3. PENDAHULUAN
Latar Belakang
Minyak bumi (fossil fuel) adalah bahan bakar yang tak dapat diperbaharui. Akibat
minyak bumi yang tidak dapat diperbarui maka, Cepat atau lambat minyak dunia akan
habis. Harga minyak bumi dunia saat ini sedang tinggi karena kebutuhan negara-negara
industri meningkat. Harga minyak bumi dunia yang melambung sudah lama diprediksi.
Untuk mengatasi kelangkaan minyak bumi ada beberapa hal harus kita lakukan, Antara
Lain :
a) Mengonversi dari penggunaan minyak tanah ke gas
b) Menghemat pemakaian listrik
c) Mencari sumber energi alternatif
Page 3 of 28
4. Alternatif bahan baku minyak yang sudah diteliti antara lain adalah :
a. Biodiesel
Bahan bakar yang terdiri dari campuran mono--alkyl ester dari rantai panjang asam
lemak, yang dipakai sebagai alternatif bagi bahan bakar dari mesin diesel dan terbuat dari
sumber terbarui seperti minyak sayur atau lemak hewan.
b. Bioetanol
Sebuah bahan bakar alternatif yang diolah dari tumbuhan (biomassa) dengan cara
fermentasi. Fermentasi adalah suatu proses perubahan kimia yang disebabkan oleh
aktivitas mikroba ataupun oleh aktiviatas enzim yang dihasilkan mikroba.
Page 4 of 28
5. Perumusan Masalah
Berdasarkan permasalahan yang telah diuraikan di atas maka masalah dalam penelitian ini dirumuskan
sebagai berikut :
a) Berapa waktu fermentasi yang optimal untuk membentuk bioetanol dengan bahan baku limbah
salak busuk?
b) Apakah kualitas bioetanol yang diperoleh bisa dipakai sebagai bahan bakar alternatif?
Hipotesa
Hipotesa dari penelitian ini adalah sebagai berikut :
a) Diduga waktu fermentasi buah salak berpengaruh terhadap kandungan bioetanol pada salak
b) Diduga kualitas bioetanol (kemurnian dan densitas) yang diperoleh bisa dipakai sebagai bahan
bakar alternatif
PAGE 5 OF 28
6. Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini adalah :
a) Menentukan waktu optimal dari fermentasi dan pengaruhnya terhadap kadar etanol yang
dihasilkan.
b) Melakukan analisis kemurnian dan densitas dari etanol yang dihasilkan dan membandingkannya
dengan kualitas (kemurnian dan densitas) bioetanol.
Manfaat Penelitian
Penelitian ini bisa bermanfaat bagi masyarat misalnya :
a) Limbah salak busuk bisa diolah menjadi bahan yang bermanfaat.
b) Mengurangi limbah salak busuk dipasar tradisional sehingga menjadi kondisi yang lebih ramah
lingkungan.
Page 6 of 28
7. Ruang Lingkup
Ruang lingkup penelitian ini adalah :
a) Proses produksi etanol menggunakan cara hidrolisis dan fermentasi secara sederhana.
b) Variabel tetap penelitian ini adalah :
1) Limbah salak busuk diambil di daerah pasar kranggot cilegon.
2) Waktu hidrolisis yaitu 30 menit.
3) Temperatur hidrolisis yaitu 800C.
c) Variabel bebas penelitian ini adalah :
1) Waktu fermentasi, di variasikan : 7, 9, 11, 13, 15 hari.
2) Konsentrasi ragi pada saat fermentasi, yaitu 7, 9, 11 %. Page 7 of 28
8. Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian dilakukan di laboratorium PT. Clariant dan STAK-C selama 3
bulan, dimulai dari bulan Mei sampai Juli 2013.
Page 8 of 28
9. TINJAUAN PUSTAKA
Bioetanol
Bioetanol (C2H5OH) adalah cairan dari proses fermentasi gula dari sumber karbohidrat
menggunakan bantuan mikroorganisme (Anonim, 2007).
