Engineering Physics For Environmental
Innovation 2016
“Bioetanol dari Limbah Kulit Manggis (Garcinia mangostana L.)
melalui proses Hidrolisis Asam dan fermentasi dengan
Saccharomyces cerevisiae”
Disusun Oleh:
Feri Dwi Putra Suhartono 11711
Achmad Rizky Setiadi Yudhantara 11627
Rizqi Kurniawan 11800
SMA NEGERI 1 PROBOLINGGO
PROBOLINGGO
2016
i
ii
iii
KATA PENGANTAR
Bismillahirrohmanirrohim,
Ashadu anla ilaaha illallah wa asyhadu anna muhammadan rasulullah.
Tidak ada daya dan upaya kecuali karena Allah Ta’ala. Tulisan ini hanyalah secuil
dari luasnya ilmu Allah yang berada di bumi untuk keselamatan umat manusia.
Allah lah Yang Maha Berilmu, tiada yang lebih dari pada-Nya. Karya tulis ini
berjudul Bioetanol dari Limbah Kulit Manggis (Garcinia mangostana L.) melalui
Hidrolisis Asam dan Fermentasi dengan Saccharomyces cerevisiae. Sebagaimana
dikatakan bahwa manusia adalah tempat salah dan dosa, dan Tuhanlah Maha
Benar. Tulisan ini tidak luput pula dari kekhilafan pemikiran penulis, karenanya
kritik, saran dan jenis masukan lainnya sangatlah penulis harapkan.
Terakhir, penulis ucapkan terima kasih kepada pihak yang telah membantu
menyelesaikan tulisan ini, terutama kepada Allah SWT, Dzat yang Maha
Segalanya, Nabi Muhammad dan Ulama’ yang mengantarkan keilmuan pada
segenap manusia, orang tua yang senantiasa mendoakan, guru pembimbing yang
tak henti-hentinya memberikan koreksi dan masukan, teman-teman yang memberi
dukungan, serta segala pihak yang ikut andil dalam kelancaran pembuatan karya
tulis ini, semoga Allah membalas kebaikan Anda.
Probolinggo, 30 Januari 2016
Penulis
iv
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN PENGESAHAN...................................................................... i
LEMBAR PERNYATAAN ORISINALITAS........................................... ii
KATA PENGANTAR.................................................................................. iii
DAFTAR ISI.................................................................................................iv
ABSTRAK.....................................................................................................vi
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang................................................................................... 1
1.2 Rumusan Masalah.............................................................................. 2
1.3 Tujuan Penulisan................................................................................ 3
1.4 Manfaat Penulisan.............................................................................. 3
BAB II KAJIAN PUSTAKA
2.1 Bioetanol............................................................................................ 4
2.2 Hidrolisis............................................................................................ 5
2.3 Kulit Manggis.....................................................................................7
2.4 Fermentasi...........................................................................................7
BAB III METODE PENELITIAN
3.1 Teknik Pengumpulan Data................................................................. 9
3.2 Waktu dan Tempat Pengumpulan Data............................................. 10
3.3 Teknik Pengolahan Data.................................................................... 12
3.4 Analisis Data...................................................................................... 13
3.5 Penyimpulan Data.............................................................................. 13
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Pembuatan Bioetanol dari limbah kulit manggis............……………14
4.2 Pengaruh H2SO4 dan HCl terhadap kulit manggis pada
pembuatan Bioetanol….................................................................….15
4.3 Keunggulan Bioetanol kulit manggis................................. ……..….16
v
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan........................................................................................ 17
5.2 Saran.................................................................................................. 17
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN-LAMPIRAN
vi
BIOETANOL DARI LIMBAH KULIT MANGGIS (Garcinia mangostana L.)
MELALUI PROSES HIDROLISIS ASAM DAN FERMENTASI DENGAN
Saccharomyces cerevisiae
Ketua: Feri Dwi Putra Suhartono; Anggota 1: Achmad Rizky Setiadi Yudhantara;
Anggota 2: Rizqi Kurniawan; SMA Negeri 1 Probolinggo
ABSTRAK
Pemanfaatan kulit manggis (Garcinia mangostana L.) di Indonesia belum
memiliki kontribusi yang besar terhadap pembangunan bangsa. Selama ini
pemanfaatan kulit manggis sudah digunakan sebagai bahan dasar pembuatan obat
di bidang kesehatan. Hal itu hanya dilakukan oleh masyarakat yang memahami
masalah pada bidang kesehatan. Kandungan kulit manggis tidak hanya
dimanfaatkan untuk bidang kesehatan saja, namun juga dapat dimanfaatkan
sebagai bahan bakar bioetanol. Kandungan kulit manggis mengandung
karbohidrat seperti pati dan selulosa, sehingga berpotensi menjadi alternatif bahan
bakar bioetanol. Pembuatan Bioetanol dari kulit manggis diawali dengan
menghaluskan kulit manggis hingga menjadi tepung. Tepung yang telah terbentuk
akan dihidrolisis asam dengan menggunakan HCl dan H2SO4. Proses hidrolisis ini
bertujuan untuk mengubah polisakarida (pati) menjadi monosakarida (glukosa).
