PKM-P 2015 : Bioetanol dari Makroalga Coklat

PROPOSAL PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWAJUDUL PROGRAMBIO-PROBMAC (Bioetanol Production from Brown Macroalgae): Pemanfaatan Sargassum crassifolium Sebagai Penghasil Bioetanol untuk Mewujudkan Diversifikasi Energi yang Terbarukan

Bidang Kegiatan :PKM PENELITIAN

Diusulkan oleh :

Lutfi Alfianto

12/336381/PN/13041

(2012)

Ema Iqtiva Ningsih

13/345243/PN/13069

(2013)

Nashirotus Saadah

13/346000/PN/13136

(2013)

M. Zaki Fathoni

13/351627/PN/13433

(2013)

Puji Astuti

13/353786/PN/13498

(2013)

UNIVERSITAS GADJAH MADAYOGYAKARTA2015

DAFTAR ISIHALAMAN SAMPULI

HALAMAN PENGESAHANII

DAFTAR ISIIIIDAFTAR TABELIV

RINGKASANVBAB I. PENDAHULUAN1A. Latar Belakang1B. Perumusan Masalah2C. Tujuan Penelitian2D. Luaran yang Diharapkan2E. Manfaat2BAB II. TINJAUAN PUSTAKA3A. Bioetanol dan Proses Produksinya3B. Biomassa Makroalga Sebagai Bahan Baku Produksi Bioetnol4

C. Makroalga Coklat S. crassifolium dalam Produksi Bioetanol4

BAB III. METODE PENELITIAN5

A. Lokasi dan Waktu Penelitian5B. Bahan dan Alat6C. Tahapan Penelitian6D. Analisa Data8BAB IV. BIAYA DAN JADWAL KEGIATAN8A. Anggaran Biaya8B. Jadwal Kegiatan9DAFTAR PUSTAKA9LAMPIRAN-LAMPIRANVI

Lampiran 1. Biodata Ketua, Anggota, dan Dosen PembimbingVI

Lampiran 2. Justifikasi Anggaran KegiatanXI

Lampiran 3. Susunan Organisasi Tim Kegiatan dan Pembagian TugasXIVLampiran 4. Surat Pernyataan Ketua TimXV

DAFTAR TABEL

Tabel 1. Analisis Proksimat Talus Sargassum crassifolium5RINGKASANKebutuhan energi di masa sekarang hingga masa mendatang merupakan menjadi masalah besar yang dihadapi oleh bangsa Indonesia, karena energi yang digunakan saat ini berasal dari bahan bakar minyak yang jumlahnya terbatas dan tidak terbarukan (unreneweable). Salah satu solusi untuk mengatasi krisis energi adalah dengan melakukan usaha diversifikasi energi terbarukan yaitu salah satunya dengan bioetanol. Pemanfaatan biomassa makroalga jenis Sargassum crassifolium sebagai bahan baku produksi bioetanol diharapkan dapat mengatasi permasalahan kebutuhan energi. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui dan mengoptimalkan manfaat Sargassum crassifolium dalam produksi bioetanol, dengan menentukan konsentrasi optimum H2SO4 pada proses hidrolisis serbuk halus rumput laut Sargassum crassifolium dan mengetahui pengaruh khamir serta lama fermentasi terhadap bioetanol yang dihasilkan. Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode eksperimental dengan Rancangan Acak Lengkap (RAL) berpola faktorial untuk uji kadar glukosa karena ada perbedaan konsentrasi H2SO4 (0,2M (K1), 0,3M (K2), 0,4M (K3), 0,5M (K4)) dan lama waktu hidrolisis 30 Menit (T1), 60 Menit (T2), 120 Menit (T3)). Rancangan Acak Kelompok (RAK) untuk uji kadar etanol dengan lama waktu inkubasi (24 jam (1), 48 jam (2) 72 jam (3)). Penelitian ini direncankan akan dilakukan mulai pada bulan November 2015, dengan kegiatan identifikasi dan preprasi makroalga jenis Sargassum crassifolium, analisis proksimat, hidrolisis asam sulfat, fermentasi, pengukuran gula pereduksi, dan pengukuran kadar bioetanol. Target penelitian yang ingin dicapai yaitu mendapatkan data hasil optimasi tiap perlakuan dalam produksi bioetanol dari pemanfaatan makroalga jenis Sargassum crassifolium.BAB 1. PENDAHULUANA. Latar Belakang

Usaha yang dilakukan pemerintah Indonesia dalam menekan defisit APBN pada akhir tahun 2014 yaitu dengan melakukan pengurangan subsidi bahan bakar minyak (BBM) dan menyesuaikan harga BBM dengan harga pasar internasional, menyebabkan secara langsung harga BBM semakin mahal. Selain itu, bahan bakar minyak yang berbahan baku fosil ini tergolong bahan bakar yang tidak terbarukan (unreneweable), sehingga sangat potensial menimbulkan krisis energi pada masa yang akan datang (Suirta, I. W., 2009). Oleh karena itu, untuk menyelesaikan permasalahan tersebut perlu diadakan diversifikasi energi dengan cara mencari energi alternatif yang terbarukan (renewable).

Biomassa tanaman adalah satu-satunya energi yang terbarukan (renewable) mampu menghasilkan bahan bakar cair alternatif untuk transportasi (Trivedi, N., et al. 2013). Salah satu sumber energi alternatif berbasis non-minyak bumi yang dipertimbangkan di seluruh dunia adalah bioetanol (Borines, M. G. et al., 2013). Di seluruh dunia, permintaan untuk energi terbarukan, khususnya bioetanol diproyeksikan meningkat 3-4 kali lipat pada 2035 (Trivedi, N., et al. 2015).

