Makalah Penelitian Bahasa Indonesia

download Makalah Penelitian Bahasa Indonesia

of 24

description

Penelitian

Transcript of Makalah Penelitian Bahasa Indonesia

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur kami panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena atas rahmat-Nya penulis dapat menyelesaikan laporan penelitian ini. Laporan penelitian ini berjudul Pembuatan Bio-etanol dari Ampas Tebu Dengan Varaisi Jenis Berat Ragi, Jenis Ragi Dan Lama Waktu Hidrolisa. Laporan penelitian ini disusun memenuhi persyaratan Jurusan Teknik Kimia Itenas. Selama penelitian ini penulis menerima bantuan dan dorongan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada :1. Ibu Dyah Dwi Prasetyo, Ketua Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Itenas.2. Bapak Idi Jahidi, Dosen mata kuliah Bahasa Indonesia Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Itenas selaku Dosen Pembimbing.3. Bapak Dicky Dermawan, Laboratorium Operasi Teknik Kimia Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Itenas.4. Sahabat sahabat terdekat kami yang telah membantu hingga tersusunnya laporan penelitian ini.Akhirnya penulis berharap hasil penelitian ini dapat bermanfaat bagi kemajuan dan pengembangan ilmu pengetahuan di bidang Teknik Kimia.

Bandung 06, Mei 2015

Penulis

iBAB IPENDAHULUAN

1.1 Latar BelakangBio-etanol merupakan salah satu jenis biofuel (bahan bakar cair dari pengolahan tumbuhan) di samping Biodiesel. Bio-etanol adalah etanol yang dihasilkan dari fermentasi glukosa (gula) yang dilanjutkan dengan proses pemurnian. Proses pemurnian dapat melalui proses destilasi ataupun evaporasi. Proses ini dapat menghasilkan etanol dengan kadar 95% volume, untuk digunakan sebagai bahan bakar (biofuel) perlu lebih dimurnikan lagi hingga mencapai 99% yang lazim disebut fuel grade ethanol (FGE). Proses pemurnian dengan prinsip dehidrasi umumnya dilakukan dengan metode Molecular Sieve, untuk memisahkan air dari senyawa etanol.Etanol dari tebu bukan hanya bisa diperoleh dari tetes tetapi juga bisa berasal dari ampas (bagasse) dan daun. Ini sekaligus untuk menepis kritik soal etika berkaitan persaingan penggunaan sumber pangan dan energi. Pengunaan bahan-bahan yang bisa langsung dikonversi menjadi etanol seperti tetes, jagung, singkong, gandum, dan umbi-umbian sejauh ini menuai banyak kritik karena akan menurunkan suplai bahan pangan.Pada penetilian sebelumnya, digunakan fermentasi untuk etanol dari bahan yang mengandung pati, karena diketahui bahwa pati dapat diambil dari bahan yang berkarbohidrat. Sedangkan, pada penelitian ini kami menggunakan bahan yang mengandung lignoselulosa, dimana lignoselulosa akan dipecah menjadi gula sederhana untuk kemudian dilanjutkan ke tahap fermentasi. Ampas tebu banyak mengandung senyawa lignoselulosa. Lignoselulosa dipecah menjadi selulosa, lignin dan hemiselulosa. Selulosa diuraikan menjadi glukosa terus menjadi etanol.

121.2 Rumusan Masalah1. Permasalahan untuk meningkatkan nilai jual ampas tebu yang selama ini banyak belum dimanfaatkan secara optimal.2. Memaksimalkan penggunaan limbah pabrik gula pada umumnya, yaitu untuk dijadikan menjadi etanol dengan cara fermentasi dengan variabel variabel proses dapat menghasilkan etanol secara maksimal. Variabelnya adalah waktu hidrolisa, jenis ragi dan berat ragi.

1.3 Tujuan Penelitian1. Memanfaatkan ampas tebu sebagai penghasil etanol dengan cara fermentasi.2. Mengetahui pengaruh lama waktu fermentasi, jenis ragi, dan berat ragi dari kadar etanol yang dihasilkan.3. Menambah wawasan dan ilmu pengetahuan di bidang industri.

1.4 Manfaat Penelitian1. Sebagai informasi ilmiah bagi dunia ilmu pengetahuan khususnya tentang produksi etanol dari ampas tebu(baggase).2. Mengetahui parameter proses dalam pembuatan etanol.