Pada proses fermentasi, glukosa akan diuraikan menjadi etanol dengan
memanfaatkan Saccharomyces cerevisiae. Tahap berikutnya adalah proses
distilasi untuk memisahkan etanol dilakukan sampai tidak terjadi tetesan lagi pada
suhu 78-80oC. Selain mengurangi limbah, pemanfaatan ini mampu memberikan
kontribusi besar kepada masyarakat karena saat ini penggunaan bahan bakar fosil
menghasilkan emisi CO2 yang terus meningkat. Dengan demikian, terciptalah
solusi yang berguna untuk mengurangi emisi CO2 dengan memanfaatkan kulit
manggis sebagai bahan dasar bioetanol.
Kata kunci: bioetanol, fermentasi, hidrolisis asam, kulit manggis
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Seiring dengan ketersediaan energi di dunia yang semakin menipis sedangkan
kebutuhan akan energi semakin hari semakin meningkat, hal ini mendorong
peneliti untuk mencari sumber energi baru sebagai energi alternatif, salah satunya
adalah bioetanol. Bioetanol memiliki kelebihan dibanding dengan Bahan Bakar
Minyak (BBM), diantaranya memiliki kandungan oksigen yang lebih tinggi (35%)
sehingga terbakar lebih sempurna, bernilai oktan lebih tinggi (118) dan lebih
ramah lingkungan karena mengandung emisi gas CO2 lebih rendah 19-25%
(Indartono, 2005). Selain itu, bioetanol dapat diproduksi oleh mikroorganisme
secara terus-menerus. Produksi bioetanol di berbagai negara telah dilakukan
dengan menggunakan bahan baku yang berasal dari hasil pertanian dan
perkebunan. Oleh karena itu, dilakukan upaya mencari bahan baku alternatif lain
dari sektor non pangan untuk pembuatan etanol. Bahan selulosa memiliki potensi
sebagai bahan baku alternatif pembuatan etanol. Dari sinilah peneliti
menggunakan bahan dasar yaitu kulit manggis.
Kulit manggis (Garcinia mangostana L.) di Indonesia belum memiliki
kontribusi yang besar terhadap pembangunan bangsa. Selama ini pemanfaatan
kulit manggis sudah digunakan sebagai bahan baku pembuatan obat di bidang
kesehatan. Hal itu hanya dilakukan oleh masyarakat yang memahami masalah
pada bidang kesehatan. Berdasarkan hal ini, maka peneliti memanfaatkan limbah
kulit manggis sebagai energi alternatif Bahan Bakar Minyak (BBM) yaitu
Bioetanol.
Pembuatan Bioetanol dengan bahan dasar kulit manggis dibutuhkan beberapa
cara dalam Proses Pembuatannya, yaitu melalui Proses Hidrolisis Asam dan
Fermentasi dengan Saccharomces cerevisiae. Proses Hidrolisis adalah reaksi
kimia antara air dengan suatu zat lain yang menghasilkan satu zat baru atau lebih
dan juga dekomposisi suatu larutan dengan menggunakan air. Proses ini
melibatkan pengionan molekul air ataupun peruraian senyawa yang lain, (Retno,
2
2011). Reaksi antara pati dengan air berlangsung sangat lambat, maka untuk
memperbesar kecepatan reaksinya diperlukan penambahan katalisator.
Penambahan katalisator ini berfungsi untuk memperbesar keaktifan air, sehingga
reaksi hidrolisis tersebut berjalan lebih cepat. Katalisator yang sering digunakan
adalah H2SO4 dan HCl.
Proses fermentasi yang dilakukan adalah proses fermentasi yang tidak
menggunakan oksigen atau proses anaerob, (Sari ketut, 2009). Mikroba yang
digunakan untuk fermentasi dapat berasal dari makanan tersebut dan dibuat
pemupukan terhadapnya. Tetapi cara tersebut biasanya berlangsung agak lambat
dan banyak menanggung resiko pertumbuhan mikroba yang tidak dikehendaki
lebih cepat. Maka untuk mempercepat perkembangbiakan biasanya ditambahkan
mikroba dari luar dalam bentuk kultur murni ataupun starter (bahan yang telah
mengalami fermentasi serupa), (Retno dan Nuri, 2011).
Saccharomyces cerevisiae lebih banyak digunakan untuk memproduksi alkohol
secara komersial dibandingkan dengan bakteri. Hal ini disebabkan karena
Saccharomyces cerevisiae dapat memproduksi alkohol dalam jumlah besar dan
mempunyai toleransi pada kadar alkohol yang tinggi. Dengan memanfaatkan
limbah kulit manggis menjadi Bioetanol, diharapkan dapat mengurangi emisi
pembuangan gas CO2 di sekitar dan tidak menggunakan bahan bakar fosil secara
berlebihan karena dapat menyebabkan bertambahnyan polusi yang tercemar.
1.2 Rumusan Masalah
1. Bagaimana Pembuatan Bioetanol dari limbah kulit manggis melalui proses
Hidrolisis Asam dan Fermentasi dengan Saccharomyces cerevisiae?
2. Bagaimana Pengaruh H2SO4 dan HCl terhadap limbah kulit manggis pada
proses Hidrolisis Asam dan Fermentasi dengan Saccharomyces cerevisiae?
