PENINGKATAN PRODUKTIVITAS BIOETANOL MELALUI IMMOBILISASI SEL SACCHAROMYCES CEREVISIAE PADA BIJI SALAK.

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

LAPORAN TUGAS AKHIR

PENINGKATAN PRODUKTIVITAS BIOETANOL MELALUI
IMMOBILISASI SEL SACCHAROMYCES CEREVISIAE PADA
BIJI SALAK

Disusun oleh:
1. Mursito Hadi Sugito

NIM: I8310045

2. Zainal Arifin

NIM: I8310068

PROGAM STUDI DIII TEKNIK KIMIA
JURUSAN TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2013

i

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

ii

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

iii

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

KATA PENGANTAR

Puji syukur kami panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, sehingga kami
dapat menyelesaikan Tugas Akhir sampai dengan selesainya penyusunan Laporan
Tugas Akhir ini.Pelaksanaan Tugas Akhir dan penulisan Laporan Tugas Akhir
kami tidak akan berjalan lancar tanpa dukungan dan bimbingan dari berbagai
pihak. Untuk itu kami menyampaikan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada:
1. Bregas ST Sembodo, S.T., M.T., selaku Ketua Program Studi Diploma III
Teknik Kimia Universitas Sebelas Maret Surakarta.
2. Dr. Margono, S.T., M.T. selaku Dosen Pembimbing Tugas Akhir yang
senantiasa memberikan pengarahan dalam pengerjaan maupun penyusunan
Laporan Tugas Akhir ini.
3. Ibu, Ayah, dan Keluarga tercinta atas doa dan dukungannya baik secara
moril dan materil.
4. Seluruh pihak yang terkait yang tidak dapat kami sebutkan satu persatu yang
telah membantu kami selama melakukan Tugas Akhir dan dalam
penyusunan laporan ini.

Kami menyadari bahwa laporan ini masih jauh dari kesempurnaan, oleh
karena itu kami mengharapkan saran dan kritik yang bersifat membangun dari
semua pihak demi penyempurnaan laporan ini.
Akhirnya kami selaku penyusun meminta maaf kepada semua pihak, apabila
dalam pelaksanaan Tugas Akhir dan penyusunan laporan ini terdapat kesalahan.
Kami berharap laporan ini dapat bermanfaat bagi semua pihak dan semoga Tuhan
senantiasa memberikan anugerah-Nya pada kita. Amin.
Surakarta, Juli 2013

Penyusun

iv

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

DAFTAR ISI

Halaman Judul .......................................................................................

i

Lembar Pengesahan ..............................................................................

ii

Lembar Konsultasi ................................................................................

iii

Kata Pengantar.......................................................................................

iv

Daftar Isi ................................................................................................

v

Daftar Tabel ...........................................................................................

vi

Daftar Gambar ....................................................................................... vii
Intisari .................................................................................................... viii
BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang.............................................................................

1

B. Rumusan Masalah .......................................................................

2

C. Tujuan...........................................................................................

2

D. Manfaat ........................................................................................

2

BAB II LANDASAN TEORI
A. Tinjauan Pustaka .........................................................................

3

B. Kerangka Pemikiran ....................................................................

8

BAB IIIMETODOLOGI
A. Alat dan Bahan ............................................................................

9

B. Lokasi .......................................................................................... 10
C. Cara Kerja .................................................................................... 11
D. Bagan Cara Kerja ....................................................................... 17
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Hasil ............................................................................................ 21
B. Pembahasan.................................................................................. 22
BAB V PENUTUP
A. Kesimpulan ................................................................................. 25
B. Saran............................................................................................. 25
DAFTAR PUSTAKA ........................................................................... 26
LAMPIRAN

v

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

DAFTAR TABEL

Tabel IV.1 Persentase Konsumsi Glukosa pada Fermentasi Alkohol
menggunakan Sel Bebas dan Sel Amobil............................................... 22
Tabel IV.2Kadar Etanol dan Yield pada Fermentasi Alkohol
Menggunakan Sel Bebas dan Sel Amobil

22

Tabel IV.3Perbandingan Kadar Etanol antara Immobilisasi langsung
Tanpa Aktivasi dengan Immobilisasi melalui Aktivasi ............ 23

vi

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Kurva Pertumbuhan Mikroba .............................................
Gambar 3.1Rangkaian Alat Fermentasi Alkohol ……………………

5
9

Gambar 3.2 Rangkaian Alat Destilasi…. ...............................................

