LIMBAH KULIT JERUK MANIS SEBAGAI BAHAN BAKU PEMBUATAN BIOETANOL.
FORMAT HALAMAN DEPAN
SKRIPSI
LIMBAH KULIT JERUK MANIS
SEBAGAI BAHAN BAKU PEMBUATAN BIOETANOL
Oleh :
FASICH HANA POETRANTO
0852010008
PROGRAM STUDI TEKNIK LINGKUNGAN
FAKULTAS TEKNIK SIPIL & PERENCANAAN
UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “ VETERAN” JATIM
SURABAYA
2012
.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
SKRIPSI
LIMBAH KULIT JERUK MANIS
SEBAGAI BAHAN BAKU PEMBUATAN BIOETANOL
untuk memenuhi salah satu persyaratan dalam memperoleh
Gelar Sarjana Teknik ( S-1)
PROGRAM STUDI TEKNIK LINGKUNGAN
Oleh :
FASICH HANA POETRANTO
0852010008
FAKULTAS TEKNIK SIPIL & PERENCANAAN
UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “ VETERAN” JATIM
SURABAYA
2012
.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
HALAMAN KE DUA HANYA UNTUK SKRIPSI
SKRIPSI
LIMBAH KULIT JERUK MANIS
SEBAGAI BAHAN BAKU PEMBUATAN BIOETANOL
oleh :
FASICH HANA POETRANTO
0852010008
Telah dipertahankan dan diterima oleh Tim Penguji Skripsi
Program Studi Teknik Lingkungan, Fakultas Teknik Sipil & Perencanaan
Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur
Pada hari : Senin Tanggal : 24 Oktober 2012
Menyetujui
Pembimbing
Penguji I
Dr. Ir. Munawar, MT. ____
NIP:19600401 198803 1 00 1
Ir. Naniek Ratni JAR., M.kes.
NIP:19590729 198603 2 00 1
Penguji II
Ir. Tuhu Agung Rachmanto, MT.
NIP:19620501 198803 1 00 1
Mengetahui
Ketua Program Studi
Penguji III
Dr. Ir. Munawar, MT. ____
NIP:19600401 198803 1 00 1
Ir. Dewa Gede Okayadnya Wijaya, MT.
NIP:19571105 198503 1 00 1
Skripsi ini telah diterima sebagai salah satu persyaratan
Untuk memperoleh gelar sarjana (S1), tanggal :
Dekan Fakultas Teknik Sipil Dan Perencanaan
Stempel
Ir. Naniek Ratni JAR., M.kes.
NIP:19590729 198603 2 00 1
.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
CURRICULUM VITAE
(huruf arial Bold 14)
Penelit i
Nama Lengkap
: Fasich Hana Poetranto
NPM
: 0852010008
Tempat/ tanggal lahir
: Sidoarjo / 12 Maret 1991
Alamat
: Perum. Cipta Karya Jl. Cempaka
E.90 Bohar Taman Sidoarjo
Telp rumah
: 031-8532666
Nomor Hp.
: 085731203600
Email
: fasichhana@gmail.com
Pendidik an
No.
Nama Univ / Sekolah
Jurusan
Tahun
Keterangan
1
FTSP UPN ”Veteran” Jatim
T. Lingkungan
2008
- 2012
Lulus
2
SMA WACHI D HASYI M 2
I PS
2005
- 2008
Lulus
3
SMP NEGERI 2 GEDANGAN
-
2002
- 2005
Lulus
4
MI . MA’ARI F BEBEKAN
-
1996
- 2002
Lulus
Tugas Ak adem ik
No.
Kegiatan
1
Kuliah Lapangan
2
Kunj. Pabrik
3
KKN
4
Kerja Praktek
5
PBPAB
6
SKRI PSI
Tempat/ Judul
Selesai tahun
PT. Multi Bintang Mojokerto, I PLD Sewon 2010
Bantu, Pt. Sritex Sukoharjo
PT. SI ER. Surabaya, PDAM Karang Pilang 2011
Surabaya,
Denpasar
Sewage
Drainage
Project. Denpasar Bali.
Kedungbogo, Jombang.
2012
Pengelolaan dan Pengolahan Limbah Cair Unit 2011
Produksi I I I PT. Petrokimia Gresik
Bangunan Pengeloaan Air Buangan I ndustri 2012
Urea
Limbah Kulit Jeruk Manis Sebagai Bahan Baku 2012
Pembuatan Bioetanol
Or ang Tua
Nama
: I mam Syafi’i
Alamat
: Perumahan Cipta Karya Jl. Cempaka E.90 Bohar, Taman
Telp
: 081252445579
Pekerjaan
: Wiraswasta
.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
KATA PENGANTAR
Atas berkat rahmat Allah SWT, akhirnya saya dapat meyelesaikan skripsi
saya yang berjudul “Limbah Kulit J eruk Manis Sebagai Bahan Baku
Pembuatan Bioetanol”.
Skripsi saya ini merupakan bagian dari syarat kelulusan dan syarat untuk
mendapatkan gelar S1 Teknik Lingkungan. Dengan adanya skripsi saya ini
diharapkan membawa manfaat yang besar baik bagi mahasiswa Teknik
Lingkungan UPN “Veteran” maupun bagi masyarakat umum.
Ucapan terima kasih yang sebesar – besarnya saya sampaikan kepada :
1. Ibu Ir. Naniek Ratni JAR., M.Kes. Selaku Dekan Fakultas Teknik Sipil
dan Perencanaan, UPN “ Veteran “ Jatim.
2. Bapak Dr. Ir. Munawar, MT. selaku Ketua Program Studi Teknik
Lingkungan UPN “Veteran” Jawa Timur.
3. Bapak Dr. Ir. Munawar, MT. selaku Dosen pembimbing skripsi saya
yang telah sabar membimbing. Terima kasih bapak atas segala
bimbingan dan bantuanya.
4. Ibu Ir. Naniek Ratni JAR., M.Kes, Bapak Ir. Tuhu Agung R., MT,
Bapak Ir. Dewa Gede Okayadnya Wijaya, MT. selaku dosen penguji
saya, terima kasih bapak atas saran, arahan, dan kritiknya sehingga
saya bisa menjadi lebih baik lagi.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
i
ii
Saya sadar bahwa skripsi saya ini masih jauh dari sempurna, untuk
itu segala saran dan kritik sangat saya harapkan demi sempurnanya skripsi
saya ini.
Akhirnya, semoga skripsi saya ini dapat bermanfaat bagi penyusun
dan terlebih bagi generasi Teknik Lingkungan, Fakultas Teknik Sipil dan
Perencanaan, UPN “ Veteran “ Jatim juga bagi masyarakat luas pada
umumnya.
Surabaya, Desember 2012
Fasich Hana Poetranto
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR
………………………………………………….i
DAFTAR ISI
…………………………………………………………iii
INTISARI
…………………………………………………………v
ABSTRAK
…………………………………………………………………vi
I
PENDAHULUAN
I.1 Latar Belakang
…………………………………………………1
I.2 Rumusan Masalah ..………………………………………………2
I.3 Tujuan Penelitian …………………………………………………2
I.3 Manfaat Penelitian .………………………………………………2
II
TINJ AUAN PUSTAKA
II.1 Kulit Jeruk Manis….…….…………………………………………3
II.2 Bioetanol
………………………………………………………4
II.3 Hidrolisis ……………....………………………………………...5
II.4 Fermentasi
II.5 Destilasi
…………..………………………………………….7
………………………………………………………...9
II.6 Landasan teori …………………………………………………...10
III
METODE PENELITIAN
III.1 Bahan Yang Digunakan ...............................................................9
III.2 Peralatan Penelitian .....................................................................9
III.3 Gambar alat ................................................................................10
III.4 Variabel
.....................................................................................11
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
iii
iv
III.5 Kerangka Penelitian ....................................................................12
III.6 Prosedur penelitian
…………………………………………....13
III.6.1 Persiapan Alat ………………………………………..13
III.6.2 Persiapan Bahan Baku ……………………………….13
III.6.3 Hidrolisis ……………………………………………..13
III.6.4 Fermentasi …………………………………………....14
III.6.5 Destilasi ………………………………………………14
IV
HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
IV.1 Hasil penelitian ..……………………………………………...15
IV.1.1 Analisa Bahan Baku ......................................………..15
IV.2 Hidrolisis ……………………………………………………...15
IV.3 Fermentasi .................................................................................17
IV.4 Destilasi
V
………………………………………………….…..19
KESIMPULAN DAN SARAN
V.1 Kesimpulan
V.2 Saran
...………………………………………………...20
………………………………………………………...20
DAFTAR PUSTAKA
...........................................................................21
LAMPIRAN A
.......................................................................................23
LAMPIRAN B
.......................................................................................26
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
LIMBAH KULIT J ERUK MANIS SEBAGAI BAHAN BAKU PEMBUATAN
BIOETANOL
INTISARI
Pada saat ini kulit jeruk manis masih belum mendapatkan penanganan yang
cukup berarti. Karena pada umumnya kulit jeruk manis dibiarkan dan dibuang begitu
saja di tempat sampah. Tetapi kulit jeruk yang mengandung selulosa ini dapat
digunakan sebagai bahan baku alternatif pembuatan bioetanol. Bioetanol adalah
etanol yang dibuat dari bahan organik. Kulit jeruk digunakan sebagai bahan baku
alternatif pembuatan etanol dengan menggunakan proses hidrolisis, fermentasi dan
distilasi. Pada proses hidrolisis diberikan variabel berat kulit jeruk 100,150,200 gram.
