BAB I - Web viewBerdasarkan latar belakang di atas maka perumusan masalah yang ... TINJAUAN PUSTAKA....

37
ANALISA KARAKTERISTIK BIOETANOL KULIT PISANG RAJA HASIL PROSES DESTILASI DENGAN VARIASI TEMPERATUR PROPOSAL TUGAS AKHIR Untuk memenuhi persyaratan Memperoleh gelar sarjana S-1 Oleh: NAMA : MUHAMMAD RAMLAN NIM : H1F114048 PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN

Transcript of BAB I - Web viewBerdasarkan latar belakang di atas maka perumusan masalah yang ... TINJAUAN PUSTAKA....

Page 1: BAB I - Web viewBerdasarkan latar belakang di atas maka perumusan masalah yang ... TINJAUAN PUSTAKA. ... Bioetanol diproduksi dengan teknologi biokimia melalui proses hidrolisis

ANALISA KARAKTERISTIK BIOETANOL KULIT PISANG RAJA HASIL PROSES DESTILASI DENGAN VARIASI

TEMPERATUR

PROPOSAL TUGAS AKHIRUntuk memenuhi persyaratan

Memperoleh gelar sarjana S-1

Oleh:NAMA : MUHAMMAD RAMLANNIM : H1F114048

PROGRAM STUDI TEKNIK MESINFAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURATBANJARBARU

2016

Page 2: BAB I - Web viewBerdasarkan latar belakang di atas maka perumusan masalah yang ... TINJAUAN PUSTAKA. ... Bioetanol diproduksi dengan teknologi biokimia melalui proses hidrolisis

KATA PENGANTAR

Puji syukur selalu kita panjatkan kepada Allah SWT. Tiada daya

dan upaya melainkan dengan izin-Nya. Atas berkah dan rahmah-Nya pula

penulis dapat menyelesaikan tugas akhir yang berjudul analisa

karakteristik bioetanol kulit pisang raja hasil proses destilasi dengan

variasi temperatur

Di dalam tugas ini penulis menyadari bahwa dalam tugas akhir ini

terdapat berbagai kekurangan dimana kekurangan tersebut disebabkan

oleh keterbatasan penulis sendiri dalam pengetahuan dan pengalaman.

Untuk itu penulis memohon maaf atas segala kekurangan tersebut.

Penulis berharap tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi siapa saja

yang membacanya. Selain itu penulis juga berharap tugas akhir ini dapat

menjadi bahan acuan dan referensi bagi siapa saja yang memerlukannya

di masa yang akan datang. Oleh karena itu kami menerima saran dan

kritik yang mana bertujuan untuk memperbaiki makalah ini.

Banjarbaru, 2016

Penulis

Page 3: BAB I - Web viewBerdasarkan latar belakang di atas maka perumusan masalah yang ... TINJAUAN PUSTAKA. ... Bioetanol diproduksi dengan teknologi biokimia melalui proses hidrolisis

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Seiring semakin berkembangnya tingkat pemakaian kendaraan

bermotor di Indonesia yang mengakibatkan tingginya kebutuhan akan

bahan bakar minyak (BBM) yang mempengaruhi bertambahnya jumlah

pemakaian bahan baku yang berasal dari minyak bumi. Ketersediaan

minyak bumi sangat terbatas dan merupakan sumber daya alam yang tidak

dapat diperbaharui, sehingga harga akan semakin meningkat seiring

bertambahnya tahun. Oleh karena itu perlu adanya bahan alternatif yang

dapat digunakan sebagai bahan bakar pengganti contohnya yaitu bioetanol.

Saat ini bioetanol sedang diusahakan secara intensif tentang pemanfaatan

bahan-bahan yang mengandung glukosa, karbohidrat dan selulosa.

Pisang dengan nama Latin Musa paradisiacal merupakan jenis

buah-buahan tropis yang banyak dihasilkan di Indonesia (Anonyimous.

1978). Buah pisang dimanfaatkan untuk membuat makanan dan minuman

seperti gorengan, kue bolu, kripiik pisang, jus dan lain lain. Kulit dari buah

pisang biasanya langsung dibung oleh masyarakat dan hal itu akan

menyebabkan permasalahan limbah dan mencemarkan lingkungan.

Bioetanol merupakan cairan hasil proses fermentasi gula dari

sumber karbohidrat (pati) menggunakan bantuan mikroorganisme produksi

bioetanol dari tanaman yang mengandung pati atau karbohidrat, dilakukan

melalui proses konversi karbohidrat menjadi gula atau glukosa dengan

bebarapa metode diantaranya dengan hidrolis asam dan secara enzimatis.

Metode hidrolisis secara enzimatis lebih sering digunakan karena lebih

Page 4: BAB I - Web viewBerdasarkan latar belakang di atas maka perumusan masalah yang ... TINJAUAN PUSTAKA. ... Bioetanol diproduksi dengan teknologi biokimia melalui proses hidrolisis

ramah lingkungan dibandingkan katalis asam. Glukosa yang diperoleh

selanjutnya dilakukan proses fermentasi atau peragian dengan

menambahkan yeast atau ragi sehingga diperoleh Bioetanol

(Khairani,2007). Pada proses akhir, bioetanol yang telah di fermentasi itu

dilanjutkan ke proses destilasi. Destilasi atau lebih umum dikenal dengan

istilah penyulingan dilakukan untuk memisahkan etanol dalam cairan dari

hasil fermentasi dengan menggunakan teknik pemisahan yang didasari

atas perbedaan titik didih atau titik cair dari masing-masing zat penyusunan

dari campuran homogen.Prinsipnya zat cair dengan titik rendah dengan titik

rendah memiliki tekanan uap jenuh yang relative tinggi dari zat lain dengan

titik didih tinggi, dengan demikian akan cepet berubah menjadi fasa uap

juka diberi kalor atau panas.

