Jurnal Penelitian Teknologi Industri Vol. 6 No. 2 Desember 2014: 83-94

Jurnal Penelitian Teknologi Industri Vol. 6 No. 2 Desember 2014: 83-94

ISSN NO:2085-580X

PENGARUH KONSENTRASI ASAM SULFAT DAN WAKTU HIDROLISIS TERHADAP KADAR ETANOL LIMBAH SERAT RUMBIASAGU (Metroxylon Sp) DAN SERAT SAGU BARUK(Arenga microcarpa) THE EFFECT OF SULFURIC ACID CONCENTRATION AND HYDROLYSIS TIME ETHANOL YIELD MADE FROM WASTE FIBER OF RUMBIA SAGO (METROXYLON SP) AND BARUK SAGO (ARENGA MICROCARPA) Sjamsiwarni R. Sjarif Balai Riset dan Standardisasi Industri Manado Jalan Diponegoro No.21-23 Pos-el : [email protected] Diterima Tanggal 27-10-2014, Disetujui Tanggal 10-11-2014

ABSTRAK Ampas sagu merupakan limbah yang dihasilkan dari pengolahan sagu terdiri dari seratserat empelur, kaya akan karbohidrat dan bahan organik lainnya. Pemanfaatan limbah sagu masih terbatas dan biasanya dibuang begitu saja. Penelitian ini bertujuan untuk memanfaatkan limbah serat sagu baruk dan sagu rumbia menjadi etanol dengan menggunakan metode deskriptif dilakukan dengan tiga tahap, yaitu: tahap pertama persiapan bahan baku dengan pengeringan, penggilingan dan pengayakan 4 dan 40 mesh. Tahap kedua hidrolisis dengan asam sulfat 0,5 : 1,0 dan 1,5 N waktu hidrolisa 2, 3 dan 4 jam pada temperatur 121 °C dengan autoclave dan fermentasi dengan ragi roti 3% selama 24 jam. Tahap ketiga destilasi alkohol. Pengamatan terlebih dahulu dilakukan terhadap kadar karbohidrat dan kadar gula bahan baku serat sagu baruk dan sagu rumbia, volume larutan hasil hidrolisis, kadar gula larutan hasil hidrolisis, volume destilat(etanol) dan kadar etanol. Hasil uji bahan baku menunjukkan kadar karbohidrat serat/ampas sagu baruk berkisar antara 41,22-49,18% dan sagu rumbia 52,7862,85%. Kandungan gula yakni 1,91-3,19% untuk serat/ampas sagu baruk dan 1,28-3,19% serat/ampas sagu rumbia. Hasil penelitian menunjukkan kadar gula tertinggi terdapat pada serat/ampas sagu rumbia dengan perlakuan penambahan asam sulfat 1,5 N dan waktu hidrolisis 3 jam yakni 13,90%. Kadar etanol tertinggi juga diperoleh pada hasil fermentasi serat sagu rumbia yang diperlakukan dengan penambahan asam sulfat 1,0 N dan waktu hirolisa 3 jam hidrolisis 13,60%. Limbah pengolahan pati sagu dari tanaman sagu (baruk dan rumbia) berupa serat/ampas dapat diolah menjadi etanol melalui proses hidrolisis asam sulfat konsentrasi rendah dengan pemanasan bertekanan. Kata kunci : limbah serat sagu, etanol

ABSTRACT Sago dregs, waste generated from sago processing, is rich in carbohydrates and other organic materials. Unfortunately, utilization of sago dregs is still limited and usually it is just thrown away. The aim of this research was to utilize sago baruk’s and sago rumbia’s dregs into ethanol. This research used descriptive method with three experiment steps. First, material preparation was done by drying, milling, and sieving the dregs at 4 and 40 mesh. Second, hydrolysis with sulfuric acid at 0.5 N, 1.0, and 1.5 N; hydrolysis time at 2, 3, and 4 hours; all treatment was done at 121°C at autoclave and 24 hours of fermentation with 3% yeast. Third, the distillation of alcohol. Prior observation was done to measure carbohydrate and sugar content in sago baruk’s and sago rumbia’s dregs, the volume of solution of hydrolysis, hydrolysis sugar solution, the volume of distillate (ethanol) and ethanol. Observation on the dregs showed that sago baruks has 41.22 to 49.18% of carbohydrate and 1.91%-3.19% of sugar; sago rumbia has 52.78% to 62.85% of carbohydrate and 1.28-3.19% of sugar. This research showed that the highest sugar content was obtained from Sago rumbia dregs which treated with addition of 1,5 N sulfuric acid with 3 hours of hydrolysis time. Moreover, the highest ethanol concentration was also obtained from Sago rumbia, treated with addition of 1.0 N