Bioetanol merupakan Bahan Bakar Nabati (BBN) yang berasal dari biomassa yang mengandung pati, gula, dan selulosa yang disederhanakan, kemudian dilanjutkan ke proses fermentasi (Febriani, N. I., et al. 2014). Namun produksi bioetanol pada generasi pertama, diproduksi hampir seluruhnya dari tanaman pangan sehingga terjadi persaingan diantara produksi bioetanol dan pangan. Generasi kedua dari bioetanol, menggunakan bahan lignoselulosa sebagai bahan baku karena kelimpahan relatif, biaya rendah, dan telah dipelajari selama dua dekade terakhir (Wu, F., et al. 2014).

Makroalga merupakan sumber daya terbarukan yang melimpah dan sangat menjanjikan dalam produksi bioetanol, karena mengurangi persaingan dengan makanan, tingkat pertumbuhannya cepat dan hasil biomassa yang besar, dengan produktivitas unggul daripada kebanyakan tanaman terestrial atau tanaman pangan (Borines, M. G., et al., 2013). Selain itu, makroalga memiliki kandungan lignin konsentrasi rendah atau tidak ada sama sekali. Akibatnya, konversi karbohidrat yang terkandung dalam rumput laut menjadi etanol tidak memerlukan delignifikasi. Berdasarkan karakteristik ini, rumput laut dapat dijadikan sebagai bahan baku yang paling direkomendasikan untuk produksi bioetanol (Yanagisawa, M., et al., 2013).Indonesia dengan pantai terpanjang di dunia memiliki potensi besar dalam memproduksi rumput laut. Menggunakan rumput laut sebagai sumber bioenergi akan sangat penting dalam masa depan termasuk di Indonesia, karena penggunaan bioetanol sebagai sumber energi dalam transportasi, industri, dan komersial secara bertahap direncanakan 15% untuk kebutuhan energi nasional di Januari 2025 (Candra, K. P., et al., 2011). Sargassum sp. merupakan sebuah macroalga coklat yang tersebar luas di laut tropis dan subtropis (Borines, M. G. et al., 2013). Hasil penelitian Sukiman, et al. (2014), keanekaragaman dan distribusi spesies makroalga di wilayah Sekotong, Lombok Barat telah diperoleh 61 spesies makroalga yang terdiri dari Chlorophyta 21 spesies, Phaeophyta 15 spesies, dan Rhodophyta 25 spesies, dimana 15 spesies Phaeophyta yang ditemukan di pesisir Sekotong salah satunya adalah Sargassum crassifolium.Penelitian produksi bioetanol dari makroalga coklat di Indonesia, sejauh ini masih sedikit dilakukan pada spesies tertentu. Mengingat potensi kemelimpahan dan sebaran yang cukup tinggi serta terdapat hampir di seluruh wilayah laut Indonesia, maka penelitian ini dilakukan untuk memanfaatkan makroalga coklat jenis Sargassum crassifolium sebagai bahan baku pembuatan bioetanol dalam mengatasi permasalahan bahan bakar minyak (BBM). Maka dari itu, tim peneliti tertarik dalam PKM-P ini untuk melakukan penelitian dengan judul BIO-PROBMAC (Bioetanol Production from Brown Macroalgae): Pemanfaatan Sargassum crassifolium Sebagai Penghasil Bioetanol untuk Mewujudkan Diversifikasi Energi yang Terbarukan.B. Perumusan MasalahBerangkat dari latar belakang diatas, dapat dirumuskan permasalahannya yaitu bagaimana produksi dan karakteristik bioetanol yang dihasilkan dari pemanfaatan makroalga coklat Sargassum crassifolium?C. Tujuan PenelitianPenelitian ini dilakukan memiliki tujuan khusus yaitu mengetahui dan mengoptimalkan manfaat dari makroalga coklat jenis Sargassum crassifolium dalam menghasilkan bioetanol, untuk mewujudkan diversifikasi energi yang terbarukan di masa mendatang.D. Luaran yang DiharapkanLuaran yang diharapkan dari penelitian ini adalah

1. Menjadi referensi penelitian lanjutan untuk mempelajari karakteristik makroalga S.crassifolium dimanfaatkan sebagai bahan baku alginat.2. Artikel ilmiah berisi tentang produksi bioetanol dari makroalga coklat Sargassum crassifolium dan diterbitkan dalam jurnal tentang bio-energi di Universtas Gadjah Mada.E. ManfaatManfaat dari hasil penelitian yang akan dilakukan yaitu dapat dijadikan referensi informasi bagi pemerintah, civitas akademik, dan masyarakat secara umum dalam memanfaatkan makroalga coklat Sargassum crassifolium sebagai penghasil bioetanol, dalam mewujudkan diversifikasi energi yang terbarukan.