Hidrolisis menggunakan larutan asam HCl ini didapatkan kadar gula terbaik sebesar
1.458% dengan kulit jeruk sebanyak 200 gram. Larutan gula hasil hidrolisis ini
difermentasi dengan variabel lama waktu fermentasi 3,5,7, hari. Dari proses
fermentasi ini didapatkan kadar etanol yang tertinggi yaitu sebesar 0.195% pada hari
kelima dengan berat 200 gram kulit jeruk. Setelah itu etanol didistilasi pada suhu
70°C selama 1 jam dan didapatkan etanol dengan kadar tertinggi yaitu 0.054%.
menggunakan larutan fermentasi dengan kadar alkohol 0.195%.
Kata kunci : kulit jeruk manis, etanol, hidrolisis, fermentasi, destilasi
v
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
THE PRODUCING OF BIOETHANOL FROM ORANGE PEEL WASTE
ABSTRACT
At this time the sweet orange peel still not get the handling significantly.
Because sweet orange peels are generally ignored and thrown away in the trash. But
peel containing cellulose can be used as raw material for the manufacture of
bioethanol alternative. Bioethanol is ethanol made from organic materials. Sweet
orange peel is used as an alternative feedstock to manufacture ethanol using
hydrolysis, fermentation and distillation. In the process of hydrolysis given variable
100,150,200 gram heavy orange peel. Hydrolysis using HCl acid solution is best
obtained sugar levels by 1.458% to as much as 200 grams of orange peel. Solvent of
fermentable sugar from hydrolysis with variable length 3,5,7 fermentation time, days.
Is derived from the fermentation process of the highest levels of ethanol is equal to
0.195% on the fifth day with a weight of 200 grams orange peel. After that ethanol is
destilled at a temperature of 70°C for 1 hour and ethanol obtained with the highest
levels of 0.054% using fermentation of an alcoholic solvent of 0.195%.
Keywords : orange peel, ethanol, hydrolysis, fermentation, destillation
vi
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
BAB I
PENDAHULUAN
I.1
Latar belakang
Pada saat ini kulit jeruk manis masih belum mendapatkan
penanganan yang cukup berarti. Karena pada umumnya kulit jeruk manis
dibiarkan dan dibuang begitu saja di tempat sampah. Padahal kulit
jerukmanis
mengandung karbohidrat, selulosa, dan glukosa. Masalah
yang sering dihadapi pada saat ini adalah bagaimana penanganan sampah
yang menumpuk terutama sampah kulit jeruk.
Etanol dapat dihasilkan dari tanaman yang banyak mengandung
senyawa selulosa dengan menggunakan bantuan aktifitas mikroba.
Penggunaan etanol sebagai campuran bahan bakar merupakan salah satu
pemecahan masalah energi pada saat ini. Karena kita ketahui pemakaian
bahan bakar dari tahun ke tahun semakin meningkat. Sedangkan sumber
energi bahan bakar yang dipakai semakin menipis, sehingga diperlukan
alternatif lain dalam mencari sumber bahan bakar yang baru.
Pada penelitian ini dipilih kulit jeruk sebagai bahan baku karena
kandungan selulosanya cukup tinggi. Untuk mendapatkan etanol selulosa
dari kulit jeruk tersebut di hidrolisis terlebih dahulu menggunakan larutan
asam (HCl) sehingga didapatkan glukosa. Kemudian difermentasi menjadi
etanol. Pemanfaatan kulit jeruk menjadi bahan baku bioetanol masih
jarang dilakukan sehingga akan memberikan nilai tambah pada kulit jeruk.
1
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
2
I.2
Rumusan masalah
Sulitnya penanganan sampah yang menumpuk pada saat ini terutama
pada sampah kulit jeruk.
I.3
Tujuan
Mendapatkan
kadar
bioetanol
yang
terbaik
dengan
proses
pembuatanya menggunakan bahan baku kulit jeruk.
I.4
Manfaat
Menaikkan nilai tambah limbah kulit jeruk menjadi bahan yang
bernilai dengan penggunaanya sebagai bahan baku alternatif pembuatan
bioetanol.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
BAB II
TINJ AUAN PUSTAKA
II.1
Kulit jeruk
Bahan baku yang digunakan dalam penelitian ini adalah kulit jeruk manis,
karena menurut hasil analisa bahwa di dalam kulit jeruk manis terdapat
kandungan selulosa. Ternyata selulosa dalam kulit jeruk dapat dijadikan etanol
dengan proses hidrolisa menggunakan larutan asam terlebih dahulu. Adapun
karakteristik kulit jeruk manis antara lain :
1. Permukaan luar berwarna cokelat agak kekuning-kuningan sampai cokelat
jingga.
2. Tebalnya lebih dari 3mm, keras dan rapuh.
3. Terdapat sedikit jaringan bunga karang, apabila kulit ini dipatahkan akan
tampak jelas rongga-rongga minyak atsirinya yang bergaris tengah sekitar
1mm. (Kartasapoetra. 2001 : 80)
Kandungan gula, karbohidrat, dan selulosa kulit jeruk manis adalah :
Gula
: 0,04 %
Karbohidrat : 4,978 %
Selulosa
(Lab. Instrument UPN Surabaya)
(Lab. Instrument UPN Surabaya)
: 11,522 % (Lab. Instrument UPN Surabaya)
3
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
4
II.2
Bioetanol
Etanol merupakan cairan hasil proses fermentasi gula dari sumber
karbohidrat (pati) menggunakan bantuan mikroorganisme. Etanol dapat dibuat
dari berbagai bahan hasil pertanian yang mengandung gula seperti tebu, bahan
yang mengandung karbohidrat seperti ubi kayu dan sagu, dan bahan yang
mengandung selulosa (Hil, et.al. 2006). Etanol yang berasal dari bahan organik
disebut bioetanol. Bioetanol (C2H5OH) mempunyai sifat-sifat sebagai berikut :
1. Cairan tidak berwarna.
2. Bau yang khas.
3. Mudah larut dalam air.
4. Mudah menguap
5. Titik didih 78° C.
6. Mudah terbakar dengan nyala api berwarna biru.
(Rama P, 2007)
Secara umum etanol adalah alkohol yang dipergunakan dalam kehidupan
sehari-hari. Bahan ini banyak dipakai sebagai pelarut dalam dunia farmasi dan
industri makanan dan minuman, sebagai pelarut zat organik maupun anorganik,
sebagai bahan dasar industri asam cuka, spiritus, antiseptik, dan dapat digunakan
sebagai campuran bahan bakar.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
5
II.3
Hidrolisis
Hidrolisis adalah suatu proses antara reaktan dengan air agar suatu
senyawa pecah terurai. Hidrolisis juga merupakan reaksi kimia antara air dengan
suatu zat lain yang menghasilkan suatu zat baru atau lebih dan juga dekomposisi
suatu larutan dengan menggunakan air. Proses ini melibatkan pengionan molekul
air ataupun peruraian senyawa yang lain (Pudjaatmaka dan Qodratillah, 2002).
Karena reaksi antara selulosa dengan air berlangsung sangat lambat, maka
untuk mempercepat reaksinya diperlukan penambahan katalisator. Penambahan
katalisator ini berfungsi untuk memperbesar keaktifan air, sehingga reaksi
hidrolisis tersebut berjalan lebih cepat. Untuk katalisator yang sering digunakan
adalah asam sulfat (H2SO4) dan HCl. Dalam penelitian ini katalisator asam yang
digunakan adalah HCl.
Jenis hidrolisis ada 3 macam :
1. Hidrolisis dengan air murni.
Pada proses ini hanya melibatkan air saja. Proses ini tidak dapat
menghidrolisis secara efektif karena reaksi berjalan lambat. Hidrolisis murni
ini biasanya hanya untuk senyawa yang sangat reaktif dan reaksinya dapat
dipercepat dengan memakai larutan asam.
2. Hidrolisis dengan larutan asam.
Pada prosesnya menggunakan larutan asam sebagai katalis. Larutan asam
yang digunakan bisa encer atau pekat. Larutan asam yang umumnya
digunakan dalam proses ini adalah H2SO4 atau HCl.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
6
3. Hidrolisis dengan larutan basa.
Hidrolisis larutan basa menggunakan larutan basa encer maupun pekat sebagai
katalis. Larutan basa yang biasa digunakan adalah NaOH. Selain berfungsi
sebagai katalis, larutan basa pada proses hidrolisis berfungsi untuk mengikat
asam.
Faktor-faktor yang mempengaruhi proses hidrolisis :
1. Jumlah kandungan selulosa bahan baku.
Jumlah kandungan selulosa pada bahan baku sangat berpengaruh terhadap
hasil hidrolisis asam, dimana bila kandungan selulosa sedikit maka jumlah
gula yang dihasilkan juga sedikit dan sebaliknya bila kandungan suspensi
terlalu tinggi mengakibatkan kekentalan campuran akan meningkat, sehingga
tumbukkan antara molekul selulosa dan molekul asam semakin berkurang
dengan demikian kecepatan reaksi pembentukan gula semakin berkurang pula.
2. Katalisator yang digunakan.
Karena reaksi antara selulosa dengan air berlangsung sangat lambat, maka
untuk mempercepat reaksinya diperlukan penambahan katalisator. Katalisator
yang umumnya digunakan yaitu berupa asam seperti H2SO4 dan HCl.
