Hidrolisis Biji Sorgum Menjadi Bioetanol. Menggunakan NaOH Papain Dengan Metode Sakarifikasi Disusun dan Fermentasi Oleh : Simultan

Transkripsi

1 HIDROLISIS BIJI SORGUM MENJADI BIOETANOL MENGGUNAKAN NaOH PAPAIN DENGAN METODE SAKARIFIKASI DAN FERMENTASI Hidrolisis Biji Sorgum Menjadi Bioetanol SIMULTAN Menggunakan NaOH Papain Dengan Metode Sakarifikasi Disusun dan Fermentasi Oleh : Simultan Dini Anggriani Erika Ariane Susilo Dosen Pembimbing : Prof.Dr.Ir.Nonot Soewarno,M.Eng LABORATORIUM PROSES PEMISAHAN JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER 1

2 Latar Belakang Latar Belakang DUNIA INDUSTRI SORGUM KENDALA Viskositas gelatinisasi > 2000 cp Protein Body 2

3 PERUMUSAN MASALAH : Adapun permasalahan dari penelitian ini diantaranya : 1. Adanya protein body yang menyelimuti biji sorgum dapat menghambat proses hidrolisis. 2. Konsentrasi NaOH dan papain yang digunakan untuk memecah protein body. 3. Viskositas gelatinisasi saat proses liquifikasi yang melebihi 2000 cp menjadi masalah di dunia industri pembuatan bioetanol

4 Tujuan Penelitian 1. Mengetahui pengaruh penambahan NaOH dan papain terhadap hidrolisis biji sorgum. 2. Mendapatkan viskositas gelatinisasi yang dapat diterapkan di dunia industri pembuatan etanol.

5 Manfaat Penelitian : 1. Memberikan solusi energi alternatif yakni etanol dari biji sorgum dengan proses pretreatment NaOH dengan penambahan papain. 2. Meningkatkan pendapatan masyarakat dalam menambah nilai jual dari sorgum dan tepung getah pepaya yang mengandung papain.

6 Penelitian ini dilakukan dalam skala laboratorium di Balai Besar Teknologi Pati BPPT Lampung Jenis sorgum yang digunakan berupa varietas lokal (Hermada) Proses Pembuatan etanol dilakukan pada jar fermentor 2 L

7 Biji Sorgum Dapat ditanam pada lahan subur maupun lahan marjinal. Tahan terhadap kekeringan Kebutuhan benih hanya 4,5 5 kg/ha Dapat dipanen 2-3 kali dalam waktu 1 tahun

8 LIQUIFIKASI Menggunakan enzim alpha amylase Reaksi yang terjadi : (C6H10O5)100n (Pati) 100(C6H10O5)n (Dekstrin) 2(C6H10O5)n + nh2o n(c12h22o11) (Dekstrin) (Maltosa)

9 SAKARIFIKASI Memecah Molekul Dekstrin menjadi Glukosa Menggunakan enzim glucoamylase Reaksi yang terjadi : 2(C 6 H 10 O 5 ) 100n + 100nH 2 O 100n(C 12 H 22 O 11 ) (Pati) (Maltosa) (C 6 H 10 O 5 )n + nh 2 O n(c 6 H 12 O 6 ) (Dekstrin) (Glukosa) C 12 H 22 O 11 + H 2 O 2C 6 H 12 O 6 (Maltosa) (Glukosa)

10 FERMENTASI Konversi glukosa etanol dan CO 2 Reaksi yang terjadi : C 6 H 12 O 6 2C 2 H 5 OH + 2CO 2 + produk samping (Glukosa) (Etanol)

11 BAHAN BAKU Biji Sorgum varietas Hermada Air Enzim α-amylase (Liquozyme) dan glucoamylase (Dextrozyme) Kultur aktif Saccharomyces cerevisiae Hakken I NaOH Enzim papain dalam bentuk tepung getah pepaya Larutan HCl Molasses Ammonium Sulfat (NH 4 ) 2 SO 4

12 VARIABEL PENELITIAN Konsentrasi NaOH Konsentrasi papain : 0,05 %, 0,1 %, 0,15 % w/v : 0,05 %, 0,15 %, 0,25 % w/v

13 PERALATAN FERMENTASI Tempat Pemasukan Bahan Penelitian Agitator Rotameter Udara Bukaan Pengambilan Sample Jar Fermentor Jacket Jar Fermentor Valve Pengeluaran Air Skema Jar Fermentor

14 METODOLOGI PERCOBAAN Persiapan Bahan Baku Biji sorgum digiling diayak (20 mesh) Moisture, TS Pre-treatment Konsentrasi NaOH dan papain sesuai variabel µ, ph, TS, RS Liquifikasi Suhu C, Waktu 2 jam ph Enzym α-amilase, HCl µ, ph, TS, RS

15 HASIL PENELITIAN ,05% NaOH 10 9 RS [%w/v] Jam ke- Proses -9,5 Pretreatment -7 Liquifikasi -5 Sakarifikasi 0 Fermentasi Etanol [%v/v] , Waktu [jam] Gambar pengaruh pretreatment menggunakan NaOH 0,05% dan papain 0,05%, 0,15%, dan 0,25% terhadap RS dan konsentrasi etanol

16 ,1% NaOH RS [%w/v] Waktu [jam] Jam ke- Proses -9,5 Pretreatment -7 Liquifikasi -5 Sakarifikasi 0 Fermentasi Etanol [%v/v] , Gambar pengaruh Pretreatment Menggunakan NaOH 0,1% dan papain 0,05%, o,15%, dan 0,25% terhadap RS dan konsentrasi etanol

17 ,15% NaOH RS [%w/v] Jam ke- Proses -9,5 Pretreatment -7 Liquifikasi -5 Sakarifikasi 0 Fermentasi Etanol [% /v] , Waktu [jam] Gambar pengaruh petreatment menggunakan NaOH 0,15% dan papain 0,05%, 0,15%, dan 0,25% terhadap RS dan konsentrasi etanol

18 KESIMPULAN Berdasarkan data penelitian yang diperoleh, dapat disimpulkan halhal berikut : 1.Penggunaan NaOH dan papain meningkatkan nilai Dextrose Equivelent (DE) pada akhir proses sakarifikasi sebesar dua kali lipat dibanding dengan perlakuan tanpa menggunakan NaOH dan papain pada hidrolisis biji sorgum yakni 58,76%. 2.Viskositas gelatinisasi pada hidrolisis biji sorgum pada variabel konsentrasi NaOH 0,1% w/v dan 0,15% w/v dengan konsentrasi papain masing-masing 0,05%, 0,15%, dan 0,25% w/v tidak menimbulkan masalah pada industri etanol karena viskositas gelatinisasi yang dihasilkan berkisar antara cp (<2000 cp).