83

Pengaruh Konsentrasi Asam Sulfat Dan Waktu Hidrolisis Terhadap Kadar Etanol - Sjamsiwarni R. Sjarif

sulfuric acid with 3 hours of hydrolysis time. Waste from sago starch processing can be utilize as ethanol through the addition of acid in low concentration with pressure heating. Keywords: waste fiber sago, ethanol. PENDAHULUAN Salah Indonesia

satu adalah

selulosa, 11,8 hemiselulosa, 1,6% senyawa

kekayaan

alam

tumbuhan

sagu

ekstraktif dan 8,95% lignin (4). Ampas sagu mempunyai kadar selulosa yang cukup

(Metroxylon sp.). Luas areal tanaman sagu

tinggi. Selulosa ini dapat digunakan

di Indonesia diperkirakan 1.114.000 hektar

untuk pembuatan bioetanol dengan

yang merupakan 50 persen dari total luas

cara hidrolisa dan fermentasi (5).

areal sagu dunia (1). Luas areal sagu yang

Pada

sudah dibudidayakan baru sekitar 114.000 hektar,

sedangkan

1.000.000

hektar

lahan belum

sagu

penelitian

ini,

menggunakan

hidrolisa asam pekat untuk mengubah

seluas

selulosa dalam ampas tebu menjadi

dibudidayakan

glukosa reduksi.

secara intensif. Sagu dapat tumbuh di daerah rawa atau tanah marginal yang sulit

Selulosa ini dapat di merupakan limbah

ditumbuhi

yang dihasilkan dari pengolahan sagu, kaya

oleh

tanaman

penghasil

karbohidrat lainnya (2). Selain sagu rumbia

akan

(Metroxylon Sp), di Sulawesi Utara terdapat

lainnya. Pemanfaatannya masih terbatas

pula sagu baruk (Arenga microcarpa). Sagu

dan biasanya dibuang begitu saja ketempat

baruk dibudidayakan oleh masyarakat di

penampungan atau kesungai yang ada

kepulauan Sangihe.

disekitar daerah penghasil. Oleh karena itu

Bioetanol dapat dibuat dari bahan nabati

ampas

yang

tebu,

dampak pencemaran lingkungan, karena

ubi

melihat kandungan dari limbah ampas/

kayu,sorgum, jagung) atau lignoselulosa

serat sagu maka dapat diolah menjadi

(jerami padi, tongkol jagung, tandan kosong

bioetanol sebagai bahan bakar alternatif

kelapa sawit, bambu, kayu) (3).

melalui proses hidrolisis dengan asam pada

Sagu memiliki kandungan pati yang besar.

temperature 121°C..

Menurut Haryanto dan Pangloli (2) pada

Etanol

umur panen sagu sekitar 11 tahun ke atas

energi alternatif yang mempunyai beberapa

empulur sagu mengandung 15-20%

pati.

kelebihan, diantaranya sifat etanol yang

Proses ekstraksi pati sagu menghasilkan 3

dapat diperbarui dan ramah lingkungan

jenis limbah, yaitu residu selular empulur

karena emisi karbondioksidanya rendah (6).

mengandung

aren,molasses),

pati

gula

(nira,

(ubi

jalar,

karbohidrat

sagu

dan

bahan

berpotensi

merupakan

salah

organik

menimbulkan

satu

sumber

sagu berserat (ampas), kulit batang sagu Proses

(bark), dan air buangan (wastewater).

yang

digunakan

untuk

mendapatkan produk bioetanol dilakukan Limbah ampas dan kulit batang sagu

dengan

merupakan

yang

yang berbeda untuk dapat mengetahui

sebagian besar tersusun atas 22,45%

pengaruhnya terhadap kadar etanol yang

bahan

lignoselulosa

variasi waktu dan dosis H2SO4

dihasilkan.