Bioetanol merupakan salah satu bahan bakar alternatif non fosil yang diperoleh dari
proses fermentasi biomassa dengan bantuan mikrooorganisme (Yetty, 2007)
Rumus Bangun Bioetanol
Page 9 of 28
10. Salak
Salak adalah sejenis palma dengan buah yang biasa dimakan. Ia
dikenal juga sebagai sala (Thai). Dalam bahasa Inggris disebut
salak atau snake fruit, sementara nama ilmiahnya adalah Salacca
zalacca. Buah ini disebut snake fruit karena kulitnya mirip dengan
sisik ular.
Page 10 of 28
11. METODOLOGI PENELITIAN
Page 11 of 28
j) Rancangan percobaan
k) Rencana kerja
a) Alur kerja penelitian
b) Alat dan bahan
c) Analisis pendahuluan
- analisis kadar pati dalam limbah salak busuk
e) Proses likuifikasi
f) Proses sakarifikasi
g) Proses fermentasi
h) Analisa kadar bioetanol dengan metode K2CR2O7 dan Gas Chromatography
i) Analisis kuantitatif Density
14. Alat dan bahan
Alat yang akan digunakan dalam penelitian ini adalah :
a) Erlenmeyer
b) Buret
c) Toples
d) beaker glass
e) Pemanas
f) statif klem
g) piknometer 10 ml
Page 14 of 28
h) pendingin balik
i) gelas ukur
j) labu takar
k) Termometer
l) Selang
m) Corong
n) pompa vakum
v) neraca analitik
w) cawan porselin
x) pengaduk
o) Pipet
p) Adaptor
q) kompor listrik
r) gelas arloji
s) pendingin leibig
t) labu leher 3
u) kertas saring
15. Bahan yang akan digunakan dalam penelitian ini adalah :
a) Limbah salak (salak busuk)
b) ragi saccharomyces cerevisiae
c) enzim α-milase
d) enzim glukoamilase
e) Pupuk NPK
Page 15 of 28
f) Aquadest
g) kertas pH
h) glukosa standart
i) NaOH
j) fehling A
k) fehling B
l) HCL 0.1 N
m) indikator MB
16. Analisis pendahuluan
Analisis kadar pati dalam limbah salak busuk
a) Diambil 2 gr glukosa anhidrid dimasukkan kedalam labu 1000 ml lalu diencerkan
dengan aquadest sampai tanda tera.
b) Diambil sampel salak busuk sebanyak 10 gr dimasukkan kedalam erlenmeyer 250 ml
lalu ditambahkan HCL 1N sebanyak 100 ml panaskan selama 1 jam dengan suhu
1000C, kemudian diangkat dan dinginkan netralkan dengan NaOH (pH = 6-8) cek
dengan kertas pH lalu masukkan kedalam labu 250 ml tambahkan aquadest sampai
tanda tera.
Page 16 of 28
17. c) Diambil sebanyak 5 ml sample dari labu 250 ml yang telah dibuat tadi lalu dimasukkan
fehling A dan B masing – masing 5 ml lalu tambahkan 15 ml glukosa standar dari
buret, dipanaskan selama 3 menit dengan suhu 1000C dititrasi dengan larutan glukosa
sampai warna biru hilang lalu tambahkan 2 – 3 tetes MB titrasi kembali sampai
menjadi merah bata (volume titran = M). Lakukan hal yang sama tetapi tidak
mengambil 5 ml sample dari labu 250 ml dan 15 ml glukosa standar dari buret (catat
sebagai F).
Page 17 of 28
19. Proses likuifikasi
Tahap likuifikasi memerlukan penanganan sebagai berikut :
a) Pencampuran dengan air secara merata hingga menjadi bubur.
b) Pengaturan pH agar sesuai dengan kondisi kerja enzim.
c) Penambahan enzim (alpha-amilase) dengan perbandingan yang tepat
d) Pemanasan bubur hingga kisaran 80-900C, di mana tepung - tepung yang bebas akan
mengalami gelatinasi (mengental seperti Jelly) seiring dengan kenaikan suhu, sampai
suhu optimum enzim berkerja memecahkan struktur tepung secara kimiawi menjadi
gula kompleks (dexktin). Proses likuifikasi selesai di tandai dengan parameter di mana
bubur yang di proses menjadi lebih cair seperti sup.
