FERMENTASI SAMPAH BUAH MENJADI ETANOL...

FERMENTASI SAMPAH BUAH MENJADI ETANOL MENGGUNAKAN BAKTERI

Zy momonas mobilis

JURUSAN TEKNIK LINGKUNGANFAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAANINSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER

SURABAYA2011

TRIA AULIA

DOSEN PEMBIMBINGIr. ATIEK MOESRIATI, MKes

Latar Belakang

Peneliti

Sumber energi alternatif

Bahan bakar fosil (minyak bumi)

Sampah

Penanganan Kompos

Etanol

...

Hidrolisis

Fermentasi

Ide Sampah BuahHidrolisis

Zymomonas mobilis

Fermentasi

Perumusan Masalah

1. Pada waktu kapankah kadar etanol maksimum yang dihasilkan?

2. Penambahan H2SO4 manakah yang dapat menghasilkan kadar etanol lebih banyak?

Tujuan Penelitian

1. Menganalisis kadar etanol dengan variasi waktu fermentasi.

2. Menganalisis kadar etanol dengan penambahan H2SO4.

3. Mengetahui produksi etanol per kg sampah.

Ruang Lingkup•Sampel yang digunakan adalah sampah buah pisang dan nanas,yaitu memanfaatkan kulit dan buahnya•Sampel diambil dari pasar Pucang, yaitu sampah yang tidakterlalu busuk•Penelitian ini dilaksanakan pada skala laboratorium.•Variasi yang akan dilakukan pada penelitian ini adalah:1. Variasi jenis sampah- Sampah buah Pisang-Sampah buah Nanas2. Variasi waktu fermentasi3 hari, 5 hari, 7 hari, 9 hari dan 11 hari

...3. Variasi penambahan H2SO4

H2SO4 = 0,5 mlH2SO4 = 1 mlH2SO4 = 1,5 ml

• Analisa-analisa yang dilakukan adalah:- Analisa pH- Analisa kadar gula reduksi- Analisa kadar etanol

Manfaat Penelitian1. Menambah wawasan dan pengetahuan bagi

peneliti

2. Memberikan informasi mengenai keefektifan perbandingan waktu fermentasi dan penambahan H2SO4 yang dapat digunakan untuk memperoleh kadar etanol pada fermentasi sampah buah pisang dan nanas yang optimum.

3. Memberikan nilai lebih terhadap sampah pisang dan nanas.

Tinjauan Pustaka

Taksonomi tanaman pisang adalah sebagai beriku:Kingdom : PlantaeDivisi : SpermatophytaSub Divisi : AngiospermaeKelas : MonocotylaeBangsa : MusalesSuku : MusaceaeMarga : MusaJenis : Musa paradisiacal

(Rismunandar ,1990)

Pisang

Buah pisang banyak mengandung karbohidrat baik isinya maupun kulitnya. Hasil analisis kimia menunjukan bahwa kulit buah pisang banyak mengandung air 69,80% dan karbohidrat sebesar 18,50% (Retno dan Nuri, 2011).

Nanas

Taksonomi tanaman nanas adalah sebagai berikut:Kingdom : PlantaeDiviso : SpermatophyaKelas : AngiospermaeOrdo : FarinosaeFamili : BromiliaceaeGenus : AnanasSpecies : Ananas comosus

(Wulandari, 2010).

Kulit buah nanas mengandung 81,72 % airdan17,53% karbohidrat

disebut juga etil alkohol, alkohol murni, alkohol absolut, atau alkoholsaja, adalah sejenis cairan yang mudah menguap, mudah terbakar,tak berwarna, dan merupakan alkohol yang paling sering digunakandalam kehidupan sehari-hari.

Etanol

adalah proses antara reaktan denganmenggunakan air atau asam supaya suatupersenyawaan pecah atau terurai

Hidrolisis

Fermentasi merupakan proses perubahan dari glukosa menjadi alkohol(Lee, 1992). Peruraian dari kompleks menjadi sederhana denganbantuan mikroorganisme sehingga menghasilkan energi.

Fermentasi

Zymomonas mobilis

Zymomonas mobilis merupakan bakteri anaerob fakultatif yang mampumemanfaatkan sukrosa, glukosa dan fruktosa sebagai sumber energinyadalam menghasilkan etanol dan CO2, mempunyai laju pertumbuhanyang tinggi dan tahan terhadap konsentrasi etanol sekitar 10%

(Schlegel, 1994). Meskipun demikian, Zymomonas mobilis mempunyai kelemahan yaitumenghasilkan produk samping antara lain asam asetat, gliserol, asetondan sorbitol.