84

Banyaknya bioetanol yang


ISSN NO:2085-580X

dihasilkan tergantung dari waktu, semakin

didapatkan kadar karbohidrat dan kadar

lama

semakin

gula tertinggi. Adapun tingkat kehalusan

banyak jumlah etanol yang dihasilkan.

yang diperlakukan yakni 4 dan 40 mesh.

Untuk dosis H2SO4 encer, semakin tinggi

Hasil perlakuan terbaik tahap 1 menjadi

temperatur dan lama waktu hidrolisa, maka

dasar untuk penelitian selanjutnya.

waktu

hidrolisa,

maka

semakin tinggi kadar etanol yang diperoleh,

2. Hidrolisis dan fermentasi

dan sebaliknya untuk H2SO4 pekat (7).

Pada tahap ini dilakukan untuk melihat pengaruh penambahan asam sulfat dengan

BAHAN DAN METODE

beberapa konsentrasi yakni 0,5, 1,0 dan 1,5

Bahan dan Alat

N, hidrolisis dengan autoclaf suhu 121 °C

Bahan-bahan

yang

tekanan 76 cmHg serta waktu hidrolisis 2,

digunakan

3, dan 4 jam. Fermentasi pada suhu 37 °C

dalam penelitian ini yaitu ampas/serat sagu

dengan ragi roti 3% selama 24 jam.

baruk diperoleh dari kepulauan Sangihe dan sagu rumbia diperoleh dari kepulauan

Tahap 3. Destilasi etanol

Talaud , asam sulfat, natrium hidroksida,

Pada tahap ini dilakukan destilasi alkohol

ragi roti fermipan, dan bahan kimia untuk

untuk mendapatkan kadar etanol tertinggi

analisis. Peralatan yang digunakan dalam

dari hasil perlakuan pada tahap dua.

penelitian yaitu autoklaf, alat penghancur Prosedur Penelitian

serat (dish mill), fermentor, alat suling, kompor, Erlenmeyer, gelas piala, hand

Serat sagu dipisahkan dari kotoran/benda

refraktometer, piknometer, alkohol meter,

bukan serat sagu kemudian Serat sagu

pH meter, neraca, oven dan kertas saring.

dihaluskan dengan menggunakan dish mill , dilakukan uji karbohidrat, gula. Ditimbang

Metode Penelitian

serat sagu 75,0 g lalu ditambahkan 750 mL Penelitian

ini

menggunakan

larutan asam sulfat (0,5: 1,0:1,5 N) dalam

metode deskritif dilaksanakan dalam tiga

Erlenmeyer 1000 mL. Serat sagu berisi

tahap, tahap pertama persiapan bahan

asam sulfat dimasukkan kedalam autoclave

baku, tahap kedua hidrolisis dan fermentasi dan

o

dan dipanaskan pada suhu 121 C waktu

tahap tiga yaitu destilasi etanol.

Penelitan

dilakukan

pengulangan

dengan

2

(2,3 dan 4 jam) dengan tekanan 76 cmHg

kali

untuk proses hidrolisis, kemudian

dan dilakukan pengamatan

hasil

hidrolisis dinetralkan dengan larutan NaOH

terhadap kadar gula dan etanol.

2% hingga pH 5, lalu diukur volume

Tahapan Pekerjaan

larutan/hidrolisat dan dilakukan uji kadar gula. Polisakarida pada umumnya berupa

1.Persiapan Bahan Baku

senyawa putih dan tidak berasa manis (8). Pada tahap ini bahan ampas sagu kering

Beberapa polisakarida dapat larut dalam

diperlakukan penggilingan dengan tujuan

air. Contoh : glikogen,pati,amilum,selulosa.

untuk mencari tingkat kehalusan bahan baku

yang

akan

diproses

Serat sagu mengandung pati dan selulosa.

sehingga

85


Uji kadar gula total dengan metode luff

kemudian

schrool.

dengan

yang

penentuan

dapat

kadar

digunakan

karbohidrat

berbagai

jenis

dilakukan

secara

cairan

Hidrolisat

dan

ditutup

dimasukkan

hasil fermentasi

penyulingan/destilasi

untuk

memisahkan air dan etanol, kadar etanol diuji dengan piknometer dan rendemennya

yang

ditentukan.

