PENGARUH MASSA RAGI DAN WAKTU FERMENTASI TERHADAP BIOETANOL DARI BIJI DURIAN SKRIPSI

Transkripsi

1 PENGARUH MASSA RAGI DAN WAKTU FERMENTASI TERHADAP BIOETANOL DARI BIJI DURIAN SKRIPSI Oleh RATIH PRIMADONY S SKRIPSI INI DIAJUKAN UNTUK MELENGKAPI SEBAGIAN PERSYARATAN MENJADI SARJANA TEKNIK DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS TEKNIK KIMIA MEDAN 2014

2 PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi dengan judul : PENGARUH MASSA RAGI DAN WAKTU FERMENTASI TERHADAP BIOETANOL 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, Februari 2014 Ratih Primadony S. 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 Massa Ragi dan Waktu Fermentasi terhadap Bioetanol 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 bioetanol tertinggi sebesar 84,205%. 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 Ratih Primadony S. iv

5 DEDIKASI Rasa terima kasih dan hormat penulis ucapkan kepada kedua orang tua penulis, R. Sipayung dan E. Purba 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. Sipayung dan E. Purba 2. Keluarga penulis. 3. Bapak dan Ibu dosen Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik,. 4. Para pegawai administrasi Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik,. 5. Mei Ulyana Tanjung atas kerjasamanya yang sangat baik selama melakukan penelitian dan penulisan skripsi ini. 6. Sahabat-sahabat terbaik di Teknik Kimia, khususnya semua stambuk 2007 yang memberikan banyak dukungan dan semangat kepada penulis. 7. Seluruh teman-teman, adik-adik dan abang kakak yang turut memberikan bantuan kepada penulis dalam menyelesaikan skripsi ini. v

6 RIWAYAT HIDUP PENULIS Nama : Ratih Primadony Sipayung Nim : Tempat/ tgl lahir : Simanabun, 17 Februari 1989 Nama orang tua : Rasiaman Sipayung Alamat orang tua : Simanabun, Kec.Silau Kahean, Kab. Simalungun Asal sekolah 1. SD Inpres No Simanabun tahun SMP Negeri 1 Silau Kahean tahun SMA Swasta St. Thomas 2 Medan tahun Artikel yang telah dipublikasi dalam jurnal/ pertemuan ilmiah: 1. Jurnal Teknik Kimia USU vi

7 ABSTRAK Bioetanol merupakan etanol yang terbuat dari tanaman yang mengandung pati, gula, dan tanaman berselulosa lainnya. Penelitian ini menggunakan biji durian yang mengandung karbohidrat dan gula yang cukup tinggi sebagai bahan baku dan bertujuan untuk membuat bioetanol dari biji durian dengan variasi massa ragi yang ditambahkan dan waktu fermentasi. Variabel yang digunakan adalah perubahan massa ragi 3%; 6%; dan 9%, ph fermentasi 4,5 dan waktu fermentasi 0; 24; 48; 72; dan 96 jam. Dari analisis yang dilakukan diperoleh hasil kadar bioetanol yang tertinggi sebesar 84,205% pada massa ragi 6% dan waktu fermentasi 48 jam. Kata Kunci : bioetanol, asam klorida, biji durian vii

8 ABSTRACT Bioethanol is the ethanol made from plants that contains starch, sugar, and the others cellulose plants. This study uses durian seeds that contain carbohydrate and sugar as basic material and the purpose is to make bioethanol from durian seeds with the variation of yeast mass added and fermentation time. The variables used were the changes of yeast mass 3%; 6%; and 9%, fermentation ph was 4,5, and fermentation times were 0; 24; 48; 72; and 96 hours. The results of experiment were the bioethanol concentration was % at the yeast mass 6% with 48 hour for the fermentation. Keywords : ethanol, hydrochloric acid, durian seeds viii

9 DAFTAR ISI Halaman PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI PENGESAHAN PRAKATA DEDIKASI DAFTAR RIWAYAT PENULIS ABSTRAK ABSTRACT DAFTAR ISI DAFTAR GAMBAR DAFTAR TABEL DAFTAR LAMPIRAN DAFTAR SINGKATAN i ii iii iv v vi vii viii xi xii xiii xiv BAB I PENDAHULUAN LATAR BELAKANG PERUMUSAN MASALAH TUJUAN PENELITIAN MANFAAT PENELITIAN RUANG LINGKUP PENELITIAN 4 BAB II TINJAUAN PUSTAKA BIOETANOL Proses Pembuatan Bioetanol Parameter Pengujian DURIAN 11 ix