BAB IITINJAUAN PUSTAKA

2.1 Tebu (Saccharum officinarium)Tebu (Saccharum officinarium) tersebar hampir di seluruh kepulauan Indonesia yang tumbuh sepanjang tahun. Walaupun tergolong tanaman tropis, namun tebu juga dapat tumbuh dan hidup di daerah beriklim subtropis. Daerah penyebaran tebu berada di antara 350 LS dan 390 LU. Tanaman ini dapat hidup pada berbagai ketinggian mulai dari pantai sampai ketinggian 1400 m di atas permukaan laut. Ampas tebu merupakan sisa pengambilan nira, umumnya merupakan 31-34% bagian dari tebu. Komposisinya 50% yang terdiri dari 47% bagian berserat dan 3% sisa-sisa gula dan padatan terlarut lainnya. Ampas tebu yang dihasilkan umumnya dibakar di dalam ketel sebagai pembangkit tenaga uap untuk menggerakkan mesin pabrik gula dan keperluan proses lainnya.

Gambar 1. Ampas Tebu

34Tebu (Saccharum officinarum) adalah tanaman yang ditanam untuk bahan baku gula. Tanaman ini hanya dapat tumbuh di daerah beriklim tropis. Tanaman ini termasuk jenis rumput-rumputan. Umur tanaman sejak ditanam sampai bisa dipanen mencapai kurang lebih 1 tahun. Di Indonesia tebu banyak dibudidayakan di pulau Jawa dan Sumatra (Anonim, 2007e).Ampas tebu atau lazimnya disebut bagas, adalah hasil samping dari proses ekstraksi (pemerahan) cairan tebu. Dari satu pabrik dihasilkan ampas tebu sekitar 35 40% dari berat tebu yang digiling (Indriani dan Sumiarsih, 1992). Husin (2007) menambahkan, berdasarkan data dari Pusat Penelitian Perkebunan Gula Indonesia (P3GI) ampas tebu yang dihasilkan sebanyak 32% dari berat tebu giling. Pada musim giling 2006 lalu, data yang diperoleh dari Ikatan Ahli Gula Indonesia (Ikagi) menunjukkan bahwa jumlah tebu yang digiling oleh 57 pabrik gula di Indonesia mencapai sekitar 30 juta ton (Anonim, 2007b), sehingga ampas tebu yang dihasilkan diperkirakan mencapai 9.640.000 ton. Namun, sebanyak 60% dari ampas tebu tersebut dimanfaatkan oleh pabrik gula sebagai bahan bakar, bahan baku untuk kertas, bahan baku industri kanvas rem, industri jamur dan lainlain. Oleh karena itu diperkirakan sebanyak 45 % dari ampas tebu tersebut belum dimanfaatkan.Ampas tebu sebagian besar mengandung ligno-cellulose. Panjang seratnya antara 1,7 sampai 2 mm dengan diameter sekitar 20 mikro, sehingga ampas tebu ini dapat memenuhi persyaratan untuk diolah menjadi papan-papan buatan. Bagase mengandung air 48 - 52%, gula rata-rata 3,3% dan serat rata-rata 47,7%. Serat bagase tidak dapat larut dalam air dan sebagian besar terdiri dari selulosa, pentosan dan lignin (Husin, 2007). Pada saat ini luas area tebu di seluruh Indonesia hampir 400 ribu ha, dengan produksi 2,3 juta ton. Tambahan area 600 ribu ha seperti yang diajukan SGC akan meningkatkan produksi gula menjadi 5,8 juta ton. Gula sebanyak itu lebih dari cukup guna memenuhi kebutuhan domestik hingga 5 tahun ke depan. Dari tambahan area seluas 600 ribu ha juga diperoleh tetes (molasse) sebagai hasil samping tebu sedikitnya 1,7 juta ton, atau cukup untuk menghasilkan 500 juta liter 5etanol per tahun. Bila etanol yang dihasilkan ini kemudian dicampur dengan premium menghasilkan gasohol E-10 (etanol 10%), maka itu hanya cukup untuk 5 milyar liter saja. Sementara konsumsi premium saat ini sudah mencapai17,5 milyar liter. Ke depan konsumsi premium akan terus menggelembung. Pada 2011 diperkirakan kebutuhan premium akan lebih dari 38 milyar liter. Fermentasi berasal dari bahasa latin ferverve yang artinya mendidih, pengertian mendidih disini adalah terjadinya gelembung gelembung gas pada saat terjadinya reaksi. Perkataan fermentasi itu sendiri menerangkan terjadinya penggelembungan atau pendidihan yang terlihat dalam pembuatan anggur ialah pada waktu sebelum ditemukan khamir. Akan tetapi setelah penemuan pasteur, perkataan tersebut biasa digunakan bagi aktifitas mikroba dan kemudian bagi aktivitas enzim bahkan istilah berlaku sekarang untuk menjelaskan pengeluaran gas maupun adanya sel sel yang hidup merupakan hal yang penting bagi kegiatan fermentasi. (Sumber : Mikrobiologi Industri)Dalam beberapa industri fermentasi pelaksanaan prosesnya dipengaruhi oleh beberapa faktor, yang meliputi :- Mikrobia- Bahan Dasar- Sifat sifat Proses- Pilot-Plant- Faktor Sosial EkonomiFermentasi merupakan ilmu yang dianggap sangat tua karena semenjak zaman dahulu telah banyak dilakukan pembuatan makanan dan minuman yang merupakan hasil fermentasi. Seperti di Yunani, bangsa ini telah lama mengenal proses fermentasi untuk pembuatan minuman.Di Mesopotamia, dari sekeping tanah liat yang ditulis dalam bahasa sumeria sekitar 500 tahun sebelum masehi mengungkapkan bahwa pembuatan bir merupakan profesi bangsa ini sejak beberapa ribu tahun. Di jepang dan cina, kecap yang berasal dari kacang difermentasikan telah dibuat selama berabad-abad tahun yang lalu. Pada masa dahulu, orangorang memperbaiki mutu produk 6fermentasi dengan cara coba coba, tanpa menyadari mutu sesungguhnya tergantung pada penyediaan atau perbaikan kondisi bagi pertumbuhan mikroorganisme sebagai pelaku fermentasi. Barulah setelah Pasteur menelaah peranan mikroorganisme dalam proses fermentasi pada anggur maka orang orang menjadi mengerti bahwa mikroorganisme itulah yang menyebabkan terjadinya fermentasi.Keahlian memisahkan alkohol dari bahan bahan terfermentasi telah dimiliki oleh orang mesir sejak zaman dahulu. Keahlian tersebut kemudian diturunkan kepada bangsa arab yang dengan tekun mempelajari dan menyempurnakan (abad 7 12 SM). Rhases (860 -940) berhasil menemukan suatu cara untuk memekatkan spirit of wine melalui destilasi dengan menggunakan kapur atau abu.

