tugas ane yang gagal :(

LIMBAH KULIT PISANG KEPOK SEBAGAI BAHAN BAKU

PEMBUATAN ETHANOL

OLEH :

Rista Siti Mawarni

Melisa Warda Ningsih

Alfiana Mutiara Oktama

Tugas Karya Ilmiah Remaja (KIR)

SMK-SMTI Bandar Lampung

ALAT DAN BAHAN

a.       Alat           :                                              

·         Erlenmeyer                                                                                          

·         Klem

·         Buret

·         Balp

·         Pipet ukur

·         Tabung reaksi

·         Labu leher 3

·         Neraca

·         Oven

·         Pendingin tegak

·         Kompor listrik

·         Tabung spektofotometri

·         Autocleve

·         Piknometer

·         Petridist

b.      Bahan        :

·         Kulit pisang kepok

·         Bakteri Saccharomyces Cereviceae

·          HCl 0,5 N

·         Aquadest

·          ammonium Phosphat

·          PDA (potato dexrtrose agar )

·          SDA (saboro dextrose agar)

·         H2S04 4N

·         Natrium thiosulfat

·         Indikator amylum

·         Larutan KI

Pengambilan pati dari kulit pisang kepok (persiapan bahan untuk

penelitian) :

1. Buah pisang dikupas dan diambil kulitnya

2. Kulit pisang dicuci bersih lalu diiris kecil – kecil lalu dimasukkan kedalam oven untuk   dikeringkan pada suhu 105 °C sampai kering

3. Lalu ditumbuk halus sampai menjadi serbuk

Hasil analisis kandungan pati didalam kulit pisang kepok ( air 7,8 % , pati 10,32 % , gula reduksi 3,4 % , protein 2,05 %) , yang akan digunakan sebagai bahan baku untuk penelitian ini. Kondisi yang ditetapkan antara lain adalah: pati kulit pisang kepok = 25 gram, aquadest 200 ml, waktu hidrolisa = 50 menit,kecepatan pengadukan = 100 rpm, mikrooranisme yang digunakan Saccharomyces Cereviceae ( Optical density = 0,5 , Panjang 8 gelombang = 610 nm, jumlah biomassa awal = 266x 105 cfu/ml), pH fermentasi = 5,57 , suhu hidrolisa = 90 o C , katalis yang digunakan HCl 0,5 N = 15 ml. Kondisi berubah : waktu fermentasi : 1,2,3,4,5 hari, Nutrient Ammonium Phosphat : 1 ; 2,5 ;4 ; 5,5 ; 7 gram.

Pada penelitian ini menggunakan bahan utama pati dari kulit pisang kepok , bakteri Saccharomyces Cereviceae, HCl 0,5 N dan bahan pembantu aquadest, ammonium Phosphat, PDA (potato dexrtrose agar ) dan SDA (saboro dextrose agar). Secara umum produksi ethanol ini mencakup tiga rangkaian proses yaitu: pertama persiapan bahan. Kemudian tahap kedua adalah hidrolisis pati kulit pisang kepok dengan ditambah larutan HCl 0,5 N dengan berat tertentu. Hasil hidrolisis kemudian dilakukan tahap ketiga yaitu fermentasi. Secara lengkap bisa dilihat pada bab proses hiodrolisa dan proses fermentasi.

Proses Hidrolisis yang dilakukuan dalam penelitian ini :

1. Pati ditimbang 25 gram.

2. Dimasukkan kedalam labu leher tiga ditambah air 200 ml.

3. Kemudian ditambahkan HCl 0,5 N sebagai katalis sebanyak 15 ml.

4. Proses hidrolisis berlangsung sesuai dengan kondisi yang ditetapkan yaitu 50 menit dan        pada suhu 90 °C dengan kecepatan pengadukan 100 rpm.

5. Diamkan selama 24 jam dalam keadaan tertutup, lalu disaring.

6. Diambil cuplikan hasil hidrolisis untuk dianalisa kadar glukosanya.

Analisa kadar gula reduksi ( Dextrose Equivalent / DE )

1. Hasil hidrolisis pati kulit pisang kapok diambil 3 ml sebagai sample cuplikan, larutan      kemudian diencerkan dengan aquadest menjadi 50 ml.

2. Larutan ini diambil 10 ml kemudian ditambahkan 15 ml larutan luff-schrool

3. Erlenmeyer yang berisi larutan tersebut dihubungkan dengna pendingin tegak kemudian dididihkan, diusahakan 2 menit sudah mendidih.