Penggunaan katalisator dengan konsentrasi kecil lebih disukai karena akan
memudahkan pencampuran sehingga reaksi dapat berjalan merata dan efektif.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
7
II.4
Fer mentasi
Fermentasi merupakan proses mikrobiologi yang dikendalikan oleh
manusia untuk memperoleh produk yang berguna, dimana terjadi pemecahan
karbohidrat dan asam amino secara anaerob. Peruraian dari kompleks menjadi
sederhana dengan bantuan mikroorganisme sehingga menghasilkan energi (Perry,
1999).
Fermentasi dapat diartikan juga sebagai perubahan gradual oleh enzim
beberapa bakteri, khamir dan jamur. Contoh perubahan kimia dari fermentasi
meliputi pengasaman susu, dekomposisi pati dan gula menjadi alkohol dan
karbondioksida, serta oksidasi senyawa nitrogen organik (Hidayat, dkk, 2006).
Etanol adalah bentuk alami yang dihasilkan dari proses fermentasi yang
banyak ditemukan dalam produk bir dan anggur. Dalam penelitian ini
menggunakan ragi (yeast) untuk proses fermentasi.
Faktor-faktor yang mempengaruhi proses fermentasi :
1. pH fermentasi.
pH yang baik untuk fermentasi adalah 4-5. pH ini adalah pH yang disenangi
oleh bakteri dalam ragi karena pada pH ini bakteri saccharomyces cereviseae
dapat bermetabolisme dengan baik.
2. Suhu.
Suhu yang baik untuk proses fermentasi antara 20-30°C. Dalam kondisi suhu
seperti itu maka kehilangan etanol yang terbawa oleh gas CO2 akan lebih
sedikit.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
8
3. Waktu fermentasi.
Waktu yang diperlukan untuk fermentasi tergantung pada temperatur dan
konsentrasi gula. Umumnya waktu yang diperlukan antara 3-7 hari.
4. Konsentrasi gula.
Kandungan gula akan sangat mempengaruhi proses fermentasi. Karena gula
disini selain berperan sebagai zat penghasil etanol yang lebih tinggi gula juga
digunakan oleh bakteri untuk makanan agar bertahan hidup.
5. Nutrisi.
Pada proses fermentasi, mikroorganisme sangat memerlukan nutrisi agar dapat
diperoleh hasil fermentasi yang lebih baik. Nutrisi yang tepat untuk menyuplai
mikroorganisme adalah penambahan NH3, pepton, dan urea. Dengan adanya
nutrisi tersebut maka bakteri mendapat asupan makanan yang cukup sehingga
bias bermetabolisme dan proses fermentasi dapat berjalan secara optimal.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
9
II.5
Destilasi
Destilasi adalah suatu proses penguapan dan pengembunan kembali, yaitu
untuk memisahkan campuran dua atau lebih zat cair ke dalam fraksi-fraksinya
berdasarkan perbedaan titik didihnya. Dengan kata lain destilasi juga merupakan
pemanasan yang memisahkan etanol dan beberapa komponen cair lain dari
substrat fermentasi sehingga diperoleh kadar etanol yang lebih tinggi.
Tujuan proses destilasi adalah untuk memisahkan etanol dengan air. Titik
didih etanol adalah 78°C, dan titik didih air adalah 100°C (Musanif, 2008). Titik
didih dapat didefinisikan sebagai suhu pada tekanan atmosfer atau pada tekanan
tertentu lainnya, dimana cairan akan berubah menjadi uap atau suhu pada saat
tekanan uap dari cairan tersebut sama dengan tekanan gas atau uap yang berada
disekitarnya. Suhu cairan yang mendidih merupakan titik didih cairan tersebut
pada tekanan atmosfer yang digunakan. Beberapa bahan organik tidak dapat
didestilasi secara memuaskan pada tekanan atmosfer, sebab akan mengalami
penguraian atau dekomposisi sempurna sebelum titik didih normal tercapai.
Gambar 2.1 Rangkaian alat distilasi
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
10
II.6
Landasan teori
Teori yang melandasi penelitian ini didasari atas metode pembuatan etanol
menggunakan proses hidrolisis dan fermentasi kemudian dilanjutkan dengan
destilasi. Berdasarkan prinsip di atas tahapan yang dilakukan untuk pembuatan
etanol adalah proses hidrolisis selulosa kulit jeruk menggunakan larutan HCl.
Larutan asam HCl berfungsi sebagai katalisator karena proses hidrolisis apabila
hanya menggunakan air saja maka kecepatan reaksinya akan berlangsung sangat
lambat. Maka untuk memperbesar kecepatan reaksinya diperlukan penambahan
katalisator. Faktor-faktor yang mempengaruhi proses hidrolisis :
1. Jumlah kandungan selulosa bahan baku.
2. Suhu dan waktu.
3. Katalisator yang digunakan.
Setelah kulit jeruk dihidrolisis maka akan didapat kandungan gula pada
larutan hidrolisis. Kemudian larutan hasil hidrolisis difermentasi menggunakan
ragi tape dan menentukan kondisi variabel yang dijalankan dalam proses
fermentasi. Faktor-faktor yang mempengaruhi fermentasi adalah :
1. pH fermentasi.
2. Suhu.
3. Waktu fermentasi.
4. Konsentrasi gula.
Dalam proses fermentasi akan dihasilkan etanol. Etanol ini kemudian
didestilasi untuk memisahkan antara campuran air dengan etanolnya.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
BAB III
METODE PENELITIAN
III. 1.
Bahan Yang Digunakan
1. Kulit jeruk manis
2. Larutan HCl pekat 30%
3. Ragi tape
4. Aquadest
III. 2.
Peralatan Penelitian
1. Beaker glass
2. Erlenmeyer
3. Botol fermentasi
4. Labu distilasi
5. Kondensor
6. Termometer
7. Magnetic stirer
8. Pompa
9
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
10
III.3. Gambar alat
Filtrat Hidrolisa
Aquadest
Ragi
HCl
Hidrolisis
Fermentasi
Bahan Baku Kulit Jeruk
Botol Ditutup Rapat
Destilasi
Gambar 3.1 : Rangkaian Alat Proses Pembuatan Bioetanol
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
11
III.4.
Variabel
Adapun variabel yang digunakan dalam penelitian ini yaitu :
1. Variabel berubah
a. Waktu fermentasi
: 3, 5, 7 hari
b. berat bahan baku
: 100, 150, 200 (gram)
2. Variabel tetap
a. Volume aquadest
: 500 ml
b. Volume HCl pekat 30%
: 100 ml
c. Ph
: 4,5
d. Waktu hidrolisis
: 1 jam
e. Temperatur hidrolisis
: 100°C
f. Tekanan hidrolisis
: > 1 atmosfer
f. Suhu kamar
: 30°C
g. Waktu distilasi
: 30 menit
h. Temperatur distilasi
: 70°C
3. Parameter yang diamati
a. Kadar gula
b. Kadar etanol
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
12
III.5. Kerangka penelitian
Kulit Jeruk
Manis
Waktu hidrolisis
1 jam
Diblender
Kemudian
dikeringkan
----------
Larutan HCl
dan Aquadest
Hidrolisis
(diaduk hingga rata)
Larutan hidrolisa
Waktu fermentasi
3, 5, 7 (hari)
----------
-----------
uji gula
-----------
uji etanol
------------
uji etanol
Fermentasi
(Ph 4,5)
Larutan fermentasi
Distilasi
Etanol
Gambar 3.2 : Bagan kerangka penelitian
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
13
III.6.
Prosedur penelitian
III.6.1. Per siapan alat
Alat-alat yang akan digunakan seperti beaker glass, erlenmeyer dan botolbotol untuk proses fermentasi harus dibersihkan terlebih dahulu.
III.6.2. Per siapan bahan baku
Kulit jeruk terlebih dahulu diblender sampai menjadi bubur kemudian
dikeringkan. Setelah kering diblender lagi supaya lebih halus dan menjadi
tepung.
III.6.3. Hidrolisis
1. Menimbang tepung kulit jeruk seberat variabel yang dijalankan (100,
150, 200 gram).
2. Memasukkan tepung kulit jeruk ke dalam autoclave kemudian
ditambahkan aquadest sebanyak 500 ml dan larutan HCl sebanyak
100 ml.
3. Atur temperatur hidrolisis sesuai dengan variabel yaitu dengan
temperatur 100°C dengan tekanan > 1 atmosfer selama 1 jam.
3. Menyaring larutan tersebut dan mengambil filtratnya.
4. Menganalisa kadar gula pada filtrat hasil hidrolisa. Kadar gula yang
diketahui ini dijadikan sebagai kadar gula sebelum difermentasi.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
14
III.6.4. Fer mentasi
1. Mempersiapkan larutan hasil hidrolisis yang akan difermentasi dengan
pH yang ditetapkan (4,5).
2. Memasukkan ragi ke dalam tiap larutan tersebut sebanyak 0,2 gram.
3.
Memindahkan larutan tersebut ke dalam botol dan menutup rapat
dalam kondisi anaerobik.
