BAB 1 PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKS) merupakan limbah padat terbesar yang dihasilkan oleh perkebunan kelapa sawit (PKS). Setiap pengolahan 1 ton TBS (Tandan Buah Segar) dihasilkan TKS (Tandan Kosong Kelapa Sawit) sebanyak 22 23% TKS atau sebanyak 220 230 kg TKS. Jika PKS berkapasitas 100 ton/jam maka dihasilkan sebanyak 22 23 ton TKS. Jumlah limbah TKS seluruh Indonesia pada tahun 2004 diperkirakan mencapai 18.2 juta ton.(aryafatta, 2008). Tandan kosong kelapa sawit merupakan limbah berlignoselulosa yang belum termanfaatkan secara optimal. Selama ini pemanfaatan tandan kosong hanya sebagai bahan bakar boiler, kompos dan juga sebagai pengeras jalan di perkebunan kelapa sawit. Maka dari itu perlu dicari alternatif baru bahan baku pembuatan bioetanol yang tidak besumber bahan pangan (berpati). Alternatif tersebut adalah pemanfaatan bahan berselulosa. Bahan berselulosa dapat dimanfaatkan menjadi bioetanol karena bahan berselulosa ini bila dihidrolisis akan menghasilkan gula dan dilanjutkan dengan fermentasi akan menghasilkan bioetanol. Selain itu bahan berselulosa terdapat dalam jumlah melimpah di Indonesia karena bahan berselulosa merupakan limbah pertanian seperti jerami padi, ampas tebu, tandan kosong kelapa sawit, dan juga rumput rumputan. Bahan berselulosa ini sangat murah bahkan bisa didapatkan secara gratis. Penggunaan bahan berselulosa sebagai bahan baku bioetanol dapat meningkatkan manfaat atau nilai tambah dari limbah pertanian karena selama ini pemanfaatan limbah pertanian kurang dimanfaatkan secara optimal. (Aryafatta, 2008). Bioetanol merupakan salah satu biofuel yang hadir sebagai bahan bakar alternative yang lebih ramah lingkungan dan sifatnya yang terbarukan. Pada umumnya pembuatan bioetanol
menggunakan jagung dan tebu sebagai bahan baku. Penggunaan kedua bahan baku tersebut bepotensi menimbulkan kontradiksi terhadap kebutuhan bahan pangan bila diterapkan di Negara berkembang seperti Indonesia. Oleh sebab itu, selulosa berpotensi menjadi salah satu bahan baku alternatifnya dan Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKS) memiliki potensi yang besar menjadi sumber biomassa selulosa dengan kelimpahan cukup tinggi dan sifatnya terbarukan. (Dea, I. A, 2009). Peneliti terdahulu telah melakukan penelitian mengenai Pemanfaatan Tandan Kosong Kelapa Sawit Menjadi Bioetanol Sebagai Bahan Bakar Masa Depan Yang Ramah Lingkungan.(Rina Hidayat, 2009). Berdasarkan uraian diatas, penulis tertarik untuk mengetahui PENGARUH LAMA FERMENTASI DAN KONSENTRASI RAGI ROTI TERHADAP KADAR BIOETANOL DARI FERMENTASI GLUKOSA HASIL HIDROLISIS SELULOSA YANG BERASAL DARI BAHAN BAKU TANDAN KOSONG KELAPA SAWIT. 1.2.Permasalahan Adapun yang menjadi permasalahan dalam penelitian ini adalah bagaimana pengaruh konsentrasi ragi roti dan lama fermentasi terhadap kadar bioetanol yang dihasilkan. I.3. Pembatasan Masalah Dalam penelitian ini permasalahan dibatasi pada: 1. Bahan baku fermentasi adalah larutan gula dari hidrolisis selulosa yang berasal dari tandan Kosong Kelapa Sawit (TKS) produksi Pusat Penelitian Kelapa Sawit (PPKS) 2. Hidrolisa Selulosa Tandan Kosong Sawit(TKS) menggunakan asam encer yaitu H 2 SO 4 3% 3. Khamir yang digunakan adalah khamir yang berasal dari ragi roti 4. lama fermentasi adalah 5 hari 5. Variasi konsentrasi ragi roti 2%; 2,5%; 3%; 3,5%
