LIMBAH KULIT PISANG KEPOK SEBAGAI BAHAN BAKU PEMBUATAN ETHANOL
OLEH : RETNO DEWATI
1
LIMBAH KULIT PISANG KEPOK SEBAGAI BAHAN BAKU PEMBUATAN ETHANOL
Hak Cipta © pada Penulis, hak penerbitan ada pada Penerbit UPN Press
Penulis
: Retno Dewati
Diset dengan
: MS - Word Font Times New Roman 12
Halaman Isi
: 46
Ukuran Buku
: 16 x 23 cm
Cetakan I
: 2008
Penerbit
: UPN ”Veteran” Jatim
ISBN : 978-602-9372-06-9
2
KATA PENGANTAR
Puji syukur dipanjatkan kepada Allah SWT., karena atas karunia-Nya Monograf yang berjudul Limbah Kulit Pisang Kepok sebagai Bahan Baku Pembuatan Ethanol ini dapat tersusun dengan baik. Monograf ini membahas tentang pemanfaatan limbah kulit pisang kepok yang dapat diproses menjadi Ethanol . Kulit pisang Kepok diambil patinya yang mengandung karbohidrat untuk diolah menjadi Ethanol dimulai dengan proses hidrolisis yang dilanjutkan dengan proses fermentasi. Akhirnya penyusun sangat mengharapkan kritik dan saran yang membangun untuk lebih menyempurnakan buku ini, baik bagi mahasiswa maupun pembaca yang lain. Semoga buku ini bermanfaat, dapat memberikan sumbangan terhadap perkembangan teknologi pada umumnya di Indonesia. Ucapan terima kasih disampaikan kepada semua pihak yang telah membantu sehingga buku ini diterbitkan
Surabaya, Juli 2008
Penyusun
3
DAFTAR ISI KATA PENGANTAR ..................................................................
i
DAFTAR ISI................................................................................
ii
DAFTAR TABEL........................................................................ iii DAFTAR GAMBAR ....................................................................
iv
1. Pendahuluan ..............................................................................
1
1.1 Latar Belakang ...................................................................
1
1.2 Rumusan Masalah ..............................................................
3
2. Tanaman Pisang ........................................................................
4
2.1 Kegunaannya ......................................................................
5
2.2 Komposisi Kulit Pisang......................................................
6
2.3 Pengambilan Pati dari Kulit Pisang....................................
7
3. Proses Hidrolisis .......................................................................
9
3.1 Faktor –faktor Yang Berpengaruh Pada Proses Hidrolisis. 10 3.2 Analisa Kadar Gula Reduksi (DE) ..................................... 12 3.3 Analisa Kadar Glukosa Dengan Metode Luff Schrool ...... 13 4. Proses Fermentasi .................................................................... 20 4.1 Faktor-faktor Yang Berpengaruh Pada Proses Fermentasi 21 4.2 Tahap Fermentasi .............................................................. 23 4.3 Pertumbuhan Mikrobial..................................................... 25 4.4 Analisis Kadar Ethanol...................................................... 27 4.5 Analisa Dengan Menggunakan Metode Pour Plate........... 29 5. Kesimpulan ............................................................................. 37 Daftar Pustaka ............................................................................... 38 Lampiran A ................................................................................... 39 Lampiran B ................................................................................... 43 4
DAFTAR TABEL
Tabel 1. Komposisi Kulit Pisang Kepok.......................................
6
Tabel 2. Kadar Glukosa Awal (sebelum fermentasi).................... 16 Tabel 3. Kadar Glukosa Setelah Fermentasi Hari ke-1................. 16 Tabel 4. Kadar Glukosa Setelah Fermentasi Hari ke-2................. 17 Tabel 5. Kadar Glukosa Setelah Fermentasi Hari ke-3................. 17 Tabel 6. Kadar Glukosa Setelah Fermentasi Hari ke-4................. 18 Tabel 7. Kadar Glukosa Setelah Fermentasi Hari ke-5................. 18 Tabel 8. Fase Pertumbuhan........................................................... 20 Tabel 9. Kadar Ethanol dan Jumlah Biomassa Pada hari ke-1 ..... 30 Tabel 10. Kadar Ethanol dan Jumlah Biomassa Pada hari ke-2 ... 30 Tabel 11. Kadar Ethanol dan Jumlah Biomassa Pada hari ke-3 ... 31 Tabel 12. Kadar Ethanol dan Jumlah Biomassa Pada hari ke-4 ... 31 Tabel 13. Kadar Ethanol dan Jumlah Biomassa Pada hari ke-5 ... 32
5
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1. Diagram Alir Proses Hidrolisis ................................... 15 Gambar 2. Grafik Hub. Jumlah Nutrient thd Kadar Glukosa ...... 19 Gambar 3. Diagram Alir Proses Fermentasi ................................. 24 Gambar 4. Diagram Alir Proses Distilasi...................................... 25 Gambar 5. Diagram Alir Analisa Kadar Ethanol .......................... 28 Gambar 6. Grafik Hub. Jumlah Nutrient thd. Kadar Ethanol ....... 33 Gambar 7. Grafik Hub.Waktu Fermentasi thd. Kadar Ethanol..... 33 Gambar 8. Grafik Hub. Jumlah Nutrient thd. Jumlah Biomassa . 34 Gambar 9. Grafik Hub. Waktu Fermentasi thd. Jumlah Biomassa 35
6
I.