3. Mengamati selama 3-7 hari.
4. Menganalisa kadar etanol.
III.6.5. Distilasi
Larutan hasil dari fermentasi kemudian dimasukkan ke dalam labu
distilasi. Proses ini dijalankan pada suhu 70°C selama 30 menit.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
BAB IV
HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
IV.1. Hasil Penelitian
IV.1.1. Analisa bahan baku (kulit jeruk manis)
Kulit jeruk manis dianalisa terlebih dahulu kandungan di dalamnya
sebelum dilakukan penelitian. Hasil analisa kandungan dalam kulit jeruk
manis sebagai berikut :
Tabel IV.1. Kandungan kulit jeruk manis
No.
Sampel
Parameter
Hasil uji
1
Kulit jeruk manis
Gula
0.041%
2
Kulit jeruk manis
Karbohidrat
4.979%
3
Kulit jeruk manis
Selulosa
11.522%
(Lab. Instrument UPN, Surabaya)
IV.2. Hidrolisis
Setelah didapat hasil analisa kadar gula awal, selanjutnya dilakukan proses
hidrolisis menggunakan larutan asam HCL dengan konsentrasi 30%
selama 1 jam untuk mengubah selulosa yang terkandung dalam kulit jeruk
manis menjadi gula dan kemudian dianalisa. Hasil analisa yang didapat
untuk kadar gula setelah proses hidrolisis adalah sebagai berikut :
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan
15 sumber.
16
Gambar IV.1. J umlah kadar gula yang terbentuk setelah proses hidrolisis
Dari hasil di atas dapat dilihat bahwa kadar gula yang didapatkan dari proses
hidrolisis menggunakan larutan asam HCl cenderung meningkat seiring
dengan bertambahnya berat tepung kulit jeruk manis. Hal ini memungkinkan
apabila semakin banyak volume bahan baku maka kadar gula yang dihasilkan
juga akan semakin bertambah. Kadar gula penting karena nanti akan
dikonversi oleh bakteri menjadi etanol. Kadar gula terbaik yang diperoleh
dalam proses hidrolisis ini adalah 1.458% dengan berat tepung kulit jeruk
manis 200 gram. Kemudian larutan hidrolisis ini akan difermentasi dengan
memasukkan ragi tape dan dimasukkan ke dalam botol fermentasi setelah itu
ditutup rapat dalam kondisi anaerobik. Kemudian diamati 3-7 hari sesuai
dengan variabel yang dijalankan.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
17
IV.3.. Fer mentasi
Gambar IV.2. J umlah kadar etanol yang terbentuk dari proses
fer mentasi dengan berat bahan baku 100 gram
Gambar IV.3. J umlah kadar etanol yang terbentuk dari proses
fer mentasi dengan berat bahan baku 150 gram
Gambar IV.4. J umlah kadar etanol yang terbentuk dari proses
fer mentasi dengan berat bahan baku 200 gram
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
18
Setelah fermentasi dilakukan selama 7 hari dan selama proses fermentasi
berjalan, dilakukan pengambilan sampel pada hari ke-3, ke-5, dan ke-7 lalu
kemudian dianalisa. Pada gambar grafik di atas perbedaan waktu fermentasi yang
digunakan tidak menunjukkan bahwa semakin lama waktu fermentasi maka
semakin tinggi pula kadar etanol yang dihasilkan.
Dari hasil analisa diatas terdapat penurunan kadar etanol. Hal ini
disebabkan karena jumlah nutrisi yang semakin berkurang bahkan habis,
sedangkan jumlah mirobanya terus bertambah pada saat proses fermentasi.
Pertumbuhan mikroba ini tidak diimbangi dengan ketersediaan nutrisi seperti
kadar gula dan tidak adanya urea sebagai makanan bakteri. Sehingga bakteri
lebih banyak menggunakan nutrisi tersebut untuk bertahan hidup daripada
mengubah gula menjadi etanol. Bakteri yang tidak mendapat cukup makanan ini
akhirnya mati sehingga proses fermentasi tidak berjalan optimal.
Setelah proses fermentasi larutan hasil fermentasi terbaik pada hari ke-3
yaitu sebesar 0.175% dengan berat tepung kulit jeruk 200 gram, pada hari ke-5
yaitu sebesar 0.195% dengan berat tepung kulit jeruk 200 gram, pada hari ke-7
yaitu sebesar 0.154% dengan berat tepung kulit jeruk 200 gram ini kemudian
didestilasi untuk mengetahui tingkat kemurnian kadar etanol. Destilasi dilakukan
sesuai dengan variabel yang dijalankan, yaitu selama 30 menit dengan suhu 70°C.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
19
IV.4. Destilasi
Gambar IV.5. Kadar etanol setelah proses destilasi
Dari gambar grafik IV.4 di atas didapatkan kadar alkohol terbaik setelah destilasi
adalah 0.054% dari larutan fermentasi dengan kadar etanol 0.195%. Dalam ini
bisa didapat kadar etanol yang lebih tinggi bila dengan menggunakan cara
distilasi yang lebih baik. Pada saat proses distilasi air masih belum
terpisah sempurna dengan etanol karena ketidak stabilan suhu pada saat
prosesnya. Dengan masih bercampurnya air dengan etanol maka kadar etanol
yang didapat juga sedikit. Proses destilasi sangat sensitif terhadap suhu
sehingga pada saat proses suhu destilasi harus benar-benar diperhatikan agar
didapatkan kadar etanol yang semurni mungkin. Penurunan kadar etanol juga
disebabkan oleh pengambilan etanol yang secara manual yaitu menggunakan
tabung erlenmeyer sebagai penampung etanolnya. Karena sifat etanol yang mudah
menguap maka pada saat pengambilan etanol kondisi tempat penampung harus
benar-benar tertutup rapat agar etanol tidak mudah menguap.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
V.1.
Kesimpulan
Dari hasil pembahasan dan pengamatan dapat diperoleh kesimpulan sebagai
berikut :
1. Etanol yang terbaik diperoleh pada proses fermentasi hari kelima dengan berat
bahan baku 200 gram dan menghasilkan etanol dengan kadar 0.195%.
2. Dalam proses hidrolisis kadar gula terbaik yang dihasilkan adalah 1.458% dengan
berat bahan baku sebesar 200 gram.
3. Pada proses fermentasi kondisi terbaik untuk menghasilkan etanol yaitu dari
larutan hidrolisis dengan berat bahan baku 200 gram yang menghasilkan kadar
etanol 0.195% di hari ke 5 fermentasi.
4. Untuk meningkatkan kadar etanol dilakukan proses destilasi dan didapat kadar
etanol terbaik yaitu sebesar 0.054% dari larutan hasil fermentasi dengan kadar
etanol 0.195%. Proses destilasi ini dijalankan selama 30 menit pada suhu 70°C.
5. Kemungkinan kulit jeruk manis berpotensi sebagai bahan baku alternatif
pembuatan bioetanol
V.2.
Saran
1. Pada penelitian ini kadar gula yang dihasilkan sudah maksimal, tetapi kadar
etanol yang dihasilkan belum maksimal karena kurangnya alat yang memadai.
Diharapkan untuk penelitian selanjutnya menggunakan alat yang standar sehingga
didapat kadar etanol yang lebih tinggi.
2. Diharapkan penelitian ini dapat dikembangkan dengan mencoba untuk
menggunakan variasi berat ragi dan waktu fermentasi yang lebih lama.
20
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
DAFTAR PUSTAKA
Endah, R D, Dkk., 2007, “ Pengaruh Kondisi Fermentasi Terhadap Yield Etanol
Pada Pembuatan Bioetanol Dari Pati Garut “, Program Studi Teknik
Kimia, UNS.
Hidayat, Dkk. 2006 dalam Wiratmadja Gede, Dkk. 2011 “ Pembuatan Etanol
Dengan Memanfaatkan Limbah Rumput Laut “, Universitas Udayana,
Jimbaran Bali.
Hill, et.al. 2006 dalam Widyastuti., 2008, “ Pembuatan Bioetanol Dari Limbah
Buah Pisang Dengan Proses Hidrolisis dan Fermentasi “, Progam studi
Teknik Kimia Universitas Setia Budi, Surakarta.
Kartasapoetra, 2001 dalam Switaning Resti, Dkk. 2010, “ Ekstraksi Minyak Atsiri
Dari Limbah Kulit Jeruk Manis Sebagai Campuran Minyak Goreng Untuk
Penambah Aroma Jeruk “, Universitas Negeri Malang.
Rama P, 2007 dalam Kurniawan Ari, Dkk. 2011 “ Pembuatan Bioetanol Dari
Sampah Pasar Melalui Proses Hidrolisis dan Fermentasi “, Program Studi
Teknik Lingkungan, ITS, Surabaya.
Perry, 1999 dalam Wiratmadja Gede, Dkk. 2011 “ Pembuatan Etanol Dengan
Memanfaatkan Limbah Rumput Laut “, Universitas Udayana, Jimbaran
Bali.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
21
22
Prasetyo Ari, Dkk., 2009, “ Pembuatan Etanol Dari Sampah Pasar Melalui Proses
Hidrolisis Asam dan Fermentasi “, Program Studi Teknik Lingkungan,
ITS, Surabaya.
Pudjaatmaka, Dkk. 2002 dalam Retno Dyah, Dkk. 2011, “ Pembuatan Bioetanol
Dari Kulit Pisang “, Program studi Teknik Kimia, UPN, Yogyakarta.
