PENGARUH PENAMBAHAN RAGI ROTI DAN LAMA WAKTU FERMENTASI TERHADAP GLUKOSA HASIL HIDROLISIS SELULOSA AMPAS TEBU

Transkripsi

1 PENGARUH PENAMBAHAN RAGI ROTI DAN LAMA WAKTU FERMENTASI TERHADAP GLUKOSA HASIL HIDROLISIS SELULOSA AMPAS TEBU (Saccharum officanarum) DENGAN HCl 30% DALAM PEMBUATAN BIOETANOL SKRIPSI FERI SUSANTO DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2012

2 PENGARUH PENAMBAHAN RAGI ROTI DAN LAMA WAKTU FERMENTASI TERHADAP GLUKOSA HASIL HIDROLISIS SELULOSA AMPAS TEBU (Saccharum officanarum) DENGAN HCl 30% DALAM PEMBUATAN BIOETANOL SKRIPSI Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains FERI SUSANTO DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2012

3 PERSETUJUAN Judul : PENGARUH PENAMBAHAN RAGI ROTI DAN LAMA WAKTU FERMENTASI TERHADAP GLUKOSA HASIL HIDROLISIS SELULOSA AMPAS TEBU (Saccharum Officanarum) DENGAN HCl 30% DALAM PEMBUATAN BIOETANOL Kategori : SKRIPSI Nama : FERI SUSANTO Nomor Induk Mahasiswa : Program Studi : SARJANA (S1) KIMIA Departemen : KIMIA Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM (FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA Disetujui di Medan, Agustus 2012 Komisi Pembimbing : Pembimbing 2 Pembimbing 1 Dr. Yuniarti Yusak,MS NIP DR. Rumondang Bulan, MS NIP Diketahui/Disetujui Oleh Departemen Kimia FMIPA USU Ketua, DR. Rumondang Bulan, MS NIP

4 PERNYATAAN PENGARUH PENAMBAHAN RAGI ROTI DAN LAMA WAKTU FERMENTASI TERHADAP GLUKOSA HASIL HIDROLISIS SELULOSA AMPAS TEBU (Saccharum officanarum) DENGAN HCl 30% DALAM PEMBUATAN BIOETANOL SKRIPSI Saya mengakui bahwa karya skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya. Medan, Agustus 2012 FERI SUSANTO

5 PENGHARGAAN Alhamdulillahirabbil alamin... Inilah kalimat indah untuk-mu Ya Allah, kalimat yang menandakan rasa syukur ku sebagai hamba-mu atas nikmat dan karunia yang tak henti-hentinya Engkau berikan. Sholawat dan salam untuk junjungan Nabi Muhammad SAW. Penulis mengakui setulus-tulusnya bahwa banyak pihak yang telah memberikan dorongan, bimbingan, semangat dan saran dalam penyelesaian penulisan skripsi ini yang berjudul Pengaruh Penambahan Ragi Roti dan Lama Waktu Fermentasi Terhadap Glukosa Hasil Hidrolisis Selulosa Ampas Tebu (Saccharum Officanarum) Dengan HCl 30% Dalam Pembuatan Bioetanol dalam rangka memenuhi persyaratan untuk memperoleh gelar sarjana pada program studi Kimia FMIPA USU. Oleh karena itu penulis menyampaikan penghargaan dan ucapan terima kasih sebesar-besarnya kepada : Ayahanda tercinta Sudirman dan Ibunda Zahara atas doa yang tiada henti, kesabaran dan kasih sayang yang tulus serta dukungan moril dan materil sehingga Ananda dapat mempersembahkan sebuah karya sebagai penyejuk hati. Kepada abang, kakak, dan keponakanku yang selalu memberikan tawa saat bersama dalam keluarga. Penulis mengucapkan ribuan terima kasih atas segala kebesaran dan ketulusan hati yang telah memberikan saran, membimbing dan mengarahkan penulis dalam penyelesaian skripsi ini serta untuk ilmu yang penulis dapatkan selama perkuliahan kepada : ibu Dr. Rumondang Bulan, MS, selaku Ketua Jurusan dan sebagai dosen pembimbing I dan ibu Dr. Yuniarti Yusak, MS, sebagai dosen pembimbing II, Bapak Drs. Albert Pasaribu, M.Sc selaku Sekretaris Jurusan Kimia, Bapak Drs. Firman Sebayang, MS, selaku kepala Laboratorium Biokimia/Kimia Bahan Makanan, Bapak Dr. Ribu Surbakti, MS dan Ibu Dra. Emma Zaidar, M.Si, sebagai dosen biokimia, Bapak Prof. Basuki Wirjosentono,Ph.D, sebagai dosen wali serta bapak ibu dosen berserta semua staf Departemen Kimia FMIPA USU. Dan tak lupa juga penulis mengucapkan terima kasih kepada keluarga Biokimia (Tiwi, Icha, Yhaya, Arau, Ari, Tika, Putri, Echa dan Saiful) serta Kak Pia dan Kak Vika yang telah banyak membantu dan memberikan semangat kepada penulis dalam penyelesaian skripsi ini. Sahabat-sahabat terbaikku (Jaka, Zefry, Jandri, Yohannes, Siti, Juju, Feby, Bethsy, Erin, Reni, Ria). Kawan-kawan seperjuangan stambuk 2008 yang banyak membantu Arif, Andreas, Enka, Bayu, Firman, Elisa, Tya. Dan untuk Nurul atas dukungan dan semangat kepada penulis. Kakak, Abang dan adik-adik satu almamater yang telah menjalin kerja sama, saling bertukar pikiran selama kuliah untuk menuju puncak keberhasilan bersama. Akhirnya dengan kerendahan hati, penulis menyadari bahwa skripsi ini jauh dari kata sempurna dan penulis persembahkan skripsi ini kepada para pembaca semoga ada manfaatnya dan terima kasih.