BAB II. TINJAUAN PUSTAKAA. Bioetanol dan Proses ProduksinyaBahan bakar alternatif yang dibuat dari biomassa yang mengandung komponen gula, pati, maupun selulosa adalah bioetanol (Saputra, D. R., et al., 2012). Bioetanol berasal dari dua kata yaitu "bio" dan "etanol" yang berarti sejenis alkohol yang merupakan bahan kimia yang terbuat dari bahan baku tanaman yang mengandung pati, sedangkan etanol merupakan senyawa alkohol yang mempunyai dua atom karbon (C2H5OH). Rumus kimia umumnya adalah CnH2n+iOH. Karena merupakan senyawa alkohol, etanol memiliki beberapa sifat yaitu larutan yang tidak berwarna (jernih), berfase cair pada temperatur kamar, mudah menguap, serta mudah terbakar (Wiratmaja, I. G. et al., 2011)Secara umum, produksi bioetanol melibatkan dari perlakuan pendahuluan, hidrolisis secara enzimatik, fermentasi, dan destilasi (Borines, M. G. et al., 2013). Menurut Jelynne P., et al. (2014), produksi etanol dari biomassa membutuhkan dua tahap yaitu hidrolisis dari polisakarida menjadi gula monomer dan fermentasi dengan khamir atau bakteri untuk mengubah fermentasi gula menjadi etanol. Penjelasan tahap-tahap produksi bioetanol, sebagai berikut:1. Perlakuan pendahuluan (pretreatment)Perlakuan pendahuluan diperlukan untuk mengubah struktur selulosa biomassa lebih mudah dikonversi oleh enzim dalam mengubah polimer karbohidrat menjadi gula yang akan difermentasi (Moiser, N., et al., 2005). Perlakuan pendahuluan merupakan suatu tahap penting dalam proses konversi biomassa berlignoselulosa. Perlakuan pendahuluan bertujuan untuk menghilangkan lignin, mengurangi kristalinitas selulosa, dan meningkatkan porositas bahan sehingga memudahkan proses hidrolisis serta fermentasi gula. Ada beberapa metode pretreatment yang dapat dilakukan, yaitu secara fisik, mekanik, kimiawi, dan biologi (Anita, S. H., et al., 2011).2. Hidrolisis Hidrolisis dalam produksi bioetanol ada dua cara yaitu dengan menggunakan hidrolisis asam dan hidrolisis enzimatis. Hidrolisis bertujuan untuk membuat molekul polisakarida menjadi molekul gula lebih sederhana seperti glukosa dan galaktosa (Wu, F. C., et al., 2014). Berdasarkan hasil penelitian produksi bioetanol, hidrolisis asam pada biomassa dilakukan dengan pendekatan variasi konsentrasi asam, lama waktu perlakuan (Wu, F. C., et al., 2014) dan variasi suhu (Trivedi, N., et al., 2015), sedangkan hidrolisis enzimatik dilakukan dengan pendekatan variasi konsentrasi enzim, variasi suhu, dan lama waktu (Puspawati, S., et al., 2015). Perbedaan dari hirolisis asam dan enzimatik, berdasarkan hasil penelitian Yanagisawa, M., et al. (2013), hidrolisis enzimatik bekerja optimal pada suhu kurang 50 oC, tidak menyebabkan dekomposisi monosakarida, dan biaya mahal untuk purifikasi enzim. Sedangkan hidrolisis asam, dapat bekerja suhu ekstrim (hingga 120 oC), rentang waktu yang lama, dan menghasilkan banyak macam dan volume gula reduksi.3. Fermentasi

Proses fermentasi merupakan proses pembebasan energi tanpa adanya oksigen, sehingga sering disebut respirasi anaerob. Pada fermentasi, beberapa mikroba peristiwa pembebasan energi terlaksana karena asam piruvat diubah menjadi asam asetat dan CO2, kemudian selanjutnya asam asetat diubah menjadi alkohol (Saputra, D. R., et al., 2012). Dalam penelitian produksi bioetanol, proses fermentasi menggunakan bakteri seperti Clostridium acetobutylicum (Puspitawati, S., et al., 2015) atau dengan menggunakan khamir seperti Sacharomyces cerevisae (Borines, M. G., 2013). Pada penelitian Trivedi, N., et al., (2013), proses fermentasi pada biomassa penghasil bioetanol, yaitu proses fermentasi hasil gula pereduksi dari proses hidrolisis selulosa, dengan menggunakan mikrobia Sacharomyces cerevisae MTCC No. 180. Perubahan gula pereduksi menjadi etanol dilakukan oleh enzyme invertrase, yaitu enzim kompleks yang terkandung dalam ragi (Borines, M. G., 2013). Reaksinya adalah sebagai berikut:

C6H12O6

2C2H5OH + 2CO2 + 2 ATP

Glukosa

Etanol+karbondioksida+(Energi = 118 kJ per mol)

B. Biomassa Makroalga Sebagai Bahan Baku Produksi Bioetanol

Makroalga lebih menjanjikan daripada tanaman terestial sebagai bahan baku produksi bioetanol, karena makroalga memiliki karakteristik pertumbuhan yang cepat, produktivitas lebih unggul, dan kandungan karbohidrat terhidrolisa lebih banyak (Borines, M. G., 2011). Selain itu, makroalga memiliki kandungan lignin konsentrasi rendah atau tidak ada sama sekali. Akibatnya, konversi karbohidrat yang terkandung dalam rumput laut menjadi etanol tidak memerlukan delignifikasi (Yanagisawa. M., 2013).Penelitian produksi bioetanol dari makroalga telah dilakukan di dunia, diantaranya yaitu makroalga merah, makroalga coklat, dan makroalga hijau. makroalga hijau meliputi ulva (Trivedi, N., et al. 2015), makroalga coklat meliputi sargassum (Borines, M. G., 2013), dan makaroalga merah meliputi euchema (Puspawati, S., et al., 2015), gracilaria (Wu, F. C., et al., 2014) dan gelidium (Trivedi, N., et al. 2013). Dari hasil beberapa penelitian tentang makroalga tersebut menyatakan hasil sangat tinggi konversi etanol dari proses fermentasi hidrolisat gula reduksi, membutuhkan biaya yang rendah, dan kondisi enzim sakarifikasi bekerja relatif lebih ringan dibandingkan tanaman terestial. Oleh karena itu, dari hasil beberapa penelitian makroalga menunjukkan bahwa terdapat potensi yang signifikan sebagai bahan baku produksi bioetanol.C. Makroalga Coklat S. crassifolium dalam Produksi BioetanolBahan bakar alternatif yang dibuat dari biomassa yang mengandung komponen gula, pati, maupun selulosa adalah bioetanol (Saputra, D. R., et al., 2012). Produksi bioetanol pada makroalga coklat jenis Sargassum sp., mempunyai bahan baku nutrisi utama yaitu selulosa, dimana pada makroalga coklat ini memiliki kadar selulosa yang sangat tinggi (Jelynne P., et al., 2014). Berikut ini beberapa hasil penelitian yang ditampilkan pada Tabel 1. tentang analisis proksimat makroalga coklat dari Sargassum crassifolium:Tabel 1. Analisis Proksimat Talus Sargassum crassifolium.