3. Apa saja keunggulan Bioetanol dari limbah kulit manggis melalui proses
Hidrolisis Asam dan Fermentasi dengan Saccharomyces cerevisiae?
3
1.3 Tujuan Penelitian
1. Mengetahui pembuatan Bioetanol dari limbah kulit manggis melalui
proses hidrolisis asam dan fermentasi dengan Saccharomyces cerevisiae.
2. Mengetahui pengaruh H2SO4 dan HCl terhadap limbah kulit manggis pada
proses hidrolisis asam dan fermentasi dengan Saccharomyces cerevisiae.
3. Mengetahui keunggulan Bioetanol dari limbah kulit manggis melalui
proses Hidrolisis Asam dan Fermentasi dengan Saccharomyces cerevisiae.
1.4 Manfaat
Manfaat yang diharapkan dalam karya tulis ini adalah sebagai berikut:
1.4.1 Bagi Penulis
- Memanfaatkan limbah di sekitar menjadi alternatif untuk mewujudkan
lingkungan pembelajaran yang adiwiyata.
- Menjadi media untuk menuangkan ide-ide yang kemudian dapat disalurkan
kepada masyarakat.
- Menambah wawasan penulis terutama tentang pemanfaatan kulit manggis.
1.4.2 Bagi Pembaca
- Memberikan pengetahuan seputar bioetanol dari limbah kulit manggis.
- Menjadi referensi untuk memanfaatkan limbah kulit manggis menjadi
bioetanol melalui proses hidrolisis asam dan fermentasi dengan
Saccharomyces cerevisiae..
- Sebagai rujukan untuk mengganti bahan bakar fosil dengan bahan baku
limbah.
- Sebagai inspirasi untuk memberikan inovasi-inovasi baru dalam rangka
turut membangun bangsa menjadi lebih kreatif.
4
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Bioetanol
Bioetanol adalah cairan biokimia dari proses fermentasi gula dari sumber
karbohidrat menggunakan bantuan mikroorganisme. Bioetanol saat ini yang
diproduksi umumnya berasal dari etanol generasi pertama, yaitu etanol yang
dibuat dari gula atau pati-patian. Bahan-bahan tersebut adalah bahan pangan
(Bambang Prastowo, 2007).
Pembuatan bioetanol bukan merupakan suatu hal yang baru. Secara
umum, proses pengolahan bahan berpati/karbohidrat seperti ubi kayu, jagung
dan gandum untuk menghasilkan etanol dilakukan dengan proses hidrolisis,
yakni proses konversi pati menjadi glukosa. Prinsip dari hidrolisis pati pada
dasarnya adalah pemutusan rantai polimer pati menjadi unit-unit dekstrosa
(C6H12O6). Pemutusan rantai polimer tersebut dapat dilakukan dengan
berbagai metode, misalnya secara enzimatis, kimiawi ataupun kombinasi
keduanya. Proses berikutnya adalah proses fermentasi untuk mengkonversi
glukosa (gula) menjadi etanol dan CO2.
Arah pengembangan bioetanol mulai berubah generasi kedua, yaitu
limbah pertanian yang mengandung selulosa, hemiselulosa, dan lignin.
Selulosa merupakan karbohidrat utama yang disintesis oleh tanaman dan
menempati hampir 60% komponen penyusun struktur tanaman. Jumlah
selulosa di alam sangat melimpah sebagai sisa tanaman atau dalam bentuk
limbah pertanian seperti jerami padi, tongkol jagung, gandum dan kedelai.
Nilai ekonomi senyawa selulosa pada limbah tersebut sangat rendah karena
tidak dapat langsung dimanfaatkan oleh manusia. Sulitnya mendegradasi
limbah tersebut menyebabkan petani lebih suka membakar limbah tersebut di
lahan pertanian dari pada memanfaatkannya kembali melalui pengomposan
(Bambang Prastowo, 2007)
5
2.2 Hidrolisis
Hidrolisis adalah suatu proses antara reaktan dengan air agar suatu
senyawa pecah terurai. Proses hidrolisa merupakan tahap penting dalam
pembuatan bioetanol, karena proses hidrolisa ini menentukan jumlah glukosa
yang dihasilkan untuk kemudian dilakukan fermentasi menjadi bioetanol
(Retno dkk, 2009). Prinsip hidrolisa pati adalah pemutusan rantai polimer pati
menjadi unit-unit dekstrosa atau monosakarida yaitu glukosa (C6H12O6).
Pemutusan ikatan pada pati atau karbohidrat menjadi glukosa dapat
menggunakan beberapa metode diantaranya yaitu metode kimiawi (hidrolisis
asam) dan metode enzimatis (hidrolisis enzim) (Assegaf, 2009).
Hidrolisis dengan air murni berlangsung lambat dan hasil reaksi tidak
berjalan maksimal, maka perlu penambahan katalis untuk memperbesar
kereaktifan air sehingga mempercepat reaksi dan meningkatkan selektivitas
(Ramadani, 2007). Katalisator yang digunakan dapat berupa asam maupun
enzim. Katalisator asam yang biasa digunakan adalah asam klorida, asam
nitrat, dan asam sulfat. Industri umumnya mengunakan asam klorida sebagai
katalisator. Faktor– faktor yang berpengaruh pada reaksi hidrolisa pati adalah
suhu reaksi, waktu reaksi, pencampuran pereaksi, konsentrasi katalisator, dan
kadar suspensi. Pati dapat diubah menjadi alkohol, melalui reaksi biologi dan
kimia (Retno, 2009).