4. Kemudian didinginkan dengan bantuan air kran.

5. Ditambahkan larutan KI 30% 15 ml setelah mendidih dan ditambahkan juga H2SO4 4N dengan hati – hati sebanyak 25 ml.

6. Kemudian dititrasi dengan Natrium Thiosulfat sampai warna menjadi coklat muda, kemudian diberi indikator amylum sampai berubah warna lalu dititrasi kembali sampai larutan menjadi jernih.

7. Perlakuan yang sama juga untuk blanko, dimana 25 ml aquadest ditambahkan 10 ml larutan luff schrool dikerjakan dengan cara yang sama seperti langkah –

langkah diatas.

Pembuatan indikator pati:

- Pati ( ± 1 sendok ) dilarutkan dalam 100 ml aquadest kemudian dididihkan setelah itu didinginkan.

8. Perhitungan : S = ( V titrasi blanko – V titrasi filtrat ) “ Penentuan glukosa, fruktosa, dan gula invert dalam suatu bahan dengan metode Luff-Schrool “ Dari hasil ini dapat diketahui DE / mgr gula reduksi yang terkandung melalui tabel 4

Analisa kadar glukosa dengan metode luff schrool

1. Hasil hidrolisa pati kulit pisang (filtrat) diambil sebanyak 3

ml, kemudian diencerkan dengan aquadest hingga 50 ml.

2. Ambil 10 ml filtrate dan ditambahkan 10 ml larutan Luff-

Schrool dalam Erlenmeyer.

3. Dibuat pula perlakuan blanko yaitu 10 ml larutan Luff-

Schrool dengan 25 ml aquadest.

4. Setelah itu ditambahkan beberapa butir batu didih, kemudian

didihkan diusahakan 2 menit sesudah mendidih.

5. Selanjutnya cepat – cepat didinginkan dan ditambahkan 15 ml

KI 30% dan dengan hati – hati ditambahkan 25 ml H2SO4 4N.

14

6. Kemudian dititrasi dengan Natrium Thiosulfat sampai warna

menjadi coklat muda, kemudian diberi indikator amylum

sampai berubah warna lalu dititrasi kembali sampai larutan

menjadi jernih.

Indikator pati : pati (± 1 sendok) dilarutkan dalam 100 ml air

kemudian dididihkan setelah itu didinginkan

Kadar gula

             mgr glukosa x faktor pengenceran

  =                                                                            x 100%

                    Berat sampel x 1000 mgr

Gambar 1. Diagram alir proses Hidrolisis

Pati kulit pisang 25 gr

15 ml HCl 0,5 N

200 ml aquadest

 

Masukkan dalam labu leher tiga

Setting : Suhu = 90 °C Waktu = 50 menit Kecepatan pengdukan = 100 rpm

Diamkan selama 24 jam

Disaring

 

filtrat

endapan

 

Cek Ph dan kadar glukosa

Dibuang

Tahap Fermentasi

1. Alat – alat yang akan digunakan sebelumnya disterilkan terlebih dahulu dalam autoclave dengan suhu 121 °C selama 20 menit.

2. Kemudian ditambahkan nutrisi Ammonium phosphat kedalam larutan hasil hidrolisis sesuai dengan variabel peubah.

3. Untuk menentukan jumlah biomassa awal:

- Siapkan aquadest steril sebanyak 50 ml

- Ambil biakan saccharomyces cereviceae dengan menggunakan ose lalu masukkan ke dalam   erlenmeyer yang berisi air steril 50 ml.

- Ambil 3 ml larutan tersebut masukan dalam tabung spektofotometri dan set panjang gelombang 610 nm dan ukur OD sampai 0,5.

- Siapkan air steril masing – masing 9 ml dalam 5 tabung reaksi.

- Pipet 1 ml hasil larutan yang berisi bakteri saccharomyces cereviceae kedalam tabung reaksi 1 lalu homogenkan, dan beri label 101

- Dari tabung reaksi pertama ambil 1 ml masukan dalam tabung reaksi ke dua lalu homogenkan, dan beri label 102.

- Pengenceran diteruskan sampai pada tabung ke 5 pada label 105, lalu ambil 1 ml tuangkan ke dalam petridist steril dan tambahkan kurang lebih 10 ml media SDA, goyang searah angka 8 agar tersebar merata dipetrisit dan tidak menumpuk, lalu tumbuhkan selama 1 – 2 hari.

- Dan hitung jumlah koloni yang terdapat pada petridist tersebut.

4. Volume hidrolisis yang sudah ditambahkan nutrient ditambahkan juga biakan saccharomyces sebanyak 10% dari volume fermentasi kemudian ditutup rapat.