SpesiesSargassum crassifoliumKeterangan

Hasil PenelitianABCD

Jenis Nutrisi (%)

Kadar air16,61 -9,2012,59Berat kering

Kadar abu20,05 36,93 35,0851,30Berat kering

Kadar Protein8,11 5,19 2,79-Berat kering

Kadar Lemak0,60 36,93 3,9722,90Berat kering

Kadar Karbohidrat19,81 37,91 15,7320,94Berat kering

Kadar Serat Kasar34,82 -42,43-Berat kering

Keterangan :

A: Hasil penelitian dari Kawaroe, M., et al., (2013)

B: Hasil penelitian dari Handayani, T., et al. (2004)

C: Hasil penelitian dari Prahasta, I. (2010)

D: Hasil penelitian dari Pujaningsih (2005)Penelitian biomassa makroalga coklat dalam produksi bioetanol dari jenis Sargassum sp. beberapa telah dilakukan, antara lain: Sargassum polycystum menghasilkan kadar etanol 0,8167 % v/v 0,1530 (Febriani, N. I., et al., 2014), Sargassum duplicatum menghasilkan kadar etanol 0,0451% v/v 0,0098 (Saputra, D. R., et al., 2014), dan Sargassum sagamianum menghasilkan kadar etanol 0.297% v/v 0.353 (Yeon, et al., 2011). Selain itu, hasil penelitian Borines, M. G., (2013), kandungan nutrisi makroalga coklat dari Sargassum spp. secara umum memiliki kandungan nutrisi karbohidrat 41,81 % dan kadar serat kasar 9,84 0.07 %. Dengan demikian, Sargassum crassifolium memiliki potensi seperti jenis Sargassum sp. lainnya dalam memproduksi bioetanol. BAB III. METODE PENELITIANA. Lokasi dan Waktu Penelitian

1. Lokasi Penelitian

Penelitian ini dilakukan berada di beberapa lokasi, yaitu: Sepanjang pesisir pantai di Gunung Kidul, Yogyakarta, Laboratorium Mikrobiologi dan Laboratorium Nutrisi Ikan, Jurusan Perikanan, Fakultas Pertanian, Serta Laboratorium Tehnik Kimia, Fakultas MIPA, Universitas Gadjah Mada

2. Waktu

Waktu pelaksanaan penelitian dilakukan mulai bulan November 2015 hingga selesai penelitian.

B. Bahan dan Alat

1. Alat

Alat yang digunakan dalam penelitian ini yaitu seperangkat alat gelas laboratorium, pipet volume, pipet ukur, pipet tetes, pipet mikro, cawan porselen, botol fermentasi (botol kaca), kertas saring, ayakan, kertas indikator pH, blender, hotplate, jarum ose, baskom besar, gelas ukur, neraca analitik, Gas Chromatography (GC-14B) Shimadzu FID system, seperangkat alat spektrofotometer UV-Vis (Varian DMS 80), termometer, Shaker, inkubator, Autoklaf, desikator, aluminium foil, clippark, pisau, oven, spatula, magnetik stirer, botol semprot, seperangkat alat destilasi, Laminar Air Flow (LAF) dan seperangkat alat kromatografi gas.

2. Bahan

Bahan yang digunakan dalam penelitian ini yaitu rumput laut S. crassifolium J.G. Agardh., ragi NKL (Saccharomyces cerevisiae), asam sulfat (H2SO4), larutan glukosa 1% (b/v), dan reagen DNS (Dinitrosalicylic acid).

C. Tahapan Penelitian Tahapan-tahapan penelitian yang dilakukan yaitu

1. Persiapan, preparasi, identifikasi sampel rumput laut Sargassum crassifoliumPengambilan sampel rumput laut Sargassum crassifolium diambil dari sepanjang pesisir pantai selatan, Gunung Kidul, Yogyakarta. Identifikasi sampel dengan menggunakan metode kunci determinasi dari penelitian Sukiman (2014). Preparasi sampel adalah melakukan perlakuan pendahuluan untuk menghasilkan tepung rumput laut ukuran 40 mesh, perlakuan pendahuluan meliputi perendaman air tawar selama 24 jam ditambah CaCO3, pengeringan dengan oven dengan suhu 60-70 oC, dan penghancuran serta pengayakan.2. Analisis ProksimatAnalisis proksimat yang dilakukan penentuan kadar air secara gravimetri (AOAC, 1970), penentuan kadar abu (AOAC, 2005), penentuan kadar lemak (AOAC, 2005), kadar protein (AOAC, 2005), penentuan kadar karbohidrat metode Luff schrool, dan penentuan kadar serat kasar (AOAC, 1995)3. Proses Hidrolisis Asam Sulfat (H2SO4)Sampel tepung rumput laut Sargassum crassifolium sebanyak 10 gr, dimasukkan ke dalam erlenmeyer yang telah berisi 100 ml larutan H2SO4 dengan konsentrasi 0 M (Aquadest); 0,02 M; 0,04 M; 0,06 M; 0,08 M; 0,1 M; 0,2 M; 0,3 M; 0,4 M; dan 0,5 M. Setiap konsentrasi dibuat 3 kali pengulangan. Kemudian dilakukan pengenceran H2SO4: 0,2 M; 0,3 M; 0,4 M; dan 0,5 M. Sampel dimasukkan ke dalam erlenmeyer dengan konsentrasi H2SO4 yang telah ditetapkan. Erlenmeyer dipanaskan dalam penangas tiap variabel waktu selama 30, 60, dan 120 menit. Sampel didinginkan sampai suhunya sama dengan suhu ruangan, kemudian sampel disaring dan dianalisa kadar gula reduksi dengan metode Miller (1959).