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Limbah pisang masih belum mendapatkan penanganan yang cukup karena pada limbah pisang masih mengandung pati, protein, dan serat yang cukup tinggi. Masalah yang sering dihadapi pada industri kimia adalah pemanfaatan bahan-bahan tidak berguna yang murah menjadi bahan-bahan yang lebih berguna dan bernilai tinggi. Pada masa sekarang kecenderungan pemakaian bahan bakar sangat tinggi sedangkan sumber bahan bakar minyak bumi yang dipakai saat ini semakin menipis. Oleh karena itu, perlu adanya bahan alternatif yang dapat digunakan sebagai bahan bakar untuk pemecahan masalah energy pada saat ini. Alkohol
dapat
dihasilkan
dari
tanaman
yang
banyak
mengandung senyawa selulosa dengan menggunakan bantuan dari aktivitas mikroba. Penggunaan alkohol khususnya ethanol sebagai bahan bakar merupakan salah satu pemecahan masalah energi dewasa ini. Karena pemakaian energi dari tahun ketahun sangat meningkat sedangkan bahan bakar yang dipakai semakin menipis, sehingga diperlukan alternatif lain dalam mencari sumber bahan bakar yang baru. Kulit pisang merupakan limbah selulosik dimana pembuatan alkohol dari limbah selulosik merupakan rangkaian dari proses pembuatan glucose, dimana tahap awalnya dengan menghidrolisis menggunakan asam kuat (HCl) pada limbah selulosa tersebut (kulit pisang). Pengambilan kulit pisang sebagai limbah selulosik karena di 1
ketahui pada umumnya tebal kulit pisang adalah 41 bagian dari buahnya, oleh karena itu diperlukan pemikiran usaha untuk memanfaatkannya. Etanol merupakan cairan hasil proses fermentasi gula dari sumber karbohidrat (pati) menggunakan bantuan mikroorganisme . Produksi etanol dari tanaman yang mengandung pati atau karbohidrat dilakukan melalui proses konversi karbohidart menjadi gula atau glukosa dengan beberapa metode diantaranya dengan hidrolisis asam dan secara enzimatis. Metode hidrolisis secara enzimatis lebih sering digunakan karena lebih ramah lingkungan dibandingkan dengan katalis asam. Glukosa yang diperoleh selanjutnya dilakukan proses fermentasi atau peragian dengan menambahkan yeast atau ragi sehingga diperoleh etanol. Tujuan dari penelitian ini adalah membuat ethanol dari pati kulit pisang kapok serta mencari kondisi yang terbaik dari pembuatan ethanol. Manfaat Penelitian -
Mengetahui proses pembuatan ethanol dari pati kulit pisang dengan cara fermentasi
-
Dapat memberikan nilai tambah pada pemecahan masalah dari limbah selulosik sehingga mengurangi sampah
-
Mencari alternatif energy
2
1.2 Rumusan Masalah Berdasarkan uraian diatas maka timbul beberapa masalah yang dapat dirumuskan sebagai berikut : 1. Bagaimana pengaruh waktu dan suhu hidrolisis terhadap kadar ethanol ? 2. Perlakuan manakah yang optimal pada proses fermentasi dan hidrolisa pati kulit pisang kepok?