Perubahan pati menjadi glukosa diperlukan proses hidrolisa melalui reaksi
sebagai berikut:
(C6H10O5)n + n H2O n (C6H12O6).……..........…...(1)
Polisakarida Glukosa
2.2.1 Hidrolisis Asam
Hidrolisis asam adalah salah satu modifikasi struktur alami pati. Proses
hidrolisis polisakarida oleh asam pertama kali ditemukan oleh Kirchoff pada
tahun 1812. Derajat konversi yang diperoleh bergantung pada konsentrasi
Hidrolisis
6
asam, waktu konversi, suhu, dan tekanan selama reaksi. Hidrolisis asam
sepenuhnya terlaksana secara acak, dan sebagian gula yang dihasilkan berupa
gula pereduksi, maka pengukuran kandungan gula pereduksi tersebut dapat
dijadikan alat pengontrol kualitas hasil. Proses hidrolisis yang sempurna
dapat terjadi apabila polisakarida seluruhnya dikonversi menjadi dekstrosa
derajat konversi, dinyatakan dengan dekstroksa ekivalen (DE) dari larutan
tersebut diberi indeks 100, polisakarida yang belum sama sekali terhidrolisis
memiliki DE =0 (Winarno, FG. 2004). Jenis asam yang digunakan untuk
proses hidrolisis antara lain:
a. Asam sulfat
Mempunyai rumus H2SO4, merupakan asam mineral yang kuat. Zat ini larut
dalam air pada semua kepekatan.
b. Asam oksalat
Senyawa kimia yang mempunyai rumus H2C2O4 dengan nama sintesis asam
etadinoat. Merupakan asam organik yang 10.000 kali lebih kuat daripada
asam asetat. Banyak ion logam yang membentuk endapan tak larut dengan
asam oksalat.
c. Asam klorida
Asam klorida mengandung tidak kurang dari 35,5% dan tidak lebih dari
38,8% HCl. Asam klorida merupakan asam mineral kuat tidak berwarna,
berasap, jika diencerkan dengan 2 bagian air, asam dan bau hilang.
Pada penelitian hidrolisis pati ganyong menggunakan tiga jenis asam
yaitu asam sulfat (H2SO4), asam nitrat (HNO3) dan asam klorida (HCl).
Dengan variasi konsentrasi 3%, 4%, 5%, 6% dan 7%. Hidrolisis dilakukan
pada suhu 120oC, bahwa hidrolisis pati dengan asam memerlukan suhu tinggi,
yaitu 120-160oC. Dari ketiga jenis katalis asam yang digunakan untuk
menghidrolisis pati ganyong, didapatkan hasil yang paling optimum untuk
menghasilkan gula pereduksi tertinggi yaitu menggunakan katalis asam
7
HNO3 pada konsentrasi 7% (v/v) yang dapat menghasilkan gula pereduksi
sebesar 48090 ppm (Putri, 2008).
2.3 Kulit Manggis
Manggis merupakan salah satu buah yang digemari oleh masyarakat
Indonesia. Beberapa senyawa utama kandungan kulit buah manggis memiliki
aktivitas farmakologi merupakan golongan xanthone (Nugroho, 2009).
Kandungan xanthone yang terdapat pada kulit manggis berfungsi sebagai
antioksidan, antitumoral, anti-inflamasi, antiallergi, antibakteri, antijamur dan
antivirus. Hasil penelitian menunjukkan tepung kulit manggis kaya akan
antioksidan, terutama antosianin, xanthone, tanin, dan asam fenolat.
Kandungan Tepung kulit manggis mengandung zat makanan antara lain
karbohidrat 82,50%, air 5,87%, abu 2,17%, gula total 2,10%, protein 6,45%
dan lemak 3,02%. (Dondy, 2012).
2.4 Fermentasi
Istilah fermentasi berasal dari kata fervere (yunani) yang berarti mendidih,
dan ini digunakan untuk menunjukkan adanya aktivitas yeast pada ekstraksi
buah-buahan, malt, dan biji-bijian. Keadaan seperti mendidih ini terjadi
karena terbentuknya gelembung-gelembung CO2 akibat proses katabolisme
gula dalam ekstrak secara anaerob. Secara biokimia, fermentasi dapat
diartikan sebagai suatu proses untuk mengubah bahan baku menjadi produk
oleh sel mikroba.
2.4.1 Proses Fermentasi Alkohol
Fermentasi alkohol merupakan proses pembuatan alkohol dengan
memanfaatkan aktivitas yeast. Proses fermentasi adalah secara anaerob,
yaitu mengubah glukosa menjadi alkohol. Mekanisme reaksi fermentasi
alkohol adalah pertama tepung biji durian dihidrolisa menjadi glukosa.