Diperlukan suatu pemahaman bagaimana proses pembuatan

bioetanol mulai dari langkah produksi, fermentasi dan destilasi dari

berbahan dasar kulit pisang bisa di aplikasikan di masyarakat agar

sedikitnya masalah krisis bahan bakar bisa teratasi walaupun hanya

bebarapa persen. Dilatar belakangi oleh beberapa hal yang disebutkan di

atas, penulis akan menganalisa bagaimana cara pembuatan bioetanol

dengan berbahan dasar kulit pisang.

1.2 Perumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang di atas maka perumusan masalah yang

di dapat adalah sebagai berikut:

a. Bagaimana mengetahui karakteristik bioetanol kulit pisang raja pada

temperatur perolisis 400oc, 450oc, dan 500oc.

b. Bagaimana mengetahui kualitas destilasi terbaik menurut standar SNI

Page 5: BAB I - Web viewBerdasarkan latar belakang di atas maka perumusan masalah yang ... TINJAUAN PUSTAKA. ... Bioetanol diproduksi dengan teknologi biokimia melalui proses hidrolisis

1.3 Tujuan Penelitian

Sesuai dengan rumusan masalah yang telah dijabarkan di atas,

maka tujuan dari penelitian ini adalah:

a. Untuk mengetahui karakteristik bioetanol kulit pisang raja pada

temperatur perolisis 400oc, 450oc, dan 500oc.

b. Untuk mengetahui kualitas destilasi terbaik menurut standar SNI

(Standar Nasional Indonesia).

1.4 Batasan Masalah

Batasan masalah dari penelitian ini adalah sebagai berikut :

a. Menggunakan 3 variasi suhu yaitu 400oc, 450oc, dan 500oc dengan 3

kali pengambilan sampel.

b. Pembuatan bioetanol kulit pisang dengan menggunakan proses

fermentasi dan proses destilasi.

c. Kulit pisang yang digunakan dalam penelitian ini diambil dari penjualan

pisang keju atau limbah rumah tangga yang ada di daerah Banjarbaru.

d. Standar kualitas terbaik hasil destilasi mengacu pada standar SNI

(standar nasional indonesia).

1.5 Manfaat

Manfaat yang dapat diperoleh dari penelitian ini adalah sebagai

berikut:

a. Agar mahasiswa dapat mengetahui bagaimana cara untuk membuat

bioetanol kulit pisang dengan menggunakan proses fermentasi dan

proses destilasi.

Page 6: BAB I - Web viewBerdasarkan latar belakang di atas maka perumusan masalah yang ... TINJAUAN PUSTAKA. ... Bioetanol diproduksi dengan teknologi biokimia melalui proses hidrolisis

b. Agar masyarakat dapat memanfaatkan k ulit pisang yang selama ini

menjadi limbah dan tidak di manfaatkan dengan baik.

c. Sebagai acuan universitas lambung mangkurat dalam mengetahui

kualitas destilasi terbaik menurut standar SNI (Standar Nasional

Indonesia).

Page 7: BAB I - Web viewBerdasarkan latar belakang di atas maka perumusan masalah yang ... TINJAUAN PUSTAKA. ... Bioetanol diproduksi dengan teknologi biokimia melalui proses hidrolisis

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

1

2

2.1 Sampah

Sampah merupakan material sisa yang tidak diinginkan setelah

berakhirnya suatu proses. Sampah merupakan konsep buatan manusia,

dalam proses-proses alam tidak ada sampah, yang ada hanya produk-

produk yang tak bergerak. Sampah dapat berada ada setiap fase materi:

padat, cair, atau gas. Ketika dilepaskan dalam dua fase yang disebuktan

terakhir. Terutama gas, sampah dapat dikatakan sebagai emisi. Emisi bisa

dikaitkan dengan polusi (Wikipidia,2009)

Di Banjarbaru, Kalimantan selatan, luas are TPA yang berada di

Gunung Kupang , Kecamatan Cempaka, sebanyak 10 Ha yang mulai

beroperasi pada tanggal 1 Januari 2007. Dengan sampah yang terangkut

setiap harinya sebesar ± 158 m3/hari sehingga digunakan sampai saat ini

sudah mencapai ± 4 Ha (Dinas Kebersihan,2009). Maka dari itu pencarian

solusi untuk menanggulangi sampah yang semakin hari semakin banyak itu

sangat penting agar dapat mengurangi jumlah sampah.