3
II. TANAMAN PISANG
Pisang merupakan tanaman asli daerah asia tenggara termasuk Indonesia. Nama latinnya adalah Musa Paradisiaca. Nama ini diberikan sejak sebelum masehi, diambil dari nama dokter kaisar Romawi Octavianus Augustus (63 SM – 14 M) yang bernama Antonius Musa. (Munadjim,1988). Tanaman pisang ini oleh masyarakat dapat dimanfaatkan mulai dari bunga, buah, daun, batang sampai bonggolpun dapat dimanfaatkan untuk dibuat sayur. Pisang merupakan tanaman hortikultura yang penting karena potensi produksinya yang cukup besar dan produksi pisang berlangsung tanpa mengenal musim. Sejak lama pisang sudah dikenal sebagai buah yang lezat dan berkhasiat bagi kesehatan, karena pisang mengandung gizi sangat baik, antara lain menyediakan energi cukup tinggi dibanding dengan buah2an lain. Walaupun demikian, pemanfaatan pisang masih terbatas. Selain dapat dimakan langsung sebagai buah segar, pisang juga dapat diolah dalam keadaan mentah maupun matang. Pisang mentah dapat diolah menjadi gaplek, tepung dan keripik, sedangkan pisang matang dapat diolah menjadi anggur, sari buah, pisang goreng, pisang rebus, kolak, getuk dan lain sebagainya. Dalam proses pengolahan buah pisang seperti disebutkan diatas tentunya terdapat limbah kulit pisang. Masyarakat pedesaan memanfaatkan kulit pisang sebagai pakan ternak. Padahal kulit pisang mengandung 18,90 g karbohidrat pada setiap 100 g bahan (Susanto dan Saneto,1994). Karbohidrat tersebut yang nantinya akan diubah 4
menjadi alcohol. Untuk mengurangi limbah kulit pisang dan seiring dengan kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi, kini kulit pisang dapat difermentasi menjadi minuman. Caranya kulit pisang diolah dengan bantuan Saccharomyces Cereviceae.(Lintal Muna, 2007) 2.1. Kegunaanya Tanaman pisang merupakan tanaman yang serba guna, mulai dari akar sampai daun dapat digunakan.
a. Umbi batang (Bonggol) Pati yang terkandung dalam umbi batang pisang dapat dipergunakan sebagai sumber karbohidrat bahkan bisa dikeringkan untuk menjadi abu. Dimana abu dari umbi ini mengandung soda yang dapat digunakan sebagai bahan pembuatan sabun dan pupuk. (Munadjim,1988) b. Batang pohon Dapat digunakan sebagai makanan ternak dimusim kekurangan air dan secara sederhana dapat dipergunakan sebagai bahan baku pembuatan pupuk kompos yang bernilai humusnya sangat tinggi. (Munadjim,1988) c. Daun pisang Daun yang segar dapat digunakan sebagai makanan ternak dimusim kering dan dimanfaatkan oleh masyarakat sebagai pembungkus makanan secara tradisional. (Munadjim,1988) d. Bunga pisang
5
Bunga pisang yang masih segar (jantung pisang) bisa dijadikan makanan sebagai sayur. (Munadjim,1988) e. Buah pisang Selain enak dimakan secara langsung, bisa dijadikan selai pisang yang daya awetnya tinggi dan dapat menghasilkan uang yang lebih serta juga bisa dibuat tepung pisang dari buah yang tua yang belum masak. (Munadjim,1988) f. Kulit buah pisang Kulitnya pun bisa untuk makanan ternak, selain itu bisa untuk
menghasilkan
alkohol
yaitu
ethanol
karena
mengandung gula yang mempunyai aroma yang menarik. (Munadjim,1988) 2.2. Komposisi Kulit Pisang Tabel 1 Komposisi kulit pisang kepok No Hasil test kimiawi laboratorium 1. Air 2. Protein 3. Lemak 4. Gula reduksi 5. Pati 6. Serat kasar 7. Abu 8. Vitamin Vitamin C mg / 100 gr 9. Mineral Ca, mg / 100 gr Fe, mg / 100 gr P, mg / 100 gr
6
Kadar 73,60% 2,15% 1,34% 7,62% 11,48% 1,52% 1,03% 36 31 26 63
2.3. Pengambilan Pati Dari Kulit Pisang Amilum atau dalam bahasa sehari-hari disebut pati terdapat dalam berbagai jenis tumbuh-tumbuhan yang disimpan dalam akar, batang buah, dan sebagai cadangan makanan. Pati adalah polimer Dglukosa dan ditemukan sebagai karbohidrat simpanan dalam tumbuhtumbuhan, misalnya ketela pohon, pisang, jagung dan lain-lain (Poedjiadi A, 1994). Kulit pisang kapok digunakan karena mengandung karbohidrat. Karbohidrat tersebut diurai terlebih dahulu melalui proses hidrolisis kemudian
difermentasi
dengan
menggunakan
Saccharomyces
cereviceae menjadi alcohol. 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 7
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.
