Bab III Sorghum

26

Pengaruh Konsentrasi Katalis Enzim Glukoamilase (Aspergillus

Niger) pada Reaksi Simultan Sakarifikasi dan Fermentasi

(Saccharomyces Cerevisiae) Pembuatan Bioetanol Dari Sorgum

(Sorghum Bicolor L.)

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1. Rancangan Penelitian

Langkah-langkah dalam penelitian dapat digambarkan dengan bagan sebagai berikut :

Jurusan Studi Teknik Kimia

Universitas Sebelas Maret Surakarta

GelatinasiLarutan buffer fosfat pH 6,9

Pengeringan

Enzim Alpha-amilase

Biji sorgum

Tepung sorgum

Pengayakan

Enzim glukoamilaseSSF CO2Yeast Saccharomyces cerevisiae dan nutrien (Urea

dan NPK)

Likuifikasi

Penggilingan

Filtrat

Filtrasi Ampas

FiltrasiAmpas

Filtrat

Distilasi air

27





3.2. Bahan dan Alat

3.2.1.Bahan-bahan yang digunakan

a. Sorgum

b. Larutan buffer fosfat pH 6,9

c. Enzim Alpha-amilase

d. Enzim glukoamilase

e. Yeast Saccharomyces cerevisiae

f. Nutrien (Urea dan NPK)

3.2.2.Alat-alat yang digunakan

a. Rangkaian alat likuifikasi

b. Rangkaian alat sakarifikasi dan fermentasi simultan

c. Rangkaian alat distilasi

Rangkaian alat bisa dilihat pada gambar berikut :

Keterangan:

1. pendingin

2. motor pengaduk

3. pengaduk merkuri

4. labu leher tiga

5. pemanas mantel

6. statif

7. termometer



Etanol

28





8. klem

Gambar III.1 Rangkaian alat likuifikasi

Keterangan :

1. Selang pengambilan sampel

2. Shaker bath

3. Erlenmeyer

4. Selang CO2

5. Gelas Beaker

6. Filter udara

Gambar III.2 Rangkaian alat sakarifikasi dan fermentasi simultan

Keterangan :

1. Termometer

2. Statif

3. Pendingin balik

4. Kran refluks

5. Labu leher tiga

6. Pemanas mantel

Gambar III.3 Rangkaian alat distilasi



29





3.3. Langkah Percobaan

3.3.1.Persiapan Alat dan Bahan Baku

a. Sterilisasi alat

Semua alat disterilisasi dengan autoklaf pada tekanan 15 psia suhu 121ºC

selama 15 menit. Kemudian dikeluarkan dan dilakukan pendinginan.

b. Pembuatan tepung sorgum

- Biji sorgum dilepaskan dari tongkolnya.

- Mengeringkan biji sorgum sampai kering.

- Menggiling sorgum hingga berbentuk tepung.

- Mengayak tepung dengan screener agar ukuran sama.

c. Pembuatan larutan buffer fosfat pH 6,9

- Membuat larutan Natrium fosfat monobasis (NaH2PO4.2H20) dengan

melarutkan 6,95 gr dalam aquades sampai 250 ml.

- Membuat larutan Natrium fosfat dibasis (Na2HPO4.2H2O) dengan

melarutkan 8,1898 gr dalam aquades sampai 250 ml.

- Mencampur 180 ml larutan Natrium fosfat monobasis dan 180 ml

larutan Natrium fosfat dibasis, kemudian mengencerkannya sampai

800 ml.

3.3.2.Gelatinasi

a. Menimbang pati dengan berat 96 gram dan melarutkan dalam 800 ml

buffer fosfat pH 6,9. Memasukkan dalam labu leher tiga.



30





b. Mengaduk dengan magnetic stirer ± 5 menit sampai homogen, kemudian

memanaskan sampai terbentuk bubur/ gelatin (suhu 90oC).

3.3.3.Likuifikasi

a. Mengkondisikan gelatin untuk enzim alpha-amilase sehingga pH 6,9 dan

suhu 80oC.

b. Memasukkan 2 ml enzim alpha-amilase ke dalam gelatin dan

menghitungnya sebagai jam ke nol. Selama reaksi (2 jam), tetap

melakukan pengadukan dan suhu dibuat konstan.

3.3.4.Reaksi Simultan Sakarifikasi dan Fermentasi

a. Mengkondisikan larutan (turunkan suhu dan pH) untuk enzim

glukoamilase sehingga suhu 30oC dan pH 4,5 dengan menambahkan

asam sitrat 1 M. Kemudian memasukkan larutan tersebut ke dalam

erlenmeyer 1000 ml.

b. Pembuatan Starter

Mengambil larutan dari erlenmeyer sebanyak 3-10 % dari larutan dan

ditambahkan nutrient (urea dan NPK) dan yeast Saccharomyces

cerevisiae.

c. Memasukkan enzim glukoamilase (dengan variasi 4 ml, 8 ml, 10 ml, 12

ml untuk setiap 200 ml larutan) dan starter ke dalam erlenmeyer dan

menghitungnya sebagai jam ke nol. Erlenmeyer ditutup rapat dan

dihubungkan dengan selang plastik yang telah dihubungkan dengan filter



31





udara. Selama reaksi (6 jam), tetap melakukan pengadukan di dalam

shaker bath dan suhu dibuat konstan (30oC).