Glukosa yang dihasilkan difermentasi menjadi alkohol. Persamaan
reaksinya adalah :
8
(C6H12O6) yeast 2 C2H5OH + 2 CO2 .............(2)
Glukosa Etanol Karbondioksida
Syarat-syarat yeast yang dapat digunakan dalam proses fermentasi adalah :
a. Mempunyai kemampuan tumbuh dan berkembang biak dengan cepat
dalam substrat yang sesuai.
b. Dapat menghasilkan enzim dengan cepat untuk mengubah glukosa
menjadi alkohol.
c. Mempuyai daya fermentasi yang tinggi terhadap glukosa, fruktosa,
galaktosa, dan maltosa.
d. Mempunyai daya tahan dalam lingkungan dalam kadar alkohol yang
relatif tinggi.
e. Tahan terhadap mikroba lain
9
BAB III
METODE PENELITIAN
3.1 Teknik Pengumpulan Data
Data yang penulis perlukan pada pembahasan ini berupa Observasi dan
Referensi mengenai pembuatan Bioetanol dari kulit manggis dengan tahapan
Proses Hidrolisis Asam dan Fermentasi.
a. Observasi
Observasi atau pengamatan digunakan dalam rangka mengumpulkan
data dalam suatu penelitian, merupakan hasil pembuatan jiwa secara aktif
dan penuh perhatian untuk menyadari adanya suatu rangsangan tertentu
yang diinginkan, atau studi yang sengaja dan sistematik tentang keadaan /
fenomena sosial dan gejala-gejala psikis dengan jalan mengamati dan
mencatat.
Berdasarkan pendapat di atas maka dalam penelitian ini peneliti
menggunakan pengamatan langsung terhadap:
1) Limbah kulit buah manggis..
2) Mengamati proses pembuatan dan pengolahan Bioetanol
3) Berbagai hal yang terkait dengan penelitian.
b. Referensi
Referensi digunakan dalam rangka mengumpulkan data dalam suatu
penelitian berupa wawasan atau ilmu mengenai Proses Pembuatan
Bioetanol dan Kulit Manggis. Peneliti menggunakan Buku, jurnal, thesis,
makalah, literatur internet untuk mengetahui data – data atau informasi
mengenai Penelitian ini.
3.1.1 Instrumen Penelitian
Dalam penelitian ini, instrumen yang penulis gunakan adalah
eksperimen untuk pembuatan bioetanol dari kulit manggis melalui proses
Hidrolisis Asam dan Fermentasi dengan Saccharomyces cerevisiae.
10
A. Alat
1. Erlenmeyer
2. Selang
3. Termometer
4. Gelas kimia / gelas ukur
5. Triangle
6. Saringan
7. Pemanas
8. Labu ukur
9. Plastisin
10. Selotip
11. Penegak
12. Pipet
13. Pengaduk
14. Korek api
15. Plastik
16. Spons
17. Destilator
B. Bahan
1. H2SO4 20 ml
2. HCl 20 ml
3. Saccharomyces cerevisiae 10 gram
4. Aquades 1000 ml
5. Kulit manggis 1 kg
3.2 Waktu dan Tempat Pengumpulan Data
Peneliti melakukan praktikum pembuatan Bioetanol dari limbah kulit
manggis. Pelaksanaan penelitian / pembuatan bioetanol dari limbah kulit
manggis dilaksanakan pada:
Hari : Selasa - Kamis, 19 - 21 Januari 2016 (Pembuatan Tepung
Kulit Manggis)
11
Jumat- Senen, 22 - 25 Januari 2016 (Tahapan Hidrolisis
Asam dan Fermentasi)
Selasa - Rabu, 26 – 27 Januari 2016 (Pembuatan Bioetanol
melalui tahapan distilasi)
Waktu : Pembuatan Tepung
1. Selasa : 15.30 – 16.00 WIB
(Pemilihan Kulit Manggis)
. : 16.05 – 16.50 WIB
(Pencucian Kulit Manggis)
: 16.55 – 17.25 WIB
(Pemotongan kulit manggis)
: 17.30 WIB (2 hari)
(Penjemuran Kulit Manggis)
2. Kamis : 13.45 – 14.10 WIB
(Penghalusan Kulit Manggis)
Tahapan Hidrolisis Asam dan Fermentasi
1. Jumat : 13.00 – 13.40 WIB
(Pemilihan bahan dan alat)
: 13.50 – 14.25 WIB
(Pengenceran Asam dengan Akuades)
: 14.30 – 15.05 WIB
(Pencampuran Asam dan Akuades dengan
Kulit Manggis)
: 15.10 – 16-45 WIB
(Pendiaman atau Proses Hidrolisis)
: 16.50 – 17.25 WIB
(Pencampuran Hasil Hidrolisis dengan
Saccharomyces cerevisiae)
: 17.40 – WIB (Selama 3 hari)
(Pendiaman atau Proses Fermentasi)
12
Pembuatan Bioetanol dari Asam H2SO4
1. Selasa : 09.30 – 10.15 WIB
(Pemilihan bahan dan alat distilasi)
: 10.20 – 10.45 WIB
(Penyaringan hasil Fermentasi)
: 10.50 – 15.50 WIB
(Proses Distilasi 1)
: 15.55 – 20.55 WIB
(Proses Distilasi 2)
: 21.00 WIB
(Hasil Bioetanol dari Asam H2SO4)
Pembuatan Bioetanol dari Asam HCl
1. Rabu : 09.15 – 10.00 WIB
(Pemilihan bahan dan alat distilasi)
: 10.05 – 10.30 WIB
(Penyaringan hasil Fermentasi)
: 10.35 – 15.35 WIB
(Proses Distilasi 1)
: 15.40 – 20.40 WIB
(Proses Distilasi 2)
: 20.50 WIB
(Hasil Bioetanol dari Asam HCl)
Tempat : - Rumah peneliti, Feri Dwi Putra Suhartono di Jalan
Gubernur Suryo No. 1 Probolinggo
- Laboratorium Kimia, SMA Negeri 1 Probolinggo di Jalan
Soekarno – Hatta no. 137 Probolinggo
3.3 Teknik Pengolahan Data
Data utama dalam penelitian ini berasal dari berbagai literatur yang
diambil dari artikel, esai, berita, jurnal, skripsi, thesis, dan buku, serta
kegiatan eksperimen yang dilakukan oleh penulis. Data-data tersebut
13
dikumpulkan dan dikombinasikan sehingga dengan cara ini diharapkan
mampu memberikan sebuah solusi mengenai permasalahan yang ada.dan
dapat menjadikan inovasi ini menjadi lebih baik untuk kedepannya.