Kita bisa mengelola sampah hingga angka 70%, ketimbang kita

terjebak pada pertengkaran dan perdebatan tak kunjungan usai pada

persoalan sampah yang 30%. 70% bukan angka yang kecil dan upaya

mengatasi persoalan sampah dewasa ini, apalagi pada kenyataannya angka

Page 8: BAB I - Web viewBerdasarkan latar belakang di atas maka perumusan masalah yang ... TINJAUAN PUSTAKA. ... Bioetanol diproduksi dengan teknologi biokimia melalui proses hidrolisis

yang bisa dikelola dan didaur ulang itu seringkali melampaui 70%

(Satudedi, 2009) .

70%

30%

Gambar 2.1 Penggolongan sampah

Sumber: Satudedi, 2009

2.2 Kulit Pisang Raja

Amilum atau dalam bahasa sehari-hari disebut pati terdapat dalam

berbagai jenis tumbuh-tumbuhan yang disimpan dalam akar, batang buah,

kulit, dan biji sebagai cadangan makanan. Pati adalah polimer D-glukosa

dan ditemukan sebagai karbohidrat simpanan dalam tumbuh-tumbuhan,

misalnya ketela pohon, pisang, jagung,dan lain-lain (Poedjiadi A, 1994).

Kulit pisang raja digunakan karena mengandung karbohidrat. Karbohidrat

adalah senyawa organik terdiri dari unsur karbon, hidrogen, dan oksigen.

contoh glukosa (C6H12O6), sukrosa (C12H22O11), sellulosa (C6H10O5)n. Rumus

umum karbohidrat Cn(H2O)m.

2.3 Bioetanol

Bioetanol (C2H5OH) adalah cairan biokimia dari proses fermentasi

gula dari sumber karbohidrat menggunakan bantuan mikroorganisme.

Bioetanol diartikan juga sebagai bahan kimia yang diproduksi dari bahan

Page 9: BAB I - Web viewBerdasarkan latar belakang di atas maka perumusan masalah yang ... TINJAUAN PUSTAKA. ... Bioetanol diproduksi dengan teknologi biokimia melalui proses hidrolisis

pangan yang mengandung pati, seperti ubi kayu, ubi jalar, jagung, dan

sagu. Bioetanol merupakan bahan bakar dari minyak nabati yang memiliki

sifat menyerupai minyak premium (Khairani, 2007).

Bioetanol adalah etanol (C2H5OH) yang diproduksi dari bahan baku

berupa biomassa yang mengandung komponen pati, gula, atau selulosa,

dan juga limbah biomassa. Bioetanol diproduksi dengan teknologi biokimia

melalui proses hidrolisis dan fementasi bak, kemudian etanol yang

dihasilkan dipisahkan kandungan airnya dengan proses destilasi dan

dehidrasi (Pertamina, 2007)

Bioetanol secara umum dapat digunakan sebagai bahan baku

industri turunan alkohol dan campuran bahan bakar untuk kendaraan.

Grade bioetanol harus berbeda sesuai dengan penggunaannya.

Berdasarkan kadar alkoholnya, etanol terbagi menjadi tiga grade sebagai

berikut:

a. Grade industri dengan kadar alkohol 90-94%

b. Netral dengan kadar alkohol 96-99,5%, umumnya digunakan untuk

minuman keras atau bahan baku obat dalam industri farmasi

c. Grade bahan bakar dengan kadar alkohol diatas 99,5%

(Prihardana, R., dkk. 2008).

Bahan baku bioetanol bisa dihasilkan dari sumber-sumber berikut:

a. Bahan yang mengandung pati, berupa singkong atau ubi kayu, ubi jalar,

tepung sagu, biji jagung, biji sorgum, gandum, kentang, ganyong, garut,

dan lain-lain.

b. Bahan yang mengandung gula, berupa molasses (tetes tebu), nira tebu,

nira kelapa, nira batang sorgum manis, nira aren (enau), nira nipah,

gewang, nira lontar, dan lain-lain.

Page 10: BAB I - Web viewBerdasarkan latar belakang di atas maka perumusan masalah yang ... TINJAUAN PUSTAKA. ... Bioetanol diproduksi dengan teknologi biokimia melalui proses hidrolisis

c. Bahan yang mengandung selulosa, berupa limbah pertanian seperti

jerami padi, ampas tebu, janggel (tongkol) jagung, batang pisang, serbuk

gergaji (grajen), dan lain-lain.

Kelebihan-kelebihan bioetanol dibandingkan bensin:

a. Bioetanol mengandung 35% oksigen, sehingga meningkatkan efisiensi

pembakaran dan mengurangi emisi gas buang.

b. Bioetanol memiliki nilai oktan yang lebih tinggi yaitu 96-113, sehingga

dapat menggantikan bahan adiktif.

c. Energi yang dapat diperbaharui (renewable).

2.4 Bioetanol Kulit Pisang raja

Kulit pisang raja merupakan limbah selulosik dimana pembuatan

alkohol dari limbah selulosik merupakan rangkaian dari proses pembuatan

glukosa, dimana tahap awalnya dengan menghidrolisis menggunakan

asam kuat (HCl) pada limbah selulosa tersebut (kulit pisang raja).

Pengambilan kulit pisang sebagai limbah selulosik karena diketahui pada

umumnya tebal kulit pisang adalah 41 bagian dari buahnya, maka

diperlukan pemikiran usaha untuk memanfaatkannya. Etanol merupakan

cairan hasil proses fermentasi gula dari sumber karbohidrat (pati)

menggunakan bantuan mikroorganisme.

