PENGARUH LAMA HIDROLISIS SELULOSA TONGKOL JAGUNG (Zea mays) DENGAN HCl 1% TERHADAP KADAR GLUKOSA UNTUK PEMBUATAN BIOETANOL SKRIPSI

Transkripsi

1 1 PENGARUH LAMA HIDROLISIS SELULOSA TONGKOL JAGUNG (Zea mays) DENGAN HCl 1% TERHADAP KADAR GLUKOSA UNTUK PEMBUATAN BIOETANOL SKRIPSI ADYTIA ANGGARA PUTRA DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN

2 2 PENGARUH LAMA HIDROLISIS SELULOSA TONGKOL JAGUNG (Zea mays) DENGAN HCl 1% TERHADAP KADAR GLUKOSA UNTUK PEMBUATAN BIOETANOL SKRIPSI Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains ADYTIA ANGGARA PUTRA DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN

3 3 PERSETUJUAN Judul : PENGARUH LAMA HIDROLISIS SELULOSA TONGKOL JAGUNG (Zea mays) DENGAN HCl 1% TERHADAP KADAR GLUKOSA UNTUK PEMBUATAN BIOETANOL Nama : ADYTIA ANGGARA PUTRA Nomor Induk Mahasiswa : Program Studi : SARJANA (S1) KIMIA Departement Fakultas : KIMIA : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM (FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA Disetujui di Medan, Juni 2016 Komisi Pembimbing Pembimbing 2 Pembimbing 1 Dra. Emma Zaidar, M.Si NIP : Dr. Rumondang Bulan, MS NIP : Diketahui/Disetujui Oleh Departemen Kimia FMIPA USU Ketua, Dr. Rumondang Bulan, MS NIP : iii 3

4 4 PERNYATAAN PENGARUH LAMA HIDROLISIS SELULOSA TONGKOL JAGUNG (Zea mays) DENGAN HCl 1% TERHADAP KADAR GLUKOSA UNTUK PEMBUATAN BIOETANOL SKRIPSI Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya. Medan, Juni 2016 ADYTIA ANGGARA PUTRA iv 4

5 5 PENGHARGAAN Bismillahirrohmaanirrohim.. Alhamdulillah, segala Puji dan Syukur Penulis ucapkan atas kehadirat Allah SWT yang telah memberikan Rahmat dan karunia-nya sehingga Penulis dapat menyelesaikan skripsi ini. Dalam hal ini penulis ucapkan terima kasih dan penghargaan kepada kedua orangtua tercinta, ayahanda Junaedi dan Ibunda Heru Sunarni yang dengan doa, semangat dan dukungannya yang sangat besar serta selalu mendampingi penulis demi terselesaikannya skripsi ini. Terima kasih kepada kakak saya tercinta Siska Anggraeni dan adek tercinta Muhammad Rafif akmal yang telah memberikan semangat serta membantu penulis dalam menyelesaikan skripsi ini. Terima kasih kepada ibu Dr. Rumondang Bulan, MS selaku dosen pembimbing I dan Ketua Departemen Kimia dan Ibu Dra. Emma Zaidar, M.Si selaku Dosen pembimbing II, yang telah dengan sabar membantu, mengarahkan dan membimbing Penulis dalam mengerjakan penelitian dan menyelesaikan skripsi ini. Terima kasih kepada Bapak Dr. Darwin Yunus Nasution, M.S selaku koordinator kimia ekstensi, dan seluruh staf Dosen pengajar Jurusan Kimia FMIPA USU yang telah banyak memberikan ilmu yang bermanfaat bagi penulis. Terima kasih kepada sahabat-sahabat penulis jurusan ekstensi kimia FMIPA USU angkatan 2014 atas bantuan dan motivasi yang diberikan dan atas kebersamaannya selama ini. Terima kasih kepada rekan-rekan di Laboratorium Biokimia FMIPA USU yang banyak membantu dan juga terima kasih kepada semua pihak yang tak bisa disebutkan satu-persatu disini yang telah banyak membantu, mendoakan dan menyemangati penulis dalam menyelesaikan skripsi ini. Akhirnya Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu Penulis mengharapkan saran dan masukan yang bersifat membangun dari semua pihak demi terciptanya kesempurnaan dari skripsi ini, dan semoga Allah SWT membalas semua kebaikan kita dan memberikan kebahagian bagi kita semua. Amin. Medan, Juni 2016 Penulis v 5

6 6 ABSTRAK Telah dilakukan penelitian tentang pengaruh lama hidrolisis terhadap kadar bioetanol dari glukosa hasil hidrolisis selulosa tongkol jagung dengan HCl 1%. Isolasi selulosa dari tongkol jagung dengan berat yang diperoleh 18,31 g. Selulosa yang diperoleh dihidrolisis dengan HCl 1% dengan variasi lama hidrolisis 90, 120, dan 150 menit untuk menghasilkan glukosa yang dianalisa dengan metode Luff-Schoorl. Kadar glukosa yang diperoleh 7.37%, 9.2% dan 6.64%. Dari hasil penelitian didapatkan bahwa yield bioetanol tertinggi diperoleh pada hidrolisis 120 menit dengan berat ragi roti 7 g dan lama fermentasi 6 hari sebesar 8,2%. Analisis kemurnian bioetanol menggunakan kromatografi gas dengan hasil kemurnian 99,53%. Kata kunci: tongkol jagung, selulosa, hidrolisis, glukosa, dan bioetanol vi 6