3.4 Analisis Data
Dari hasil pengolahan data yang telah dilakukan maka dapat
dinterpretasikan sehingga lebih mudah dimengerti maksudnya dan dilakukan
analisa yang lebih mendalam. Dari analisa ini dapat diketahui bahwa
Pembuatan Bioetanol memiliki beberapa tahapan-tahapan, seperti Pengolahan
Kulit Manggis menjadi Tepung, Proses Hidrolisis Asam dengan
Menggunakan H2SO4 dan HCl, Proses Fermentasi Bahan Bioetanol hingga
Proses Distilasi. Pengumpulan Data berupa Observasi dan Referensi sangat
membantu peneliti untuk membuat Bioetanol dari limbah kulit manggis ini.
3.5 Penyimpulan Data
Data-data yang diperoleh dan dianalisis, selanjutnya peneliti melakukan
penyimpulan/penarikan kesimpulan dari hasil penelitian.
14
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
Proses pembuatan bioetanol dari kulit manggis terdiri dari 5 tahapan proses
yaitu proses pembuatan tepung kulit manngis, proses hidrolisis asam dengan
menggunakan HCl dan H2SO4, proses fermentasi, dan proses distilasi. Variabel
proses yang diamati pada pembuatan bioetanol dari kulit manggis adalah
perbandingan hidrolisis asam antara HCl dan H2SO4. Proses fermentasi
dilakukan selama 3 hari dengan hidrolisis yang berbeda.
4.1 Pembuatan Bioetanol dari limbah kulit manggis
A. Pembuatan Tepung Kulit Manggis
1) Kulit manggis dicuci sampai bersih.
2) Kemudian, kulit manggis dipotong kecil - kecil
3) Kulit manggis dijemur di bawah sinar matahari selama 3 hari sampai
kering.
4) Kulit manggis yang telah kering kemudian diselep sampai halus hingga
menjadi tepung.
B. Proses Hidrolisis Tepung Kulit Manggis
1) Pengenceran H2SO4 20 ml dengan akuades 380 ml hingga tercampur rata
(asam pertama)
2) Pengenceran HCl 20 ml dengan akuades 380 ml hingga tercampur rata
(asam kedua)
3) Tepung kulit manggis dimasukkan ke dalam hasil pengenceran HCl dan
H2SO4 masing – masing dengan perbandingan 2 : 1 (tepung : asam)
4) Campurkan masing – masing asam tersebut sampai rata
5) Kemudian didiamkan selama 1 jam
15
C. Fermentasi
1) Kedua hasil hidrolisis asam H2SO4 dan HCl di buka, lalu masing – masing
dicampurkan dengan Saccharomyces cerevisiae sebanyak 4 gram
(pemakaian 8 gram)
2) Setelah dicampur menjadi satu, tutup kembali sampai benar – benar rapat
3) Fermentasi selama 3 hari agar Saccharomyces cerevisiae dapat
memperbanyak dan menghasilkan alkohol
D. Distilasi
1) Hasil fermentasi disaring kemudian dimasukkan ke dalam alat distilasi.
Proses distilasi dilakukan pada suhu 78-88oC. (distilasi pertama)
2) Setelah proses distilasi pertama, maka akan dilanjutkan ke proses distilasi
kedua agar bioetanol dapat dihasilkan
4.2 Pengaruh H2SO4 dan HCl terhadap kulit manggis pada pembuatan
Bioetanol
Pada proses hidrolisis asam menggunakan dua asam kuat yaitu H2SO4 dan
HCl dengan diencerkan menggunakan akuades. Selanjutnya menuju ke
tahapan fermentasi dengan waktu 3 hari. Sesudah hasil fermentasi, menuju
pada proses distilasi. Proses distilasi bertujuan untuk mendapatkan bioetanol.