mengandung gula. Larutan/

kraft

24 jam, Larutan/cairan

dalam

kimiawi untuk menetapkan kadar glukosa pada

kertas

fermentasi

kedalam fermentor selama 24 jam. Setelah

Luff schrool merupakan salah satu metode

Medium

disaring

lalu

ditambahkan ragi roti (Fermipan)

3%,

Diagram alir proses pembuatan etanol dari limbah serat/ampas sagu tercantum pada Gambar 1 di bawah ini. Bahan Baku

Pretreatment

T= 2, 3 , 4 jam, H2SO4 = 0,5: 1,0: 1,5 N

Hidrolisis

Netralisasi ( pH 5,5)

Larutan NaOH 20%

Fermentasi (Suhu 37 oC, 24 jam) ( pH 5,5)

Ragi (3%) ( pH 5,5)

Destilasi

Etanol

Gambar 1. Diagram alir pembuatan etanol dari ampas/serat sagu

HASIL DAN PEMBAHASAN

kehalusan serat sagu tercantum pada Tabel 1 di bawah ini.

Kadar Karbohidrat dan Gula Serat Sagu

Hasil analisis kadar karbohidrat dan gula Hasil uji kadar karbohidrat dan kadar

gula

dengan

berbagai

dengan 2 jenis serat sagu yaitu sagu baruk

ukuran

dan sagu rumbia dengan ukuran kasar 4

86


ISSN NO:2085-580X

mesh dan ukuran serat halus 40 mesh

yaitu 41,22%. Sebaliknya untuk kadar gula

menunjukkan bahwa jenis serat sagu dan

ternyata serat sagu baruk cenderung lebih

ukuran kehalusan serat sagu memberikan

tinggi dibandingkan serat sagu rumbia pada

perbedaan

hasil

kadar

ukuran kehalusan kasar (4 mesh) yakni

karbohidrat

dan

Kadar

1,91% (sagu baruk) dan 1,28%

terhadap kadar

gula.

(sagu

karbohidrat tertinggi diperoleh pada serat

rumbia). Akan tetapi pada kehalusan serat

sagu rumbia dengan kehalusan 40 mesh

40 mesh kadar gula kedua jenis serat ini

yakni

sama yakni 3,19%.

62,85%

,

sedangkan

kadar

karbohidrat terendah pada serat sagu baruk

Tabel 1. Hasil uji kadar karbohidrat dan Gula No.

Jenis Serat Sagu

Ukuran serat

Karbohidrat (%)

Gula (%)

1 2 3 4

Sagu Baruk Sagu Baruk Sagu Rumbia Sagu Rumbia

Kasar (4 mesh) Halus (40 mesh) Kasar (4 mesh) Halus (40 mesh)

41,22 49,18 52,78 62,85

1,91 3,19 1,28 3,19

Tingginya kadar karbohidrat pada

pada

sagu

oleh

perbedaan kadar gula pada ukuran serat

beberapa faktor diantaranya adanya pati

kasar (4 mesh) dipengaruhi oleh beberapa

(karbohidrat) yang tidak terekstrak ketika

faktor antara lain pada serat yang halus

proses ekstraksi sagu dan tertinggal pada

( 40 mesh) proses hidrolisis karbohidrat

serat/empulur sagu (limbah), hal ini dapat

menjadi

terjadi

karena penetrasi asam (H2SO4) kedalam

serat

rumbia

karena

serat/empulur secara

dipengaruhi

proses sagu

tradisionil

ekstraksi

rumbia

(contoh

dari

dilakukan

dari

kehalusan

gula

mesh.

sederhana

butiran/serbuk

proses

40

serat

Adanya

labih

lebih

mudah

maksimal

dibandingkan denga keadaan serat yang

ekstraksi/pencucian menggunakan tangan

kasar

manusia). Pada proses ekstraksi sagu

perubahan karbohidrat menjadi gula akan

baruk menggunakan alat mesin ekstraksi

maksimal, sebaliknya pada ukuran luas

dan diduga karena menggunakan mesin,

permukaan serat kasar (butiran kasar)

maka

penetrasi

proses

ekstraksi/pencucian

pati

dan

dengan

asam

sendirinya

kedalam

serat

proses

tidak

dalam serat lebih maksimal juga alat

maksimal karena diameter serat yang besar

bekerja

pati

dan diduga tidak semua bagian serat di

(karbohidrat yang tertinggal dalam serat

penetrasi oleh asam yang akan merubah

sagu baruk sedikit).