Sunardi., 2010, ” Pengaruh Waktu Fermentasi Terhadap Kadar Etanol Pada
Pembuatan Bioetanol Dari Ampas Tahu ”, Progam studi Analis Kimia,
Universitas Setia Budi, Surakarta.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
SKRIPSI
LIMBAH KULIT JERUK MANIS
SEBAGAI BAHAN BAKU PEMBUATAN BIOETANOL
Oleh :
FASICH HANA POETRANTO
0852010008
PROGRAM STUDI TEKNIK LINGKUNGAN
FAKULTAS TEKNIK SIPIL & PERENCANAAN
UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “ VETERAN” JATIM
SURABAYA
2012
.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
SKRIPSI
LIMBAH KULIT JERUK MANIS
SEBAGAI BAHAN BAKU PEMBUATAN BIOETANOL
untuk memenuhi salah satu persyaratan dalam memperoleh
Gelar Sarjana Teknik ( S-1)
PROGRAM STUDI TEKNIK LINGKUNGAN
Oleh :
FASICH HANA POETRANTO
0852010008
FAKULTAS TEKNIK SIPIL & PERENCANAAN
UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “ VETERAN” JATIM
SURABAYA
2012
.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
HALAMAN KE DUA HANYA UNTUK SKRIPSI
SKRIPSI
LIMBAH KULIT JERUK MANIS
SEBAGAI BAHAN BAKU PEMBUATAN BIOETANOL
oleh :
FASICH HANA POETRANTO
0852010008
Telah dipertahankan dan diterima oleh Tim Penguji Skripsi
Program Studi Teknik Lingkungan, Fakultas Teknik Sipil & Perencanaan
Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur
Pada hari : Senin Tanggal : 24 Oktober 2012
Menyetujui
Pembimbing
Penguji I
Dr. Ir. Munawar, MT. ____
NIP:19600401 198803 1 00 1
Ir. Naniek Ratni JAR., M.kes.
NIP:19590729 198603 2 00 1
Penguji II
Ir. Tuhu Agung Rachmanto, MT.
NIP:19620501 198803 1 00 1
Mengetahui
Ketua Program Studi
Penguji III
Dr. Ir. Munawar, MT. ____
NIP:19600401 198803 1 00 1
Ir. Dewa Gede Okayadnya Wijaya, MT.
NIP:19571105 198503 1 00 1
Skripsi ini telah diterima sebagai salah satu persyaratan
Untuk memperoleh gelar sarjana (S1), tanggal :
Dekan Fakultas Teknik Sipil Dan Perencanaan
Stempel
Ir. Naniek Ratni JAR., M.kes.
NIP:19590729 198603 2 00 1
.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
CURRICULUM VITAE
(huruf arial Bold 14)
Penelit i
Nama Lengkap
: Fasich Hana Poetranto
NPM
: 0852010008
Tempat/ tanggal lahir
: Sidoarjo / 12 Maret 1991
Alamat
: Perum. Cipta Karya Jl. Cempaka
E.90 Bohar Taman Sidoarjo
Telp rumah
: 031-8532666
Nomor Hp.
: 085731203600
: fasichhana@gmail.com
Pendidik an
No.
Nama Univ / Sekolah
Jurusan
Tahun
Keterangan
1
FTSP UPN ”Veteran” Jatim
T. Lingkungan
2008
- 2012
Lulus
2
SMA WACHI D HASYI M 2
I PS
2005
- 2008
Lulus
3
SMP NEGERI 2 GEDANGAN
-
2002
- 2005
Lulus
4
MI . MA’ARI F BEBEKAN
-
1996
- 2002
Lulus
Tugas Ak adem ik
No.
Kegiatan
1
Kuliah Lapangan
2
Kunj. Pabrik
3
KKN
4
Kerja Praktek
5
PBPAB
6
SKRI PSI
Tempat/ Judul
Selesai tahun
PT. Multi Bintang Mojokerto, I PLD Sewon 2010
Bantu, Pt. Sritex Sukoharjo
PT. SI ER. Surabaya, PDAM Karang Pilang 2011
Surabaya,
Denpasar
Sewage
Drainage
Project. Denpasar Bali.
Kedungbogo, Jombang.
2012
Pengelolaan dan Pengolahan Limbah Cair Unit 2011
Produksi I I I PT. Petrokimia Gresik
Bangunan Pengeloaan Air Buangan I ndustri 2012
Urea
Limbah Kulit Jeruk Manis Sebagai Bahan Baku 2012
Pembuatan Bioetanol
Or ang Tua
Nama
: I mam Syafi’i
Alamat
: Perumahan Cipta Karya Jl. Cempaka E.90 Bohar, Taman
Telp
: 081252445579
Pekerjaan
: Wiraswasta
.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
KATA PENGANTAR
Atas berkat rahmat Allah SWT, akhirnya saya dapat meyelesaikan skripsi
saya yang berjudul “Limbah Kulit J eruk Manis Sebagai Bahan Baku
Pembuatan Bioetanol”.
Skripsi saya ini merupakan bagian dari syarat kelulusan dan syarat untuk
mendapatkan gelar S1 Teknik Lingkungan. Dengan adanya skripsi saya ini
diharapkan membawa manfaat yang besar baik bagi mahasiswa Teknik
Lingkungan UPN “Veteran” maupun bagi masyarakat umum.
Ucapan terima kasih yang sebesar – besarnya saya sampaikan kepada :
1. Ibu Ir. Naniek Ratni JAR., M.Kes. Selaku Dekan Fakultas Teknik Sipil
dan Perencanaan, UPN “ Veteran “ Jatim.
2. Bapak Dr. Ir. Munawar, MT. selaku Ketua Program Studi Teknik
Lingkungan UPN “Veteran” Jawa Timur.
3. Bapak Dr. Ir. Munawar, MT. selaku Dosen pembimbing skripsi saya
yang telah sabar membimbing. Terima kasih bapak atas segala
bimbingan dan bantuanya.
4. Ibu Ir. Naniek Ratni JAR., M.Kes, Bapak Ir. Tuhu Agung R., MT,
Bapak Ir. Dewa Gede Okayadnya Wijaya, MT. selaku dosen penguji
saya, terima kasih bapak atas saran, arahan, dan kritiknya sehingga
saya bisa menjadi lebih baik lagi.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
i
ii
Saya sadar bahwa skripsi saya ini masih jauh dari sempurna, untuk
itu segala saran dan kritik sangat saya harapkan demi sempurnanya skripsi
saya ini.
Akhirnya, semoga skripsi saya ini dapat bermanfaat bagi penyusun
dan terlebih bagi generasi Teknik Lingkungan, Fakultas Teknik Sipil dan
Perencanaan, UPN “ Veteran “ Jatim juga bagi masyarakat luas pada
umumnya.
Surabaya, Desember 2012
Fasich Hana Poetranto
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR
………………………………………………….i
DAFTAR ISI
…………………………………………………………iii
INTISARI
…………………………………………………………v
ABSTRAK
…………………………………………………………………vi
I
PENDAHULUAN
I.1 Latar Belakang
…………………………………………………1
I.2 Rumusan Masalah ..………………………………………………2
I.3 Tujuan Penelitian …………………………………………………2
I.3 Manfaat Penelitian .………………………………………………2
II
TINJ AUAN PUSTAKA
II.1 Kulit Jeruk Manis….…….…………………………………………3
II.2 Bioetanol
………………………………………………………4
II.3 Hidrolisis ……………....………………………………………...5
II.4 Fermentasi
II.5 Destilasi
…………..………………………………………….7
………………………………………………………...9
II.6 Landasan teori …………………………………………………...10
III
METODE PENELITIAN
III.1 Bahan Yang Digunakan ...............................................................9
III.2 Peralatan Penelitian .....................................................................9
III.3 Gambar alat ................................................................................10
III.4 Variabel
.....................................................................................11
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
iii
iv
III.5 Kerangka Penelitian ....................................................................12
III.6 Prosedur penelitian
…………………………………………....13
III.6.1 Persiapan Alat ………………………………………..13
III.6.2 Persiapan Bahan Baku ……………………………….13
III.6.3 Hidrolisis ……………………………………………..13
III.6.4 Fermentasi …………………………………………....14
III.6.5 Destilasi ………………………………………………14
IV
HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
IV.1 Hasil penelitian ..……………………………………………...15
IV.1.1 Analisa Bahan Baku ......................................………..15
IV.2 Hidrolisis ……………………………………………………...15
IV.3 Fermentasi .................................................................................17
IV.4 Destilasi
V
………………………………………………….…..19
KESIMPULAN DAN SARAN
V.1 Kesimpulan
V.2 Saran
...………………………………………………...20
………………………………………………………...20
DAFTAR PUSTAKA
...........................................................................21
LAMPIRAN A
.......................................................................................23
LAMPIRAN B
.......................................................................................26
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
LIMBAH KULIT J ERUK MANIS SEBAGAI BAHAN BAKU PEMBUATAN
BIOETANOL
INTISARI
Pada saat ini kulit jeruk manis masih belum mendapatkan penanganan yang
cukup berarti. Karena pada umumnya kulit jeruk manis dibiarkan dan dibuang begitu
saja di tempat sampah. Tetapi kulit jeruk yang mengandung selulosa ini dapat
digunakan sebagai bahan baku alternatif pembuatan bioetanol. Bioetanol adalah
etanol yang dibuat dari bahan organik. Kulit jeruk digunakan sebagai bahan baku
alternatif pembuatan etanol dengan menggunakan proses hidrolisis, fermentasi dan
distilasi. Pada proses hidrolisis diberikan variabel berat kulit jeruk 100,150,200 gram.