9

Gambar 3.3Diagram Alir Proses Sterilisasi Alat-alat Laboratorium
dan Biji Salak ........................................................................................... 17
Gambar 3.4 Diagram Alir Proses Peremajaan Biakan Saccha romyces
cerevisiae.................................................................................... 17

Gambar 3.5 Proses Imobilisasi Sel Saccha romyces cerevisia e
pada Biji Salak

17

Gambar 3.6 Diagram Alir Proses Fermentasi Tanpa Biji Salak …....

18

Gambar 3.7 Diagram Alir Proses Fermentasi Alkohol menggunakan
Sel Saccha romyces cerevisia e Amobil pada Biji Salak.........................

18

Gambar 4.1 Grafik Konsumsi Glukosa terhadap Waktu Fermentasi
Alkohol menggunakan Sel Bebas (C : 10g/L;
20 g/L ;

............................................

20

Gambar 4.2 Grafik Konsumsi Glukosa terhadap Waktu Fermentasi
Alkohol menggunakan Sel Amobil (C : : 10 g/L ;
20 g/L ;

..............................................

20

Gambar 4.3 Grafik Etanol Hasil Fermentasi menggunakan

sel Amobil dan sel Bebas ...........................................................

vii

21

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

INTISARI
Mursito Hadi Sugito, Zainal Arifin, 2013,“Produksi Bioetanol Melalui
Immobilisasi Sel Saccharomyces Cerevisiae Pada Biji Salak” Program Studi
Diploma III Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret
Surakarta.
Ketersediaan energi saat ini pada umumnya didominasi oleh bahan bakar
fosil seperti minyak bumi, batubara dan gas. Namun demikian cadangan energi
tersebut terbatas. Oleh karena itu dari itu dibutuhkan energi alternatif, antara lain
bioetanol. Bioetanol dapat digunakan sebagai bahan bakar berkadar 99,5-100%.
Bioetanol dapat diperoleh dengan proses fermentasi. Hasil fermentasi alkohol
hanya menghasilkan etanol dengan kadar 10-16%. Untuk mengantisipasi hal
tersebut maka dibutuhkan cara fermentasi yang lebih efektif lagi salah satu dengan
immobilisasi.Teknik immobilisasi merupakan teknik yang digunakan untuk
menghentikan pergerakan suatu sel guna meningkatkan kinerja dari sel
tersebut.Teknik immobilisasi biasa digunakan pada sel sa ccha romyces cerevisia e
untuk memproduksi etanol.Medium yang digunakan biasanya adalah kalsium
alginat.Biji salak digunakan untuk menggantikan media kalsium alginat. Biji salak
mempunyai karakteristik keras, berkadar air tinggi dan tidak mudah busuk
sehingga cocok untuk menggantikan kalsium alginat.
Proses immobilisasi dilakukan dengan menginokulasikan sel
Saccha romyces cer evisiae pada biji salak. Biji salak tersebut sudah direndam
dalam larutan media 100 gram/L glukosa dengan nutrient 0,12 gram MgSO4. 7H2O,
1,3 gram NH4 Cl, 0,06 gram CaCl2. 2H2O dan 2,5 gram yeast ekstrak yang dilarutkan
dalam 1000 ml aquadest. Biji salak diaduk selama 3 hari agar sel Sa ccharomyces
cerevisiae dapat tumbuh. Fermentasi alkohol dilakukan dengan 2 cara yaitu menggunakan
sel amobil dan sel bebas. Fermentasi dibagi menjadi 5 variasi kadar glukosa yaitu 10
gram/l, 20 gram/L, 30 gram/L, 50 gram/L dan 70 gram/L. nutrient yang dibutuhkan yaitu
0,12 gram MgSO4. 7H2O, 1,3 gram NH4Cl, 0,06 gram CaCl 2. 2H2O dan 2,5 gram yeast
ekstrak yang dilarutkan dalam 1000 ml aquadest. Sampel analisis glukosa diambil setiap
6 jam sekali mulai dari 0 jam (sebelum fermentasi) sampai 48 jam. Sedangkan untuk
analisis kadar etanol, sampel diambil pada waktu 48 jam.
Pengujian hasil fermentasi dilakukan dengan Gas Chr omatogra phy (GC)
untuk menentukan banyaknya etanol dan Spektrofotometri untuk analisis glukosa.
Analisis kadar etanol dilakukan pada sampel 30 gram/L, 50 gram/L dan 70
gram/L pada fermentasi alkohol menggunakan sel bebas (A) dan fermentasi
alkohol menggunakan sel amobil (B). Hasil uji etanol menunjukkan bahwa
fermentasi alkohol menggunakan sel amobil (B) memiliki kadar etanol lebih
tinggi dibandingkan dengan fermentasi alkohol menggunakan sel bebas. Sampel
hasil fermentasi alkohol menggunakan sel amobil yang memiliki kadar etanol
paling tinggi adalah 50 gram/L dengan kadar etanol sebesar 1,29%. Pengujian
glukosa berguna untuk mengetahui banyaknya glukosa yang dikonsumsi oleh sel
Saccha romyces cerevisia e . Analisis glukosa dilakukan tiap 6 jam sekali. Hasil uji
glukosa menunjukkan penurunan glukosa yang tidak teratur.