karbohidrat menjadi gula sederhana.

secara

kontinu

sehingga

Berdasarkan

Kadar gula serat sagu baruk dan serat

hasil

uji

terhadap

kadar

karbohidrat dan gula serat sagu dengan

rumbia cenderung berbeda pada ukuran

berbagai ukuran dan ternyata serat yang

serat ( ukuran 4 mesh) akan tetapi sama

dihaluskan

87

sampai

dengan

40

mesh


memberikan kadar tertinggi, maka untuk

Adanya

perlakuan selanjutnya menggunakan serat

larutan/cairan

sagu dengan ukluran 40 mesh.

disebabkan

Volume

awal 750 mL (asam sulfat yang

larutan tertinggal dalam butiran serat sagu

ditambahkan pada 75 g contoh serat sagu)

dan tidak ikut tersaring kedalam larutan

setelah

dan

ekstrak ini ditandai dengan butiran serat

penetralan dengan larutan NaOH serta

sagu tetap basah setelah dibiarkan 2 jam

penyaringan, maka volume akhir larutan

setelah proses penyaringan juga sebagian

tidak sama dengan volume awal tapi

cairan melekat pada kertas saring.

melalui

proses

hidrolisis

pengurangan pada oleh

volume akhir

proses

lain

sebagian

antara

berkisar antara 600 mL-700 mL, begitu pula

penambahan asam sulfat 250 mL, volume

Pengaruh Konsentrasi Asam dan Waktu Hidrolisis Terhadap Kadar Gula Serat Sagu

akhir dibawah volume awal yaitu antara 240

Setelah melalui proses hidrolisis dengan

mL-245 mL.

penambahan asam sulfat 0,5 ; 1,0 dan 1,5

untuk

Hasil

berat

ini

contoh

25

menunjukkan

g

dengan

bahwa

ada

N serta waktu hidrolisis yang bervariasi,

pengurangan volume ekstrak cairan yang

maka diperoleh

dihasilkan dibandingkan dengan volume

seperti

kadar gula serat sagu

tercantum

pada

Gambar

1.

awal larutan sebelum proses hidrolisis.

Ket

: SB (Sagu Baruk) dengan konsentrasi asam sulfat 0,5 ; 1,0 dan 1,5 N SR (Sagu Rumbia) dengan konsentrasi asam sulfat 0,5 ; 1,0 dan 1,5 N

Gambar 1. Pengaruh konsentrasi Asam Sulfat dan Waktu Hidrolisis Terhadap Kadar Gula Serat Sagu

Pembuatan etanol dari bahan baku limbah

serat/empulur

sagu

salah satu faktor yang sangat berpengaruh

akan

dalam proses hidrolisis ialah konsentrasi

dipengaruhi oleh berbagai faktor, dan untuk

asam.

mendapatkan hasil yang optimal, maka

konsentrasi tinggi atau konsentrasi rendah

88

Penggunaan

asam

dengan


ISSN NO:2085-580X

akan memberikan hasil yang bervariasi.

waktu

Beberapa peneliti

Hamelinck, et al (9)

penggunaan konsentrasi asam sulfat 0,5 N

bahwa penggunaan asam

dan waktu hidrolisis 2 jam baik serat sagu

menyatakan dengan

konsentrasi

tinggi

akan

baruk

hidrolisis

menunjukkan

maupun

serat

pada

sagu

rumbia

memberikan kadar gula yang tinggi setelah

menghasilkan kadar gula rendah (3,25 %

melalui

dan 10,50 %) , akan tetapi dengan

tahapan

hidrolisis,

namun

mempunyai kelemahan dari segi biaya dan

meningkatnya

lingkungan. Sebaliknya peneliti lain De Idral

serta waktu hidrolisis sewaktu 3 jam kadar

(10) menyatakan bahwa penggunaan asam

gula yang dihasilkan

sulfat dengan konsentrasi rendah (0,3 N)

maksimal /optimal (12,10 % serat sagu

akan

baruk dan 13,90 serat sagu rumbia) dan

memberikan

Penggunaan

asam

hasil sulfat

optimal.