Page 19 of 28
20. Proses sakarifikasi
Tahap sakarifikasi (pemecahan gula kompleks menjadi gula sederhana) melibatkan
proses sebagai berikut :
a) Pendinginan bubur sampai suhu optimum enzim sakarifikasi bekerja.
b) Pengaturan pH optimum enzim.
c) Penambahan enzim (glukoamilase) secara tepat.
d) Mempertahankan pH dan temperatur pada rentang 50-600C sampai proses sakarifikasi
selesai (dilakukan dengan pengetesan gula yang sederhana yang di hasilkan).
Page 20 of 28
21. Proses fermentasi
a) Menimbang salak yang sudah dikukus seberat 0,1 kg.
b) Kemudian dimasukan kedalam toples lalu menambahkan nutrient NPK, ragi tape yang
sudah dihaluskan, sesuai variabel yang telah ditentukan.
c) Diatur pH sekitar 5-6 pada suhu 300C dan metutup rapat toples tanpa adanyah aerasi
selama kurun waktu yang telah ditentukan untuk memastikan proses berjalan anaerob
dan mencegah kontaminasi, setelah mencapai waktu yang telah ditentukan, maka akan
terbentuk cairan di atas permukaan bubur salak tersebut, kemudian disedot dengan
pompa vakum lalu di masukan ke dalam erlenmayer dan siap dianalisis.
Page 21 of 28
22. Analisa kadar bioetanol dengan metode K2Cr2O7
a) Dipipet 1 ml larutan hasil fermentasi, lalu dimasukkan kedalam gelas erlenmeyer.
b) Ditambah 5 mL K2Cr2O7 0,1 N.
c) Dipanaskan dalam penangas air pada suhu 8000C selama 15 menit lalu didinginkan.
d) Ditambahkan H2SO4(p) sebanyak 1 ml.
e) Dititrasi dengan Fe(NH4)2(SO4).6H2O 0,1 N.
f) Diukur volume titran pada saat terbentuk larutan berwarna coklat kemerahan.
g) Kadar etanol yang dihasilkan dihitung dengan rumus ;
Page 22 of 28
24. Analisis dengan kromatografi gas-cair
a) Ditekan ”on’’ pada alat yang dihidupkan. Pada display alat akan keluar perintah “press any to connect the network’’.
tekan tombol “stop’’ untuk ditekan mengaktifkan alat GC.
b) Keran gas N2, H2, dan O2 diputar diatur aliran gasnya sesuai dengan yang dibutuhkan.
c) Komputer dihidupkan dan sofware GC diaktifkan.
d) Setelah alat GC, suhu injektor, kolom dan detektornya diatur. pergerakan suhu kolom diatur juga sesuai dengan
sampel yang akan dirunning lalu pilih method yang akan digunakan.
e) Sampel yang akan dicek dimasukkan ke dalam “syringe’’. Setelah suhu tercapai dan lampu “run’’ hidup, maka
sampel yang ada dalam “syringe’’ dapat disuntikkan ke dalam injektor.
f) Setelah sampel yang disuntikkan selesai dirunning dan waktu yang diprogram selesai, maka alat GC akan berhenti
secara automatis dan suhu kolom akan turun ke posisi awal secara automatis juga.
g) Kromatogram yang diperoleh disave di memory komputer dan langsung di print.
h) Keran N2, H2 dan O2 ditutup, jika suhu injektor dan detektor turun, gas tidak mengalir lagi, alat GC dapat di “off’’
kan, dan komputer juga dapat dimatikan.
Page 24 of 28
25. Analisis kuantitatif density
a) Diambil larutan hasil fermentasi dituang kedalam gelas ukur 500 ml
b) Dimasukan hidrometer tunggu sampai stabil
c) Baca angka yang tertera pada hidrometer
Page 25 of 28
27. Rencana kerja
Page 27 of 28
NO Kegiatan
April Mei Juni Juli Agustus September Oktober
1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4
1 Pembuatan proposal
2 Seminar proposal
3 Persiapan bahan
4 Persiapan alat
5 Uji pendahuluan
6 Analisis sample
7 Pengolahan data
8 Penyusunan skripsi
9 Selesai penyusunan
10 Seminar hasil
11 Sidang akhir
12 Wisuda