8
3.
PROSES HIDROLISA
Hidrolisis adalah reaksi kimia antara air dengan suatu zat lain yang menghasilkan satu zat baru atau lebih dan juga dekomposisi suatu larutyan dengan menggunakan air. Proses ini melibatkan pengionan molekul air ataupun peruraian senyawa yang lain (Pudjatmaka dan Qodratillah, 2002). Reaksi hidrolisis pati berlangsung menurut persamaan reaksi sebagai berikut : (C6H10O5)n + n H2O n(C6H12O6) Pati
air
glukosa
Karena 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 asam sulfat, asam nitrat dan asam khlorida. Dalam reaksi ini menggunakan katalis asam klorida sehingga persamaan reaksi yang terbentuk sebagai berikut : (C6H10O5)n + n H2O n(C6H12O6) Pati
air
glukosa
(Agra dkk,1073)
9
3.1. Faktor-faktor Yang Berpengaruh Pada Proses Hidrolisa
Hidrolisis adalah suatu proses kimia yang menggunakan H2O sebagai pemecah suatu persenyawaan proses hidrolisis dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu: a.
Jumlah kandungan karbohidrat pada bahan baku: Jumlah kandungan karbohidrat pada bahan baku sangat berpengaruh terhadap hasil hidrolisis asam, dimana bila kandungan karbohidrat sedikit maka jumlah gula yang terjadi juga sedikit, dan sebaliknya bila suspensi terlalu tinggi mengakibatkan kekentalan campuran akan semakin meningkat, sehingga tumbukan antara molekul karbohidrat dan air akan semakin berkurang, dengan demikian maka reaksi pembentukan glukosa semakin berkurang. Bahan yang hendak dihidrolisa diaduk dengan air panas dan jumlah bahan kering umumnya sekitar 18 – 22%.
b. pH: pH berpengaruh terhadap jumlah produk hirolisa. pH ini erat hubungannya dengan konsentrasi asam yang digunakan pada umumnya. pH terbaik sekitar 2,3. c. Tekanan: Tekanan berpengaruh terhadap jumlah produk hidrolisis. Pada umumnya waktu hidrolisa yang dibutuhkan sekitar 40 – 50 menit. Untuk hidrolisis yang berlangsung pada tekanan atmosfer titik didih larutan 100°C. (Soebijanto,1986) d. Suhu: Pengaruh suhu terhadap kecepatan hidrolisa karbohidrat akan mengikuti persamaan Arhenius, bahwa semakin tinggi suhunya semakin tinggi konversi yang didapat, tetapi kalau suhu 10
terlalu tinggi konversi yang diperoleh akan menurun. Hal ini disebabkan oleh adanya glukosa yang pecah menjadi arang, yang ditunjukkan oleh makin tuanya warna hasil. Disamping itu pada suhu yang tidak terlalu tinggi (tidak melebihi titik didih air) air sebagai zat penghidrolisa tetap berada pada fasa cair, sehingga terjadi kontak yang baik antara molekul – molekul serbuk kulit pisang dengan sebagian air. Dengan demikian reaksi dapat berjalan dengan baik. (Soebijanto,1986) e. Konsentrasi Katalis: Pada proses hidrolisa, air akan menyerang pati tetapi reaksi antara air dan pati jalannya sangat lambat, sehingga diperlukan katalisator untuk memperbesar kereaktifan air (H2O). Dalam hidrolisa pati menjadi glukosa (C6H12O6) katalisator yang digunakan makin cepat jalannya reaksi hidrolisa. Dalam hubungan ini yang memegang peranan penting adalah konsentrasi ion hydrogen (H+) dimana penggunaan asam ini sedapat – dapatnya terbatas pada nilai yang sekecil – kecilnya, agar garam yang tertinggal didalam hasil akhir proses hidrolisa nantinya tidak banyak. Di dalam industry umumnya dipakai katalisator asam klorida (HCl).
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. 11
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. 3.2. 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.
12
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 (Sudarmadji).
3.3. 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 LuffSchrool dalam Erlenmeyer. 3. Dibuat pula perlakuan blanko yaitu 10 ml larutan LuffSchrool 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.
13
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.