4. Regenerasi Kultur Saccharomyces cerevisiaeSebanyak 0,5 gram ragi NKL (S. cerevisiae) ditambah 25 mL larutan glukosa 1% dalam erlenmeyer 50 mL, diisolasi pada kondisi anaerobik dengan cara ditutup rapat dengan clipark, aluminium foil, dan plastik. Labu erlenmeyer yang telah berisi ragi dan glukosa 1% (b/v) diletakkan di atas shaker selama 24 jam dengan temperatur ruang 29-30 oC (Fardiaz, 1992).

5. Pembuatan Inokulum Untuk FermentasiBiakan pada larutan glukosa 1% (b/v) diinokulasi dengan cara ditambahkan suspensi rumput laut sebanyak 10 mL. Kemudian diinkubasi selama 48 jam dengan kondisi aerobik pada suhu 30 oC. Inokulasi rutin dilakukan setiap 48 jam sebanyak 3 kali. Inokulum yang telah diinokulasi sebanyak 3 kali akan digunakan pada fermentasi utama.6. Proses Fermentasi

Proses fermentasi menggunakan larutan hasil hidrolisis yang memiliki kadar gula reduksi terbaik dengan konsentrasi H2SO4 yang telah didapatkan hasil penentuan gula pereduksi. Sebanyak 90 ml larutan hasil hidrolisis (pH 4,5) dimasukkan dalam botol fermentasi, 100 ml aquadest disiapkan dalam botol yang berbeda, kemudian sampel dimasukkan kedalam Autoclave. Larutan dipindahkan dalam Laminar Air Flow (LAF) untuk diinokulasi yeast. 10% inokulan yeast S. Cerevisiae dimasukkan dalam botol yang berisi hasil hidrolisis. Larutan dipindahkan dalam Laminar Air Flow (LAF) untuk diinokulasi yeast. 10% inokulan yeast S. Cerevisiae dimasukkan dalam botol yang berisi hasil hidrolisis. Larutan dipindahkan dalam Laminar Air Flow (LAF) untuk diinokulasi yeast. 10% inokulan yeast S. Cerevisiae dimasukkan dalam botol yang berisi hasil hidrolisis. Inkubasi dilakukan diatas magnetik strirer. Fermentasi selama 72 jam dan dilakukan sampling. Hasil sampling dianalisa kadar gula reduksi menggunakan metode Miller (1959) dan kadar etanol menggunakan Gas Chromatography setiap 24 jam.7. Pengukuran Gula Reduksi

Larutan hasil hidrolisis dianalisa kadar gula reduksinya dengan menambahkan reagen DNS (Dinitrosalicylic acid).setiap 24 jam. Sampel hasil hidrolisis diambil sebanyak 250 l kemudian ditambahkan 500 l reagen DNS (Dinitrosalicylic acid) dimasukkan kedalam tabung reaksi, kemudian divortex. Larutan yang telah homogen ditutup menggunakan kelereng, kemudian ditempatkan pada pemanas air suhu 100 oC selama 5 menit. Setelah itu larutan didinginkan dan ditambahkan aquadest sebanyak 5000 l dan kemudian dihomogenkan menggunakan vortex. Penambahan reagen DNS (Dinitrosalicylic acid) bertujuan untuk membentuk asam 3-amno-5-nitrosilicylic yang menyerap cahaya kuat pada saat pembacaan menggunakan spektrofotometer UV-VIS pada panjang gelombang 540 nm.8. Pengukuran Bioetanol

Pengukuran kadar bioetanol dilakukan menggunakan Gas Chromatography (GC-14B) Shimadzu FID system. GC dioperasikan pada tekanan udara 100 kpa, gas pembakar H2 100 kpa dan gas pembawa N2 300 kpa. Untuk memulai pengukuran, setiap 1 l standart atau sampel diinjeksikan pada injector suhu 170 oC, yang dilengkapi kolom Porapak Q (80%;170oC). Detektor (FID/hydrogen flame ionization detector) dipasang pada suhu 170 oC. Hasilnya dicatat pada alat Chromatopac C-R6A (Shimadzu).D. Analisis Data Metode yang digunakan adalah metode eksperimental laboratoris dengan menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) berpola faktorial untuk uji kadar glukosa karena ada perbedaan konsentrasi H2SO4 (0,2M (K1), 0,3M (K2), 0,4M (K3), 0,5M (K4)) dan lama waktu hidrolisis 30 Menit (T1), 60 Menit (T2), 120 Menit (T3)). Rancangan Acak Kelompok (RAK) untuk uji kadar etanol dengan lama waktu inkubasi (24 jam (1), 48 jam (2) 72 jam (3)). Hipotesis yang dapat diajukan dalam analisis data yaitu

