Pengaruh Hidrolisa Asam pada Produksi Bioethanol dari Onggok (Limbah Padat Tepung Tapioka) Oleh : Rizka Dwi Atika Arinda Dwi Apsari 2309 105 006 2309 105 010 Page 1 LABORATORIUM TEKNOLOGI BIOKIMIA JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA - 2011
Latar Belakang Kandungan karbohidrat onggok 34% Pemanfaatan onggok yg terbatas untuk pakan ternak, bahan tambah saos,dgn nilai ekonomisnya masih rendah Pabrik tepung tapioka menghasilkan limbah sekitar 2/5 bagian atau sekitar 80% dari bahan mentahnya Proses Hidrolisa Asam lebih membutuhkan biaya yang relatif murah,waktu proses yang lebih Cepat. Cadangan minyak bumi yang semakin Terbatas, Penggunaan Ethanol sebagai bahan bakar alternatif Pengaruh hidrolisa Asam Pada Produksi Ethanol darionggok (Limbah Padat Tepung Tapioka) Page 2
Tujuan dan Manfaat Penelitian Tujuan : Untuk mengetahui pengaruh konsentrasi H 2 SO 4 dan temperatur hidrolisa asam pada pembuatan ethanol dari onggok dengan fermentasi Saccharomyces Cerevisiae Manfaat : Diharapkan dapat dijadikan dasar dalam melakukan produksi etanol dengan proses hidrolisa asam serta mampu meminimalisasi limbah padat tepung tapioka (onggok) Page 3
Bahan Baku (Onggok) Komposisi Komposisi Kandungan (%) Karbohidrat 34,75 Serat 32,5 Protein 0,93 Lemak 0,19 Air 18,61 Abu 3,99 Page 4
Skema Penelitian Onggok H 2 SO 4 Hidrolisa Asam Saccharomyces Cerevisiae Fermentasi Batch Etanol Analisa data Page 5
Variabel Penelitian Keterangan Konsentrasi asam sulfat Fermentasi batch 0,2 M 0,6 M 2 M 4 M Suhu hidrolisa 60 o C 100 o C 120 o C Page 6
Proses Hidrolisa Asam Onggok 250gram dan H2SO4 500ml dicampur Vacum Filter untuk memisahkan Cake dan Hidrolisatnya Hidrolisat Glukosa yang telah dinetralisir ph nya dengan NaOH 2M Page 7
Proses Fermentasi Batch Menjalankan inkubator shaker dengan kecepatan pengadukan 150rpm setelah bahan fermentasi yang telah di tambahkan Saccaromyces cerevisae dimasukkan ke dalam inkubator shaker Pengambilan sampel pada 15,30,45,60 (jam), kemudian menyimpannya dalam almari pendingin. Melakukan penghitungan mikroorganisme dengan metode counting chamber,ph,analisa gula reduksi akhir dan kadar etanol Page 8
Fermentor Batch Keterangan Fermentasi Batch Volume reaktor 400 ml Temperatur 30 o C ph 4 5 Rate Shaker 150 rpm Residence time 60 jam Page 9
Analisa Hasil Fermentasi Analisa ph Hasil Fermentasi dianalisa secara periodik per 15 jam selama 60jam Analisa gula reduksi DNS (Spektrophotometer) Analisa etanol GC (Gas Chromatography) Analisa jumlah sel (Haemacytometer) Page 10
Pembahasan Pengaruh Berbagai Konsentrasi Asam dan Suhu terhadap konsentrasi Gula Reduksi pada proses Hidrolisis Asam Pada keseluruhan penelitian ini konsentrasi gula tertinggi yaitu 211,144 g/l atau 21,11% pada kondisi hidrolisis dengan konsentrasi H 2 SO 4 2M dan suhu 120 o C Page 11
Pembahasan Hubungan Berbagai Konsentrasi H2SO4 dengan %Gula Residu pada proses Hidrolisis Suhu 120 o C konsentrasi H 2 SO 4 2M menghasilkan konsentrasi glukosa yang paling tinggi yaitu 21,11% bila dibandingkan dengan konsentrasi 0,2M dan 0,6M. Page 12
Pembahasan Pengaruh Konsentrasi Gula reduksi Terhadap Jumlah Sel Hidrolisat 2M 120 o C pada Proses Fermentasi semakin besar jumlah sel maka akan semakin kecil konsentrasi gula yang tersisa. Sehingga cepat mencapai laju eksponensial yaitu yeast tumbuh dengan sempurna Page 13
Pembahasan Hubungan Gula Reduksi dan Konsentrasi Etanol Terhadap waktu fermentasi pada hidrolisat 120 o C ; 2M Page 14
Pembahasan Pengaruh Yield terhadap Konsentrasi Gula Reduksi Yield etanol tertinggi dicapai pada konsentrasi gula reduksi 211,144 g/l dan didapatkan Yield sebesar 20,98% dalam kondisi 2 M; 120 o C. Dan untuk Yield etanol teoritis yang dihasilkan sebesar 107,68 g/l. Page 15
Kesimpulan 1. Semakin besar konsentrasi glukosa makin besar konsentrasi etanol yang dihasilkan sampai pada batas titik kritis kandungan glukosanya. 2. Hasil gula reduksi maksimum pada proses hidrolisa asam adalah pada konsentrasi H 2 SO 4 2M dan suhu 120 o C yaitu 21,11%. 3. Hasil optimum proses fermentasi batch berdasarkan konsentrasi etanol,yield etanol dicapai pada variable hidrolisa dengan konsentrasi H 2 SO 4 2M dan suhu 120oC yaitu : Konsentrasi etanol = 17,93 gr/l (3,32%), Yield etanol = 20,98 %. 4. Semakin besar konsentrasi etanol yang dihasilkan, maka semakin besar gula reduksi yang terkonsumsi. Page 16