(Gunasekaran dan Raj, 1999)

Tahapan Penelitian

Sampah:Air75% : 25%

NaOH4,5

Menghentikan bakteri

beraktifitas

Hasil dan Pembahasan

Pisang

Nanas

pH

3,88

3,69

4,5

Setelah penambahan NaOHH2SO4 0,5 ml H2SO4 1 ml H2SO4 1,5 ml

3 2,64 1,72 1,45 1,92 1,51 1,337 1,86 1,64 1,229 1,97 1,38 1,2

11 2,02 1,4 1,25

Penambahan H2SO4Hari ke

H2SO4 0,5 ml H2SO4 1 ml H2SO4 1,5 ml3 1,53 1,26 1,35 1,37 1,32 1,167 1,46 1,25 1,069 1,55 1,22 1,1

11 1,45 1,32 1,33

Penambahan H2SO4Hari ke

Setelah penambahan H2SO4

Hal ini dikarenakan H2SO4 merupakan asam kuat yang dapat menghidrolisis pati yang terdapat pada sampel

menjadi glukosa. (C6H10O5)n + n H2O n(C6H12O6)Karbohidrat Glukosa

Setelah fermentasi

Waktu fermentasi vs pH Pisang

3,8

3,9

4

4,1

4,2

4,3

4,4

4,5

1 3 5 7 9 11 13

Waktu fermentasi (hari)

pH

H2SO4 0,5 ml

H2SO4 1 ml

H2SO4 1,5 ml

Waktu fermentasi vs pH Nanas

3

3,2

3,4

3,6

3,8

4

4,2

4,4

1 3 5 7 9 11 13

Waktu fermentasi (hari)pH

H2SO4 0,5 ml

H2SO4 1 ml

H2SO4 1,5 ml


11 3,85 3,9 3,87

pH Pisang dengan Penambahan H2SO4Hari keH2SO4 0,5 ml H2SO4 1 ml H2SO4 1,5 ml

4,26 4,33 4,074,03 3,86 3,684,28 3,84 3,684,33 3,64 3,563,86 3,6 3,5

pH Nanas dengan Penambahan H2SO4

Kadar Gula

7,18%

Kadar Gula Pisang

Penambahan H2SO4

Sebelum Fermentasi

H2SO4 0,5 ml 10,34

H2SO4 1 ml 12,3

H2SO4 1,5 ml 12,32

Sesudah FermentasiHari ke

3 5 7 9 118,68 7,84 5,96 2,67 2,818,75 7,61 6,14 2,72 2,28,72 7,58 5,98 2,65 2,14

...

8,86%

Kadar Gula Nanas

Penambahan H2SO4

Sebelum Fermentasi

H2SO4 0,5 ml 10,96H2SO4 1 ml 12,88H2SO4 1,5 ml 12,9

Sesudah FermentasiHari ke

3 5 7 9 118,71 7,66 5,02 2,1 1,928,66 6,48 5,44 2,36 1,898,74 6,51 5,12 2,3 2,03


11 8,76 10,22 10,2

Hari kePenambahan H2SO4

Kadar EtanolPisang Nanas


11 7,2 9,48 9,52

Hari kePenambahan H2SO4

...Pisang

Etanol9,62%

Kadar gula7,18%

Nanas

Etanol10,52%

Kadar gula8,86%

Menurut Fessenden dan Fessenden (1997), satu molekul glukosa akan terbentuk dua molekul alkohol dan karbondioksida.

Sampah PisangDensitas sampah pisang = 0,54 kg/LSuhu = 30°CKadar etanol = 9,62 %Perbandingan sampel dan air 75%:25% = 3 : 1untuk 1 L etanol membutuhkan:

= (1/9,62) x 100= 10,4 L sampeluntuk 10,4 L sampel dibutuhkan := (10,4/4)= 2,6 L air dan= 2,6 x 3= 7,8 L sampahkarena satuan sampah dalam kg maka:

= 7,8 L x 0,54 kg/L

= 4,2 kg sampah pisang

Sampah NanasDensitas sampah nanas 0,98 kg/LSuhu = 29°CKadar etanol = 10,52 %Perbandingan sampel dan air 75% : 25% = 3 : 1untuk 1 L etanol membutuhkan:

= (1/10,52) x 100= 9,51 L sampeluntuk 9,51 L sampel dibutuhkan:

= (9,51/4)= 2,4 L air dan= 2,4 x 3

= 7,1 L sampahkarena satuan sampah dalam kg maka:

= 7,1 L x 0,98 kg/L

= 6,9 kg sampah nanas

Perhitungan Etanol

Kesimpulan1. Kadar etanol tertinggi pada sampah pisang dan nanas

dengan penambahan H2SO4 0,5 ml, 1ml dan 1,5 mlterjadi pada hari kesembilan.

2. Penambahan H2SO4 pada sampah pisang dan nanasyang menghasilkan kadar etanol lebih banyak adalahpenambahan H2SO4 1,5 ml.

3. Waktu optimum fermentasi menggunakan bakterizymomonas mobilis melalui proses hidrolisis (H2SO4)adalah hari 9.

4. Untuk 1 L etanol 9,62% membutuhkan 4,2 kg sampahpisang dan untuk 1 L etanol 10,52% membutuhkan 6,9kg sampah nanas.

Saran•Untuk penelitian selanjutnya dapat melakukan kontrol pada suhuselama proses fermentasi dan penambahan variasi keadaan sampahyang akan digunakan

•Untuk mendapatkan pengocokan optimal pada saat hidrolisis, dapatdilakukan dengan menggunakan Digital Platform Shaker

•Perlu dilakukan kontrol tanpa penambahan H2SO4 pada metodeyang sama dengan penelitian ini.

•Untuk memperoleh hasil etanol yang lebih tinggi, perlu dilakukandestilasi bertingkat.

FERMENTASI SAMPAH BUAH MENJADI ETANOL...

Documents

Transcript of FERMENTASI SAMPAH BUAH MENJADI ETANOL...