H1 : Ada pengaruh tiap perlakuan hidrolisis dan fermentasi terhadap hasil

bioetanolH0: Tidak ada pengaruh tiap perlakuan hidrolisis dan fermentasi terhadap hasil

bioetanol

Jika H1 ada pengaruh tiap perlakuan hidrolisis dan fermentasi terhadap hasil bioetanol, maka akan dilanjutkan dengan analisis DMRT pada taraf kepercayaan 95%, hal ini untuk melihat signifikasi perlakuan terhadap hasil bioetanol.BAB IV. BIAYA DAN JADWAL KEGIATAN

A. Anggaran BiayaNo.Jenis Pengeluaran Biaya (Rp)

1Peralatan penunjang Rp 2,500,000.00

2Bahan habis pakai Rp 3,500,000.00

3Perjalanan Rp 2,500,000.00

4Lain-lain Rp 1,500,000.00

Jumlah Rp 10,000,000.00

B. Jadwal Kegiatan

No.Jenis KegiatanBulan

12345

1Mengurus perizinan tempat untuk penelitian

2Pengambilan sampel rumput laut

3Preparasi sampel rumput laut

4Analisis Proksimat

5Proses hidrolisis asam sulfat

6Regenerasi kultur Saccharomyces cerevisiae

7Pembuatan inokulum untuk fermentasi

8Proses fermentasi

9Pengukuran gula pereduksi

10Pengukuran kadar bioetanol

11Analisis data

12Penyusunan laporan pelaksanaan penelitian

DAFTAR PUSTAKA

Anita, S. H., Fajriutami, T., Fitria, Ermawar, R. A., Yanto, D. H. Y., Hermiati, E., 2011. Pretreatment Trametes Versicolor dan Pleurotus Ostreatus Pada Bagas Untuk Produksi Bioetanol. Jurnal Teknologi Indonesia. 34: 33-39.Borines, M. G., Leon, R. L. D., Henry, M. P., 2011. Bioethanol production from farming non-food macroalgae in Pacific island nations: Chemical constituents, bioethanol yields, and prospective species in the Philippines. Journal of Bioresource Technology. 15: 4432-4435Borines, M. G., Leon, R. L. D., Cuello, J. L., 2013. Bioethanol production from the macroalgae Sargassum spp. Journal of Bioresource Technology. 138: 22-29.Candra, K. P., Sarwono, Sarinah, 2011. Study on Bioethanol Production Using Red Seaweed Eucheuma cottonii From Bontang Sea Water. Journal of Coastal Development. 15 (1): 45-50.Febriani, N. I., Ridlo, A., Susanto, A. B., 2014. Potensi Yeast Dalam Fermentasi Alginofit Sargassum Polycystum J. G. Agardh dengan Hidrolisis Asam Sulfat Untuk Bioetanol. Journal Of Marine Research. 2 (3): 91-98.Jelynne P., Tamayo, Rosario, E. J. D., 2014. Chemical Analysis and Utilization of Sargassum sp. as Substrate for Ethanol Production. Iranica Journal of Energy dan Environment. 5 (2): 202-208.Moiser, N., Wyman, C., Dale, B., Elander, R., Lee, Y. Y., Holtzapple, M., Ladisch, M., 2005. Features of Promising Technologies For Pretreatment of Lignocellulosic Biomass. Journal of Bioresource Technology. 96: 673-686.Puspawati, S., Wagiman, Ainuri, M., Nugraha, D. A., Haslianti, 2015. The Production of Bioethanol Fermentation Substrate from Eucheuma cottonii Seaweed through Hydrolysis by Cellulose Enzyme. Journal of Agriculture and Agricultural Procedia. 3: 200-205.Saputra, D. R., Ridlo, A., Widowati, I., 2012. Kajian Rumput Laut Sargassum duplicatum J. G. Agardh sebagai Penghasil Bioetanol dengan Proses Hidrolisis Asam dan Fermentasi. Journal of Marine Research. 1 (2): 145-151.Sukiman, Muspiah, A., Astuti, S. P., Ahyadi, H., Aryanti, E., 2014. Keanekaragaman dan Distribusi Spesies Makroalga di Wilayah Sekotong Lombok Barat. Jurnal Penelitian UNRAM. 18 (2): 71-81.Suirta, I. W., 2009. Preparasi Biodiesel Dari Minyak Jelantah Kelapa Sawit. Jurnal Kimia. 3 (1): 1-6.Trivedi, N., Gupta, V., Reddy, C. R. K., Jha, B., 2013. Enzymatic hydrolysis and production of bioethanol from common macrophytic green alga Ulva fasciata Delile. Journal of Bioresource Technology. 150: 106-112.

Trivedi, N., Reddy, C. R. K., Radulovich, R., Jha, B., 2015. Solid state fermentation (SSF)-derived cellulase for saccharification of the green seaweed Ulva for bioethanol production. Journal of Bioresource Technology. 9: 48-54.Wiratmaja, I. G. Kusuma, I. G. W., Winaya, I. N. S., 2011. Pembuatan Etanol Generasi Kedua Dengan Memanfaatkan Limbah Rumput Laut Eucheuma Cottonii Sebagai Bahan Baku. Jurnal Ilmiah Teknik Mesin. 5 (1): 75-84. Wu, F., Wu, J., Liao, Y, Wang, M., Shih, I., 2014. Sequential acid and enzymatic hydrolysis in situ and bioethanol production from Gracilaria biomass. Journal of Bioresource Technology. 156: 123-131.