14
15 ml HCl 0,5 N 200 ml aquadest
Pati kulit pisang 25 gr
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
Gambar 1. Diagram alir proses Hidrolisis
15
Tabel 2. Kadar glukosa awal ( sebelum fermentasi )
Titrasi (ml) I
II
III
Δv
Rata -
pH
rata Blanko
37
38 39
38
Sampel
24
22 24
23,3
14,7
5,57
mg
Kadar
glukosa
glukosa
( DE )
(%)
37,66
6,215
Tabel 3. Kadar glukosa setelah fermentasi pada hari ke 1
Jumlah nutrient
Titrasi (ml) blanko
sampel
( gram ) 1
Rata -
Δv
rata 38
22,3
mg
Kadar
glukosa
glukosa
( DE )
(%)
22,5
15,5
39,899
6,085
24,7
13,3
33,725
5,560
25,2
12,8
32,326
5,335
26,1
11,9
29,884
4,932
26,6
11,4
28,545
4,711
22,8 2,5
38
24,3 25,1
4
38
25,8 24,6
5,5
38
25,8 26,4
7
38
26,1 27,1
16
Tabel 4. Kadar glukosa setelah fermentasi pada hari ke 2 Jumlah nutrient
Titrasi (ml) blanko
sampel
( gram )
Rata -
Δv
rata
1
38
2,5
38
4
38
5,5
38
7
38
23,8 25 24,8 25,8 24,7 26,3 25,8 27 26,3 27,3
mg
Kadar
glukosa
glukosa
( DE )
(%)
24,4
13,6
34,609
5,721
25,3
12,7
32,235
5,320
25,5
12,5
32,544
5,206
26,4
11,6
29,151
4,811
26,8
11,2
28,033
4,632
Tabel 5. Kadar glukosa setelah fermentasi pada hari ke 3 Jumlah nutrient
Titrasi (ml) blanko
sampel
( gram )
Rata -
Δv
rata
1
38
2,5
38
4
38
5,5
38
7
38
23,9 25,5 24,5 26,4 25,1 26,6 25,9 27,5 26,4 28
mg
Kadar
glukosa
glukosa
( DE )
(%)
24,7
13,3
33,8
5,579
25,5
12,2
30,974
5,211
25,85
12,2
30,974
5,111
26,7
11,3
28,278
4,667
27,2
10,8
27,011
4,458
17
Tabel 6. Kadar glukosa setelah fermentasi pada hari ke 4 Jumlah nutrient
Titrasi (ml) blanko
sampel
( gram )
Rata -
Δv
rata
1
38
2,5
38
4
38
5,5
38
7
38
25,6 26,6 25,9 26,7 25,9 27,3 26,8 27,8 27,2 28,4
mg
Kadar
glukosa
glukosa
( DE )
(%)
26,1
11,9
29,999
4,951
26,3
11,7
29,454
4,861
26,6
11,4
28,672
4,732
27,3
10,7
26,872
4,435
27,8
10,2
25,545
4,216
Tabel 7. Kadar glukosa setelah fermentasi pada hari ke 5 Jumlah nutrient
Titrasi (ml) blanko
sampel
( gram )
Rata -
Δv
rata
1
38
2,5
38
4
38
5,5
38
7
38
25,9 27,3 26,2 27,2 26,5 28,1 26,9 28,7 27,1 28,7
mg
Kadar
glukosa
glukosa
( DE )
(%)
26,6
11,4
28,629
4,725
26,7
11,3
28,381
4,684
27,3
10,7
26,878
4,436
27,8
10,2
25,551
4,217
27,9
10,1
24,982
4,123
18
Grafik kadar glukosa setelah proses fermentasi
Kadar Glukosa (%)
7 6 5
hari 1
4
hari 2
3 2
hari 3
1
hari 4
0
hari 5 1
2.5
4
5.5
7
Jumlah Nutrient (gram)
Gambar 2. Grafik Hubungan Jumlah Nutrient terhadap Kadar Glukosa
19
4.
PROSES FERMENTASI
Fermentasi adalah suatu proses oksidasi karbohidrat anaerob jenih atau sebagian. Dalam suatu proses fermentasi bahan pangan seperti Natrium Khlorida bermanfaat untuk membatasi pertumbuhan organisme pembusuk dan mencegah pertumbuhan sebagian besar organism yang lain. Suatu fermentasi yang busuk biasanya adalah fermentasi yang mengaklami kontaminasi, sedangkan fermentasi yang normal adalah perubahan karbohidrat menjadi alkohol. 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). Saccharomyces
cereviceae
dimanfaatkan
untuk
melangsungkan fermentasi, baik dalam makanan maupun dalam minuman yang mengandung alcohol. Jenis mikroba ini mampu mengubah cairan yang mengandung gula menjadi alcohol dan gas CO2 secara cepat dan efisien ( Sudarmadji K, 1989).