konsentrasi

konsentrasi

asam

sulfat

mencapai angka

pada proses hidrolisis

4 jam kadar gula

rendah juga menghemat biaya karena

yang di hasilkan mulai menurun (4,92 %

ongkos produksi lebih rendah dan murah

serat sagu baruk dan 5,56 % serat sagu

serta

rumbia) dari grafik 1. diatas menunjukkan

dampak terhadap lingkungan tidak

seberat

sulfat

kadar gula tertinggi hasil hidrolisis diperoleh

dengan konsentrasi tinggi. Selain faktor

pada konsentrasi asam sulfat 1,5 N yakni

konsentrasi asam sulfat, maka faktor waktu

13,90 % (serat sagu rumbia). Tingginya

hidrolisis

selulosa

kadar gula yang diperoleh pada hidrolisis

mempengaruhi kadar gula yang dihasilkan,

asam sulfat 1,5 N terjadi karena pada

hasil penelitian Polii (11) terhadap waktu

konsentrasi asam sulfat 1,5 N, proses

hidrolisis terhadap serat selulosa sabut

degradasi/peruraian selulosa (alfa selulosa

kelapa menunjukkan semakin lama waktu

dan hemiselulosa)

hidrolisis (6 jam), maka kadar gula yang

dimana komponen asam dapat secara

dihasilkan akan semakin tinggi. Akan tetapi

optimal memutuskan rantai ikatan alfa

peneliti lain

maupun

bahwa

jika mengunakan

terhadap

pada

asam

serat

De Idral (10) menyatakan waktu

hidrolisis

2

jam

serat sagu

beta

optimal,

selulosa

terputus/terurai

menjadi

monomer-

dihasilkan kadar gula optimal (tertinggi) dan

monomer

gula

jika hidrolisis dilakukan di atas 2 jam (120

(selulosa

tersusun

menit), maka kadar gula yang dihasilkan

diantaranya glukosa dengan ikatan alfa dan

cenderung menurun Untuk mendapatkan

beta). Pada konsentrasi asam sulfat 0,5 N

hasil optimal dalam proses hidrolisis serat

hidrolisis tidak berlangsung optimal karena

sagu khususnya jumlah gula, maka telah

kadar gula relatif

dilakukan penelitian penggunaan asam

asam belum optimal atau tidak cukup untuk

sulfat dengan konsentrasi rendah yaitu 0,5;

menguraikan/memutuskan ikatan alfa dan

1,0; 1,5 N dan divariasikan dengan waktu

beta glukosa pada serat sagu, disamping

hidrolisis yakni 2 , 3 dan 4 jam. Hasil

itu konsentrasi asam yang kurang tidak

penelitian dengan

mempu memecahkan komponen lain yang

perlakuan penggunaan

asam sulfat berbagai konsentrasi

dan

tunggal

sehingga

oleh

yakni

glukosa

monosakarida

rendah. Hal ini diduga

merekatkan antar selulosa maupun lignin

89


yang menyatukan sel selulosa yang satu

bebas yang tidak terikat baik alfa maupun

dengan yang lain. Pada konsentrasi larutan

beta glukosa.

