PENGARUH KONSENTRASI HCL DAN WAKTU HIDROLISIS PADA PEMBUATAN SIRUP GLUKOSA DARI TEPUNG BIJI DURIAN SKRIPSI

Transkripsi

1 PENGARUH KONSENTRASI HCL DAN WAKTU HIDROLISIS PADA PEMBUATAN SIRUP GLUKOSA DARI TEPUNG BIJI DURIAN SKRIPSI Oleh MEI ULYANA TANJUNG SKRIPSI INI DIAJUKAN UNTUK MELENGKAPI SEBAGIAN PERSYARATAN MENJADI SARJANA TEKNIK DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA FEBRUARI 2014

2 PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi dengan judul : PENGARUH KONSENTRASI HCl DAN WAKTU HIDROLISIS PADA PEMBUATAN SIRUP GLUKOSA DARI BIJI DURIAN Dibuat untuk melengkapi sebagian persyaratan menjadi Sarjana Teknik pada Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik. Skripsi ini adalah hasil karya saya kecuali kutipan kutipan yang telah saya sebutkan sumbernya. Demikian pernyataan ini diperbuat, apabila dikemudian hari terbukti bahwa karya ini bukan karya saya atau merupakan hasil jiplakan maka saya bersedia menerima sanksi sesuai dengan aturan yang berlaku. Medan, 27 Februari 2014 Mei Ulyana Tanjung NIM ii

3 iii

4 PRAKATA Segala puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Kuasa atas segala berkat dan karunia-nya sehingga skripsi ini dapat diselesaikan. Tulisan ini merupakan skripsi dengan judul Pengaruh Konsentrasi HCl dan Waktu Hidrolisis Pada Pembuatan Sirup Glukosa Dari Biji Durian berdasarkan hasil penelitian yang penulis lakukan di Departemen Teknik Kimia Fakulatas Teknik Sumatera Utara. Skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk mendapatkan gelar sarjana teknik. Melalui penelitian ini diperoleh kadar glukosa tertinggi sebesar 5,3715%. Sehingga hasil yang diperoleh dapat dimanfaatkan. Manfaat lain yang diperoleh, yaitu dapat meningkatkan nilai ekonomis dari biji durian dan mengurangi masalah limbah biji durian. Selama melakukan penelitian sampai penulisan skripsi ini penulis banyak mendapat pengarahan dan bimbingan dari dosen pembimbing penulis, untuk itu secara khusus penulis mengucapakan terima kasih kepada Farida Hanum, ST, MT yang telah banyak membantu. Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu penulis mengharapkan saran dan masukan demi kesempurnaan skripsi ini. Semoga skripsi ini memberikan manfaat bagi pengembangan ilmu pengetahuan. Medan, Februari 2014 Penulis Mei Ulyana Tanjung iv

5 DEDIKASI Rasa terima kasih dan hormat penulis ucapkan kepada kedua orang tua penulis, R. Tanjung dan M. Pane yang selalu mendukung penulis dalam melaksanakan studi dan dalam proses pengerjaan skripsi ini. Dedikasi skripsi ini penulis tujukan kepada : 1. Kedua orang tua penulis, R. Tanjung dan M. Pane yang sangan saya cintai. 2. Maya Tanjung, Joseph Tanjung dan Alfredo Tanjung adik- adik yang selalu mendukung saya. 3. Rifandy Lubis, Quintsa E.R Lubis dan Qyara R.S Lubis yang senantiasa mendampingi dan memberi motivasi dalam penyelesaian skripsi ini. 4. Bapak dan Ibu dosen Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, terutama dosen pembimbing saya Ibu Farida Hanum, ST.MT. 5. Para pegawai administrasi Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik,. 6. Ratih Primadony S. atas kerjasamanya yang sangat baik selama melakukan penelitian dan penulisan skripsi ini. 7. Sahabat-sahabat terbaik di Teknik Kimia, khususnya semua stambuk 2007 yang memberikan banyak dukungan dan semangat kepada penulis. 8. Seluruh teman-teman, adik-adik dan abang kakak yang turut memberikan bantuan kepada penulis dalam menyelesaikan skripsi ini. v