20
4.1. Faktor-faktor Yang Berpengaruh Pada Proses Fermentasi
Proses fermentasi gula menjadi alkohol dengan bantuan ragi tergantung dari faktor – faktor yang mempengaruhi antara lain: a. Kadar gula Hampir semua mikroorganisme dapat memfermentasikan glukosa, fruktosa, sukrosa, dan galaktosa sampai kadar gula optimum, massa sel akan bertambah sesuai dengan kadar oksigen yang tersedia hal ini penting dalam proses pembuatan starter dan ragi roti, konsentrasi gula yang baik antara 10 – 18%, apabila dipergunakan konsentrasi lebih dari 18% akan mengakibatkan pertumbuhan ragi terhambatdan waktu fermentasi lama mengakibatkan banyak guka yang tidak terfermentasi, sehingga hasil alkohol akan rendah begitu jug bila konsentrasi kurang dari 10%, maka alkohol yang dihasilkan juga rendah.(D.Syamsul Bahri,1973)
b.
Suhu
Suhu berpengaruh terhadap proses fermentasi melalui dua hal yaitu: Secara langsung mempengaruhi aktifitas enzim mikroorganisme dan secara tidak langsung mengurangi hasil alkohol karena penguapan, suhu yang baik untuk fermentasi sekitar 31 – 33°C, pertumbuhan mikroorganisme,
pembentukan
produk,
reaksi
pertumbuhan
mikrobial juga dipengaruhi oleh suhu. Pembentukan produk juga bergantung pada suhu. (E.Gumbira Said,1987)
21
c. pH pH untuk proses fermentasi berkisar 4,5 – 5. pH adalah pH yang cocok untuk saccharomyces cereviseae dan pada pH ini dapat mencegah pertumbuhan bakteri jenis lain. Pertumbuhan organisme sebagian besar sangat peka terhadap perubahan pH, akan tetapi setiap kelompok organisme mempunyai nilai optimum yang tertentu. Pada keasaman dibawah pH 3 proses fermentasi akan berkurang kecepatannya karena adanya aktifitas fermentasi.
d.
Nutrient yang dibutuhkan
Bahan nutrient yang ditambahkan kedalam bahan yang difermentasi adalah zat – zat yang mengandung phosphor dan nitrogen seperti super phosphat, ammonium sulfat, ammonium phosphat, urea, dan lain – lain. Selain itu juga biasa ditambahkan magnesium sulfat. Karena bakteri terdiri dari unsur – unsur C,H,O,N, dan P, maka dapat dipastikan bahwa bila kekurangan unsur – unsur tersebut maka bakteri tidak akan tumbuh dengan baik atau berkembang biak. Hal ini
mempengaruhi
produk
fermentasi,
bila
nutrient
yang
ditambahkan terlalu banyak maka akan terjadi kejenuhan yang akan menghambat pertumbuhan sel yang berakibat produk fermentasi terpengaruhi. e.Waktu fermentasi Waktu fermentasi diperlukan dipengaruhi oleh temperature, konsentrasi gula, dan faktor – faktor lainnya tetapi biasanya waktu yang diperlukan antara 30 – 72 jam.
22
4.2. 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, 23
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.
Nutrient ammonium phosphat Saccharomyces awal 266 x 105 cfu/ml
Larutan hasil hidrolisis 50 ml
Difermentasikan sesuai waktu yang telah ditentukan
Gambar 3. Diagram alir Proses Fermentasi
24
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
Gambar 4. Diagram alir Proses Distilasi
4.3. Pertumbuhan Mikrobial Istilah pertumbuhan umum digunakan untuk bakteri dan mikroorganisme lain dan biasanya mengacu pada perubahan didalam hasil panen sel (pertambahan total massa sel) dan bukan perubahan individu organisme. Inokulum hampir selalu mengandung ribuan organism; pertumbuhan menyatakan pertambahan jumlah dan atau 25
massa melebihi yang ada di dalam inokulum asalnya.Selama fase pertumbuhan seimbang (balance growth) pertambahan massa bakteri berbanding lurus (proposional) dengan pertambahan komponen selular yang lain seperti protein. Tabel 8. Fase Pertumbuhan
Fase Pertumbuhan
Lamban ( lag )
Logaritma atau eksponensial
Statis
Penurunan atau kematian
Ciri - ciri Tidak ada pertambahan populasi Sel mengalami perubahan dalam komposisi kimiawi Bertambah ukurannya substansi intraselular bertambah Sel membelah dengan laju konstan Massa menjadi dua kali lipat dengan laju sama Aktivitas metabolik konstan Penumpukan produk beracun dan / atau kehabisan nutrient Beberapa sel mati sedangkan yang lain tumbuh dan membelah Jumlah sel hidup menjadi tetap Sel menjadi mati lebih cepat daripada terbentuknya sel – sel baru Laju kematian mengalami percepatan menjadi eksponensial Bergantung pada spesiesnya, semua sel mati dalam waktu Beberapa hari atau beberapa bulan
26
4.4. Analisa Kadar Ethanol
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)