Page 11: BAB I - Web viewBerdasarkan latar belakang di atas maka perumusan masalah yang ... TINJAUAN PUSTAKA. ... Bioetanol diproduksi dengan teknologi biokimia melalui proses hidrolisis

Gambar 2.2 Proses produksi bioetanol dari bahan berpati

Sumber: Satudedi, 2009

Produksi etanol dari tanaman yang mengandung pati atau karbohidrat

dilakukan melalui proses konversi karbohidrat menjadi gula atau glukosa

dengan beberapa metode diantaranya dengan hidrolisis asam dan secara

enzimatis. Glukosa yang diperoleh selanjutnya dilakukan proses fermentasi

atau peragian dengan menambahkan yeast atau ragi (Saccharomyces

Cereviceae) sehingga diperoleh etanol. (Agra dkk,1073)

Tabel 2.1 Komposisi Zat Gizi Kulit Pisang Raja per 100 gram bahan

No Hasil Tes Kimiawi Laboratorium Kadar

1. Air (g) 68,90

2. Karbohidrat (g) 18,50

3. Lemak (g) 2,11

4. Protein (g) 0,32

5. Kalsium (mg) 715

6. Fosfor (mg) 117

7. Zat besi (mg) 1,60

8. Vitamin B (mg) 0,12

9. Vitamin C (mg) 17,50

Sumber: Balai Penelitian dan Pengembangan Industri, Jatim, Surabaya (1982)

Page 12: BAB I - Web viewBerdasarkan latar belakang di atas maka perumusan masalah yang ... TINJAUAN PUSTAKA. ... Bioetanol diproduksi dengan teknologi biokimia melalui proses hidrolisis

Berikut adalah proses pembuatan bioetanol yaitu:

2.4.1 Hidrolisis Pati Kulit Pisang raja

Reaksi hidrolisis pati berlangsung menurut persamaan reaksi

sebagai berikut :

(C6H10O5)n + n H2O → n(C6H12O6)

Pati air glukosa

Karena reaksi antara pati dengan air berlangsung sangat lambat,

maka untuk memperbesar kecepatan reaksinya diperlukan penambahan

katalisator. Penambahan katalisator ini berfungsi untuk memperbesar

keaktifan air, sehingga reaksi hidrolisis tersebut berjalan lebih cepat.

Katalisator yang sering digunakan adalah asam sulfat, asam nitrat dan

asam khlorida. Dalam reaksi ini menggunakan katalis asam klorida

sehingga persamaan reaksi yang terbentuk sebagai berikut:

(C6H10O5)n + n H2O → n(C6H12O6)

Pati air glukosa

Hidrolisis asam adalah hidrolisi yang memakai katalisator asam

untuk mempercepat reaksi. Jenis katalisator asam yang biasa dipakai

adalah HCL dan H2SO4. Hidrolisis asam ada dua yaitu hidrolisis memakai

asam pekat dan asam encer. Adapun perbedaan dari keduannya adalah:

Tabel 2.2 perbedaan antara hdirolisis yang memakai asam pekat dan

asam encer

Hidrolisis

asam

Keuntungan Kelemahan

Asam pekat Suhu operasi rendah

Gula hasil lebih

banyak

Konsumsi asam banyak,

lebih korosi

Konsumsi energi lebih

Page 13: BAB I - Web viewBerdasarkan latar belakang di atas maka perumusan masalah yang ... TINJAUAN PUSTAKA. ... Bioetanol diproduksi dengan teknologi biokimia melalui proses hidrolisis

tinggi untuk recovery

asam

Waktu lebih lama

Asam Encer Asam yang dipakai

sedikit

Waktu lebih pendek

Suhu operasi tinggi

Hasil gula lebih sedikit

(Wasito, 1981 dalam Nurdyastuti, 2005)

Konsentrasi asam, temperatur, konsentrasi pati dan waktu reaksi

dapat bervariasi tergantung dari sifat pati yang diinginkan. Molekul

amilosa mudah terpecah dibanding dengan molekul amilopektin sehingga

saat hidrolisa asam berlangsung akan menurunkan gugus amilosa.

2.4.2 Fermentasi dengan Ragi (Saccharomyces cereviceae)

Fermentasi adalah suatu proses oksidasi karbohidrat anaerob

jenih atau sebagian. Dalam suatu proses fermentasi bahan pangan

seperti Natrium Khlorida bermanfaat untuk membatasi pertumbuhan

organisme pembusuk dan mencegah pertumbuhan sebagian besar

organisme yang lain. Suatu fermentasi yang busuk biasanya adalah

fermentasi yang mengaklami kontaminasi, sedangkan fermentasi yang

normal adalah perubahan karbohidrat menjadi alkohol.

Mikroba yang digunakan untuk fermentasi dapat berasal dari

makanan tersebut dan dibuat pemupukan terhadapnya. Tetapi cara

tersebut biasanya berlangsung agak lambat dan banyak menanggung

resiko pertumbuhan mikroba yang tidak dikehendaki lebih cepat. Maka

untuk mempercepat perkembangbiakan biasanya ditambahkan mikroba

Page 14: BAB I - Web viewBerdasarkan latar belakang di atas maka perumusan masalah yang ... TINJAUAN PUSTAKA. ... Bioetanol diproduksi dengan teknologi biokimia melalui proses hidrolisis

r

agi

dari luar dalam bentuk kultur murni ataupun starter (bahan yang telah

mengalami fermentasi serupa).