asam sulfat 1,5 N dalam proses hidrolisis Rendemen

+

gugus H dari asam akan mengubah gugus

Hasil

serat sagu menjadi gugus radikal bebas

pengamatan

perhitungan

dan gugus radikal bebas serat sagu yang

rendemen etanol (Gambar 2) terlihat bahwa

kemudian akan berikatan dengan gugus

rendemen etanol yang dihasilkan berkisar

OH dari air dan bereaksi pada suhu 120

antara

o

C (suhu autoclave) menghasilkan gula

diperoleh pada sagu baruk proses hidrolisis

tinggi, sebaliknya pada konsentrasi asam

4 jam dengan penambahan larutan asam

-

32,85%-81,63, rendemen tertinggi

+

sulfat 1,5 N dan terendah pada sagu

dari asam belum mencukupi sehingga tidak

rumbia perlakuan penambahan asam sulfat

banyak terbentuk radikal bebas dari serat

1,0 N dan waktu hidrolisis 2 jam. Gambar

sagu dan gula yang dihasilkan belum

2.diatas juga menunjukkan semakin tinggi

maksimal.Pada hidrolisis 3 jam merupakan

konsentrasi

waktu optimal terjadinya hidrolisis, dimana

ditambahkan dan semakin lama waktu

selulosa yang ada dalam serat sagu

hidrolisis, maka rendeman etanol/bioetanol

semakin waktu bersentuhan dengan asam

yang dihasilkan semakin tinggi. Hal ini

yang ditambahkan juga proses dekomposisi

terjadi karena pada awal destilasi volume

selulosa terurai menjadi karbohidrat (gula)

larutan yang dihidrolisis dengan konsentrasi

semakin banyak. Faktor lain yaitu suhu

asam

bertekanan yang dilakukan dalam jangka

daripada volume larutan awal cairan yang

waktu yang optimum pada proses hidrolisis

diproses dengan asam sulfat konsentrasi

sangat berpengaruh terhadap perombakan

rendah (perlakuan 2 dan 3 jam waktu

bahan-bahan

hidrolisis).

sulfat rendah (0,5 dan 1,0 N) kebutuhan H

yang

melindungi

atau

larutan

sulfat

tinggi

asam

relatif

mengikat komponen selulosa dalam serat menjadi

monosakarida-monosakarida

Ket

: SB (Sagu Baruk) dengan konsentrasi H2SO4 0,5 ; 1,0 dan 1,5 N SR (Sagu Rumbia) dengan konsentrasi H2SO4 0,5 ; 1,0 dan 1,5 N Gambar 2. Pengamatan Rendemen Etanol

90

sulfat

lebih

yang

tinggi


Tinggi

atau

rendemen

rendahnya

persentase

destilasi

larutan etanol yang dihasilkan

ISSN NO:2085-580X

etanol,

berperan,

agar

faktor hasil

suhu

sangat

destilasi

etanol

ditentukan oleh sistem pemanasan pada

optimal, maka sewaktu proses destilasi

tahap

diusahakan

penyulingan

dan

waktu

proses

destilasi. Semakin tinggi suhu pemanasan

agar

suhu

minimum

dan

sebaiknya suhu dibawah 100 °C.

dan semakin lama proses destilasi, maka Fermentasi Gula Menjadi Etanol

semakin banyak rendemen yang diperoleh, sebaliknya

semakin

rendah

Proses

suhu

perobahan/fermentasi

pemanasan dan waktu penyulingan yang

etanol/bioetanol dari gula hasil hidrolisis

tidak

serat sagu oleh ragi menjdi etanol,angka

lama, maka rendemen

hasilkan relative

yang

di

kuantitatif tercantum pada Gambar 3.

rendah. Dalam proses

Gambar. 3 Pengaruh Kadar Gula Menjadi Etanol

Pada

Gambar.

3

menunjukkan

di atas 10%, maka mikroorganisme khamir

kadar etanol tertinggi yakni 13,60% , pada

(ragi)

penambahan larutan asam sulfat 1,0 N dan

fermentasi/merubah gula menjadi etanol,

waktu hidrolisis 3 jam, sedangkan kadar

bahkan angka persentasenya di atas 90%,

ertanol terendah pada proses penambahan

sebaliknya jika kandungan gula dalam

larutan asam sulfat 0,5 N dan waktu

larutan serat sagu di bawah 10% ternyata

hidrolisis 2 jam yaitu 2,43%. Kadar etanol

mikroorganisme tidak optimal merombak

meningkat

gula menjadi etanol dan angka persentase

seiring

dengan

kenaikkan

akan

optimal

melakukan

persentase kadar gula, semakin tinggi

keberhasilan fermentasi di bawah 90%.

kadar gula serat sagu hasil hidrolisis, maka

Keberhasilan

semakin tinggi kandungan etanol yang

dalam melakukan fermentasi gula menjadi

diperoleh setelah proses fermentasi oleh

etanol dipengaruhi oleh berbagai faktor

ragi.

memperlihatkan

antara lain pH larutan dan ketersediaan

apabila kadar gula dalam larutan serat sagu

nutrien. Pada larutan hasil hidrolisis serat

Gambar

diatas

91

mikroorganisme

khamir


sagu dengan kandungan gula tinggi juga

3.