2.2 Pemanfaatan Ampas Tebu (baggase)Tebu digiling kemudian diekstrak niranya, hasil samping dari proses giling ini adalah ampas tebu. Rata rata ampas tebu yang diperoleh adalah dari proses penggilingan 32 % tebu. Dengan produksi tebu di Indonesia pada tahun 2007 sebesar 21 juta ton potensi ampas yang dihasilkan sekitar 6 juta ton ampas per tahun. Selama ini ampas hanya digunakan sebagai bahan bakar boiler. Apabila Pabrik gula dapat efisien dalam penggunaan bahan bakar maka ada potensi ampas lebih. Potensi ampas yang berlebih dapat dimanfaatkan untuk diproses sebagai produk turunan. Ampas dapat diproses menjadi produk antara lain :

2.2.1 PartikelBoardAmpas dapat digunakan sebagai papan, antara lain papan insulasi, papan keras, partikel board dll. Sebelum diproses menjadi papan, ampas dari gilingan disimpan di gudang besar. Partikel board dibuat dari bagian kecil lignocellulostic dengan menambah adhesive organik dengan cara ditekan dan dipanaskan. Ada tiga tahap proses yaitu multiplaten hot press

7process, proses extrusi, dan continuous pressing. Untuk papan yang keras ditambahkan dengan vinyl chloride vinyl asetat, methyl methacrylate, styrene atau methyl methacrylate polimer. Dengan komposisi polimersebesar 40 % akan lebih kuat, dan kemampuan menyerap air turun dari 180 % menjadi lebih rendah dari 20 %.