5. Fermentasi dilakukan sesuai dengan variabel yang telah ditentukan.

 Gambar 2. Diagram alir Proses Fermentasi

Larutan hasil hidrolisis 50 ml

Nutrient ammonium phosphat

Saccharomyces awal 266 x 105 cfu/ml

Difermentasikan sesuai waktu yang telah ditentukan

Gambar 3. Diagram alir Proses Distilasi

Larutan hasil fermentasi 25 ml

Aquadest 100 ml

 

Dalam labu leher tiga dan pasang alat distilasi

Setting suhu 78 – 80 °C

                                                                                      Selama ± 15 – 20 menit

Hasil distilasi didinginkan pada suhu 20 °C

                                               

Ukur massa jenisnya dengan piknometer

Analisis kadar Ethanol

1. Ambil 25 ml filtrat hasil lalu ditambahkan 100 ml aquadest.

2. Suhu distilasi diatur sesuai dengan titik didih ethanol yaitu sebesar ± 78 °C. Hasil dari distilasi ditampung dengan Erlenmeyer. Distilasi dianggap selesai bila dalam 15 menit tidak ada lagi tetesan.

3. Dinginkan pada suhu 20 °C.

4. Kemudian ditimbangkan dengan menggunakan piknometer untuk diukur berat jenis ethanol yang terbentuk. Kemudian masuk dalam perhitungan:

 Timbangan piknometer kosong = A gr Timbangan piknometer + isis = B gr Volume piknometer = 10 ml

Menghitung berat jenis (ρ)

ρ = m = ( berat pikno isi – berat pikno kosong ) gr

       v                           10 ml

5. Setelah diketahui ρ lalu lihat pada tabel Perry (edisi 5 tabel 3 – 110) untuk mengetahui kadar ethanol

Gambar 4. Diagram alir Analisa kadar Ethanol

Larutan hidrolisa Ambil 3 ml

50 ml aquadest

                                               

 

Diambil 10 ml

Larutan luff school 10 ml

Batu didih

                                                                                               

      Didihkan

Larutan didinginkan

            15 ml larutan KI 30%

Titrasi dengan N2S2O3

                  25 ml H2SO4 4N                

 

Sampai berubah warna

Ditambahkan indikator pati 2 -3 ml

            Dititrasi kembali

                                                                                   

Sampai larutan menjadi jernih

Analisa dengan Menggunakan Metode Pour Plate

Menghitung jumlah biomassa saccharomyces cereviceae pada prosesfermentasi (metode pour plate)

1. Siapkan 10 tabung reaksi yang berisi masing – masing 9 ml air steril.

2. Ambil 1 ml hasil fermentasi masukan dalam tabung reaksi 1 lalu homogenkan dan beri label 101.

3. Dari tabung reaksi 1 ambil 1 ml lagi masukan kedalam tabung reaksi ke 2 lalu homogenkan dan beri label 102.

4. Pengenceran dilakukan sampai tabung reaksi ke 10 dan beri label 1010.

5. Lalu ambil 1 ml dari tabung reaksi ke 10 masukan kedalam petridist steril dan tambahkan 10 ml media SDA, goyang searah angka 8 agar mikroba tersebar merata didalam

petridist dan tidak menumpuk.

6. Tumbuhkan selama 1 – 2 hari, lalu hitung jumlah koloni.

Jumlah saccharomyces cereviceae pada waktu fermentasi 1 hari sampai 3 hari dapat tumbuh dan berkembang biak dengan baik sehingga dapat menghasilkan enzim zimase yang berfungsi merombak glukosa menjadi ethanol. Glukosa sebagai vitamin C dan ammonium phosphate sebagai sumber nutrisi masih terdapat di dalam media fermentasi ammonium phosphate adalah zat yang mengandung phosphor dan nitrogen. Nutrient yang ditambahkan tidak boleh terlalu sedikit atau terlalu banyak, terlalu sedikit akan mempengaruhi perkembangan saccharomyces dalam mengubah menjadi ethanol karena bakteri terdiri dari C, H, O, N, dan P maka unsur yang diperlukan seimbang dan tepat. Terlalu banyak pada media fermentasi terjadi kejenuhan yang akan menghambat pertumbuhan sel yang berakibat penurunan kadar ethanol. Hasil terbaik dari fermentasi adalah pada 3 hari dengan jumlah

nutrient yang ditambahkan 5,5 gr. Jumlah biomassa saccharomyces cereviceae 329 x 1010 cfu / ml, kadar ethanol 9,06%.