i

PENGARUH INOKULUM (RAGI ROTI DAN EM4)

TERHADAP PRODUKSI BIOETANOL DARI SABUT KELAPA

Skripsi

Untuk memenuhi sebagian persyaratan

guna memperoleh gelar Sarjana Sains

Oleh:

Mayang Nur Rohmah

NIM. M0413031

PROGRAM STUDI BIOLOGI

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2017

ii

PENGESAHAN

SKRIPSI

PENGARUH INOKULUM (RAGI ROTI DAN EM4) TERHADAP

PRODUKSI BIOETANOL DARI SABUT KELAPA

Oleh:

Mayang Nur Rohmah

NIM. M0413031

Telah dipertahankan di depan Tim Penguji

pada tanggal 11 Desember 2017ni 2015

dan dinyatakan telah memenuhi syarat

Surakarta, 18 Desember 2017

Penguji I

Dr. Ari Susilowati, M.Si.

NIP.19690428 199702 2 006

Penguji II

Dr. Sunarto, M.S

NIP. 19540605 199103 1 002

Penguji III/Pembimbing I

Dr.Edwi Mahajoeno,M.Si

NIP. 19601025 199702 1 001

Penguji IV/Pembimbing II

Tjahjadi Purwoko,S.Si,M.Si

NIP. 19701130 200003 1 002

Mengetahui,

Kepala Program Studi Biologi

Dr. Ratna Setyaningsih, M.Si

NIP. 19660714 199903 2 001

iii

PERNYATAAN

Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi ini adalah hasil penelitian saya

sendiri dan tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar

kesarjanaan di suatu Perguruan tinggi, serta tidak terdapat karya atau pendapat

yang pernah ditulis atau diterbitkan orang lain, kecuali secara tertulis diacu dalam

naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka. Apabila di kemudian hari

ditemukan adanya unsur penjiplakan, maka gelar kesarjanaan yang telah telah

diperoleh dapat ditinjau kembali dan/atau dicabut.

Surakarta, 11 Desember 2017

Mayang Nur Rohmah

M0413031

iv

PENGARUH INOKULUM (RAGI ROTI DAN EM4) TERHADAP

PRODUKSI BIOETANOL DARI SABUT KELAPA

Mayang Nur Rohmah

Program Studi Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam,

Universitas Sebelas Maret

ABSTRAK

Sabut kelapa merupakan salah satu limbah yang banyak ditemukan di

kehidupan sehari-hari dan belum dimanfaatkan secara maksimal. Sabut kelapa

dapat dijadikan bahan alternatif untuk membuat bioetanol,karena mengandung

selulosa. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh inokulum

(ragi roti dan EM4) dan waktu fermentasi terhadap produksi bioetanol dari sabut

kelapa.

Terdapat 3 tahap utama pembuatan bioetanol dari sabut kelapa, yaitu tahap

pretreatment (delignifikasi), tahap hidrolisis, dan tahap fermentasi. Setelah tahap

hidrolisis, dilakukan uji kadar glukosa dengan metode Somogyi-Nelson. Pada

tahap fermentasi, variabel bebasnya adalah konsentrasi inokulum (ragi roti dan

EM4) dan waktu fermentasi (hari). Sedangkan variabel terikatnya adalah kadar

etanol yang dihasilkan. Perbandingan konsentrasi ragi roti:EM4 yang digunakan

yaitu 0%:10%;10%:0%; 7,5%:2,5%; 2,5%:7,5% dan 5%:5%.Waktu fermentasi

selama 5 hari dan tiap 24 jam diukur kadar etanolnya. Suhu fermentasi yang

digunakan yaitu 29°C.