2.2.2 PlastikAda beberapa proses yang menggunakan ampas sebagai bahan baku plastik. Komposisi utama ampas yang berperan pada proses pembuatan plastik adalah lignin, setelah serabut selulosa dihilangkan. Akan tetapi kelemahan plastik dari ampas adalah warnanya gelap, sehinga kurang kompetitif untuk bersaing dengan jenis plastik yang lain.

2.2.3 PithAmpas mengandung 30 % pith, yang mempunyai densitas 120 200 kg/m3, kadar air 45 55 %, kadar sabut 46 56 % dan komponen lain 2 4 %. Dari hasil analisa kimia kandungannya adalah karbon 45 %, oxygen 38 %, hydrogen 6 %, abu 10 %, dan nitrogen, sulfur, chloride sebesar 1 %. Nilai kalor dari pith sebesar 4600 Kcal/kg sampai 4250 kcal/kg. Pith yang dipisahkan dari ampas untuk membuat pulp dapat digunakan sebagai bahan bakar boiler.

2.2.4 XylitolAmpas tebu mengandung 30 % pentosan. Dengan menggunakan asam, sekitar 13 % zat kering dapat diekstrak menjadi xylose (C5H10O5). Xylose adalah pentosa dan biasa disebut gula kayu. Xylitol (C5H12O5) atau xylite adalah sebuah alcohol pentahidrat tuunan dari xylosa. Xylose digunakan sebagai pemanis dan rasanya hampir menyamai sukrosa, dan mempunyai efek dingin pada lidah. 1 gram xylitol mengandung 4.06 kcal, hampir sama dengan karbohidrat. Xylitol tidak karsiogenik karena 8diuraikan oleh bakteri (streptococci) yang terdapat dalam mulut. Reaksi proses pembuatan xylitol dari ampas tebu sebagai berikut :

2.2.5 FurfuralPembuatan furfural dari ampas merupakan salah satu obyek yang banyak diteliti. Beberapa pabrik gula di China telah memproduksi furfural dari ampas tebu. Furfural dapat diperolah dari tumbuh-tumbuhan yang mengandung pentosan. Kandungan pentosan pada ampas tebu lebih tinggi daripada kayu keras maupun lunak, lebih dari 90 % dalam bentuk xylan. Dengan hidrolisis asam, xylan menghasilkan xylose, lalu diproses menjadi furfural dengan menghilangan 3 molekul air. Reaksi pembuatan furfural dari ampas tebu sebagai berikut:

9Yield furfural dari ampas tebu sekitar 9 10 %. Dengan menggunakan asam sulfat selain dapat diproduksi furfural juga dapat menghasilkan asam levulinic, gambar 1. Yield yang dapat dihasilkan sekitar 25 %, dimana efisiensi konversinya 56 %. Dengan menggunakan uap dan mendistilasi uap air nya, dari 14 ton ampas kering dapat dihasilkan : 1 ton furfural, 500 unit asam asetat, 20 unit alkohol dan 95 % dari sabut diproses kembali sebagai bahan bakar boiler. Furfural juga dapat diproduksi dari daun tebu.

Sifat sifat proses harus disesuaikan dengan kondisi yang dibutuhkan mikrobia di dalam melakukan metabolismenya. Kondisinya dapat aerob ataupun anaerob, sedang bentuk mediumnya dapat cair ataupun padat. Untuk proses produksinya dapat digunakan proses tertutup ataupun kontinu.

10Perbedaan kondisi yang dibutuhkan oleh mikrobia dalam proses industri juga akan memenuhi :1. Tipe fermentor2. Optimasi lingkungan ; pH, aerasi, suhu, kadar nutrien3. Macam alat bantu : sumber air, listrik, kompresor, dan sebagainya4. Cara pengambilan hasil, sterilisasi