Fermentasi bioetanol dapat didefenisikan sebagai proses

penguraian gula menjadi bioetanol dan karbondioksida yang disebabkan

enzim yang dihasilkan oleh massa sel mikroba. Perubahan yang terjadi

selama proses fermentasi adalah glukosa menjadi bioetanol oleh sel-sel

ragi tape dan ragi roti (Prescott and Dunn, 1959).

Ragi (Saccharomyces cereviceae) dimanfaatkan untuk

melangsungkan fermentasi, baik dalam makanan maupun dalam

minuman yang mengandung alkohol. Jenis mikroba ini mampu mengubah

cairan yang mengandung gula menjadi alkohol dan gas CO2 secara cepat

dan efisien.

C6H12O6 2 C2H5OH + 2 CO2

Glukosa Etanol

(Sudarmadji K., 1989)

Setelah proses fermentasi selesai, cairan hasil fermentasi

dimasukkan ke dalam evaporator untuk dipanaskan pada suhu antara 79-

81oC, karena pada suhu tersebut etanol sudah menguap, tetapi air tidak

menguap. Uap etanol dialirkan ke destilator. Bioetanol akan keluar dari

pipa pengeluaran destilator. Destilasi pertama biasanya hanya

menghasilkan kadar etanol masih di bawah 95%. Apabila kadar etanol

masih di bawah 95%, destilasi perlu diulangi lagi dengan mengatur reflux

ratio (produk yang dikembalikan ke dalam kolom destilasi) hingga kadar

etanolnya 95%.

Apabila kadar dari etanolnya sudah 95% dilakukan dehidrasi atau

penghilangan air. Untuk menghilangkan air bisa menggunakan kapur

tohor atau calcium oxide. Tambahkan kapur tohor pada bioetanol dan

Page 15: BAB I - Web viewBerdasarkan latar belakang di atas maka perumusan masalah yang ... TINJAUAN PUSTAKA. ... Bioetanol diproduksi dengan teknologi biokimia melalui proses hidrolisis

biarkan semalam. Setelah itu dilakukan destilasi lagi hingga kadar

kemurniannya mencapai 99,5%.

Gambar 2.3 Kapur tohor atau calcium oxideSumber: Dokomentasi pribadi

2.4.3 Destilasi

Destilasi atau penyulingan adalah cara pemisahan zat cair dari

campurannya berdasarkan perbedaan titik didih atau berdasarkan

keampuhan zat untuk menguapkan. Saat suhu dipanaskan, cairan yang

titik didihnya lebih rendah akan mengua terdahulu. Uap ini akan dialirkan

dan kemudian didinginkan sehingga kembali menjadi cairan yang

ditampung pada wadah terpisah. Zat yang titik didihnya lebih tinggi masih

tertinggal pada wadah semula (Sutresna, 2002).

Prinsip dari destilasi adalah penguapan dan pengembuanan

kembali uapnya dari tekanan dan suhu tertentu. Tujuan dari destilasi

adalah pemurnian zat cair pada titik didihnya dan memisahkan cairan dari

zat padat. Uap yang dikeluarkan dari campuran disebut sebagai uap

bebas. Kondensat yang jatuh sebagai destilat dan bagian cair yang tidak

mengua sebagai residul. Apabila yang diinginakn adalah bagian

campurannya yang tidak teruapkan dan destilatnya maka proses tersebut

dinamakan pengentalan dengan evaporasi (Bernasconi, 1995).

Page 16: BAB I - Web viewBerdasarkan latar belakang di atas maka perumusan masalah yang ... TINJAUAN PUSTAKA. ... Bioetanol diproduksi dengan teknologi biokimia melalui proses hidrolisis

Destilasi adalah sebuah aplikasi yang mengikuti prinsip-prinsip

“Jika suatu zat dalam larutan tidak sama-sama menguap, maka uap

larutan akan mempunyai komonen yang berbeda dengan larutan aslinya”.

Jika salah satu zat menguap dan yang lain tidak, perpisahan dapat terjadi

sempurna. Tetapi jika kedua zat menguap tetapi tidak sama, maka

pemisahnya hanya akan terjadi sebagian, akan tetapi destilat atu produk

akan menjadi kaya pada suatu komponen dari pada larutan aslinya

(Richard, 1965).

Destilasi dapat dibedakan menjadi beberapa macam, yaitu:

Macam-Macam Destilasi yaitu :

a.    Destilasi Uap

Proses penyaringan suatu campuran air dan bahan yang tidak

larut sempurna atau larut sebagian dengan menurunkan tekanan sistem

sehingga didapatkan hasil penyulingan jauh dibawah titik didih awal.

Gambar 2.4 Destilasi uap

Sumber : Satudedi, 2009

Page 17: BAB I - Web viewBerdasarkan latar belakang di atas maka perumusan masalah yang ... TINJAUAN PUSTAKA. ... Bioetanol diproduksi dengan teknologi biokimia melalui proses hidrolisis

b.    Destilasi Vakum

Untuk memurnikan senyawa yang larut dalam air dengan titik didih

tinggi sehingga tekanan lingkungan harus diturunkan agar tekanan sistem

turun.  distilasi ini tekanan operasinya 0,4 atm (≤300 mmHg absolut).