Hasil analisis data menunjukkan bahwa terdapat pengaruh pemberian

inokulum (ragi roti dan EM4) terhadap produksi bioetanol. Konsentrasi 5%:5%

yang memiliki kandungan ragi roti dan EM4 seimbang merupakan konsentrasi

yang memberikan kadar etanol paling optimal sebesar 2,4171%. Sedangkan,

konsentrasi 0%:10% yang hanya mengandung EM4 saja, memberikan kadar

etanol yang paling rendah sebesar 1,3164%. Selain itu, terdapat pengaruh waktu

fermentasi terhadap produksi bioetanol. Hari kedua merupakan waktu paling

optimal untuk fermentasi yang mengahasilkan etanol sebesar 2,446%, sedangkan

hari ketiga memberikan nilai etanol paling rendah sebesar 1,36%.

Kata kunci: bioetanol, sabut kelapa, EM4, ragi roti

v

THE INFLUENCE OF INOCULUMS (BREAD YEAST AND EM4) FOR

PRODUCING ETHANOL FROM COCONUT HUSK

Mayang Nur Rohmah

Department of Biology, Mathematics dan Science Faculty,

Sebelas Maret University

ABSTRACT

Coconut husk is a waste that can be founded easily in daily life and it has

not been utilized optimally. Coconut husk can be used as an alternative material

for producing ethanol, because it contains cellulose. The aim of this research is to

know the influence of inoculums (bread yeast and EM4) and fermentation time to

produce ethanol from coconut husk.

There are three main stages for producing ethanol from coconut husk.

They are pretreatment stage (delignification), hydrolysis stage and fermentation

stage. After the hydrolysis stage, we tested glucose concentration with Somogyi-

Nelson method. The independent variables of fermentation stage are inoculum

concentration (bread yeast and EM4) and fermentation time (day). Whereas, the

dependent variable of fermentation stage is ethanol concentration. The ratio yeast

bread concentration: EM4 concentration are 0%:10%;10%:0%; 7,5%:2,5%;

2,5%:7,5% and 5%:5%. Fermentation time of coconut husk is five days. Ethanol

concentration is measured every 24 hours. The fermentation temperature to

produce ethanol is 29°C.

The results of analysis data showed that there was influence of inoculums

(bread yeast and EM4) for producing ethanol. Concentration of 5%:5% that has

same concentration of bread yeast and EM4 is the most optimal ethanol

concentration (2,417%). Whereas, the concentration of 0%:10% that containing

only EM4 is the lowest ethanol concentration (1,3164%). There is influence of

fermentation time for producing ethanol. The second day is the most optimal time

for producing ethanol (2,446%) . Whereas, third day is the lowest ethanol

concentration of this research (1,36%).

Keywords: bioethanol, coconut husk, EM4, bread yeast

vi

MOTTO

“Dan bahwa seorang manusia tidak akan memperoleh sesuatu selain apa yang

telah diusahakannya sendiri (Q.S. An-Najm [53]:39)

“Kenyamanan adalah penjara kebebasan dan hambatan untuk berkembang (John

F.Kennedy)

“Maka berkelanalah di atas muka bumi ini untuk menemukan mozaikmu.” (Pak

Balia – Sang Pemimpi)

“Apa yang melewatkanku tidak akan pernah menjadi takdirku, dan apa yang

ditakdirkan untukku tidak akan pernah melewatkanku.” (Umar bin Khatab)

vii

PERSEMBAHAN

Karya ini kupersembahkan untuk:

Bapak, Ibu

Adik-adikku, Mila Nur Rohmah dan Arini Husnul Khotimah

Amoeba 2013, teman-teman seperjuanganku

Almamaterku, Universitas Sebelas Maret

Kalian semua yang akan membacanya…

Terima kasih atas doa dan dukungan yang sudah diberikan untukku. Semoga

Allah selalu mempermudah jalan kalian.

viii

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa karena telah

memberi kesempatan kepada penulis untuk menyelesaikan naskah skripsi berjudul

“Pengaruh Inokulum (Ragi roti:EM4) Terhadap Produksi Bioetanol dari Sabut

Kelapa”. Tulisan ini dibuat sebagai persyaratan untuk memperoleh gelar Sarjana

Sains, Program Studi Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam,

Universitas Sebelas Maret.