10 2.2.1 Sejarah Singkat Jenis Tanaman Manfaat Tanaman Karakteristik Biji Durian FERMENTASI DESTILASI POTENSI EKONOMI BIOETANOL 18 BAB III METODOLOGI PENELITIAN LOKASI PENELITIAN BAHAN DAN PERALATAN Bahan Peralatan PROSEDUR PENELITIAN Pembuatan Tepung Biji Durian Tahap Persiapan Bahan Fermentasi Tahap Fermentasi Tahap Destilasi Prosedur Analisa Penentuan Volume Bioetanol Penentuan Densitas Bioetanol Menghitung sg dan API Grafity Menghitung Nilai Kalor Analisis Kadar Bioetanol dengan Metode Berat Jenis FLOWCHART PENELITIAN Flowchart Pembuatan Tepung Biji Durian Flowchart Persiapan Bahan Fermentasi 26 x

11 3.4.3 Flowchart Proses Fermentasi Flowchart Proses Destilasi 28 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN PENGARUH MASSA RAGI DAN WAKTU FERMENTASI TERHADAP VOLUME BIOETANOL PENGARUH MASSA RAGI DAN WAKTU FERMENTASI TERHADAP DENSITAS BIOETANOL PENGARUH MASSA RAGI DAN WAKTU FERMENTASI TERHADAP KADAR BIOETANOL PENGARUH MASSA RAGI DAN WAKTU FERMENTASI TERHADAP NILAI KALOR BIOETANOL PERBANDINGAN STANDAR BAKU MUTU BIOETANOL 33 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN KESIMPULAN SARAN 35 DAFTAR PUSTAKA 36 LAMPIRAN 38 xi

12 DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 3.1 Flowchart Pembuatan Tepung Biji Durian 25 Gambar 3.2 Flowchart Persiapan Bahan Fermentasi 26 Gambar 3.3 Flowchart Proses Fermentasi 27 Gambar 3.3 Flowchart Proses Destilasi 28 Gambar 4.1 Pengaruh Massa Ragi dan Waktu Fermentasi terhadap Volume Bioetanol 29 Gambar 4.2 Pengaruh Massa Ragi dan Waktu Fermentasi terhadap Densitas Bioetanol 30 Gambar 4.3 Pengaruh Massa Ragi dan Waktu Fermentasi terhadap Kadar Bioetanol 31 Gambar 4.4 Pengaruh Massa Ragi dan Waktu Fermentasi terhadap Nilai Kalor Bioetanol 32 Gambar L.1 Biji Durian 44 Gambar L.2 Biji Durian Yang Telah Dikeringkan 44 Gambar L.3 Tepung Biji Durian 44 Gambar L.4 Rangkaian Peralatan Proses Fermentasi 45 Gambar L.5 Timbangan 45 Gambar L.6 Rangkaian Peralatan Proses Analisa Kadar Bioetanol 45 xii

13 DAFTAR TABEL Halaman Tabel 2.1 Sifat-Sifat Fisika Etanol 6 Tabel 2.2 Komposisi Biji Durian 12 Tabel 2.3 Data Kebutuhan Import Bioetanol di Indonesia 18 Tabel 4.1 Syarat Mutu Bioetanol 33 Tabel L.1 Data Percobaan Densitas Bioetanol dengan Konsentrasi HCl 1 M 38 Tabel L.2 Data Percobaan Kadar Bioetanol dengan Konsentrasi HCl 1 M 39 Tabel L.3 Data Percobaan sg dan API Grafity Bioetanol dengan Konsentrasi HCl 1 M 40 Tabel L.4 Data Percobaan Nilai Kalor Bioetanol dengan Konsentrasi HCl 1 M 41 xiii

14 DAFTAR LAMPIRAN Halaman Lampiran 1 Data Percobaan 38 Lampiran 2 Contoh Perhitungan 42 Lampiran 3 Foto Percobaan 44 xiv

15 DAFTAR SINGKATAN SG M NK G Spesific Grafity Molaritas Nilai Kalor API Grafity xv