Proses distilasi sendiri dilakukan 2 kali karena kadar air pada hasil
penyaringan tersebut masih ada di dalam hasil distilasi pertama, maka harus
ada distilasi kedua agar air tidak ikut kembali dan dihasilkan alkohol yaitu
bioetanol. maka dapat disimpulkan bahwa H2SO4 lebih banyak menghasilkan
bioetanol daripada HCl karena ion H+ dari H2SO4 lebih besar daripada ion H+
dari HCl. Hal ini yang menyebabkan H2SO4 menghasilkan banyak alkohol
atau bioetanol pada proses hidrolisis asam. Semakin banyak ion H, maka
semakin cepat proses hidrolisis asam.
16
4.3 Keunggulan Bioetanol kulit manggis
Beberapa keunggulan Bioetanol dari bahan baku limba kulit manggis:
a. Penggunaan Limbah kulit manggis menjadi bioetanol lebih murah
daripada penggunaan fosil untuk pembuatan Bahan Bakar Minyak (BBM)
b. Kandungan oksigen yang lebih tinggi (35%) sehingga terbakar lebih
sempurna
c. Bioetanol kulit manggis lebih ramah lingkungan karena mengandung
emisi gas CO2 lebih rendah
d. Bahan dasar dari limbah kulit manggis mudah didapat daripada bahan
dasar fosil
17
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Berdasarkan penelitian serta studi literatur yang telah dilakukan oleh
peneliti dapat ditarik kesimpulan bahwasanya Bioetanol dari limbah kulit
manggis merupakan bahan bakar ramah lingkungan dan dapat mengurangi
gas emisi CO2. Pengolahan Bioetanol dari limbah kulit manggis melalui
empat tahap utama yaitu: 1) Pembuatan tepung, 2) Proses hidrolisis asam, 3)
Proses fermentasi, dan 4) Proses distilasi. Pada tahap Distilasi, hasil dari
H2SO4 lebih banyak menghasilkan Bioetanol daripada HCl karena H2SO4
lebih cepat melakukan hidrolisis asam. Keunggulan Bioetanol dari limbah
kulit manggis adalah bahan mudah didapat dan termasuk energi alternatif
sebagai pengganti bahan bakar fosil.
5.2 Saran
5.2.1 Bagi Siswa
Diharapkan siswa lebih berinovasi dan aktif dalam mengolah limbah untuk
dijadikan sebagai produk yang berguna. Salah satunya adalah limbah kulit
manggis yang diolah menjadi Bioetanol sebagai energi alternatif pengganti
bahan bakar fosil.
5.2.2 Bagi Pemerintah
Penulis berharap kepada pemerintah, agar lebih memperhatikan sektor
pengolahan limbah agar menjadi produk yang berguna terutama bagi
penerus bangsa kedepannya agar dapat mengurangi limbah.
5.2.3 Bagi Pembaca
Penulis berharap kepada pembaca agar tidak hanya menjadikan karya tulis
ini sebagai sumber bacaan utama, namun juga menggali referensi
tambahan lainnya karena karya ini masih belum sempurna.
DAFTAR PUSTAKA
Prastowo, Bambang.. Bahan Bakar Nabati Asal Tanaman Perkebunan Sebagai
Alternatif Pengganti Minyak Tanah Untuk Rumah Tangga. Perspektif, Vol. 6,
No.1, hal. 10-18. 2007
Prastowo, Bambang. Potensi Sektor Pertanian Sebagai Penghasil dan Pengguna
Energi Terbarukan. Perspektif, Vol. 6, No. 2, hal. 84- 92, 2007
Assegaf, F. 2009. Prospek Produk Bioetanol Bonggol Pisang (Musa paradisiacal)
Menggunakan Metode Hidrolisis Asam dan Enzimatik. Universitas Jenderal
Soedirman Puwokerto. (diakses 19 Januari 2016)
Retno, E., Kriswiyanti, E., Nur, A. 2009. Bioetanol Fuel Grade dari Talas
(Colocasia Esculenta). EKUILIBRIUM Vol. 8. No. 1. 2 Jurusan Teknik
Kimia Universitas Sebelas Maret. Online pada http://www.blackwell-
synergy.com. (akses 18 Januari 2016)
Ramadani, dkk. 2007. Pengaruh Kondisi Fermentasi Terhadap Yield Etanol Pada
Pembuatan Bioetanol dari Pati Garut. Skripsi. Jurusan Teknik Kimia
Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret. Online pada
http://blogger.kebumen.info/docs/pengaruh-kondisi-fermentasi-terhadap-
yield-etanol-pada-pembuatan-.php. (akses 25 Januari 2016)
Winarno, F.G. 2004. Kimia Pangan dan Gizi. Jakarta: P.T. Gramedia Pustaka
Utama
Putri, E. dan Sukandar, D. 2008. Konversi Pati Ganyong (Canna edulis) Menjadi
Bioetanol Melalui Proses Hidrolisis Asam dan Fermentasi. Jurusan Teknik
Kimia Fakultas Teknik Universitas Indonesia. (diakses 26 Januari 2016)
Dondy. 2012. Pemanfaatan Kulit Buah Manggis dan Teknologi Penepungannya.
Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Pasca Panen Pertanian. Warta
Penelitian dan Pengembangan Pertanian. 34 (1):12-13. Bogor
Nugroho. A. E. 2009. Manggis (Garcinia mangostana L.) : Dari Kulit Buah Yang
Terbuang Hingga Menjadi Kandidat Suatu Obat. Laboratorium Farmakologi dan
Toksikologi, Bagian Farmakologi dan Farmasi Klinik, Fakultas Farmasi,
Universitas Gadjah Mada. Yogyakarta
LAMPIRAN
Lampiran 1 (Proses pembuatan tepung)
Pencucian kulit manggis. Pemotongan kulit manggis.