viii

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

ABSTRACT
Mursito Hadi Sugito, Zainal Arifin, 2013, "Bioethanol Production By
Immobilized Saccharomyces cerevisiae Cells In Bark Seed" Program Diploma
in Chemical Engineering, Faculty of Engineering, Sebelas Maret University
Surakarta.
Availability of energy at this time is generally dominated by fossil fuels
such as oil, coal and gas. However, the limited energy reserves. Therefore it is
required of alternative energy, such as bio-ethanol. Bioethanol can be used as fuel
yield from 99,5 to 100%. Bioethanol can be obtained by the fermentation process.
Fermented to produce ethanol alcohol content of only 10-16%. To anticipate that
it needed a more effective way of fermentation again one with immobilization.
Immobilization technique is a technique used to stop the movement of a cell in
order to improve the performance of the cell. Immobilization techniques
commonly used in cell Saccha romyces cer evisiae to produce ethanol. Medium
used is usually a calcium alginate. Salak seeds used to replace calcium alginate
media. Salak has a hard seed characteristics, water level and are not easily foul
making it suitable to replace the calcium alginate.
The process is done by immobilizing Saccha romyces cer evisiae cell
inoculation on seed bark. The bark beans are soaked in a solution of 100 grams of
media / L glucose with 0.12 grams of nutrient MgSO4. 7H2 O, 1.3 g NH4 Cl, 0.06 g
CaCl2. 2H2O and 2.5 g of yeast extract were dissolved in 1000 ml distilled water.
Bark seeds stirred for 3 days so that cells can be grown Saccha romyces cerevisia e.
Alcoholic fermentation is done in 2 ways using immobilized cells and free cells.
Fermentation is divided into 5 variations of glucose levels of 10 g / L, 20 g / L, 30
g / L, 50 g / L and 70 g / L. Nutrient needed is 0.12 grams MgSO4. 7H2 O, 1.3 g
NH4Cl, 0.06 g CaCl2. 2H2 O and 2.5 g of yeast extract were dissolved in 1000 ml
distilled water. Analysis of glucose samples were taken every 6 hours once
ranging from 0 hours (before fermentation) to 48 hours. As for the analysis of
ethanol content, samples were taken at 48 hours.
Tests conducted with fermented Gas Chromatography (GC) to determine
the amount of ethanol and spectrophotometry for glucose analysis. Ethanol
content analysis was performed on 30 g / L, 50 g / L and 70 g / L in alcoholic
fermentation using free cells (A) and alcoholic fermentation using immobilized
cells (B). The test results showed that the alcoholic fermentation of ethanol using
immobilized cells (B) has a higher ethanol content than the alcoholic fermentation
using free cells. Samples of alcoholic fermentation using immobilized cells which
have the highest ethanol content is 50 g / L with ethanol content of 1.29%.
Glucose testing is useful to know the amount of glucose consumed by the cells of
Saccharomyces cerevisiae. Glucose analysis performed every 6 hours. Glucose
test results showed a decrease in glucose irregular.

ix