Analisis Kadar Bioetanol Dari Glukosa Hasil Hidrolisis Sabut Kelapa (Cocos Nucifera) Dengan Variasi Fermentasi
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Seiring terjadinya krisis energi khususnya bahan bakar minyak (BBM) yang
diinduksi oleh meningkatnya harga BBM (Bahan Bakar Minyak) dunia telah
membuat Indonesia perlu mencari sumber bahan bakar alternatif yang mungkin
dikembangkan di Indonesia. Penggunaan bahan bakar fosil menyebabkan menipisnya
cadangan minyak bumi dan terjadinya pemanasan global karena memproduksi gas
rumah kaca terutama Karbon Dioksida. Salah satu alternatif energi nonfosil yang
menguntungkan adalah bioetanol. Bioetanol adalah senyawa alkohol yang diperoleh
melalui
proses
fermentasi
karbohidrat
dengan
bantuan
mikroorganisme.
(http://Agilonbettermen,2007)
Saat ini banyak dikembangkan bahan bakar nabati berupa bioetanol yang
berasal dari singkong. Namun seiring berjalannya waktu ternyata solusi tersebut
menimbulkan masalah. Pembuatan Bioetanol dari bahan baku singkong mengundang
pro dan kontra sehingga dikhawatirkan akan terjadi persaingan antara kebutuhan
bahan bakar dan bahan pangan. Singkong merupakan salah satu sumber bahan
pangan yang penting dan berpotensi untuk dijadikan bahan pangan sumber
karbohidrat selain beras. Tentunya hal ini sangat mendukung program pemerintah
dalam mewujudkan diversifikasi pangan. Maka dari itu perlu dikembangkan bahan
bakar alternatif sumber bioetanol dari bahan non-pangan agar kepentingannya tidak
bertolak belakang dengan kebutuhan pangan. (Hidayat, R et al. 2009)
Berdasarkan penelitian sebelumnya telah dilakukan pembuatan bioetanol dari
hasil hidrolisis selulosa ampas tebu secara fermentasi dengan variasi penambahan
ragi roti dan lama waktu fermentasi oleh Feri Susanto (2008) dan pembuatan
bioetanol dari hasil hidrolisis selulosa jerami padi secara fermentasi dengan variasi
penambahan ragi roti dan lama waktu fermentasi oleh Lisma Sari (2010). Pada
penelitian tersebut hanya dibahas mengenai variasi penambahan ragi roti dan lama
waktu fermentasi tanpa membahas pengaruh lama waktu hidrolisis selulosa untuk
menghasilkan larutan gula hasil hidrolisis. Melihat dari sumber bahan baku bioetanol
yang dapat dibuat dari berbagai macam tanaman penghasil karbohidrat contohnya
tanaman yang menghasilkan nira bergula(sukrosa) tinggi. Oleh karena itu penulis
merasa tertarik melakukan penelitian untuk mengetahui kadar etanol dari sabut
kelapa.
1.2. Perumusan Masalah
Permasalahan dalam penelitian ini adalah
1. Berapakah kadar glukosa hasil hidrolisis selulosa yang terkandung dalam
sabut kelapa?
2. Bagaimanakah pengaruh lama Fermentasi (variasi 1,2,3,4 hari) terhadap kadar
bioetanol?
3. Berapa persen kadar bioetanol yang dihasilkan?
1.3. Pembatasan Masalah
Dalam penelitian ini masalah dibatasi pada :
1. Bahan baku fermentasi adalah glukosa hasil hidrolisis selulosa dari sabut
kelapa. Mikroba yang digunakan berasal dari ragi roti dalam bentuk kemasan
instan.
2. Waktu hidrolisis adalah 60 menit dan 120 menit.
3. Berat ragi roti yang digunakan dalam fermentasi adalah 2 dan 4 gram.
4. Lama fermentasi adalah 1,2,3,4 hari.
5. Kadar glukosa ditentukan dengan metode Luff Schroll.
6. Metode pengukuran kadar bioetanol yang digunakan yaitu metode Destilasi.
1.4.
Tujuan Penelitian
1. Untuk menentukan kadar glukosa hasil hidrolisis selulosa yang terkandung
dalam sabut kelapa.
2. Untuk menentukan pengaruh lama fermentasi ( variasi 1,2,3,4 hari) terhadap
kadar bioetanol.
3. Untuk menentukan persen kadar bioetanol yang dihasilkan.
1.5.
Manfaat Penelitian
Hasil penelitian ini dapat dimanfaatkan sebagai sumber informasi yang berguna
dalam
upaya
pemanfaatan
sabut
kelapa
sehingga
masyarakat
dapat
memanfaatkannya.
1.6.
Lokasi Penelitian
Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Biokimia FMIPA-USU dan Laboratorium
Kimia Dasar FMIPA-USU.
1.7.
