PEMANFAATAN KULIT NANAS SEBAGAI BAHAN PEMBUATAN BIOETANOL SKRIPSI OLEH : ISTIANAH YUSRA 070308004 PROGRAM STUDI KETEKNIKAN PERTANIAN FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2011
PEMANFAATAN KULIT NANAS SEBAGAI BAHAN PEMBUATAN BIOETANOL SKRIPSI OLEH : ISTIANAH YUSRA 070308004/KETEKNIKAN PERTANIAN Skripsi sebagai salah satu syarat untuk dapat memperoleh gelar sarjana di Fakultas Pertanian PROGRAM STUDI KETEKNIKAN PERTANIAN FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2011
PEMANFAATAN KULIT NANAS SEBAGAI BAHAN PEMBUATAN BIOETANOL SKRIPSI OLEH : ISTIANAH YUSRA 070308004/KETEKNIKAN PERTANIAN Disetujui oleh : Komisi Pembimbing Ainun Rohanah, STP, M. Si Ketua Ir. Saipul Bahri Daulay, M.Si Anggota PROGRAM STUDI KETEKNIKAN PERTANIAN FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2011
ABSTRAK ISTIANAH YUSRA : Pemanfaatan limbah kulit nanas sebagai bahan pembuatan bioetanol, dibimbing oleh AINUN ROHANAH dan SAIPUL BAHRI DAULAY. Bioetanol merupakan teknologi alternatif dalam mengatasi semakin menipisnya bahan bakar yang tidak dapat diperbaharui. Penelitian ini dilakukan pada bulan Juni-Juli 2011 di Laboratorium Keteknikan Pertanian Fakultas Pertanian USU, Medan dengan menggunakan rancangan acak lengkap faktorial 2 faktor yaitu konsentrasi ragi (4%, 6% dan 8%) dan lama waktu fermentasi (2 hari, 3 hari dan 4 hari). Parameter yang diamati adalah kadar alkohol setelah proses fermentasi, kadar alkohol setelah proses destilasi, jumlah etanol dan rendemen alkohol. Hasil penelitian menunjukkan bahwa konsentrasi ragi memberikan pengaruh yang sangat nyata terhadap semua parameter. Lama waktu fermentasi memberikan pengaruh yang sangat nyata terhadap semua parameter kecuali kadar alkohol setelah proses destilasi. Interaksi perlakuan berpengaruh sangat nyata terhadap jumlah etanol dan berpengaruh nyata terhadap rendemen alkohol. Hasil yang terbaik diperoleh pada kombinasi konsentrasi ragi 8% dengan lama waktu fermentasi 4 hari. Kata kunci : Bioetanol, Konsentrasi Ragi, Lama Waktu Fermentasi ABSTRACT ISTIANAH YUSRA : Utilizing of pineapple waste as a material of bioethanol, supervised by AINUN ROHANAH and SAIPUL BAHRI DAULAY Bioetanol is an alternative technology in surpassing the diminishing of unrenewable fuel. This research was done in June until July 2011 in Agricultural Engineering Laboratory, College of Agriculture, USU, Medan using factorial completely randomized design with two factors, i. e yeast concentration (4%, 6% and 8%) and time of fermentation (2 days, 3 days and 4 days). Parameters measured were alcohol concentration after fermentation, alcohol concentration after distillation, ethanol concentration and alcohol content. The results showed that yeast concentration had highly significant affection all parameters. Time of fermentation had highly significant affected all parameters except alcohol concentration after destilation process. The interaction of the two factors had highly significantly affected the ethanol concentration and alcohol content. The best result was found in the combination of yeast concentration of 8% in 4 days time of fermentation. Keywords: Bioethanol, Yeast Concentration, Time of Fermentation.
RIWAYAT HIDUP Penulis lahir di Medan, pada tanggal 08 juli 1989 dari ayah Drs.Muhammad Ali dan ibu Dra.Bai ah. Penulis merupakan putri kedua dari empat bersaudara. Tahun 2007 penulis lulus dari MAN 1 MEDAN dan pada tahun yang sama penulis lulus melalui jalur Panduan Minat dan Prestasi (PMP) masuk ke Program Studi Keteknikan Pertanian Fakultas Pertanian. Selama mengikuti perkuliahan, penulis menjadi bendahara umum Ikatan Mahasiswa Teknik Pertanian (IMATETA) 2010-2011 dan menjadi anggota Agricultural Technology Muslim (ATM) Pada bulan Juni sampai dengan Juli 2010, penulis melaksanakan Praktek Kerja Lapangan (PKL) di Pabrik Kelapa Sawit PT.Perkebunan Nusantara III, Sei.Silau, Kabupaten Asahan, Sumatera Utara
KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas rahmat dan karunia-nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul Pemanfaatan Kulit Nanas sebagai Bahan Pembuatan Bioetanol yang merupakan salah satu syarat untuk melaksanakan penelitian di Program Studi Keteknikan Pertanian Fakultas Pertanian, Medan. Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada Ibu Ainun Rohanah, STP, M.Si selaku ketua komisi pembimbing dan Bapak Ir. Saipul Bahri Daulay, M.Si selaku anggota komisi pembimbing yang telah memberikan berbagai masukan, saran dan kritikan berharga kepada penulis sehingga skripsi ini dapat diselesaikan dengan baik. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada semua staf pengajar, pegawai di Program Studi Keteknikan Pertanian, ayah, ibu serta seluruh keluarga yang telah memberi dukungan moril maupun materil, termasuk teman-teman yang membantu penulisan skripsi ini. Akhir kata penulis mengucapkan terima kasih dan semoga skripsi ini bermanfaat. Medan, Desember 2011 Penulis
DAFTAR ISI Hal. ABSTRAK... i RIWAYAT HIDUP... ii KATA PENGANTAR... iii DAFTAR ISI... iv DAFTAR TABEL... vi DAFTAR GAMBAR... vii DAFTAR LAMPIRAN... viii PENDAHULUAN Latar Belakang... 1 Tujuan Penelitian... 3 Batasan Penelitian... 3 Kegunaan Penelitian... 3 TINJAUAN PUSTAKA Energi Alternatif Biomassa... 4 Nanas (Ananas comosus L.)... 6 Bioetanol... 8 Fermentasi... 12 Proses Pembuatan Bioetanol... 16 Alat Destilasi... 19 BAHAN DAN METODE Tempat dan Waktu... 22 Bahan dan Alat... 22 Metode Penelitian... 22 Model Rancangan Penelitian... 23 Prosedur Penelitian... 24 Parameter yang Diamati... 25 HASIL DAN PEMBAHASAN Kadar Alkohol Setelah Fermentasi... 29 Pengaruh Konsentrasi Ragi... 29 Pengaruh Lama Waktu Fermentasi... 31 Pengaruh Interaksi... 33 Kadar Alkohol Setelah Destilasi... 33 Pengaruh Konsentrasi Ragi... 33 Pengaruh Lama Waktu Fermentasi... 34 Pengaruh Interaksi... 35 Jumlah Etanol yang Dihasilkan.... 35 Pengaruh Konsentrasi Ragi... 35 Pengaruh Lama Waktu Fermentasi... 36 Pengaruh Interaksi... 38 Jumlah etanol perkilogram bahan baku... 40 Pengaruh Konsentrasi Ragi... 40 Pengaruh Lama Waktu Fermentasi... 41 Pengaruh Interaksi... 43
KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan... 46 Saran... 47 DAFTAR PUSTAKA... 48 LAMPIRAN... 50
DAFTAR TABEL No Hal. 1. Hasil analisis proksimat limbah kulit nanas berdasarkan berat basah... 7 2. Sifat-sifat fisika etanol... 9 3. Pengaruh konsentrasi ragi terhadap parameter yang diamati... 28 4. Pengaruh lama waktu fermentasi terhadap parameter yang diamati... 29 5. Uji LSR efek konsentrasi ragi terhadap kadar alkohol setelah proses fermentasi... 30 6. Uji LSR efek lama waktu fermentasi terhadap kadar alkohol setelah proses fermentasi... 31 7. Uji LSR efek konsentrasi ragi terhadap kadar alkohol setelah proses destilasi... 33 8. Uji LSR efek konsentrasi ragi terhadap jumlah etanol yang dihasilkan 35 9. Uji LSR efek lama waktu fermentasi terhadap jumlah etanol yang dihasilkan... 37 10. Uji LSR efek utama interaksi pengaruh konsentrasi ragi dan lama waktu fermentasi terhadap jumlah etanol yang dihasilkan... 38 11. Uji LSR efek konsentrasi ragi terhadap jumlah etanol perkilogram bahan baku... 40 12. Uji LSR efek lama waktu fermentasi terhadap jumlah etanol perkilogram bahan baku... 42 13. Uji LSR efek utama interaksi pengaruh konsentrasi ragi dan lama waktu fermentasi terhadap jumlah etanol perkilogram bahan baku... 43
DAFTAR GAMBAR No Hal. 1. Diagram alir proses pembuatan bioetanol dari bahan baku gula,pati dan ligniselulosa... 18 2. Pengaruh konsentrasi ragi terhadap kadar alkohol setelah proses fermentasi... 30 3. Pengaruh lama waktu fermentasi terhadap kadar alkohol setelah proses fermentasi... 32 4. Pengaruh konsentrasi ragi terhadap kadar alkohol setelah proses destilasi... 34 5. Pengaruh konsentrasi ragi terhadap jumlah etanol yang dihasilkan... 36 6. Pengaruh lama waktu fermentasi terhadap jumlah etanol yang dihasilkan... 37 7. Pengaruh kombinasi konsentrasi ragi dan lama waktu fermentasi terhadap jumlah etanol yang dihasilkan... 39 8. Pengaruh konsentrasi terhadap jumlah etanol perkilogram bahan baku... 41 9. Pengaruh lama waktu fermentasi terhadap jumlah etanol perkilogram bahan baku... 42 10. Pengaruh interaksi kombinasi konsentrasi ragi dan lama waktu fermentasi terhadap jumlah etanol perkilogram bahan baku... 44
DAFTAR LAMPIRAN No. Hal. 1. Flow chart prosedur penelitian... 50 2. Spesifikasi alat destilasi bioetanol yang digunakan... 51 3. Kadar alkohol setelah fermentasi... 52 4. Kadar alkohol setelah destilasi... 53 5. Jumlah etanol yang dihasilkan... 54 6. Jumlah etanol perkilogram bahan baku... 55 7. Dokumentasi Penelitian... 56