5. Setelah diketahui ρ lalu lihat pada tabel Perry (edisi 5 tabel 3 – 110) untuk mengetahui kadar ethanol.
27
50 ml aquadest
Larutan hidrolisa Ambil 3 ml
Larutan luff school 10 ml Batu didih
Diambil 10 ml Dididihkan
15 ml larutan KI 30% 25 ml H2SO4 4N
Larutan didinginkan
Titrasi dengan N2S2O3 Sampai berubah warna Dititrasi kembali
Ditambahkan indikator pati 2 -3 ml
Sampai larutan menjadi jernih
Gambar 5. Diagram alir Analisa kadar Ethanol
28
4.5. Analisa dengan Menggunakan Metode Pour Plate Menghitung jumlah biomassa saccharomyces cereviceae pada proses fermentasi (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.
29
Tabel 9. Kadar ethanol dan jumlah biomassa pada hari ke 1 Jumlah
Berat
nutrient
pikno isi
( gram )
( gram )
Δm
ρ alkohol
Kadar
Jumlah
ethanol
koloni
(%)
(1010 cfu/ml)
1
19,7911
9,9165
0,99165
3,64
32
2,5
19,7802
9,9056
0,99056
4,28
74
4
19,7548
9,8802
0,98802
5,86
138
5,5
19,7106
9,836
0,9836
7,21
186
7
19,7366
9,862
0,9862
6,36
154
Tabel 10. Kadar ethanol dan jumlah biomassa pada hari ke 2 Jumlah
Berat
nutrient
pikno isi
( gram )
( gram )
Δm
ρ alkohol
Kadar
Jumlah
ethanol
koloni
(%)
(1010 cfu/ml)
1
19,7882
9,9136
0,99136
4,2
61
2,5
19,79348
9,91888
0,991888
4,52
86
4
19,760097
9,885497 0,9885497
6,49
165
5,5
19,745197
9,870597 0,9870597
7,53
214
7
19,744797
9,870197 0,9870197
6,51
190
30
Tabel 11. Kadar ethanol dan jumlah biomassa pada hari ke 3 Jumlah
Berat
nutrient
pikno isi
( gram )
( gram )
Δm
ρ alkohol
Kadar
Jumlah
ethanol
koloni
(%)
(1010 cfu/ml)
1
19,717402
9,842802 0,9842802
7,99
205
2,5
19,722549
9,847949 0,9847949
8,29
236
4
19,67977
9,80517
0,980517
8,34
266
5,5
19,706836
9,832236 0,9832236
9,06
329
7
19,60333
9,72873
7,1
224
0,972873
Tabel 12. Kadar ethanol dan jumlah biomassa pada hari ke 4 Jumlah
Berat
nutrient
pikno isi
( gram )
( gram )
Δm
ρ alkohol
Kadar
Jumlah
ethanol
koloni
(%)
(1010 cfu/ml)
1
19,746786
9,872645 0,9872645
6,35
155
2,5
19,747245
9,872186 0,9872186
6,38
158
4
19,737606
9,863006 0,9863006
6,98
205
5,5
19,725827
9,851227 0,9851227
7,77
265
7
19,724933
9,850333 0,9850333
6,9
211
31
Tabel 13. Kadar ethanol dan jumlah biomassa pada hari ke 5 Jumlah
Berat pikno
nutrient
isi
( gram )
( gram )
Δm
ρ alkohol
Kadar
Jumlah
ethanol
koloni
(%)
(1010 cfu/ml)
1
19,8656312 9,910312 0,9910312
4,94
105
19,766346
9,891746 0,9891746
5,13
123
19,7414667 9,868667 0,9868667
6,61
184
5,5
19,727165
9,852568 0,9852568
7,68
258
7
19,736555
9,861955 0,9861955
6,7
231
2,5 4
32
Kadar Ethanol (%)
10 8 hari 1
6
hari 2
4
hari 3
2
hari 4
0
hari 5 1
2.5
4
5.5
7
Jumlah Nutrient (gram)
Gambar 6. Grafik hubungan Jumlah Nutrient terhadap kadar Ethanol
Kadar Ethanol (%)
Grafik Kadar Ethanol 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
nutrient 1gr nutrient 2.5gr nutrient 4 gr nutrient 5.5 nutrient 7gr 1
2
3
4
5
Waktu Fermentasi (hari)