Proses distillasi dengan tekanan dibawah tekanan atmosfer.

Gambar 2.5 Destilasi vakum

Sumber : Satudedi, 2009

c.    Destilasi Biasa

Destilasi sederhana atau destilasi biasa adalah teknik pemisahan

kimia untuk memisahkan dua atau lebih komponen yang memiliki

perbedaan titik didih yang jauh. Suatu campuran dapat dipisahkan

dengan destilasi biasa ini untuk memperoleh senyawa murninya.

Senyawa-senyawa yang terdapat dalam campuran akan menguap pada

saat mencapai titik didih masing – masing.

Page 18: BAB I - Web viewBerdasarkan latar belakang di atas maka perumusan masalah yang ... TINJAUAN PUSTAKA. ... Bioetanol diproduksi dengan teknologi biokimia melalui proses hidrolisis

Gambar 2.6 Destilasi biasa

Sumber: destilasi17.wordpress.com

2.5 Standar Nasional Indonesia (SNI) Bioetanol

Pemanfaatan bioetanol diarahkan untuk memberikan kontribusi

yang signifikan terhadap bauran energi nasional (national energy mix)

terutama sebagai bahan bakar pencampur ataupun pensubstitusi bensin.

Menurut Prihandana et al, (2007), Pemerintah melalui Dewan Standarisasi

Nasional (DSI) telah menetapkan Standar Nasional Indonesia (SNI) untuk

bioetanol dengan tujuan melindungi konsumen (dari segi mutu), produsen,

dan mendukung perkembangan industri bioetanol di Indonesia.

Standar Nasional Indonesia (SNI) bioetanol disusun oleh Panitia

Teknis Energi Baru dan Terbarukan (PTEB) melalui tahapan - tahapan

baku tata cara perumusan standar nasional. Penyusunan SNI bioetanol

Terdenaturasi untuk gasohol ini dilakukan dengan memperhatikan standar

sejenis yang sudah berlaku di negara-negara lain yang pemakaian

bioetanolnya sudah luas dan mencapai tahap komersial. Faktor lain yang

juga diperhatikan adalah keberagaman bahan baku bioetanol di tanah air

(Budiyanto, 2002).

Page 19: BAB I - Web viewBerdasarkan latar belakang di atas maka perumusan masalah yang ... TINJAUAN PUSTAKA. ... Bioetanol diproduksi dengan teknologi biokimia melalui proses hidrolisis

Hasil kerja panitia PTEB adalah Standar Nasional Indonesia (SNI)

bioetanol terdenaturasi yang disahkan dengan nomor SNI DT 27-0001-

2006, tanggal 27 Desember 2006. Standar ini menetapkan persyaratan

mutu yang akan digunakan sebagai bahan bakar motor bensin, yaitu

sebagai komponen campuran bahan bakar bensin pada kendaraan

bermotor atau motor bensin lainnya (Prihandana et al., 2007). Syarat mutu

dan spesifikasi standar bioetanol terdenaturasi untuk gasohol tertera pada

tabel di bawah ini.

Tabel 2.3. Spesifikasi standar bioetanol terdenaturasi untuk gasohol

No

Parameter uji Satuan, min/maks Persyaratana¿¿

1

.

Kadar etanol %-v, min. 99,5 (setelah

didenaturasi dengan

denatonium benzoat)

94,0 (setelah

didenaturasi dengan

hidrokarbon)

2

.

Kadar metanol %-v, maks. 0,5

3

.

Kadar air %-v, maks. 0,7

4

.

Kadar penaturan

Hidrokarbon

Atau Denatonium

Benzoat

%-v

mg/l

2 – 5

4-10

5

.

Kadar tembaga

(Cu)

mg/kg, maks. 0,1

6

.

Keasaman

sebagai asam

asetat

mg/L, maks. 30

Page 20: BAB I - Web viewBerdasarkan latar belakang di atas maka perumusan masalah yang ... TINJAUAN PUSTAKA. ... Bioetanol diproduksi dengan teknologi biokimia melalui proses hidrolisis

7

.

Tampakan mg/L, maks. jernih dan terang, tidak

ada endapan dan

kotoran

8

.

Kadar ion klorida

(Cl-)

mg/L, maks. 20

9

.

Kandungan

belerang (S)

mg/L, maks. 50

1

0.

Kadar getah

purwa dicuci

(washed gum)

mg/100ml, maks. 5,0

a) Jika tidak diberikan catatan khusus, nilai batasan (spesifikasi) yang

tertera adalah nilai untuk bioetanol yang sudah didenaturasi dan

akan dicampurkan ke dalam bensin pada kadar sampai dengan 10%-

v.

b) FGE umumnya memiliki berat jenis dalam rentang 0,7936 - 0,7961

pada kondisi 15,56/15,56 °C, atau dalam rentang 0,7871 - 0,7896

pada kondisi 25/25 °C, diukur dengan cara piknometri atau hidrometri

yang sudah sangat lazim diterapkan di dalam industri alkohol.