Banyak pihak yang terlibat dan membantu dalam penyelesaian naskah

skripsi ini. Oleh karena itu, pada kesempatan ini penulis akan mengucapkan

terima kasih kepada:

1. Prof. Ir. Ari Handono Ramelan, M.Sc. (Hons), Ph.D selaku Dekan

Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sebelas

Maret Surakarta yang telah mengizinkan penulis untuk belajar di Fakultas

MIPA UNS

2. Dr. Ratna Setyaningsih, M.Si., selaku Kepala Program Studi Biologi

FMIPA UNS yang telah mengizinkan penulis untuk menempuh

pendidikan di Program Studi Biologi dan memberikan izin atas penelitian

yang dilakukan oleh penulis

3. Dra. Noor Soesanti,M.Si selaku Dosen Pembimbing Akademik yang telah

memberi semangat dan saran kepada penulis untuk menyelesaikan

pendidikan di Program Studi Biologi

4. Dr.Edwi Mahajoeno,M.Si, selaku Dosen Pembimbing I yang telah

membimbing dan memberi banyak masukan kepada penulis dalam

penyelesaian skripsi ini

5. Tjahjadi Purwoko S.Si, M.Si selaku Dosen Pembimbing II yang dengan

sabar memberi banyak saran dalam analisis data dan memberi

pengetahuan baru kepada penulis dalam bidang fermentasi

6. Dr. Ari Susilowati, M.Si. selaku Dosen Penelaah I yang telah menelaah

dengan baik dan memberi banyak saran dalam penulisan skripsi ini

7. Dr. Sunarto,M.S selaku Dosen Penelaah II yang telah menelaah dengan

baik dan memberi banyak saran dalam penulisan skripsi ini

ix

8. Seluruh dosen Program Studi Biologi FMIPA UNS yang telah banyak

memberi ilmu dan mengantarkan penulis untuk menyelesaikan skripsi ini

9. Kepala Sub Lab Biologi UNS, Kepala Sub Lab Kimia UNS, Kepala MIPA

Terpadu UNS, Kepala Laboratorium Biologi MIPA UNS dan seluruh staff

yang telah memberi izin dan banyak membantu penelitian penulis

10. Orang tuaku, Siswadi dan Salamah yang dengan sabar membesarkanku

dan menjadi penyemangat dalam menyelesaikan skripsi ini

11. Adik-adikku, Mila Nur Rohmah dan Arini Husnul Khotimah atas

dukungan dan semangat yang diberikan kepada penulis

12. Herlina, Liza, Lulu, Napsul, Zenita, Nieko, Elva, Inna, Audina, Aulia,

Andha, Jihad, Hendra, Nikmah, Lely, Yusfia, Alfi, Alpin, Cyntia, Deby,

Shella, dan Anisa yang telah banyak membantu dan menemani penulis

dalam menyelesaikan penelitian

13. Mbak Rekyan dan Mbak Aie yang telah banyak memberi masukan dan

dengan sabar menjawab pertanyaan penulis mengenai metode penelitian

14. Teman-teman Amoeba 2013 yang telah memberi banyak keceriaan,

semangat dan bantuan kepada penulis selama menyelesaikan studi

15. Keluarga Kelompok Studi Biodiversitas yang telah banyak memberi ilmu

dan pengalaman baru, semangat, motivasi, dan dukungan kepada penulis.

Terima kasih juga untuk keceriaan dan kekeluargaan yang tidak akan

terlupakan

16. Semua pihak yang terlibat yang tidak bisa disebutkan satu persatu.

Penulis menyadari masih terdapat kekurangan dalam penyusunan naskah

skripsi ini. Oleh karena itu, penulis sangat mengharapkan saran dan kritik dari

pembaca. Semoga karya ini dapat bermanfaat bagi semua pihak.