2.3 Etanol (Etil Alkohol)Etanol adalah alkohol biasa dan merupakan alkohol terpenting. Pada suhu kamar etanol berupa zat cair bening, mudah menguap, dan berbau khas. Dalam kehidupan sehari hari, alkohol dapat kita temukan dalam spiritus, dalam alkohol rumah tangga (alkohol 70% yang digunakan sebagai pembersih luka), dalam minuman beralkohol atau dalam air tape, dan lainlain (Fessenden dan Fessenden, 1986). Etanol tidah beracun, tetapi bersifat memabukkan dan menyebbabkan kantuk karena menekan aktivitas otak atas. Etanol juga bersifat candu. Orang yang sering minum alkohol dapat menjadi ketagihan dan sukar baginya meninggalkan alkohol itu. Walaupun tidak beracun, alkohol dapat menimbulkan angka kematian yang tinggi, misalnya banyak pengemudi kendaraan yang dalam keadaan mabuk menimbulkan kecelakaan lalu lintas. Hal yang lebih menyedihkan jika yang menjadi korban bukan saja si pemabuk, tapi orang lain (Purba,2000). Etanol adalah alkohol yang digunakan dalam minuman seperti bir, anggur, dan berbagai jenis minuman keras lainnya. Etanol dihasilkan dari proses fermentasi (peragian) karbohidrat (glukosa) dengan bantuan enzim zimase dari ragi (yeast). Proses peragian berlangsung dalam dua tahap. Tahap pertama adalah perubahan polisakarida (amilum) menjadi monosakarida (glukosa) yang dikatalisis oleh enzim amylase. Tahap kedua adalah pengubahan glukosa menjadi alkohol yang dikatalisis oleh enzim zimase. Glukosa yang digunakan untuk proses fermentasi ini dapat berasal singkong, beras, ketan, anggur, pati gandum, dan beras (Fessenden dan Fessenden, 1986).11

Kadar etanol yang dihasilkan dari fermentasi glukosa ini hanya berkisar 12% -15% Karena pada kadar yang lebih tinggi sel ragi tidak dapat hidup. Kadar etanol yang lebih tinggi dapat diperoleh melalui pemekatan dengan cara destilasi. Melalui destilasi dapat diperoleh alkohol sampai 95,5%. Alkohol yang lebih pekat dari itu tidak dapat diperoleh melalui destilasi karena campuran yang mengandung 95,5% alcohol dengan 4,5 air mempunyai titik didih yang tetap (campuran azeotrop). Etanol merupakan produk fermentasi yang dapat dibuat dari substrat yang mengandung karbohidrat. Etanol merupakan kependekan dari etil alkohol.Bentuknya berupa cairan yang tidak berwarna dan memiliki bau yang khas. Kegunaan etanol antara lain :1. Sebagai bahan baku pembuatan senyawa lain seperti asam asetat2. Perawatan kimia (kosmetik, farmasi, dan lain lain )3. Sebagai pelarut organic4. Sebagai konsumsi minuman beralkoholDalam kehidupan sehari hari etanol disebut juga alkohol. Etanol berkadar 70% digunakan sebagai zat antiseptic (pembunuh kuman), untuk membersihkan luka, membersihkan alat alat kedokteran, dan membersihkan alat alat industri yang membutuhkan kondisi aseprtic (bebas kuman). Etanol berkadar 70% juga dapat digunakan untuk menurunkan panas badan (demam) dengan cara diusapkan. Etanol terdenaturasi adalah etanol yang telah diberi zat beracun seperti, methanol, benzene, dan piridin. Contoh etanol terdenaturasi adalah spiritus yang merupakan campuran etanol dengan sedikit zat pewarna CuSO4 (Purba, 2000).

12Etanol (alkohol) dalam minuman biasanya dihasilkan dari fermentasi. Dalam jumlah sedikit dan kadar rendah, alkohol memberi efek menyegarkan badan karena melancarkan peredaran darah (Purba,2000). Alkohol memiliki beberapa efek merugikan, yaitu1. Dapat menyebabkan ketergantungan2. Dapat menyebabkan penghilangan kesadaran (karena menekan aktivitas otak bagian belakang)3. Dapat menimbulkan asidosis (pengasaman dan iritasi pada lambung)4. Dapat merusak hati5. Dapat menyebabkan impotensi pada kaum laki lakiEtanol berkadar 95 96% digunakan sebagai pelarut dalam industri parfum, obat obatan, zat warna, kosmetik , dan lain lain. Etanol berkadar 95 96 % ini dihasilkan dari proses destilasi sehingga masih mengandung 4 5 % air. Hal ini terjadi karena campuran air dengan alkohol dapat menimbulkan campuran azeotrop. Etanol berkadar 100% dapat diperoleh dengan cara memekatkan etanol hasil destilasi dengan menggunakan zat pengikat air, misalnya CaO. Etanol berkadar 100% disebut etanol absolute. Alkohol teknik seperti spiritus, sebagian dibuat melalui fermentasi tetes tebu, yaitu cairan sisa pengolahan gula tebu (tetes masih mengandung gula dengan kadar yang cukup besar, tetapi tidak dapat dikristalkan lagi untuk membuat gula yang baik). Dewasa ini, alkohol teknis terutama dari hidrasi etena dengan katalisator asam sulfat pekat. Penggunaan alkohol teknis adalah untuk membuat etanal (asetaldehida), sebagai pelarut, sebagai bahan bakar, dan untuk membuat berbagai jenis senyawa organic lain (Fessenden dan Fessenden, 1986).