Hidrolisis menggunakan larutan asam HCl ini didapatkan kadar gula terbaik sebesar
1.458% dengan kulit jeruk sebanyak 200 gram. Larutan gula hasil hidrolisis ini
difermentasi dengan variabel lama waktu fermentasi 3,5,7, hari. Dari proses
fermentasi ini didapatkan kadar etanol yang tertinggi yaitu sebesar 0.195% pada hari
kelima dengan berat 200 gram kulit jeruk. Setelah itu etanol didistilasi pada suhu
70°C selama 1 jam dan didapatkan etanol dengan kadar tertinggi yaitu 0.054%.
menggunakan larutan fermentasi dengan kadar alkohol 0.195%.
Kata kunci : kulit jeruk manis, etanol, hidrolisis, fermentasi, destilasi
v
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
THE PRODUCING OF BIOETHANOL FROM ORANGE PEEL WASTE
ABSTRACT
At this time the sweet orange peel still not get the handling significantly.
Because sweet orange peels are generally ignored and thrown away in the trash. But
peel containing cellulose can be used as raw material for the manufacture of
bioethanol alternative. Bioethanol is ethanol made from organic materials. Sweet
orange peel is used as an alternative feedstock to manufacture ethanol using
hydrolysis, fermentation and distillation. In the process of hydrolysis given variable
100,150,200 gram heavy orange peel. Hydrolysis using HCl acid solution is best
obtained sugar levels by 1.458% to as much as 200 grams of orange peel. Solvent of
fermentable sugar from hydrolysis with variable length 3,5,7 fermentation time, days.
Is derived from the fermentation process of the highest levels of ethanol is equal to
0.195% on the fifth day with a weight of 200 grams orange peel. After that ethanol is
destilled at a temperature of 70°C for 1 hour and ethanol obtained with the highest
levels of 0.054% using fermentation of an alcoholic solvent of 0.195%.
Keywords : orange peel, ethanol, hydrolysis, fermentation, destillation
vi
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
BAB I
PENDAHULUAN
I.1
Latar belakang
Pada saat ini kulit jeruk manis masih belum mendapatkan
penanganan yang cukup berarti. Karena pada umumnya kulit jeruk manis
dibiarkan dan dibuang begitu saja di tempat sampah. Padahal kulit
jerukmanis
mengandung karbohidrat, selulosa, dan glukosa. Masalah
yang sering dihadapi pada saat ini adalah bagaimana penanganan sampah
yang menumpuk terutama sampah kulit jeruk.
Etanol dapat dihasilkan dari tanaman yang banyak mengandung
senyawa selulosa dengan menggunakan bantuan aktifitas mikroba.
Penggunaan etanol sebagai campuran bahan bakar merupakan salah satu
pemecahan masalah energi pada saat ini. Karena kita ketahui pemakaian
bahan bakar dari tahun ke tahun semakin meningkat. Sedangkan sumber
energi bahan bakar yang dipakai semakin menipis, sehingga diperlukan
alternatif lain dalam mencari sumber bahan bakar yang baru.
Pada penelitian ini dipilih kulit jeruk sebagai bahan baku karena
kandungan selulosanya cukup tinggi. Untuk mendapatkan etanol selulosa
dari kulit jeruk tersebut di hidrolisis terlebih dahulu menggunakan larutan
asam (HCl) sehingga didapatkan glukosa. Kemudian difermentasi menjadi
etanol. Pemanfaatan kulit jeruk menjadi bahan baku bioetanol masih
jarang dilakukan sehingga akan memberikan nilai tambah pada kulit jeruk.
1
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
2
I.2
Rumusan masalah
Sulitnya penanganan sampah yang menumpuk pada saat ini terutama
pada sampah kulit jeruk.
I.3
Tujuan
Mendapatkan
kadar
bioetanol
yang
terbaik
dengan
proses
pembuatanya menggunakan bahan baku kulit jeruk.
I.4
Manfaat
Menaikkan nilai tambah limbah kulit jeruk menjadi bahan yang
bernilai dengan penggunaanya sebagai bahan baku alternatif pembuatan
bioetanol.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
BAB II
TINJ AUAN PUSTAKA
II.1
Kulit jeruk
Bahan baku yang digunakan dalam penelitian ini adalah kulit jeruk manis,
karena menurut hasil analisa bahwa di dalam kulit jeruk manis terdapat
kandungan selulosa. Ternyata selulosa dalam kulit jeruk dapat dijadikan etanol
dengan proses hidrolisa menggunakan larutan asam terlebih dahulu. Adapun
karakteristik kulit jeruk manis antara lain :
1. Permukaan luar berwarna cokelat agak kekuning-kuningan sampai cokelat
jingga.
2. Tebalnya lebih dari 3mm, keras dan rapuh.
3. Terdapat sedikit jaringan bunga karang, apabila kulit ini dipatahkan akan
tampak jelas rongga-rongga minyak atsirinya yang bergaris tengah sekitar
1mm. (Kartasapoetra. 2001 : 80)
Kandungan gula, karbohidrat, dan selulosa kulit jeruk manis adalah :
Gula
: 0,04 %
Karbohidrat : 4,978 %
Selulosa
(Lab. Instrument UPN Surabaya)
(Lab. Instrument UPN Surabaya)
: 11,522 % (Lab. Instrument UPN Surabaya)
3
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
4
II.2
Bioetanol
Etanol merupakan cairan hasil proses fermentasi gula dari sumber
karbohidrat (pati) menggunakan bantuan mikroorganisme. Etanol dapat dibuat
dari berbagai bahan hasil pertanian yang mengandung gula seperti tebu, bahan
yang mengandung karbohidrat seperti ubi kayu dan sagu, dan bahan yang
mengandung selulosa (Hil, et.al. 2006). Etanol yang berasal dari bahan organik
disebut bioetanol. Bioetanol (C2H5OH) mempunyai sifat-sifat sebagai berikut :
1. Cairan tidak berwarna.
2. Bau yang khas.
3. Mudah larut dalam air.
4. Mudah menguap
5. Titik didih 78° C.
6. Mudah terbakar dengan nyala api berwarna biru.
(Rama P, 2007)
Secara umum etanol adalah alkohol yang dipergunakan dalam kehidupan
sehari-hari. Bahan ini banyak dipakai sebagai pelarut dalam dunia farmasi dan
industri makanan dan minuman, sebagai pelarut zat organik maupun anorganik,
sebagai bahan dasar industri asam cuka, spiritus, antiseptik, dan dapat digunakan
sebagai campuran bahan bakar.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
5
II.3
Hidrolisis
Hidrolisis adalah suatu proses antara reaktan dengan air agar suatu
senyawa pecah terurai. Hidrolisis juga merupakan reaksi kimia antara air dengan
suatu zat lain yang menghasilkan suatu zat baru atau lebih dan juga dekomposisi
suatu larutan dengan menggunakan air. Proses ini melibatkan pengionan molekul
air ataupun peruraian senyawa yang lain (Pudjaatmaka dan Qodratillah, 2002).
Karena reaksi antara selulosa dengan air berlangsung sangat lambat, maka
untuk mempercepat reaksinya diperlukan penambahan katalisator. Penambahan
katalisator ini berfungsi untuk memperbesar keaktifan air, sehingga reaksi
hidrolisis tersebut berjalan lebih cepat. Untuk katalisator yang sering digunakan
adalah asam sulfat (H2SO4) dan HCl. Dalam penelitian ini katalisator asam yang
digunakan adalah HCl.
Jenis hidrolisis ada 3 macam :
1. Hidrolisis dengan air murni.
Pada proses ini hanya melibatkan air saja. Proses ini tidak dapat
menghidrolisis secara efektif karena reaksi berjalan lambat. Hidrolisis murni
ini biasanya hanya untuk senyawa yang sangat reaktif dan reaksinya dapat
dipercepat dengan memakai larutan asam.
2. Hidrolisis dengan larutan asam.
Pada prosesnya menggunakan larutan asam sebagai katalis. Larutan asam
yang digunakan bisa encer atau pekat. Larutan asam yang umumnya
digunakan dalam proses ini adalah H2SO4 atau HCl.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
6
3. Hidrolisis dengan larutan basa.
Hidrolisis larutan basa menggunakan larutan basa encer maupun pekat sebagai
katalis. Larutan basa yang biasa digunakan adalah NaOH. Selain berfungsi
sebagai katalis, larutan basa pada proses hidrolisis berfungsi untuk mengikat
asam.
Faktor-faktor yang mempengaruhi proses hidrolisis :
1. Jumlah kandungan selulosa bahan baku.
Jumlah kandungan selulosa pada bahan baku sangat berpengaruh terhadap
hasil hidrolisis asam, dimana bila kandungan selulosa sedikit maka jumlah
gula yang dihasilkan juga sedikit dan sebaliknya bila kandungan suspensi
terlalu tinggi mengakibatkan kekentalan campuran akan meningkat, sehingga
tumbukkan antara molekul selulosa dan molekul asam semakin berkurang
dengan demikian kecepatan reaksi pembentukan gula semakin berkurang pula.
2. Katalisator yang digunakan.
Karena reaksi antara selulosa dengan air berlangsung sangat lambat, maka
untuk mempercepat reaksinya diperlukan penambahan katalisator. Katalisator
yang umumnya digunakan yaitu berupa asam seperti H2SO4 dan HCl.