6 ABSTRAK Telah dilakukan penelitian tentang pengaruh penambahan ragi roti dan lama waktu fermentasi terhadap glukosa hasil hidrolisis selulosa ampas tebu dengan HCl 30% dalam pembuatan bioetanol. Ampas tebu mengandung selulosa sebesar 29,81%. Selulosa diisolasi dari ampas tebu yang dihidrolisis dengan HCl 30% untuk menghasilkan glukosa yang dianalisa dengan metode Nelson-Somogyi dan kadar gula reduksi yang diperolah sebesar 9,15%. Fermentasi glukosa menggunakan variasi lama fermentasi 2 hari, 4 hari, 6 hari dan 8 hari dengan variasi penambahan ragi roti 1 g, 2 g dan 3 g. Kadar bioetanol dianalisa dengan titrasi volumetrik menggunakan metode oksidasi kalium dikromat. Dari hasil penelitian didapatkan bahwa kadar etanol tertinggi diperoleh pada fermentasi sebesar 5,12% dengan lama fermentasi 6 hari dan penambahan ragi roti 2 gram.

7 THE INFLUENCE ADDED BAKER YEAST AND PERIODS OF FERMENTATION TOWARD GLUCOSE YIELD HYDROLYSIS CELLULOSE SUGARCANE BAGASSE WITH HCl 30% TO MAKE BIOETHANOL ABSTRACT The research on the influence added baker yeast and periods of fermentation toward glucoce yield hydrolysis sugarcane bagasse with HCl 30% to make bioethanol.. Sugarcane baggase was contained that cellulose was content was 29,81%. The cellulose was isolated from sugarcane baggase. It was hidrolized by HCl 30% to yield glucose and was analized by Nelson-Somogyi Method and the obtained data of the reduction glucose was 9,15%. The fermentation of glucose used various periods of fermentation were 2 days, 4 days, 6 days and 8 days and various added baker yeast were 1 g, 2, and 3 g. The percentage of bioethanol was analized by using pottassium dicromate titrations of oxidation volumetric method. The result of analysis show that the highest percentage was 5,12% with period of fermentation was 6 days and baker yeast 2 g.

8 DAFTAR ISI Persetujuan Pernyataan Penghargaan Abstark Abstract Daftar Isi Daftar Tabel Daftar Gambar Daftar Lampiran Halaman ii iii iv v vi vii x xi xii Bab I Pendahuluan Latar Belakang Perumusan Masalah Pembatasan Masalah Tujuan Penelitian Manfaat Penelitian Lokasi Penelitian Metodologi Penelitian 4 Bab II Tinjauan Pustaka Tanaman Tebu Klasifikasi Tebu Karbohidrat Klasifikasi Karbohidrat Monosakarida Oligosakarida Polisakarida Lignin Selulosa Glukosa Analisa Kualitatif dan Kuantitatif Gula Pereduksi Analisa Kualitatif Gula Pereduksi Uji Molisch Uji Seliwanof Uji Anthrone Uji Barfoed Uji Iodin Uji Osazon Uji Fehling Uji Benedict Analisa Kuantitatif Gula Pereduksi 17