6 RIWAYAT HIDUP PENULIS Nama : Mei Ulyana Tanjung NIM : Tempat/tgl lahir : Parsoburan 29 Mei 1989 Nama orang tua : R. Tanjung Alamat orang tua : Jl. Parsoburan RT III Kec. Habinsaran, Kab.TOBASA Asal Sekolah SD Parulian 5 Medan tahun SMP Negeri. 1 Habinsaran tahun SMA Negeri. 1 Habinsaran tahun Beasiswa yang diperoleh : Beasiswa Penunjang Prestasi Akademik (PPA) tahun Beasiswa Bantuan Mahasiswa (BBM) tahun Pengalaman Organisasi : 1. HIMATEK periode 2011/2012 sebagai anggota. Artikel yang telah dipublikasikan dalam jurnal : Satriyani Siahaan, Pengaruh Massa Ragi Dan Waktu Fermentasi Terhadap Bioetanol Dari Biji Durian, Jurnal Teknik Kimia Vol 2, No 1 (2014). vi

7 ABSTRAK Pemanfaatan limbah biji durian di Indonesia saat ini masih sangat minim, sehingga perlu dikembangkan lebih lanjut. Salah satunya dengan melakukan penelitian pembuatan sirup glukosa dari biji durian. Adapun proses yang digunakan dalam peneletian ini adalah proses hidrolisis dengan katalisator HCl (asam klorida). Tahapan proses diawali dengan pembutaan tepung biji durian yang dilanjutkan dengan proses hidrolisis. Hidrolisis dilakukan di dalam labu leher tiga dengan penambahan asam klorida 25 ml dengan variasi konsentrasi 0,5;0,75;1 M dan dipanaskan sampai suhu o C sambil diaduk. Hidrolisis dilakukan dengan variasi waktu, 30; 45; 60 jam. Pada tahapan hidrolisis, ditambahkan air 50 ml. Produk yang dihasilkan kemudian dianalisa kadar glukosa, kadar abu dan kadar air kemudian dilakukan analisa secar kuantitatif meggunakan metode titrimetri Luff Schoorl dan dengan HPLC. Hasil penelitian yang diperoleh kondisi waktu optimum reaksi hidrolisis adalah 60 jam dan konsentrasi HCl optimum 1M dengan kadar glukosa 5,3715%. Kata Kunci : hidrolisis, kadar glukosa, konsentrasi HCl, waktu. vii

8 ABSTRACT The utilization of waste seed durian in Indonesia is still very low, it needs to be developed further. One of them by researching the manufacture of glucose syrup from durian seeds. The process used in this intensive search is the process of catalytic hydrolysis with HCl ( hydrochloric acid ). Stage of the process begins with blinding powder durian seeds, followed by hydrolysis process. Hydrolysis carried out in the three-neck flask with the addition of 25 ml of hydrochloric acid with various concentration of 0.5, 0.75, 1 M and heated to a temperature of 95 C while stirring 90. Hydrolysis is done with time variations, 30 ; 45 ; 60 minutes. At the stage of hydrolysis, 50 ml of water was added. The resulting products are then analyzed for levels of glucose, ash content and moisture content then performed a quantitative analysis of receipts ririskiky titrimetric Luff Schoorl method and by HPLC. The results obtained optimum conditions of hydrolysis reaction time is 60 hours and the optimum concentration of 1M HCl with % glucose. Key words : hydrolysis, glucose, HCl concentration, time. viii

9 DAFTAR ISI Halam an PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI PENGESAHAN PRAKATA DEDIKASI ABSTRAK ABSTRACT DAFTAR ISI DAFTAR GAMBAR DAFTAR TABEL DAFTAR LAMPIRAN DAFTAR SINGKATAN i ii iii iv v vi vii x ix xii xiii BAB I PENDAHULUAN LATAR BELAKANG PERUMUSAN MASALAH TUJUAN PENELITIAN MANFAAT PENELITIAN RUANG LINGKUP PENELITIAN 6 BAB II TINJAUAN PUSTAKA DURIAN Sejarah Singkat Jenis Tanaman Manfaat Tanaman Karakteristik Biji Durian 9 ix

10 2.2 KARBOHIDRAT Monosakarida Disakarida Polisakarida Analisis Kadar Karbohidrat (Glukosa) PATI HIDROLISIS KLASIFIKASI HIDROLISIS Hidrolisis Enzim Hidrolisis Asam Hidrolisis Karbohidrat Hidrolisis Pati SIRUP GLUKOSA Hidrolisis Secara Enzimatis Hidrolisis Secara Asam POTENSI EKONOMI BIOETANOL 26 BAB III METODOLOGI PENELITIAN LOKASI BAHAN DAN PERALATAN Bahan Peralatan PROSEDUR PENELITIAN Pembuatan Tepung Biji Durian Pembuatan Sirup Glukosa dari Tepung Biji Durian Penentuan Kadar Glukosa Titrasi Blanko 32 x