3.3.5.Analisa Kadar Glukosa Metode Shafer Somogy

a. Pembuatan dan standarisasi larutan Natrium thiosulfat 0,1 M

- Persiapan larutan standar

Melarutkan 1,25 gr Na2S2O3 dengan 500 ml aquades. Mendidihkan

selama 5 menit. Botol untuk menyimpan adalah botol gelap.

- Standarisasi

Menimbang dengan tepat 0,2-0,23 gr K2Cr2O7 (sebelumnya

ditimbang, keringkan dulu dalam oven 1000C selama 2 jam).

Menempatkan dalam erlenmeyer 250 ml, tambahkan 80 ml larutan

yang berisi 2 gr KI (melarutkan 2,5 gr KI dalam 100 ml aquades).

Tambahkan 20 ml larutan HCl 1 M dan tempatkan dalam ruang

gelap selama 10 menit. Kemudian titrasi dengan larutan standar

Na2S2O3 0,1 M dengan indikator amilum.

Molaritas Na2S2O3 =

b. Pembuatan reagen

(a) Reagen Shaffer Somogyi carbonat 50, 5 gr KI.



32





Larutkan masing-masing 25 gram Na2CO3 dan Kalium Natrium

Tartrate.4H2O dengan 500 ml aquades dalam gelas beker 1 L. Aduk

dan tambahkan 75 ml larutan CuSO4.5H2O (kadar 100 gr/L).

Larutkan 20 gr NaHCO3 dan 5 gr KI.

Pindahkan semua larutan diatas dalam labu ukur 1L kemudian

tambahkan 250 larutan KIO3 0,0167M (3,567 gr KIO3 yang

dilarutkan dalam 1L aquades). Kemudian tepatkan volumenya

sampai tanda batas dengan aquades.

(b) Larutan iodide oksalat

Larutkan 2,5 gr KI dan 2,5 gr K2C2O4 dengan aquades dan encerkan

sampai 100 mL. Larutan dalam keadaan fresh setiap minggunya.

(c) Larutan Thiosulfat standar

Siapkan setiap hari 0,005M dari stok larutan standar Thiosulfat

0,1M.

(d) Indikator amilum

Mendidihkan aquades 100 ml kemudian menambahkan 0,5 gram

amilum yang telah dilarutkan dalam sedikit aquades.

c. Analisa sampel dengan menggunakan metode Shafer Somogy

- Mengambil 5 ml larutan dan menambahkan 5 ml reagen (a) dan 30

ml aquades. Mendidihkan selama 2 menit. Kemudian mendinginkan.

- Menambahkan masing-masing 2 ml reagen (b) dan 3 ml H2SO4 1M.

(larutan jangan digojog kalau belum ditambah asam sulfat).

Kemudian larutan digojog setelah ditambah asam sulfat.



33





- Menitrasi dengan 0,005 M Na2S2O3 dengan indikator amilum (3

tetes) sampai larutan menjadi bening.

- Membuat blanko dengan menggunakan 5 ml aquades dengan

perlakuan sama dengan sampel.

- Kurangi volume titrasi blanko dengan titrasi sampel dan plotkan

dalam tabel untuk mengetahui kadar glukosa dalam 5 ml larutan

sampel tersebut.

3.3.6.Proses Distilasi

a. Larutan hasil fermentasi kemudian didistilasi. Proses distilasi dilakukan

pada suhu 80oC, karena titik didih etanol 78oC dan titik didih air 100oC.

Selanjutnya hasil distilasi dianalisis kadar alkoholnya.

b. Analisa kadar etanol menggunakan picnometer

- Menimbang picnometer kosong (a gram)

- Mengisi picnometer dengan aquadest dengan berat jenisnya ().

- Menimbang picnometer yang telah diisi aquadest (b gram).

- Menghitung volume picnometer yang sebenarnnya.

- Mengisi picnometer dengan larutan etanol hasil destilasi yang akan

diuji kadar etanolnya.

- Menimbang picnometer yang telah diisi larutan etanol (c gram).



34





- Menghitung berat jenis larutan etanol hasil distilasi

- Setelah diketahui berat jenis larutan etanol tersebut, kadar etanol

dihitung dengan menggunakan Tabel Perry.



Bab III Sorghum

Documents

Transcript of Bab III Sorghum