9 Metode Luff-Schroll Metode Munson Walker Metode Lane-Eynon Glikolisis Fermentasi Ragi Faktor-faktor yang Mempengaruhi Kehidupan Ragi Bioetanol 23 Bab III Metoda Penelitian Alat dan Bahan Alat-alat Bahan-bahan Prosedur Penelitian Pengambilan Sampel Pembuatan Larutan Larutan K 2 Cr 2 O N Larutan Fe(NH 4 ) 2 (SO 4 ) 2.6H 2 O 0,393 N Indikator Ferroin Pereaksi Benedict Larutan HCl 30% Larutan NaOH 10% Larutan HNO 3 3,5% Larutan Na 2 SO 3 2% Larutan NaOH 2% Larutan NaOH 17,5% Larutan Na-Hipoklorit 1,75% Larutan Pereaksi Nelson Larutan Arsenomolibdat Cara Kerja Isolasi Selulosa dan Uji Kualitatif Selulosa Hidrolisis Selulosa Ampas Tebu dan 31 Uji Kualitatif Glukosa Pengukuran Panjang Gelombang Maksimum 31 Larutan Glukosa Standar Penyiapan Kurva Standar Glukosa Analisa Kadar Glukosa dari Hidrolisis 32 Selulosa Ampas Tebu Fermentasi Glukosa Hasil Hidrolisis Selulosa 32 Ampas Tebu Menjadi Bioetanol Destilasi Larutan Fermentasi Glukosa Hasil 32 Hidrolisis Selulosa Ampas Tebu Penentuan Kurva Kalibrasi Etanol Standar Analisa Kadar Bioetanol Dengan Metode 33 Oksidasi Kalium Dikromat 3.3 Bagan Penelitian Isolasi Selulosa dari Ampas Tebu dan Uji Kualitatif 34 Selulosa

10 3.3.2 Hidrolisis Selulosa Ampas Tebu dan Uji Kualitatif 35 Glukosa Pembuatan Larutan Fermentasi Destilasi Larutan Hasil Fermentasi dan Uji 37 Kuantitatif Bioetanol Bab IV Hasil dan Pembahasan Hasil Penelitian Perhitungan Perhitungan Kadar Selulosa Dalam Ampas Tebu Perhitungan Kadar Glukosa Hasil Hidrolisis 39 Selulosa Ampas Tebu Perhitungan Kadar Bioetanol Pembahasan Variasi Lama Fermentasi Terhadapa Kadar 44 Bioetanol Variasi Penambahan Ragi Roti Terhadap 45 Kadar Bioetanol Reaksi Kalium Dikromat Dengan Bioetanol 47 Bab V Kesimpulan dan Saran Kesimpulan Saran 48 DAFTAR PUSTAKA 49 LAMPIRAN 51

11 DAFTAR TABEL Halaman Tabel 4.1 Hasil Analisis Kadar Glukosa Hasil Hidrolisis Selulosa 38 Ampas Tebu Tabel 4.2 Data Penentuan Larutan Glukosa Standar (mg/ml) Pada 40 Berbagai Konsentrasi Tabel 4.3 Data Penentuan Kadar Etanol Standar Pada Berbagai Konsentrasi 42

12 DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 2.1 Struktur Selulosa 12 Gambar 2.2 Reaksi Hidrolisis Selulosa Dengan Asam 14 Gambar 2.3 Resorcinol (1,3 dihidroksi benzen) 15 Gambar 2.4 Reaksi Gula Pereduksi Dengan Pereaksi benedict 17 Gambar 2.5 Jalur Glikolisis 20

13 DAFTAR LAMPIRAN Halaman Lampiran A Data Penentuan λ Maksimum dari Larutan Glukosa 52 0,05 mg/ml Lampiran B Data Larutan Glukosa Standar Pada λ 760 nm 52 Lampiran C Data Volume Titrasi Fe(NH 4 ) 2 (SO 4 ) 2 0,393 N dan Kadar 53 Bioetanol Dari Fermentasi Glukosa Hasil Hidrolisis Selulosa Ampas Tebu Lampiran D Data Penentuan Y baru 53 Lampiran E Kurva Penentuan λ Maksimum dari Larutan Glukosa 54 0,05 mg/ml Lampiran F Kurva Larutan Glukosa Standar Pada λ 760 nm 54 Lampiran G Kurva Larutan Etanol Standar Dengan Berbagai Konsentrasi 55 Lampiran H Kurva Kadar Bioetanol Dengan Variasi Penambahan 55 Ragi Roti Terhadap Lama Fermentasi