Sumber: Badan Standarisasi Nasional. 2012

Page 21: BAB I - Web viewBerdasarkan latar belakang di atas maka perumusan masalah yang ... TINJAUAN PUSTAKA. ... Bioetanol diproduksi dengan teknologi biokimia melalui proses hidrolisis

BAB III

METODE PENELITIAN

3.1 Tempat dan Waktu Penelitian

Penelitian dilakukan di Workshop Teknik Mesin dan Lab Teknik

Kimia Fakultas Teknik Universitas Lambung Mangkurat pada bulan Mei

2015 sampai dengan selesai.

Pengolahan bioetanol dari limbah kulit pisang raja dilaksanakan di

Workshop Teknik Mesin Universitas Lambung Mangkurat pada bulan Mei

2015 s/d Juni 2015.

Penelitian karakteristik bioetanol hasil distilasi dari limbah pisang

raja dilaksanakan di Lab Teknik Kimia Universitas Lambung Mangkurat

pada bulan Juni 2015 s/d Juli 2015.

3.2 Bahan Penelitian

Adapun bahan yang digunakan dalam tahap penelitian ini adalah

sebagai berikut:

a. Kulit pisang raja sebagai bahan utama diambil dari usaha pisang keju

atau limbah rumah tangga di pinggiran jalan Banjarbaru - Banjarbaru

Kalimanatan Selatan.

b. Bahan-bahan kimia seperti aquadest, HCl dan H2SO4 digunakan

sebagai katalis untuk percobaan hidrolisis.

c. Fermipan sebagai fermentator dalam proses fermentasi.

Page 22: BAB I - Web viewBerdasarkan latar belakang di atas maka perumusan masalah yang ... TINJAUAN PUSTAKA. ... Bioetanol diproduksi dengan teknologi biokimia melalui proses hidrolisis

c.3 Alat Penelitian

Peralatan yang dignakan dalam penelitian ini adalah sebagai

berikut:

a. Seperangkat alat hidrolisis

b. Jerigen sebagai penampungan fermentasi.

c. Preasure gauge sebagai pengukur tekanan saat fermentasi.

d. Destilator sebagai alat distilasi.

e. Gelas ukur sebagai penampung bioetanol hasil distilasi.

c.4 Prosedur Penelitian

Prosedur – prosedur dalam penelitian ini adalah sebagai berikut:

a. Prosedur pengolahan bahan.

1. Persiapan kulit pisang raja yang akan diolah menjadi bioetanol.

2. Kandungan karbohidrat yang terkandung ada kulit pisang raja diurai

menjadi glukosa dengan menggunakan metode hidrolisis asam.

3. Analisa kadar glukosa hasil hidrolisis.

4. Fermentasi dengan menggunakan saccharomyces cereviceae.

b. Prosedur distilasi.

1. Menyiapkan alat destilator.

2. Menyiapkan botol penampung hasil distilasi (bioetanol).

3. Memasukkan bahan hasil fermentasi ke dalam tabung.

4. Menyalakan alat.

5. Tunggu beberapa saat sampai suhu yang diinginkan tercapai.

6. Setelah berada pada suhu yang diinginkan, suhu dipertahankan

selama mungkin sampai sampel didapatkan.

7. Lakukan perobaan sebanyak 3 kali masing-masing variasi suhu.

c. Prosedur analisa karakteristik bioetanol.

Page 23: BAB I - Web viewBerdasarkan latar belakang di atas maka perumusan masalah yang ... TINJAUAN PUSTAKA. ... Bioetanol diproduksi dengan teknologi biokimia melalui proses hidrolisis

a. Bioetanol hasil distilasi diuji di Lab Teknik Kimia Universitas

Lambung Mangkurat untuk mengetahui kualitas terbaik menurut

standar SNI (standar nasional indonesia).

c.5 Diagram Alir Penelitian

Pengambilan kesimpulan

Pengambilan data

SELESAI

Mulai

Studi Literatur

Pengumpulan data

Pengolahan data

Page 24: BAB I - Web viewBerdasarkan latar belakang di atas maka perumusan masalah yang ... TINJAUAN PUSTAKA. ... Bioetanol diproduksi dengan teknologi biokimia melalui proses hidrolisis

3.6 Flow chart penelitian

Destilasi:Menjaga suhu tetap

pada kondisi yang

sama selama proses

distilasi

Analisa karakteristik biotanol:

Hasil distalasi di uji di lab kimia

untuk mengetahui kualitas

terbaik menurut SNI

Persiapan Alat dan Bahan Pengujian

Data Hasil Pengujian

Variasi suhu :400 C

450 C

500 C

Mulai

Selesai

FermentasiGagal

Hidrolisis: Persiapan kulit pisang Hidrolisis asam Analisa kadar glokosa

Fermentasi

Page 25: BAB I - Web viewBerdasarkan latar belakang di atas maka perumusan masalah yang ... TINJAUAN PUSTAKA. ... Bioetanol diproduksi dengan teknologi biokimia melalui proses hidrolisis

3.7 Waktu Penelitian

Dalam pengujian analisis karakteristik bioetanol ini

memerlukan waktu 4 bulan seperti yang ditunjukkan pada tabel di

bawah ini.