Yanagisawa, M., Kawai, S., Murata, K., 2013. Strategies for the production of high concentrations of bioethanol from seaweeds. Journal of Bioengineered. 4 (4): 224-235.LAMPIRAN-LAMPIRANLampiran 1. Biodata Ketua, Anggota, dan Dosen Pembimbing Biodata KetuaA. Identitas Diri

1Nama LengkapLutfi Alfianto

2Jenis Kelamin (L/P)Laki-Laki

3Program StudiTeknologi Hasil Perikanan

4NIM12/336381/PN/12838

5Tempat, Tanggal LahirKaranganyar, 10 Agustus 1993

[email protected]

7No Telepon/HP085727640290

B. Riwayat Pendidikan

SDSMPSMA

Nama InstitusiSD N 1 MasaranSMP N 1 KebakkramatSMA N 3 Sragen

Jurusan --IPA

Tahun Masuk-Keluar1999-20052005-20082008-2011

C. Pemakalah Seminar Ilmiah (Oral Presentation)

No Nama pertemuan Ilmiah / SeminarJudul Artikel / IlmiahWaktu dan Tempat

1.

D. Penghargaan dalam 10 tahun Terakhir (dari pemerintah, assosiasi atau dari institusi lainnya)

No Jenis Penghargaan Nama Pemberi PenghargaanTahun

1.Juara II Lomba Karya Tulis Al-Quran, NasionalLKTA Kini in Action, ITS.2014

Semua data yang saya isikan dan tercantum dalam biodata ini adalah benar dan dapat dipertanggungjawabkan secara hukum. Apabila di kemudian hari ternyata dijumpai ketidak-sesuaian dengan kenyataan, saya sanggup menerima sanksi.

Demikian biodata ini saya buat dengan sebenarnya untuk memenuhi salah satu persyaratan dalam pengajuan Proposal PKM-Penelitian.

Yogyakarta, 18 September 2015

Lutfi Alfianto

Biodata Anggota IA. Identitas Diri

1Nama LengkapEma Iqtiva Ningsih

2Jenis Kelamin (L/P)Perempuan (P)

3Program StudiManajemen Sumberdaya Perikanan

4NIM13/345243/PN/13069

5Tempat, Tanggal LahirJakarta, 17 April 1995

[email protected]



SDSMPSMA

Nama InstitusiSDS Perguruan Rakyat 4SMPN 195 JakartaSMAN 100 Jakarta

Jurusan --IPA




1.



1.Juara I Lomba Design Grafis Tingkat SMASMA 542012



Yogyakarta, 18 september 2015 Ema Iqtiva Ningsih

Biodata Anggota IIA. Identitas Diri

1Nama LengkapNashirotus Saadah

2Jenis Kelamin (L/P)Perempuan


4NIM13/346000/PN/13136

5Tempat, Tanggal LahirCilacap, 9 April 1995

[email protected]



SDSMPSMA

Nama InstitusiSD N Kesugihan 1SMP N 2 MaosSMA N 1 Maos

Jurusan --IPA




1. PIMNAS Ke-27Vege Nata Bukan Limbah Biasa: Cara Praktis Belajar Nama Ilmiah2014 di Universitas Diponegoro, Semarang



1.PiagamKementrian Pendidikan dan Kebudayaan Dikti2014




Nashirotus SaadahBiodata Anggota IIIA. Identitas Diri

1Nama LengkapM. Zaki Fathoni

2Jenis Kelamin (L/P)Laki-laki


4NIM13/351627/PN/13433

5Tempat, Tanggal LahirBekasi, 20 September 1995

[email protected]

7No Telepon/HP(+62)085770867809


SDSMPSMA

Nama InstitusiSDIT Nurul FajriSMPIT Darul HikmahSMAN 2 Tambun Selatan

Jurusan --IPA




1. PIMNAS Ke-27Blue Development Concept: Strategi Mensinergiskan Sektor Perikanan Kelautan dan Pariwisata untuk Mengamankan dan Mengembangkan Potensi Pulau Kecil dan Tertinggal Di Indonesia2014 di Undip, Semarang



1.PiagamKementrian Pendidikan dan Kebudayaan Dikti 2014



Yogyakarta, 18 September 2015M. Zaki FathoniBiodata Anggota IVA. Identitas Diri

1Nama LengkapPuji Astuti

2Jenis Kelamin (L/P)Perempuan


4NIM13/353786/PN/13498

5Tempat, Tanggal LahirBogor, 18 Maret 1996

[email protected]



SDSMPSMA

Nama InstitusiSD N Gunung Sindur 1MTS Al- InayahMAN Serpong

Jurusan --IPA




1.



1.

Semua data yang saya isikan dan tercantum dalam biodata ini adalah benar dan dapat dipertanggungjawabkan secara hukum.Apabila di kemudian hari ternyata dijumpai ketidak-sesuaian dengan kenyataan, saya sanggup menerim sanksi.



Puji AstutiBiodata Dosen Pendamping

A. Identitas Diri

1Nama LengkapAmir Husni

2Jenis Kelamin (L/P)Laki-Laki


4NIDN0021097003

5Tempat, Tanggal LahirKaranganyar, 21 September 1970

[email protected]



S-1S-2S-3

Nama InstitusiUniversitas Gadjah MadaUniversitas Gadjah MadaGangneung-Wonju National University

Bidang IlmuIlmu PerikananIlmu & Teknologi PanganApplied Marine Biotechnology & Engineering



No Nama pertemuan Ilmiah/SeminarJudul Artikel / IlmiahWaktu dan Tempat

1.



1.


Demikian biodata ini saya buat dengan sebenarnya untuk memenuhi salah satu persyaratan dalam pengajuan PKM-Penelitian.


Dr. Sc. Amir Husni, S. Pi., M.P.,

Lampiran 2. Justifikasi Anggaran Kegiatan

1. Peralatan penunjang

MaterialJustifikasi PemakaianKuantitas Harga Satuan (Rp.) Biaya (Rp.)