11 3.3.5 Menghitung Kadar Gula Reduksi Sebelum Inversi Menghitung Kadar Gula Reduksi Sesudah Inversi Analisa Kadar Air Sirup Glukosa Analisa Kadar Abu Sirup Glukosa FLOWCHART PENELITIAN Flowchart Pembuatan Tepung Biji Durian Flowchart Pembuatan Sirup Glukosa dari Tepung Biji Durian Flowchart Penentuan Kadar Glukosa Flowchart Penentuan Kadar Air Sirup Glukosa Flowchart Penentuan Kadar Abu Sirup Glukosa 41 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN PENGARUH WAKTU DAN KONSENTRASI HCl TERHADAP 42 KADAR GLUKOSA PADA HIDROLISIS TEPUNG BIJI DURIAN 4.2 PENGARUH WAKTU HIDROLISIS DAN KONSENTRASI 44 HCl TERHADAP KADAR AIR SIRUP GLUKOSA 4.3 PENGARUH WAKTU HIDROLISIS DAN KONSENTRASI 45 HCl TERHADAP KADAR ABU SIRUP GLUKOSA 4.5 TABEL STANDAR NASIONAL SIRUP GLUKOSA 46 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN KESIMPULAN SARAN 48 DAFTAR PUSTAKA 49 xi

12 DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 2.1 Rumus Bangun Karbohidrat 11 Gambar 2.2 Struktur Glukosa 13 Gambar 2.3 Struktur Amilosa 16 Gambar 2.4 Struktur Amilopektin 17 Gambar 2.5 Mekanisme Reaksi Hidrolisis Karbohidrat 22 Gambar 3.1 Flowchart Pembuatan Tepung Biji Durian 36 Gambar 3.2 Flowchart Pembuatan Sirup Glukosa dari Tepung Biji Durian 37 Gambar 3.3 Flowchart Penentuan Kadar Glukosa 38 Gambar 3.3 Flowchart Penentuan Kadar Air Sirup Glukosa 40 Gambar 3.4 Flowchart Penentuan Kadar Abu Sirup Glukosa 41 Gambar 4.1 Pengaruh Waktu Hidrolisis Dan Konsentrasi HCl 42 Terhadap Kadar Glukosa Gambar 4.2 Pengaruh Waktu Hidrolisis Dan Konsentrasi HCl 44 Terhadap Kadar Air Sirup Glukosa Gambar 4.3 Pengaruh Waktu Hidrolisis Dan Konsentrasi HCl 45 Terhadap Kadar Abu Sirup Glukosa Gambar L.1 Biji Durian 60 Gambar L.2 Biji Durian Yang Telah Dikeringkan 60 Gambar L.3 Tepung Biji Durian 60 Gambar L.4 Rangkaian Peralatan Proses Hidrolisis 61 Gambar L.5 Bahan hasil Proses Hidrolisis 61 Gambar L.6 Sirup Glukosa Hasil Hidrolisis 62 Gambar L.7 Analisa Glukosa Sebelum Titrasi 62 xii

13 Gambar L.8 Analisa Glukosa Setelah Titrasi 63 Gambar L.9 Analisa Kadar Air dan Abu Sirup Glukosa 63 xiii

14 DAFTAR TABEL Halaman Tabel 1.1 Perbandingan Hidrolisis Asam dan Enzim 3 Tabel 1.2 Penelian Hidrolisis Karbohidrat Dengan Asam atau Enzim 4 Tabel 2.1 Komposisi Biji Durian 9 Tabel 2.2 Data Produksi Durian Indonesia 26 Tabel 2.2 Data Produksi Durian dan Import Sirup Glukosa 27 Tabel 3.1 Penetapan Kandungan Gula Inversi menurut Luff Schroll 34 Tabel 4.1 Standar Nasional Sirup Glukosa 46 Tabel L.1 Data Percobaan Kadar Gula Reduksi Sebelum Inversi 54 Tabel L.2 Data Percobaan Kadar Gula Reduksi Setelah Inversi 54 Tabel L.3 Data Percobaan % Kadar Glukosa 54 Tabel L.4 Data Percobaan % Kadar Air Sirup Glukosa 55 Tabel L.5 Data Percobaan % Kadar Abu Sirup Glukosa 55 xiv

15 DAFTAR LAMPIRAN Halam an Lampiran 1 Data Percobaan 54 Lampiran 2 Contoh Perhitungan 56 Lampiran 3 Foto Percobaan 60 xv

16 DAFTAR SINGKATAN mg ml M Miligram Mililiter Molaritas xvi