Penggunaan katalisator dengan konsentrasi kecil lebih disukai karena akan
memudahkan pencampuran sehingga reaksi dapat berjalan merata dan efektif.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
7
II.4
Fer mentasi
Fermentasi merupakan proses mikrobiologi yang dikendalikan oleh
manusia untuk memperoleh produk yang berguna, dimana terjadi pemecahan
karbohidrat dan asam amino secara anaerob. Peruraian dari kompleks menjadi
sederhana dengan bantuan mikroorganisme sehingga menghasilkan energi (Perry,
1999).
Fermentasi dapat diartikan juga sebagai perubahan gradual oleh enzim
beberapa bakteri, khamir dan jamur. Contoh perubahan kimia dari fermentasi
meliputi pengasaman susu, dekomposisi pati dan gula menjadi alkohol dan
karbondioksida, serta oksidasi senyawa nitrogen organik (Hidayat, dkk, 2006).
Etanol adalah bentuk alami yang dihasilkan dari proses fermentasi yang
banyak ditemukan dalam produk bir dan anggur. Dalam penelitian ini
menggunakan ragi (yeast) untuk proses fermentasi.
Faktor-faktor yang mempengaruhi proses fermentasi :
1. pH fermentasi.
pH yang baik untuk fermentasi adalah 4-5. pH ini adalah pH yang disenangi
oleh bakteri dalam ragi karena pada pH ini bakteri saccharomyces cereviseae
dapat bermetabolisme dengan baik.
2. Suhu.
Suhu yang baik untuk proses fermentasi antara 20-30°C. Dalam kondisi suhu
seperti itu maka kehilangan etanol yang terbawa oleh gas CO2 akan lebih
sedikit.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
8
3. Waktu fermentasi.
Waktu yang diperlukan untuk fermentasi tergantung pada temperatur dan
konsentrasi gula. Umumnya waktu yang diperlukan antara 3-7 hari.
4. Konsentrasi gula.
Kandungan gula akan sangat mempengaruhi proses fermentasi. Karena gula
disini selain berperan sebagai zat penghasil etanol yang lebih tinggi gula juga
digunakan oleh bakteri untuk makanan agar bertahan hidup.
5. Nutrisi.
Pada proses fermentasi, mikroorganisme sangat memerlukan nutrisi agar dapat
diperoleh hasil fermentasi yang lebih baik. Nutrisi yang tepat untuk menyuplai
mikroorganisme adalah penambahan NH3, pepton, dan urea. Dengan adanya
nutrisi tersebut maka bakteri mendapat asupan makanan yang cukup sehingga
bias bermetabolisme dan proses fermentasi dapat berjalan secara optimal.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
9
II.5
Destilasi
Destilasi adalah suatu proses penguapan dan pengembunan kembali, yaitu
untuk memisahkan campuran dua atau lebih zat cair ke dalam fraksi-fraksinya
berdasarkan perbedaan titik didihnya. Dengan kata lain destilasi juga merupakan
pemanasan yang memisahkan etanol dan beberapa komponen cair lain dari
substrat fermentasi sehingga diperoleh kadar etanol yang lebih tinggi.
Tujuan proses destilasi adalah untuk memisahkan etanol dengan air. Titik
didih etanol adalah 78°C, dan titik didih air adalah 100°C (Musanif, 2008). Titik
didih dapat didefinisikan sebagai suhu pada tekanan atmosfer atau pada tekanan
tertentu lainnya, dimana cairan akan berubah menjadi uap atau suhu pada saat
tekanan uap dari cairan tersebut sama dengan tekanan gas atau uap yang berada
disekitarnya. Suhu cairan yang mendidih merupakan titik didih cairan tersebut
pada tekanan atmosfer yang digunakan. Beberapa bahan organik tidak dapat
didestilasi secara memuaskan pada tekanan atmosfer, sebab akan mengalami
penguraian atau dekomposisi sempurna sebelum titik didih normal tercapai.
Gambar 2.1 Rangkaian alat distilasi
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
10
II.6
Landasan teori
Teori yang melandasi penelitian ini didasari atas metode pembuatan etanol
menggunakan proses hidrolisis dan fermentasi kemudian dilanjutkan dengan
destilasi. Berdasarkan prinsip di atas tahapan yang dilakukan untuk pembuatan
etanol adalah proses hidrolisis selulosa kulit jeruk menggunakan larutan HCl.
Larutan asam HCl berfungsi sebagai katalisator karena proses hidrolisis apabila
hanya menggunakan air saja maka kecepatan reaksinya akan berlangsung sangat
lambat. Maka untuk memperbesar kecepatan reaksinya diperlukan penambahan
katalisator. Faktor-faktor yang mempengaruhi proses hidrolisis :
1. Jumlah kandungan selulosa bahan baku.
2. Suhu dan waktu.
3. Katalisator yang digunakan.
Setelah kulit jeruk dihidrolisis maka akan didapat kandungan gula pada
larutan hidrolisis. Kemudian larutan hasil hidrolisis difermentasi menggunakan
ragi tape dan menentukan kondisi variabel yang dijalankan dalam proses
fermentasi. Faktor-faktor yang mempengaruhi fermentasi adalah :
1. pH fermentasi.
2. Suhu.
3. Waktu fermentasi.
4. Konsentrasi gula.
Dalam proses fermentasi akan dihasilkan etanol. Etanol ini kemudian
didestilasi untuk memisahkan antara campuran air dengan etanolnya.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
BAB III
METODE PENELITIAN
III. 1.
Bahan Yang Digunakan
1. Kulit jeruk manis
2. Larutan HCl pekat 30%
3. Ragi tape
4. Aquadest
III. 2.
Peralatan Penelitian
1. Beaker glass
2. Erlenmeyer
3. Botol fermentasi
4. Labu distilasi
5. Kondensor
6. Termometer
7. Magnetic stirer
8. Pompa
9
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
10
III.3. Gambar alat
Filtrat Hidrolisa
Aquadest
Ragi
HCl
Hidrolisis
Fermentasi
Bahan Baku Kulit Jeruk
Botol Ditutup Rapat
Destilasi
Gambar 3.1 : Rangkaian Alat Proses Pembuatan Bioetanol
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
11
III.4.
Variabel
Adapun variabel yang digunakan dalam penelitian ini yaitu :
1. Variabel berubah
a. Waktu fermentasi
: 3, 5, 7 hari
b. berat bahan baku
: 100, 150, 200 (gram)
2. Variabel tetap
a. Volume aquadest
: 500 ml
b. Volume HCl pekat 30%
: 100 ml
c. Ph
: 4,5
d. Waktu hidrolisis
: 1 jam
e. Temperatur hidrolisis
: 100°C
f. Tekanan hidrolisis
: > 1 atmosfer
f. Suhu kamar
: 30°C
g. Waktu distilasi
: 30 menit
h. Temperatur distilasi
: 70°C
3. Parameter yang diamati
a. Kadar gula
b. Kadar etanol
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
12
III.5. Kerangka penelitian
Kulit Jeruk
Manis
Waktu hidrolisis
1 jam
Diblender
Kemudian
dikeringkan
----------
Larutan HCl
dan Aquadest
Hidrolisis
(diaduk hingga rata)
Larutan hidrolisa
Waktu fermentasi
3, 5, 7 (hari)
----------
-----------
uji gula
-----------
uji etanol
------------
uji etanol
Fermentasi
(Ph 4,5)
Larutan fermentasi
Distilasi
Etanol
Gambar 3.2 : Bagan kerangka penelitian
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
13
III.6.
Prosedur penelitian
III.6.1. Per siapan alat
Alat-alat yang akan digunakan seperti beaker glass, erlenmeyer dan botolbotol untuk proses fermentasi harus dibersihkan terlebih dahulu.
III.6.2. Per siapan bahan baku
Kulit jeruk terlebih dahulu diblender sampai menjadi bubur kemudian
dikeringkan. Setelah kering diblender lagi supaya lebih halus dan menjadi
tepung.
III.6.3. Hidrolisis
1. Menimbang tepung kulit jeruk seberat variabel yang dijalankan (100,
150, 200 gram).
2. Memasukkan tepung kulit jeruk ke dalam autoclave kemudian
ditambahkan aquadest sebanyak 500 ml dan larutan HCl sebanyak
100 ml.
3. Atur temperatur hidrolisis sesuai dengan variabel yaitu dengan
temperatur 100°C dengan tekanan > 1 atmosfer selama 1 jam.
3. Menyaring larutan tersebut dan mengambil filtratnya.
4. Menganalisa kadar gula pada filtrat hasil hidrolisa. Kadar gula yang
diketahui ini dijadikan sebagai kadar gula sebelum difermentasi.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
14
III.6.4. Fer mentasi
1. Mempersiapkan larutan hasil hidrolisis yang akan difermentasi dengan
pH yang ditetapkan (4,5).
2. Memasukkan ragi ke dalam tiap larutan tersebut sebanyak 0,2 gram.
3.
Memindahkan larutan tersebut ke dalam botol dan menutup rapat
dalam kondisi anaerobik.