Botol fermentasi ukuran 360 mlAlat fermentasi 3 buahRp. 250,000.00 Rp. 750,000.00

Alumunium foill ukuran 1,2 x 50 m Alat pembungkus1 rollRp. 500,000.00 Rp. 500,000.00

Cooler box fiberglass 24 literAlat pengemas1 boxRp. 550,000.00 Rp. 550,000.00

Kertas saring Whatman no. 40 Alat saring 1 sachetRp. 700,000.00 Rp. 700,000.00

Sub Total (Rp.)Rp. 2,500,000.00

2. Bahan habis pakai

MaterialJustifikasi PemakaianKuantitas Harga Satuan (Rp.) Biaya (Rp.)

Batu kapur Limestone, calcium carbonate (CaCO3) mesh 800Preparasi rumput laut10 KgRp. 1,000.00 Rp. 10,000.00

n-HeksanaPelarut lemak100 mlRp. 1,300.00 Rp. 130,000.00

NaOH analis/gramAnalisa kadar Protein1 KgRp. 1,300.00 Rp. 1,300,000.00

Batu didih analis/gramAnalisa kadar Protein10 gramRp. 7,850.00 Rp. 78,500.00

Asam Borat (H3BO3)Analisa kadar Protein10 gramRp. 1,600.00 Rp. 16,000.00

Alkohol 96 %Analisa kadar Protein1 literRp. 36,500.00 Rp. 36,500.00

HCl 0,02 NAnalisa kadar Protein100 mlRp. 135.00 Rp. 13,500.00

HCl 3 %Analisa kadar karbohidrat100 mlRp. 105.00 Rp. 10,500.00

NaOH 30 %Analisa kadar karbohidrat100 mlRp. 250.00 Rp. 25,000.00

NaOH 3,25 %Analisa serat kasar100 mlRp. 100.00 Rp. 10,000.00

Larutan Luff SchroolAnalisa kadar karbohidrat100 mlRp. 550.00 Rp. 55,000.00

Larutan KI 20 %Analisa kadar karbohidrat100 mlRp. 1,250.00 Rp. 125,000.00

H2SO4 analisAnalisa hidrolisis1 literRp. 833.00 Rp. 833,000.00

H2SO4 25 %Analisa kadar karbohidrat100 mlRp. 100.00 Rp. 10,000.00

H2SO4 1,25 %Analisa serat kasar100 mlRp. 70.00 Rp. 7,000.00

Natrium tiosulfat Na2S2O3.5H2O 0,1 NAnalisa kadar karbohidrat100 mlRp. 100.00 Rp. 10,000.00

Ragi NKL (Saccharomyces cerevisae)Fermentasi1 packRp. 30,000.00 Rp. 30,000.00

Reagent DNS (3,5 - dinitrosalicylic acid) CP25GAnalisis gula reduksi1 botolRp. 800,000.00 Rp. 800,000.00

Sub Total (Rp.)Rp. 3,500,000.00

3. Perjalanan

MaterialJustifikasi PerjalananKuantitas Harga Satuan (Rp.) Biaya (Rp.)

Perjalanan ke seluruh pesisir pantai Gunung Kidul, Yogyakarta.Pencarian sampel Makroalga Sargassum crassifolium2 Kali Rp. 500,000.00 Rp. 1,000,000.00

Perjalanan dan kegiatan penelitian ke LIPI JakartaPengujian analisis gula reduksi dan pengukuran kadar bioetanol.1 kaliRp. 1,375,000.00 Rp. 1,375,000.00

Perjalanan pencarian bahan dan alat penelitianPencarian alat dan bahan untuk penelitian5 kaliRp. 25,000.00 Rp. 125,000.00

Sub Total (Rp.)Rp. 2,500,000.00

4. Lain-lain

MaterialJustifikasi PerjalananKuantitas Harga Satuan (Rp.) Biaya (Rp.)

DokumentasiDokumentasi seluruh kegiatan selama praktikInsidentalRp. 500,000.00 Rp. 500,000.00

Peralatan persentasiKegiatan monev dan seminar kemajuan penelitianInsidentalRp. 500,000.00 Rp. 500,000.00

a. Sampel rumput laut

b. Sampel bioetanol

c. Plester

d. Cetak poster

e. Cetak foto

f. Alat peragag. Lain-lain

Laporan dan administrasiKegiatan administrasi laporanInsidentalRp. 500,000.00 Rp. 500,000.00

a. Log book

b. Laporan

c. Lain-lain

Sub Total (Rp.)Rp. 1,500,000.00

Total (Keseluruhan)Rp. 10,000,000.00

Lampiran 3. Susunan Organisasi Tim Kegiatan dan Pembagian TugasNoNama / NIMProgram Studi

Bidang Ilmu

Alokasi Waktu

(jam/minggu)

Uraian Tugas

1Lutfi Alfianto / 13041Teknologi Hasil Perikanan Perikanan20 jamKetua, mengkoordinasi tugas seluruh anggota dalam pelaksanaan penelitian

2Ema Iqtiva Ningsih / 13069Manajemen Sumberdaya PerikananPerikanan20 jamHumas, pengambilan sampel, Preparasi alat dan bahan serta Analisis Data.

3Nashirotus Saadah / 13136Teknologi Hasil PerikananPerikanan20 jamSekretaris, analisis proximat

4M. Zaki fathoni / 13433Teknologi Hasil PerikananPerikanan20 jamAnggota, pengujian hidrolisis, uji fermentasi, pengukuran gula reduksi, dan pengukuran bioetanol

5Puji Astuti / 13498Teknologi Hasil PerikananPerikanan20 jamBendahara, analisis proximat

XV

PKM-P 2015 : Bioetanol dari Makroalga Coklat

Documents

Transcript of PKM-P 2015 : Bioetanol dari Makroalga Coklat