Tabel 3.1 Waktu penelitian

Kegiatan

April 2015 Mei 2015 Juni 2015 Juli 2015

Minggu Minggu Minggu Minggu

I

I

I

I

II

I

V I

I

I

I

II

I

V I

I

I

I

II

I

V I

I

I

I

II

I

V

Studi literatur

Pengumpulan

data

Seminar

proposal

Pengolahan

data

Menyusun

laporan

Seminar hasil

Sidang akhir

Page 26: BAB I - Web viewBerdasarkan latar belakang di atas maka perumusan masalah yang ... TINJAUAN PUSTAKA. ... Bioetanol diproduksi dengan teknologi biokimia melalui proses hidrolisis

DAFTAR PUSTAKA

Ann-Charlott Eliasson., 2004, Starch in Food. Woodhead Publishing Li

Anynomous, 1978,”Stastistika Indonesia”, Biro pusat Statistika, Jakarta.

Bernasconi, G. 1995. Teknologi Kimia. Jilid 2. Edisi pertama. Jakarta. PT.

Pradaya Paramita.

Dinas Kebersihan, Pertamanan, dan Tata Ruang. 2009. Kalimantan Selatan:

Pemerintah Kota Banjarbaru.

Greenwood, C.T. dan D.N. Munro.,1979, Carbohydrates. Di dalam R.J.

Priestley,ed. Effects of Heat on Foodstufs. Applied Seience Publ. Ltd.,

London.

Hee-Young An., 2005, Effects of Ozonation and Addition of Amino acids on

Properties of Rice Starches. A Dissertation Submitted to the Graduate

Faculty of the Louisiana state University and Agricultural and Mechanical

College.

Koswara, 2006, Teknologi Modifikasi Pati. Ebook Pangan.

Poedjadi A, 1994, “Dasar-dasar Biokimia”, Universitas indonesia, Jakarta. mited

Cambridge England.

Nurdyastuti, I. 2005. Teknologi Proses Produksi Bioetanol. Prospek

Pengembangan Bio-Fuel sebagai substitusi Bahan Bakar Minyak.

Pertamina. 2007. Biogasoline. Etanol dan Bioetanol.

Satudedi. 2009. Komposting Takakura komposisi sampah,

Setyani, Wirnia, 2014, “Metode Destilasi Uap”

Azizah, Nur, Mulyani S. 2012. Jurnal Aplikasi Teknologi Pangan Vol 1 No.2.

Isra, Darma. 2007. Pemanfaatan Hidrolisat Pati Sagu (Metroxylan sp.) Sebagai

Sumber Karbon Pada Fermentasi Etanol Oleh Saccharomyces

cerevisiae. Fakultas Teknologi Pertanian IPB. Bogor.

Jumari, Arif., Indah, Ariyani. 2009. Pembuatan Bioetanol dari Jambu Mete

dengan Metode Fermentasi. Mahasiswa Teknik Kimia FT-UNS. Solo.

Karlina, Simbolon. 2008. Pengaruh Persentase Ragi Tape dan Lama Fermentasi

Terhadap Mutu Tape Ubi Jalar. Teknologi Pertanian Fakultas Pertanian

USU. Medan.

Page 27: BAB I - Web viewBerdasarkan latar belakang di atas maka perumusan masalah yang ... TINJAUAN PUSTAKA. ... Bioetanol diproduksi dengan teknologi biokimia melalui proses hidrolisis

Kunaipah. 2009. Pengaruh Lama Fermentasi dan Konsentrasi Glukosa Terhadap

Aktivitas Antibakteri, Polifenol Total dan Mutu Kimia Kefir Susu Kacang

Merah. Jurusan Gizi Politeknik Kesehatan. Makasar.

Retno, Dyah., Wasir N. 2011. Pembuatan Bioetanol dari Kulit Pisang. Jurusan

Teknik Kimia FTI, UPN Veteran. Yogyakarta.

Riswan, Simanjutak. 2009. Studi Pembuatan Etanol Dari Limbah Gula. Fakultas

Pertanian Universitas Sumatera Utara. Medan.

Anwar, N., Arief W., dan Sugeng W. 2010. Optimasi Produksi Enzim Selulase

untuk Hidrolisis Jerami PadiApriyanto, A., Dedi F., Ni Luh P,

Sedarnawati, Slamet Budiyanto. 1989. Petunjuk Laboratorium Analisa

Pangan. Institut Pertanian Bogor : Bogor

Fox, P.F. 1991. Food Enzymology, vol 1, Elsevier Applied Science Ltd., New

York

Ghose, T.K. 1987. Measurement of Cellulase Activities. Biochemical Engineering

Research Center : New Delhi – India

Lynd, L.R., Weimer P.J., Van Zyl W.H., and Pretorius IS. 2002. Microbial

cellulose utilization: Fundamentals and biotechnology. Microbiol.

Mol.Biol. Rev., 66: 506-577.

Miller, G L. Use Of Dinitrosalicylic Acid Reagent For Determination Of Reducing

Sugar. Anal Chem.1959;31:426–428.

Rachmania, F. dan Lazuardi.2009. Pengaruh Liquid Hot Water terhadap

Perubahan Struktur Sel Bagas. Jurusan Teknik Kimia Fakultas

Teknolohi Industri, Institut Teknologi Sepuluh No vember.

Sarma. 2005. Identifikasi Enzim Pencernaan pada Rumen Domba. Institut

Pertanian Bogor : Bogor.

Taherzadeh, M.J. dan Karimi, K. Enzyme-based hydrolysis processes for ethanol

from lignocellulosic materials: a review, 2007, BioResources, Vol. 2, pp.

707-738.