3. Mengamati selama 3-7 hari.
4. Menganalisa kadar etanol.
III.6.5. Distilasi
Larutan hasil dari fermentasi kemudian dimasukkan ke dalam labu
distilasi. Proses ini dijalankan pada suhu 70°C selama 30 menit.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
BAB IV
HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
IV.1. Hasil Penelitian
IV.1.1. Analisa bahan baku (kulit jeruk manis)
Kulit jeruk manis dianalisa terlebih dahulu kandungan di dalamnya
sebelum dilakukan penelitian. Hasil analisa kandungan dalam kulit jeruk
manis sebagai berikut :
Tabel IV.1. Kandungan kulit jeruk manis
No.
Sampel
Parameter
Hasil uji
1
Kulit jeruk manis
Gula
0.041%
2
Kulit jeruk manis
Karbohidrat
4.979%
3
Kulit jeruk manis
Selulosa
11.522%
(Lab. Instrument UPN, Surabaya)
IV.2. Hidrolisis
Setelah didapat hasil analisa kadar gula awal, selanjutnya dilakukan proses
hidrolisis menggunakan larutan asam HCL dengan konsentrasi 30%
selama 1 jam untuk mengubah selulosa yang terkandung dalam kulit jeruk
manis menjadi gula dan kemudian dianalisa. Hasil analisa yang didapat
untuk kadar gula setelah proses hidrolisis adalah sebagai berikut :
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan
15 sumber.
16
Gambar IV.1. J umlah kadar gula yang terbentuk setelah proses hidrolisis
Dari hasil di atas dapat dilihat bahwa kadar gula yang didapatkan dari proses
hidrolisis menggunakan larutan asam HCl cenderung meningkat seiring
dengan bertambahnya berat tepung kulit jeruk manis. Hal ini memungkinkan
apabila semakin banyak volume bahan baku maka kadar gula yang dihasilkan
juga akan semakin bertambah. Kadar gula penting karena nanti akan
dikonversi oleh bakteri menjadi etanol. Kadar gula terbaik yang diperoleh
dalam proses hidrolisis ini adalah 1.458% dengan berat tepung kulit jeruk
manis 200 gram. Kemudian larutan hidrolisis ini akan difermentasi dengan
memasukkan ragi tape dan dimasukkan ke dalam botol fermentasi setelah itu
ditutup rapat dalam kondisi anaerobik. Kemudian diamati 3-7 hari sesuai
dengan variabel yang dijalankan.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
17
IV.3.. Fer mentasi
Gambar IV.2. J umlah kadar etanol yang terbentuk dari proses
fer mentasi dengan berat bahan baku 100 gram
Gambar IV.3. J umlah kadar etanol yang terbentuk dari proses
fer mentasi dengan berat bahan baku 150 gram
Gambar IV.4. J umlah kadar etanol yang terbentuk dari proses
fer mentasi dengan berat bahan baku 200 gram
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
18
Setelah fermentasi dilakukan selama 7 hari dan selama proses fermentasi
berjalan, dilakukan pengambilan sampel pada hari ke-3, ke-5, dan ke-7 lalu
kemudian dianalisa. Pada gambar grafik di atas perbedaan waktu fermentasi yang
digunakan tidak menunjukkan bahwa semakin lama waktu fermentasi maka
semakin tinggi pula kadar etanol yang dihasilkan.
Dari hasil analisa diatas terdapat penurunan kadar etanol. Hal ini
disebabkan karena jumlah nutrisi yang semakin berkurang bahkan habis,
sedangkan jumlah mirobanya terus bertambah pada saat proses fermentasi.
Pertumbuhan mikroba ini tidak diimbangi dengan ketersediaan nutrisi seperti
kadar gula dan tidak adanya urea sebagai makanan bakteri. Sehingga bakteri
lebih banyak menggunakan nutrisi tersebut untuk bertahan hidup daripada
mengubah gula menjadi etanol. Bakteri yang tidak mendapat cukup makanan ini
akhirnya mati sehingga proses fermentasi tidak berjalan optimal.
Setelah proses fermentasi larutan hasil fermentasi terbaik pada hari ke-3
yaitu sebesar 0.175% dengan berat tepung kulit jeruk 200 gram, pada hari ke-5
yaitu sebesar 0.195% dengan berat tepung kulit jeruk 200 gram, pada hari ke-7
yaitu sebesar 0.154% dengan berat tepung kulit jeruk 200 gram ini kemudian
didestilasi untuk mengetahui tingkat kemurnian kadar etanol. Destilasi dilakukan
sesuai dengan variabel yang dijalankan, yaitu selama 30 menit dengan suhu 70°C.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
19
IV.4. Destilasi
Gambar IV.5. Kadar etanol setelah proses destilasi
Dari gambar grafik IV.4 di atas didapatkan kadar alkohol terbaik setelah destilasi
adalah 0.054% dari larutan fermentasi dengan kadar etanol 0.195%. Dalam ini
bisa didapat kadar etanol yang lebih tinggi bila dengan menggunakan cara
distilasi yang lebih baik. Pada saat proses distilasi air masih belum
terpisah sempurna dengan etanol karena ketidak stabilan suhu pada saat
prosesnya. Dengan masih bercampurnya air dengan etanol maka kadar etanol
yang didapat juga sedikit. Proses destilasi sangat sensitif terhadap suhu
sehingga pada saat proses suhu destilasi harus benar-benar diperhatikan agar
didapatkan kadar etanol yang semurni mungkin. Penurunan kadar etanol juga
disebabkan oleh pengambilan etanol yang secara manual yaitu menggunakan
tabung erlenmeyer sebagai penampung etanolnya. Karena sifat etanol yang mudah
menguap maka pada saat pengambilan etanol kondisi tempat penampung harus
benar-benar tertutup rapat agar etanol tidak mudah menguap.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
V.1.
Kesimpulan
Dari hasil pembahasan dan pengamatan dapat diperoleh kesimpulan sebagai
berikut :
1. Etanol yang terbaik diperoleh pada proses fermentasi hari kelima dengan berat
bahan baku 200 gram dan menghasilkan etanol dengan kadar 0.195%.
2. Dalam proses hidrolisis kadar gula terbaik yang dihasilkan adalah 1.458% dengan
berat bahan baku sebesar 200 gram.
3. Pada proses fermentasi kondisi terbaik untuk menghasilkan etanol yaitu dari
larutan hidrolisis dengan berat bahan baku 200 gram yang menghasilkan kadar
etanol 0.195% di hari ke 5 fermentasi.
4. Untuk meningkatkan kadar etanol dilakukan proses destilasi dan didapat kadar
etanol terbaik yaitu sebesar 0.054% dari larutan hasil fermentasi dengan kadar
etanol 0.195%. Proses destilasi ini dijalankan selama 30 menit pada suhu 70°C.
5. Kemungkinan kulit jeruk manis berpotensi sebagai bahan baku alternatif
pembuatan bioetanol
V.2.
Saran
1. Pada penelitian ini kadar gula yang dihasilkan sudah maksimal, tetapi kadar
etanol yang dihasilkan belum maksimal karena kurangnya alat yang memadai.
Diharapkan untuk penelitian selanjutnya menggunakan alat yang standar sehingga
didapat kadar etanol yang lebih tinggi.
2. Diharapkan penelitian ini dapat dikembangkan dengan mencoba untuk
menggunakan variasi berat ragi dan waktu fermentasi yang lebih lama.
20
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
DAFTAR PUSTAKA
Endah, R D, Dkk., 2007, “ Pengaruh Kondisi Fermentasi Terhadap Yield Etanol
Pada Pembuatan Bioetanol Dari Pati Garut “, Program Studi Teknik
Kimia, UNS.
Hidayat, Dkk. 2006 dalam Wiratmadja Gede, Dkk. 2011 “ Pembuatan Etanol
Dengan Memanfaatkan Limbah Rumput Laut “, Universitas Udayana,
Jimbaran Bali.
Hill, et.al. 2006 dalam Widyastuti., 2008, “ Pembuatan Bioetanol Dari Limbah
Buah Pisang Dengan Proses Hidrolisis dan Fermentasi “, Progam studi
Teknik Kimia Universitas Setia Budi, Surakarta.
Kartasapoetra, 2001 dalam Switaning Resti, Dkk. 2010, “ Ekstraksi Minyak Atsiri
Dari Limbah Kulit Jeruk Manis Sebagai Campuran Minyak Goreng Untuk
Penambah Aroma Jeruk “, Universitas Negeri Malang.
Rama P, 2007 dalam Kurniawan Ari, Dkk. 2011 “ Pembuatan Bioetanol Dari
Sampah Pasar Melalui Proses Hidrolisis dan Fermentasi “, Program Studi
Teknik Lingkungan, ITS, Surabaya.
Perry, 1999 dalam Wiratmadja Gede, Dkk. 2011 “ Pembuatan Etanol Dengan
Memanfaatkan Limbah Rumput Laut “, Universitas Udayana, Jimbaran
Bali.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
21
22
Prasetyo Ari, Dkk., 2009, “ Pembuatan Etanol Dari Sampah Pasar Melalui Proses
Hidrolisis Asam dan Fermentasi “, Program Studi Teknik Lingkungan,
ITS, Surabaya.
Pudjaatmaka, Dkk. 2002 dalam Retno Dyah, Dkk. 2011, “ Pembuatan Bioetanol
Dari Kulit Pisang “, Program studi Teknik Kimia, UPN, Yogyakarta.
Sunardi., 2010, ” Pengaruh Waktu Fermentasi Terhadap Kadar Etanol Pada
Pembuatan Bioetanol Dari Ampas Tahu ”, Progam studi Analis Kimia,
Universitas Setia Budi, Surakarta.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.