13Campuran etanol dengan gasoline (bensin) menghasilkan bahan bakar yang disebut gasohol. Pembakaran gasohol lebih sempurna daripada pembakaran bensin sehingga efisiensi pembakaran menjadi lebih tinggi dan tingkat pencemaran menjadi lebih rendah. Agar gasohol dapat digunakan sebagai bahan bakar alternatif dalam skala besar maka harus diperoleh bahan baku yang cukup ekonomis untuk pembuatan etanol.

2.4 Faktor Sosial EkonomiFaktor faktor ekonomi yang diperhatikan seringkali disebut dengan 6 M ( Men, Money, Materials, Machines, Method, and Market).1. Men, manusia disini diartikan sebagai tenaga kerja. Tenaga kerja manusia tetap berperan penting dalam perusahaan karena tenaga kerja manusia bekerja sebagai pengendali.2. Money, uang atau modal usaha adalah sejumlah uang barang yang dibeli dengan uang tersebut untuk membuat produk yang lain.143. Maerials, material sangat berpengaruh bagi kelancaran proses produksi karena merupakan faktor pendukung utama.4. Method, metode adalah pelaksanaan manajemen dalam perusahaan atau pengelolaan perusahaan. Disini diatur bagaimana agar sumber sumber ekonomi yang terbatas itu dapat diwujudkan menjadi barang/jasa yang dapat memuaskan konsumen serta dapat memberikan keuntungan bagi perusahaan.5. Machines,hal ini bekaitan dengan teknologi yang diterapkan olehperusahaan dalam melakukan proses produksinya.6. Market. Pasar berhubungan dengan konsumen yang tersedia dan dapat diraih oleh perusahaan.

2.5 EvaporasiEvaporasi merupakan perpindahan kalor ke zat cair mendidih yang sangat sering ditemukan sehingga biasanya ditangani sebagai satu operasi tersendiri. Tujuan evaporasi yaitu untuk memekatkan larutan yang terdiri dari zat terlarut yang tak mudah menguap dan pelarut yang mudah menguap. Evaporasi dilaksanakan dengan menguapkan sebagian dari pelarut sehingga didapatkan larutan cair pekat yang konsentrasinya lebih tinggi.Jenis jenis utama evaporator tabung dengan pemasukan uap yang banyak, yaitu : 1. Evaporasi vertical tabung panjanga. Aliran ke atasb. Aliran ke bawahc. Sirkulasi paksa

2. Evaporasi film-aduk

BAB IIIMETODOLOGI PENELITIAN

3.1 Waktu dan Tempat PenelitianPenelitian dilakukan di Laboratorium Operasi Teknik Kimia, Jurusan Teknik Kimia, Itenas.

3.2 Pemilihan Parameter dalam PenelitianParameter yang dipilih pada penelitian ini antara lain :

3.2.1 Lama HidrolisaFaktor faktor yang mempengaruhi fermentasi salah satunya adalah lama waktu hidrolisa. Pemilihan lama hidrolisa sebagai parameter yang dicoba karena lama waktu yang dibutuhkan dalam proses fermentasi ampas tebu untuk menghasilkan etanol yang maksimal, maka dilakukan parameter lama waktu hidrolisa. Pada literatur, lama waktu hidrolisa berlangsung selama 30 - 180 menit untuk memperoleh hasil. Pada penelitian ini kami mengambil variable lama waktu, yaitu ; 30 menit, 60 menit, 90 menit, 120 menit dan 150 menit.