Metodologi Percobaan
Penelitian ini adalah eksperimental laboratorium dengan menggunakan sabut kelapa
dimana metode penelitian dilakukan dengan cara sebagai berikut:
Penelitian dilakukan dengan 4 tahapan yaitu:
1. Penyediaan selulosa sabut kelapa
•
Bahan baku adalah sabut kelapa yang diperoleh dari Lubuk Pakam.
•
Proses Isolasi selulosa dengan cara Delignifikasi sabut kelapa.
2. Peyediaan glukosa dari hidrolisis selulosa serabut kelapa
•
Bahan baku adalah selulosa yang diisolasi dari sabut kelapa
•
Proses konversi selulosa
serabut kelapa biasa menjadi glukosa adalah
Hidrolisis dengan menggunakan HCl 1 %
•
Kadar glukosa dianalisa dengan menggunakan metode Luff Schroll.
3. Fermentasi glukosa dari Hidrolisis selulosa sabut kelapa biasa untuk menghasilkan
bioetanol
•
Substrat yang digunakan pada fermentasi adalah glukosa hasil hidrolisis
selulosa dari sabut kelapa
•
Mikroba yang digunakan berasal dari ragi roti
•
Kadar bioetanol yang dihasilkan dianalisa dengan menggunakan metode
Destilasi
4. Pemurnian bioetanol hasil fermentasi
•
Bioetanol dipisahkan dari sisa glukosa dengan menggunakan alat destilasi
•
Kadar
kemurnian bioetanol tertinggi hasil pemisahan dianalisa dengan
menggunakan metode Kromatografi Gas
Adapun variabel-variabel dalam penelitian adalah :
1. Variael bebas adalah variabel yang mempunyai pengaruh terhadap kadar etanol
yaitu:
•
Konsentrasi glukosa terhadap fermentasi hasil hidrolisis selulosa sabut kelapa
•
Selulosa dari sabut kelapa
•
Berat Ragi
•
Lama Fermnetasi
2. Variabel terikat adalah variabel yang terukur terhadap perubahan perlakuan.
Dalam penelitian ini yang menjadi variabel terikat yaitu:
•
Kadar etanol
3. Variabel tetap adalah variabel yang dibuat tetap sehingga tidak menyebabkan
terjadinya perubahan variabel terikat. Dalam penelitian ini variabel tetap adalah:
•
Berat Sampel
•
pH fermentasi yaitu pH= 4-4,5
•
Temperatur fermentasi
•
Berat CaO (Calsium Oksida)
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Seiring terjadinya krisis energi khususnya bahan bakar minyak (BBM) yang
diinduksi oleh meningkatnya harga BBM (Bahan Bakar Minyak) dunia telah
membuat Indonesia perlu mencari sumber bahan bakar alternatif yang mungkin
dikembangkan di Indonesia. Penggunaan bahan bakar fosil menyebabkan menipisnya
cadangan minyak bumi dan terjadinya pemanasan global karena memproduksi gas
rumah kaca terutama Karbon Dioksida. Salah satu alternatif energi nonfosil yang
menguntungkan adalah bioetanol. Bioetanol adalah senyawa alkohol yang diperoleh
melalui
proses
fermentasi
karbohidrat
dengan
bantuan
mikroorganisme.
(http://Agilonbettermen,2007)
Saat ini banyak dikembangkan bahan bakar nabati berupa bioetanol yang
berasal dari singkong. Namun seiring berjalannya waktu ternyata solusi tersebut
menimbulkan masalah. Pembuatan Bioetanol dari bahan baku singkong mengundang
pro dan kontra sehingga dikhawatirkan akan terjadi persaingan antara kebutuhan
bahan bakar dan bahan pangan. Singkong merupakan salah satu sumber bahan
pangan yang penting dan berpotensi untuk dijadikan bahan pangan sumber
karbohidrat selain beras. Tentunya hal ini sangat mendukung program pemerintah
dalam mewujudkan diversifikasi pangan. Maka dari itu perlu dikembangkan bahan
bakar alternatif sumber bioetanol dari bahan non-pangan agar kepentingannya tidak
bertolak belakang dengan kebutuhan pangan. (Hidayat, R et al. 2009)
Berdasarkan penelitian sebelumnya telah dilakukan pembuatan bioetanol dari
hasil hidrolisis selulosa ampas tebu secara fermentasi dengan variasi penambahan
ragi roti dan lama waktu fermentasi oleh Feri Susanto (2008) dan pembuatan
bioetanol dari hasil hidrolisis selulosa jerami padi secara fermentasi dengan variasi
penambahan ragi roti dan lama waktu fermentasi oleh Lisma Sari (2010). Pada
penelitian tersebut hanya dibahas mengenai variasi penambahan ragi roti dan lama
waktu fermentasi tanpa membahas pengaruh lama waktu hidrolisis selulosa untuk
menghasilkan larutan gula hasil hidrolisis. Melihat dari sumber bahan baku bioetanol
yang dapat dibuat dari berbagai macam tanaman penghasil karbohidrat contohnya
tanaman yang menghasilkan nira bergula(sukrosa) tinggi. Oleh karena itu penulis
merasa tertarik melakukan penelitian untuk mengetahui kadar etanol dari sabut
kelapa.