Komaryati. S G. Prospek Bioetanol

ketersediaan nutrisi tinggi sehingga hampir

Sebagai

semua

Pusat Penelitian dan Pengembangan

khamir/ragi

yang

ditambahkan

melakukan aktifitas fermentasi merubah

Pengganti

Minyak

Tanah

Hasil Hutan. 2010.

gula menjadi etanol dan dengan demikian 4.

kadar etanol tinggi. Sebaliknya apabila

Hisyam. Isolasi Selulosa Ampas Sagu

kadar gula dalam larutan hasil hidrolisis

dengan

serat sagu rendah, maka kandungan nutrisi

Hidrogen Peroksida. Institut Pertanian

dalam

Bogor; 2012.

larutan

tersebut

rendah

Delignifikasi

Menggunakan

mengakibatkan ada sebagian ragi tidak mendapatkan

makanan/nutrisi

5.

untuk

Reaksi Sebagai Fungsi Suhu Pada

merubah gula menjadi alkohol bahkan

Hidrolisa Selulosa dari Ampas Tebu

sebagian mikroorganisme akan mengubah etanol

menjadi

asam

asetat

Enny. K Artati. Konstanta Kecepatan

dengan

dan

Katalisator

Ekuilibrium.

mengakibatkan penurunan kadar etanol.

Asam

2010;Vol.

Sulfat. 9

No

(14129124). KESIMPULAN 6. Ampas

sagu

baruk

dan

Jeon BY et al. Development Of a

sagu

Serial Bioreactor System For Direct

rumbia dapat diolah menjadi etanol.Kadar

Ethanol Production From Starch Using

alkohol yang diperoleh dari limbah serat

Aspergillus Niger and Saccharomyces

sagu baruk berkisar 2,43- 11,36% dan pada

Cerevisiae.

ampas sagu rumbia berkisar 4,13-13,60%.

Eng. 2007;Vol. 12:566–73.

Biotechnol

Bioprocess

Kadar gula tertnggi diperoleh pada ampas 7.

sagu rumbia dengan penambahan asam

Ramdja Fuadi D. Pengaruh Waktu,

sulfat 1 N dan waktu hidrolisa 3 jam yakni

Temperatur dan Dosis H2SO4 Pada

13,90%.

Hidrolisa

Kadar

alkohol

tertinggi

juga

Asam

Terhadap

Kadar

terdapat pada ampas sagu rumbia dengan

Etanol Berbahan Baku Alang-Alang. J

penambahan asam sulfat 1 N dan waktu

Tek. Vol. 17 No.

hidrolisis 3 jam yaitu 13,60%. 8.

Fitriyana L. Analisis Kadar Bioetanol Hasil

DAFTAR PUSTAKA

Fermentasi

(Metroxylon 1.

Warta

Pengembangan

Penelitian

Tanaman

sago)

Pati

Asal

Sagu Papua.

Universitas Negeri Papua; 2009.

Abner L M. Keragaan Industri Sagu Indonesia.

Dari

dan 9.

Industri.

Hamelinck, CN VHG dan FA. Prospect For

Vol. 8 No. 1 Juni 2002; 2002;

Ethanol

From

Lignocellulosic

Biomass. Netherlands; 2005. 2.

Haryanto

B

PP.

Potensi

dan 10. Daniel dkk. Pembuatan Bioetanol dari

Pemanfaatan Sagu. Kanisius; 1992.

Ampas Sagu dengan Proses Hidrolisa

92


Asam dan Saccharomyces Cerevisiae. J Kim Unand. Volume 1 N. 11.

Polii

F

F.

Pengembangan

Paket

Teknologi Tepat Guna Etanol dari Limbah

Pertanian

Berlignoselulosa.

Manado; 2009.

93

ISSN NO:2085-580X


94

Jurnal Penelitian Teknologi Industri Vol. 6 No. 2 Desember 2014: 83-94

Recommend Documents