3.2.2 Berat RagiParameter lain yang juga dicoba adalah konsentrasi ragi. Saccharomyces cereviceae yang terdapat pada ragi sebagai agen fermentasi, sangat berpengaruh untuk memperoleh kadar etanol optimal. Berapa konsentrasi ragi yang dibutuhkan untuk memberikan hasil optimal, maka dipakai parameter konsentrasi ragi pada penelitian ini.

1516Pada literature, konsentrasi ragi yang dibutuhkan adalah 1 2 % volume umpan karena itu konsentrasi ragi yang dicoba antara batas tersebut, yaitu 3 gram, 4 gram, dan 6 gram.

3.2.3 Jenis RagiPada proses fermentasi digunakan yeast (ragi), pada penelitian ini digunakan dua jenis ragi yang berbeda. Dimana akan terlihat jenis ragi yang mana yang dapat menghasilkan etanol secara maksimal. Oleh karena itu, dipilih parameter jenis ragi dalam penelitian ini. Pada penelitian ini digunakan ragi tape dan ragi roti (fermipan) sebagai parameter.

3.3 Bahan bahan yang DigunakanBahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah :

1. Ampas Tebu2. Ragi roti (Fermipan)3. Ragi tape4. Gula pasir5. Aquadest6. HCl7. H2SO48. NaOH

3.4 Alat alat yang Digunakan

Peralatan persiapan Ampas Tebu1. Timbangan2. Pisau Stainless3. Mortal4. Gelas Ukur5. Erlenmeyer6. Pengaduk7. Labu ukur8. Gunting9. Oven10. PenyaringPeralatan Percobaan Fermentasi1. Erlenmeyer2. Selang3. Gabus penutup4. pH-meter5. Autoklaf

Peralatan Analisa Kadar Etanol1. Evaporator2. Erlenmeyer3. Alkoholmeter

173.5 Prosedur Penelitian

3.5.1 Pre-Treatment1. Ampas tebu yang telah dikeringkan dipotong kurang lebih 1 mm.2. 20 gram ampas tebu yang telah dipotong dimasukkan ke dalam reaktor pre-treatment.3. Sebanyak 400 ml aquadest dicampurkan dengan 6 ml NaOH 4M sehingga didapat larutan NaOH 1,5% kemudian dicampurkan dengan ampas tebu didalam reaktor.4. Tutup reaktor, kemudian reaktor dipanaskan dengan temperatur 120 C selama 15 menit. Pada proses ini, lignin akan terpisah dari ampas tebu sehingga lapisan selulosa akan terbuka. Sehingga selulosa yang terkonversi menjadi glukosa akan lebih besar.

3.5.2 Hidrolisa pati1. Untuk membuat larutan 2,5% asam sulfat dengan volume 400 ml, sesuai dengan persamaan :V1.M1 = V2.M2 maka sebanyak 10,42 ml asam sulfat (96%) dicampurkan dengan 389,58 ml aquadest.2. Untuk membuat larutan 5% asam sulfat dengan volume 400 ml, sesuai dengan persamaan :V1.M1 = V2.M2 maka sebanyak 20,83 ml asam sulfat (96%) dicampurkan dengan 379,17 ml aquadest.3. Ampas tebu yang telah dimasak pada proses pretreatment kemudian disaring dan dibilas dengan aquadest.4. Ampas tebu dimasukkan dalam reaktor hidrolisis dengan variasi temperatur (120, 140, 160, 180 & 200 C) dengan waktu untuk tiap variasi temperatur adalah 30, 60, 90, 120, dan 150 menit dan konsentrasi asam sulfat 2,5% dan 5%. Pada proses ini, selulosa akan dirombak menjadi glukosa, dimana asam sulfat digunakan sebagai katalis. sesuai dengan reaksi :C6H10O5 + H2O H2SO4 C6H12O65. Ampas tebu hasil rebusan lalu disaring dan didinginkan, dimana larutan hasil hidrolisat sebagai produk utama.186. Larutan hasil hidrolisat ampas tebu kemudian di analisa kadar kandungan glukosa yang terkandung.