6. Kadar glukosa ditentukan dengan cara metode Luff Schoorl 7. Kadar etanol ditentukan secara volumetrik dengan metode oksidasi kalium dikromat 8. Nutrien yang digunakan yaitu makro (pepton from meat dan yeast extract) dan mikro (MgSO 4. 7H 2 O, KH 2 PO 4, CaCl 2. 2 H 2 O, (NH 4 ) 2 PO 4, MnSO 4. 6 H 2 O dan Zn(NO) 2 I.4. Tujuan Penelitian Tujuan dari penelitian ini adalah untuk: 1. Mengetahui pengaruh konsentrasi selulosa dalam proses hidrolisis dengan menggunakan H - 2SO 4 3% terhadap konsentrasi gula yang dihasilkan. 2. Mengetahui pengaruh lama fermentasi dan konsentrasi ragi roti terhadap kadar bioetanol yang dihasilkan. I.5. Manfaat Penelitian Dari hasil penelitian diharapkan: 1. Dapat memberikan informasi terhadap konsentrasi gula hasil hidrolisis selulosa dengan menggunakan H 2 SO 4 3%. 2. Dapat memberikan informasi ilmiah dalam pemanfaatan limbah padat TKS untuk menghasilkan bioetanol dengan menggunakan ragi roti. 3. Dapat memberikan informasi kadar bioetanol yang dihasilkan untuk penelitian lebih lanjut. 1.6. Lokasi Peneltian Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Bioproses RTPL Pusat Penelitian Kelapa Sawit (PPKS) Medan.
1.7. Metodologi Penelitian Penelitian ini dilakukan dengan 3 tahap, yaitu : 1. Penyediaan gula dari selulosa Tandan Kosong Sawit. Bahan baku adalah Selulosa Tandan Kosong Sawit (TKS) yang diperoleh dari Pusat Penelitian Kelapa Sawit (PPKS) Medan. Proses konversi selulosa tandan kosong sawit menjadi glukosa adalah hidrolisis dengan menggunakan H 2 SO 4 3%. Kadar Glukosa dianalisa dengan menggunakan metode Luff Schoorl. 2. Fermentasi gula dari Selulosa Tandan Sawit (TKS) untuk menghasilkan Bioetanol Substrat (sumber karbon) yang digunakan pada fermentasi adalah glukosa hasil hidrolisis Tandan Kosong Sawit. Alur fermentasi yang digunakan adalah khamir yang berasal dari Ragi Roti. Kadar Bioetanol yag dihasilkan, dianalisa dengan menggunakan metode Titrasi Oksidasi Kalium Dikromat. Kadar Glukosa dianalisa dengan menggunakan metode Luff Schoorl. 3. Purifikasi Bioetanol dari Hasil Fermentasi Glukosa Bioetanol dipisahkan dari sisa glukosa dengan mengunakan destilasi. Kadar Bioetanol hasil purifikasi dianalisa dengan menggunakan metode Titrasi Oksidasi Kalium Dikromat. Adapun variabel variabel dalam penelitian adalah : 1. Variabel bebas adalah variabel yang mempunyai pengaruh terhadap kadar etanol,yaitu: Pengaruh konsentrasi glukosa terhadap fermentasi 2%, 4%, 6%, dan 8% Pengaruh penambahan khamir (% b) terhadap glukosa 2%, 2,5%, 3%, dan 3,5% 2. Variabel terikat adalah variabel yang terukur terhadap perubahan perlakuan. Dalam penelitian ini yang menjadi variabel terikat, yaitu : Kadar etanol 3. Variabel tetap adalah variabel yang dibuat tetap sehingga tidak menyebabkan terjadinya peubahan variabel terikat. Dalam penelitian ini variabel tetap adalah: Berat Sampel
ph fermentasi yaitu ph = 5 Nutrien Temperatur fermentasi Kadar gula tetap Lama Fermentasi (anaerob fakultatif)