Surakarta, 11 November 2017

Penyusun

x

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ............................................................................................. i

HALAMAN PENGESAHAN ............................................................................... ii

HALAMAN PERNYATAAN .............................................................................. iii

ABSTRAK ............................................................................................................ iv

ABSTRAK INGGRIS ........................................................................................... v

MOTTO ................................................................................................................ vi

HALAMAN PERSEMBAHAN ........................................................................... vii

KATA PENGANTAR..........................................................................................viii

DAFTAR ISI ......................................................................................................... x

DAFTAR TABEL ................................................................................................. xii

DAFTAR GAMBAR............................................................................................xiii

DAFTAR LAMPIRAN ....................................................................................... xiv

BAB I PENDAHULUAN ..................................................................................... .1

A. Latar Belakang Masalah ...................................................................... .1

B. Rumusan Masalah ............................................................................... .3

C. Tujuan Penelitian ................................................................................. .3

D. Manfaat Penelitian ............................................................................... .3

BAB II LANDASAN TEORI ............................................................................... .4

A. Tinjauan Pustaka ................................................................................. .4

1. Sabut Kelapa dan Kandungannya... .............................................. 4

2. Bioetanol. ...................................................................................... .6

3. Ragi Roti. ...................................................................................... .8

4. EM4. .............................................................................................. .9

xi

5. Nutrien (Air Kelapa Muda). .......................................................... ..9

6. Pretreatment/Delignifikasi. ........................................................... 10

7. Hidrolisis/Sakarifikasi. .................................................................. 12

8. Fermentasi. .................................................................................... 13

B. Kerangka Berpikir ............................................................................... 14

BAB III METODE PENELITIAN........................................................................ 17

A. Waktu dan Tempat Penelitian ............................................................. 17

B. Alat dan Bahan .................................................................................... 17

C. Rancangan Percobaan ......................................................................... 17

D. Cara Kerja. .......................................................................................... 18

E. Analisis Data ....................................................................................... 23

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN .............................................................. 24

A. Gula Reduksi Hasil Hidrolisis Sabut Kelapa. ..................................... 24

B. Kurva Pertumbuhan Mikroba .............................................................. 26

C. Analisis Pengaruh Konsentrasi Inokulum dan Waktu Fermentasi

Terhadap Kadar Etanol. ...................................................................... 30

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ................................................................ 40

A. Kesimpulan......................................................................................... 40

B. Saran ................................................................................................... 40

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 41

LAMPIRAN .......................................................................................................... 49

RIWAYAT HIDUP PENULIS ............................................................................. 56

xii

DAFTAR TABEL

Tabel 1. Komposisi Sabut Kelapa ........................................................................ .5

Tabel 2. Kandungan Air Kelapa Muda dan Air Kelapa Tua................................. 10

Tabel 3. Kadar Bioetanol Berdasarkan Perbandingan Konsentrasi Inokulum dan

Waktu Fermentasi .................................................................................. 18

Tabel 4. Pengaruh Variasi Konsentrasi Inokulum dan Hari Terhadap Kadar

Etanol. ..................................................................................................... 35

xiii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1. Bagian Buah Kelapa ............................................................................ ..5

Gambar 2. Bagan Kerangka Pemikiran ................................................................. 16

Gambar 3. Proses Pemutusan Ikatan Lignin dan Selulosa .................................... 24

Gambar 4.Reaksi Hidrolisis Selulosa Terurai Menjadi Glukosa .......................... 24

Gambar 5. Kurva Larutan Standar Glukosa .......................................................... 25

Gambar 6. Kurva Pertumbuhan Mikroba Pada Media Hidrolisat Sabut Kelapa .. 27

Gambar 7.Kadar Etanol dengan Variasi Konsentrasi Inokulumdan Hari ............. 31

Gambar 8. Larutan Hasil Hidrolisis Sabut Kelapa ................................................ 49

Gambar 9. Perubahan Warna Sampel Setelah Ditetesi Reagen Arsenomolibdat . 49

Gambar 10. Rangkaian Alat Saat Fermentasi ....................................................... 49

xiv

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1. Gambar Pembuatan Etanol dari Sabut Kelapa ................................. 49

Lampiran 2. Tabel Hasil Analisis Sidik Ragam Kadar Etanol ............................. 50

Lampiran 3. Tabel Densitas Etanol ...................................................................... 55