3.5.3 Fermentasi1. Larutan hasil saringan hidrolisat ampas tebu yang bersifat asam diatur pH menjadi 4,5 yang diukur dengan pH-meter. Penambahan pH dilakukan dengan menambahkan NaOH 4M.2. Hidrolisat ampas tebu yang telah diatur pH nya kemudian didinginkan hingga mencapai suhu ruang.3. Sterilisasi alat dengan autoclave pada suhu 120 C selama 15 menit.4. Hidrolisat ampas tebu yang telah disesuaikan pH nya kemudian dimasukkan kedalam fermentor yang telah disterilisasi.5. Ragi dimasukkan ke dalam fermentor dengan variasi bobot 5%, 10%, 15%, 20% dan 25% (dari berat feed), jadi massa ragi yang digunakan adalah 1,5 gr ; 3 gr ; 4,5 gr ; 6 gr ; 7,5 gr.6. Tutup rapat Erlenmeyer yang berisi media fermentasi dengan gabus yang dihubungkan dengan selang dan ujung selang dimasukkan ke dalam air agar tidak terjadi kontak langsung dengan udara luar.7. Fermentasi dilakukan selama 4 hari.

3.5.4 Evaporasi1. Siapkan 1 set peralatan evaporasi.2. Masukkan campuran alkohol-air ke dalam labu, kemudian pasang labu tersebut pada alat evaporasi yang telah disediakan.3. Atur temperaturnya 78oC, dan waktu evaporasi yang dilakukan selama 5 menit sehingga alkohol yang didapat akan menghasilkan kadar alkohol yang bervariasi.4. Simpan hasil yang didapat dalam botol yang ditutup rapat.5. Untuk mengetahui kadar alkohol, masukkan alkoholmeter ke dalam larutan yang didapat. Kemudian amati berapa persen yang terbaca dalam alkoholmeter.

TUGAS LAPORAN PENELITIAN MATA KULIAHBAHASA INDONESIA

PEMBUATAN BIO-ETANOL DARI AMPAS TEBU DENGAN VARIASIWAKTU HIDROLISA, BERAT RAGI, DAN JENIS RAGI

Di Susun Oleh :Muhammad Ikbal (14-2013-086)

Dosen :Dr. Idi Jahidi, S.Pd.,M.Si.

PENELITIAN SEBAGAI SYARAT AKADEMIK PADAPROGRAM SARJANA TEKNIK KIMIA

JURUSAN TEKNIK KIMIAFAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRIINSTITUT TEKNOLOGI NASIONALBANDUNG2015DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR . iDAFTAR ISI ... iiBAB I PENDAHULUAN 11.1 Latar Belakang 11.2 Rumusan Masalah 21.3 Tujuan Penelitian . 21.4 Manfaat Penelitian 2BAB II TINJAUAN PUSTAKA 32.1 Bahan Baku . 32.2 Pemanfaatan Ampas Tebu. 62.3 Produk .... 102.4 Faktor Sosial Ekonomi .... 132.5 Evaporasi 14BAB III METODOLOGI PENELITIAN 153.1 Waktu Dan Tempat Penelitian .. 153.2 Pemilihan Partner Dalam Penelitian.. 153.3 Bahan-Bahan Yang Digunakan .. 163.4 Alat-Alat Yang Digunakan.. 163.5 Prosedur Penelitian.. 17DAFTAR PUSTAKA .. 19

ivDAFTAR PUSTAKA

Alinia, R., Zabihi, S., Esmaeilzadeh, F., & Kalajahi, J. F. (2010). Pretreatment of wheat straw by supercritical co2 and its enzymatic hydrolysis for sugar production. Biosystems Engineering, 107, 61-66. Cheng, J. J., & Timilsina, G. R. (2011). Status and barriers of advanced biofuel technologies: A review. Renewable Energy, 36, 3541-3549.Girisuta, B. (2007). Levulinic acid from lignocellulosic biomass. Chemical Engineering Department. Groningen, University of Groningen. Doctoraal. Girisuta, B., Janssen, L., & Heeres, H. J. (2007). Kinetic study on the acid-catalyzed hydrolysis of cellulose to levulinic acid. Industrial & Engineering Chemistry Research, 46, 1696-1708.Winarno & Diaz. 1992. Kadar glukosa dan Bioetanol pada Fermentasi Gaplek Ketela Pohon dengan Penambahan Aspergillus niger. Surakarta : FKIP Universitas Muhammadiyah.

19