B.
Saran .......................................................................................
34
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
x
DAFTAR TABEL
Tabel
Hal
2.1 Kandungan Nutrisi Sorgum Dibanding Sumber Pangan Lain ……….
8
2.2
Sifat Fisik Etanol .................................................................................
14
3.1 Kombinasi Perlakuan Pada Fermentasi Nira Batang Sweet sorghum ...
22
3.2 Kadar Bioetanol Pada Fermentasi Nira Batang Sweet sorghum …..…
23
4.1 Data Pengamatan Volume Nira Sweet sorghum Setelah Difermentasi
dan Hasil Destilasi ......................................................................
25
4.2 Kadar Etanol setelah GC-MS ............…...…........................................
25
4.3 Hasil Uji Anova Dua Jalur dengan Menggunakan Bantuan SPSS.15...
26
xi
DAFTAR GAMBAR dan SKEMA
Gambar
Hal
2.1
Skema pemecahan pati menjadi maltosa .................................
12
2.2
Skema perubahan glukosa menjadi alkohol .............................
12
4.4
Grafik Kadar Alkohol Hasil fermentasi Nira Batang Sweet
sorghum ..................................................................................
28
4.5
Grafik Kadar Etanol untuk Dosis Ragi 0,70 gr .......................
30
4.6
Grafik Kadar Etanol untuk Dosis Ragi 0,50 gr........................
xii
31
PENGARUH DOSIS RAGI DAN LAMA FERMENTASI BATANG SWEET
SORGHUM (Sorghum bicolor L) VARIETAS NUMBU UMUR 60 HARI
TERHADAP KUALITAS BIOETANOL
Koko Triyono, A 420 070 140, Program Studi Pendidikan Biologi,
Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan,
Universitas Muhammadiyah Surakarta
2012
ABSTRAK
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh dosis ragi dan lama
fermentasi serta interaksi antara keduanya terhadap kualitas bioetanol dari batang
sweet sorghum varietas numbu umur 60 hari. Penelitian dilakukan dengan
menggunakan metode eksperimen pola Rancangan Acak Lengkap dua faktor
perlakuan yaitu konsentrasi ragi (0,50gr, 0,70gr) dan lama waktu fermentasi (2,3,4
hari) dengan empat kali ulangan. Data dianalisis menggunakan Anova Dua Jalur
dengan bantuan program komputer SPSS.15 dengan taraf signifikan 5% untuk
mengetahui nilai F dan nilai Probabilitas. Hasil penelitian menunjukkan bahwa
lama fermentasi, dosis ragi dan interaksi tidak berpengaruh nyata terhadap
kualitas bioetanol dari batang sweet sorghum varietas numbu umur 60 hari.Kadar
etanol tertinggi 5,98% pada waktu fermentasi 2 hari dengan dosis ragi 0,70gr.
Kadar etanol terendah 5,31% pada waktu fermentasi 2 hari dengan dosis ragi
0,50gr.
Kata Kunci: Batamg sweet sorghum varietas numbu, Ragi, Fermentasi, Bioetanol
xiii