Potongan kulit manggis dan penjemuran
kulit manggis.
Lampiran 2 (Proses hidrolisis asam)
Tepung hasil penghalusan kulit manggis serta mesin yang
digunakan untuk penghalusan kulit manggis.
Alat-alat yang digunakan dalam proses hidrolisis
asam.
Bahan-bahan yang digunakan dalam proses
hidrolisis asam.
Memasukkan tepung kulit manggis ke
dalam gelas kimia sebanyak @200gram.
Pengenceran H2SO4 dan HCl
menggunakan aquades.
Penuangan larutan H2SO4 dan HCl pada
tepung kulit manggis dan pengadukan.
Lampiran 3 (Proses fermentasi)
Campuran antara H2SO4 dan HCl
dengan kulit manggis.
Jamur Saccharomyces cerevisiae yang
dituangkan ke dalam campuran hidrolisis asam.
Lampiran 4 (Proses distilasi)
Proses fermentasi oleh jamur
Saccharomyces cerevisiae yang dilakukan
secara anaerob.
Alat distilasi
Penyaringan hasil fermentasi dengan
jamur Saccharomyces cerevisiae.
Penuangan hasil saringan ke dalam alat
distilasi dan juga proses pemanasan atau
proses distilasi.
Hasil bioetanol dari proses
distilasi.
EPSILON 2016
BIODATA KETUA TIM
A. Identitas diri
1. Nama Lengkap Feri Dwi Putra Suhartono
2. No.Induk/NISN 11711 / 9975914181
4. Asal Sekolah SMA Negeri 1 Probolinggo
5. Jenis Kelamin Laki – laki
6. Tempat, Tanggal Lahir Probolinggo, 16 Oktober 1997
7. E-mail [email protected]
8. No Hp 082234848309
B. Riwayat Pendidikan
Nama Institusi Jurusan Tahun Masuk- Lulus
SD SDN Sukabumi 10 - 2004 – 2010
SMP SMP Negeri 1 Probolinggo - 2010-2013
SMA SMA Negeri 1 Probolinggo MIA 2013- sekarang
C. Riwayat Prestasi*)
No. Jenis Penghargaan Institusi Pemberi
Penghargaan
Tahun
1. Juara 1 Lomba Inovasi Maket
Jembatan Tingkat Nasional (SMA)
Teknik Sipil –
Universitas Jember
(UNEJ)
2015
2. 50 Esai Terbaik Tingkat Nasional
(SMA)
Filsafat - Universitas
Gadjah Mada (UGM)
2015
3. Juara 3 Lomba Karya Tulis Ilmiah
Tingkat Jawa Timur (SMA)
Institut Ilmu Kesehatan
(IIK) di Kediri
2015
*) Diisi dengan 3 penghargaan terbaik selama 5 tahun terakhir
EPSILON 2016
BIODATA ANGGOTA 1
A. Identitas diri
1. Nama Lengkap Achmad Rizky Setiadi Yudhantara
2. No.Induk/NISN 11627 / 9975913828
4. Asal Sekolah SMA Negeri 1 Probolinggo
5. Jenis Kelamin Laki – laki
6. Tempat, Tanggal Lahir Jember, 10 Oktober 1997
7. E-mail [email protected]
8. No Hp 082337997501
B. Riwayat Pendidikan
Nama Institusi Jurusan Tahun Masuk- Lulus
SD SDN Sukabumi 2 - 2004 – 2010
SMP SMP Negeri 1 Probolinggo - 2010 – 2013
SMA SMA Negeri 1 Probolinggo MIA 2013 - sekarang
C. Riwayat Prestasi*)
No. Jenis Penghargaan Institusi Pemberi
Penghargaan
Tahun
1. Juara 3 Kejuaraan Bulutangkis
Tingkat Kota Probolinggo
PBSI Kota
Probolinggo
2012
2.
3.
*) Diisi dengan 3 penghargaan terbaik selama 5 tahun terakhir
EPSILON 2016
BIODATA ANGGOTA 2
A. Identitas diri
1. Nama Lengkap Rizqi Kurniawan
2. No.Induk/NISN 11800 / 9975914465
4. Asal Sekolah SMA Negeri 1 Probolinggo
5. Jenis Kelamin Laki – laki
6. Tempat, Tanggal Lahir Probolinggo, 01 Agustus 1997
7. E-mail [email protected]
8. No Hp 081334046532
B. Riwayat Pendidikan
Nama Institusi Jurusan Tahun Masuk- Lulus
SD SDN Tisnonegaran 2 - 2004 – 2010
SMP SMP Negeri 5 Probolinggo - 2010 – 2013
SMA SMA Negeri 1 Probolinggo MIA 2013 - Sekarang
C. Riwayat Prestasi*)
No. Jenis Penghargaan Institusi Pemberi
Penghargaan
Tahun
*) Diisi dengan 3 penghargaan terbaik selama 5 tahun terakhir
Top Related