1.2. Perumusan Masalah
Permasalahan dalam penelitian ini adalah
1. Berapakah kadar glukosa hasil hidrolisis selulosa yang terkandung dalam
sabut kelapa?
2. Bagaimanakah pengaruh lama Fermentasi (variasi 1,2,3,4 hari) terhadap kadar
bioetanol?
3. Berapa persen kadar bioetanol yang dihasilkan?
1.3. Pembatasan Masalah
Dalam penelitian ini masalah dibatasi pada :
1. Bahan baku fermentasi adalah glukosa hasil hidrolisis selulosa dari sabut
kelapa. Mikroba yang digunakan berasal dari ragi roti dalam bentuk kemasan
instan.
2. Waktu hidrolisis adalah 60 menit dan 120 menit.
3. Berat ragi roti yang digunakan dalam fermentasi adalah 2 dan 4 gram.
4. Lama fermentasi adalah 1,2,3,4 hari.
5. Kadar glukosa ditentukan dengan metode Luff Schroll.
6. Metode pengukuran kadar bioetanol yang digunakan yaitu metode Destilasi.
1.4.
Tujuan Penelitian
1. Untuk menentukan kadar glukosa hasil hidrolisis selulosa yang terkandung
dalam sabut kelapa.
2. Untuk menentukan pengaruh lama fermentasi ( variasi 1,2,3,4 hari) terhadap
kadar bioetanol.
3. Untuk menentukan persen kadar bioetanol yang dihasilkan.
1.5.
Manfaat Penelitian
Hasil penelitian ini dapat dimanfaatkan sebagai sumber informasi yang berguna
dalam
upaya
pemanfaatan
sabut
kelapa
sehingga
masyarakat
dapat
memanfaatkannya.
1.6.
Lokasi Penelitian
Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Biokimia FMIPA-USU dan Laboratorium
Kimia Dasar FMIPA-USU.
1.7.
Metodologi Percobaan
Penelitian ini adalah eksperimental laboratorium dengan menggunakan sabut kelapa
dimana metode penelitian dilakukan dengan cara sebagai berikut:
Penelitian dilakukan dengan 4 tahapan yaitu:
1. Penyediaan selulosa sabut kelapa
•
Bahan baku adalah sabut kelapa yang diperoleh dari Lubuk Pakam.
•
Proses Isolasi selulosa dengan cara Delignifikasi sabut kelapa.
2. Peyediaan glukosa dari hidrolisis selulosa serabut kelapa
•
Bahan baku adalah selulosa yang diisolasi dari sabut kelapa
•
Proses konversi selulosa
serabut kelapa biasa menjadi glukosa adalah
Hidrolisis dengan menggunakan HCl 1 %
•
Kadar glukosa dianalisa dengan menggunakan metode Luff Schroll.
3. Fermentasi glukosa dari Hidrolisis selulosa sabut kelapa biasa untuk menghasilkan
bioetanol
•
Substrat yang digunakan pada fermentasi adalah glukosa hasil hidrolisis
selulosa dari sabut kelapa
•
Mikroba yang digunakan berasal dari ragi roti
•
Kadar bioetanol yang dihasilkan dianalisa dengan menggunakan metode
Destilasi
4. Pemurnian bioetanol hasil fermentasi
•
Bioetanol dipisahkan dari sisa glukosa dengan menggunakan alat destilasi
•
Kadar
kemurnian bioetanol tertinggi hasil pemisahan dianalisa dengan
menggunakan metode Kromatografi Gas
Adapun variabel-variabel dalam penelitian adalah :
1. Variael bebas adalah variabel yang mempunyai pengaruh terhadap kadar etanol
yaitu:
•
Konsentrasi glukosa terhadap fermentasi hasil hidrolisis selulosa sabut kelapa
•
Selulosa dari sabut kelapa
•
Berat Ragi
•
Lama Fermnetasi
2. Variabel terikat adalah variabel yang terukur terhadap perubahan perlakuan.
Dalam penelitian ini yang menjadi variabel terikat yaitu:
•
Kadar etanol
3. Variabel tetap adalah variabel yang dibuat tetap sehingga tidak menyebabkan
terjadinya perubahan variabel terikat. Dalam penelitian ini variabel tetap adalah:
•
Berat Sampel
•
pH fermentasi yaitu pH= 4-4,5
•
Temperatur fermentasi
•
Berat CaO (Calsium Oksida)