7 7 THE EFFECT OF TIME CELLULOSE CORN COB (Zea mays) HYDROLYSIS WITH HCl 1% ON GLUCOSE LEVELS TO MAKE BIOETHANOL ABSTRACT Have been done research about influence of hydrolysis time on bioethanol of hydrolysis glucose from cellulose corn cobs by HCl 1%. Cellulose insulation on baby corn cob with weight obtained g. The cellulose obtained is hydrolyzed by HCl 1% with a variation of hydrolysis time 90, 120, and 150 minutes to produced glucose was analyzed by the Luff-Schoorl method. Glucose levels were obtained 7.37%, 9.2% and 6.64%. The result showed that the highest of bioethanol yield at hydrolysis time of 120 minutes with a weight of 7 g of baker's yeast and fermentation time 6 days is 8.2%. The results of analysis bioethanol using gas chromatography with a purity of bioethanol 99.5%. Keywords: Corn cobs, cellulose hydrolysis, glucose, and bioethanol vii 7

8 8 DAFTAR ISI Persetujuan Pernyataan Penghargaan Abstrak Abstract Daftar Isi Daftar Tabel Daftar Gambar Daftar Lampiran iii iv v vi vii viii x xi xii Bab I Pendahuluan Latar Belakang 1.2. Permasalahan 1.3. Pembatasan Masalah 1.4. Tujuan Penelitian 1.5. Manfaat Penelitian 1.6. Lokasi Penelitian 1.7. Metodologi Penelitian Bab II Tinjauan Pustaka Jagung (Zea mays) Taksonomi Jagung Tongkol Jagung 2.2. Karbohidrat Selulosa Sifat-sifat Selulosa Hidrolisis Selulosa Glukosa 2.3. Analisa Kualitatif dan Kuantitatif Gula Pereduksi Analisa Kualitatif Gula Pereduksi Analisa Kuantitatif Gula Pereduksi 2.4. Fermentasi 2.5. Ragi Roti 2.6. Bioetanol Bab III Metodologi Penelitian Alat dan Bahan Alat-alat Bahan-bahan 3.2. Pembuatan Larutan Pereaksi Larutan HCl 1% viii

9 Larutan NaOH 0,4% Larutan HNO 3 3,5% Larutan Na 2 SO 3 2% Larutan NaOH 2% Larutan NaOH 17,5% Larutan NaOCl 1,75% 3.3. Prosedur Penelitian Isolasi Selulosa dari Tongkol Jagung Muda Hidrolisis Selulosa Menjadi Glukosa dan Uji Kualitatif Glukosa Analisa Kandungan Glukosa Fermentasi Glukosa Menjadi Etanol Pemisahan Bioetanol dari Hasil Fermentasi 3.4. Bagan Penelitian Isolasi Selulosa Tongkol Jagung Muda Hidrolisis Selulosa Menjadi Glukosa dan Uji Kualitatif Glukosa Pembuatan Larutan Fermentasi Pemisahan Bioetanol dari Hasil Fermentasi dan Uji Kuantitatif Bioetanol Bab IV Hasil dan Pembahasan 4.1. Hasil Penelitian 4.2. Pembahasan Isolasi Selulosa Tongkol Jagung Muda Hidrolisis Selulosa Tongkol Jagung Muda Analisis Kadar Gula Reduksi Analisis Kualitatif Gula Reduksi Analisis Kuantitatif Gula Reduksi Analisis Kadar Etanol Analisis Kualitatif Etanol Analisis Kuantitatif Etanol Bab V Kesimpulan dan Saran 5.1. Kesimpulan 5.2. Saran Daftar Pustaka Lampiran ix 9

10 10 DAFTAR TABEL Tabel 4.1. Tabel 4.2. Tabel 4.3. Tabel 4.4. Tabel 4.5. Tabel 4.6. Hasil Isolasi Selulosa Tongkol Jagung Data FTIR Selulosa Tongkol Jagung Hasil Analisis Kualitatif Kadar Glukosa dari Hasil Hidrolisis Hasil Analisis Kuantitatif Kadar Glukosa dari Hasil Hidrolisis Hasil Analisis Kualitatif Etanol Hasil Analisis Kuantitatif Etanol dengan Kromatografi Gas x

11 11 DAFTAR GAMBAR Gambar 4.1. Gambar 4.2. Gambar 4.3. Gambar 4.4. Spektrum FTIR Selulosa Tongkol Jagung Kurva Hasil Analisa Kuantitatif Kadar Glukosa dari Hasil Hidrolisis Kurva Hasil Analisa Rendemen Etanol Kurva Hasil Analisa Kadar Etanol xi 11

12 12 DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1. Lampiran 2. Lampiran 3. Lampiran 4. Lampiran 5. Lampiran 6. Lampiran 7. Data perhitungan kadar glukosa Angka tabel Penetapan Kadar Glukosa Menurut Luff-Schoorl Data perhitungan yield bioetanol Perhitungan Konversi Glukosa Menjadi Etanol Gambar proses pembuatan selulosa Gambar Pengujian Glukosa Gambar proses fermentasi dan proses pemurnian bioetanol xii 12