Gambar 7. Grafik Hubungan Waktu Fermentasi terhadap Kadar Ethanol 33
Jumlah Biomassa (1010 cfu/ml)
350 300 250 hari 1
200
hari 2
150
hari 3
100
hari 4
50
hari 5
0 1
2.5
4
5.5
7
Jumlah nutrient (gram)
Gambar 8. Grafik Hubungan Jumlah Nutrient terhadap Jumlah Biomassa Saccharomyces Cereviceae
34
Jumlah Biomassa (1010 cfu/ml)
350 300 250 nutrient 1
200
nutrient 2
150
nutrient 3
100
nutrient 4
50
nutrient 5
0 1
2
3
4
5
Waktu Fermentasi (hari)
Gambar 9. Grafik Hubungan Waktu Fermentasi terhadap Jumlah Biomassa saccharomyces cereviceae Keterangan: Jumlah biomassa 1010 cfu/ml
Dari gambar grafik 6 dan 7 terlihat bahwa kadar ethanol tertinggi diperoleh pada waktu fermentasi 3 hari dan dengan jumlah nutrient 5,5 gram. Kenaikkan kadar ethanol bergerak cepat pada awal fermentasi dari waktu fermentasi 1 hari sampai 3 hari, namun begitu memasuki waktu fermentasi 4 hari dan 5 hari kadar ethanol yang di dapat mulai menurun. Hal ini sesuai dengan yang tertulis di landasan teori, bahwa waktu fermentasi antara 30 – 72 jam / ± 1 – 3 hari.
35
Dari gambar grafik 8 dan 9 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%.
36
5.
KESIMPULAN
1. Kulit pisang kepok dapat digunakan sebagai bahan baku pembuatan ethanol 2. Fermentasi dalam pembuatan ethanol dipengaruhi oleh suhu dan waktu hidrolisis, jumlah nutrient yang ditambahkan dan waktu fermentasi. 3. Dari hasil ini dapat disimpulkan bahwa kadar ethanol yang didapat dari pati kulit pisang dengan proses hidrolisis dan fermentasi akan mencapai hasil yang terbaik pada kondisi: - Jumlah biomassa = 329 x 1010 cfu / ml - Jumlah nutrient = 5,5 gram - Waktu fermentasi = 3 hari - Kadar ethanol = 9,06% 5.1 Saran 1. Pembutan
ethanol
menggunakan
dapat
dilakukan
mikroorganisme
dengan
selain
mencoba
saccharomyces
cereviceae supaya didapatkan kadar ethanol yang lebih besar. 2. Penggunaan bahan – bahan hasil limbah buangan perlu diperhatikan untuk dapat diolah menjadi produk yang lebih bermanfaat, ramah lingkungan dan terlebih penting lagi yaitu mengurangi limbah.
37
DAFTAR PUSTAKA
1. Dwidjoseputro,Dr,“Dasar-dasar Mikrobiologi”, Penerbit Djambatan, cetakan ke-6, 1982. 2. Hari Purnomo, Adiono, “Ilmu Pangan”, Penerbit Universitas Indonesia, 1982. 3. John M de Man, “Kimia Makanan”, edisi ke-2, Penerbit ITB Bandung, 1957. 4. Munadjim,Drs,” Teknologi Pengolahan Pisang”, Penerbit PT Gramedia, Jakarta. 5. Pelczar, MJ and R.D.Reid,” Microbiology”, Mc Graw Hill Book Co.Inc, New York, 1959. 6. Perry ,Robert H, Don W green,”Perry’s Chemical Engineer’s hand book”,5ed , Mc Graw Hill, New York. 7. Prescot, S.C and G Dunn,” Industrial Microbiology”, 3rd ed, Mc graw Hill Book Co Inc, New York, 1958. 8. Said,E,Gumbira,” Bio Industry Penerapan Teknologi Fermentasi”, PT Mediyatna Sarana Perkasa ,Jakarta. 9. Sudarmadji, Slamet, Bambang Haryono , Suhardi,” Prosedur Analisa Untuk Bahan Makanan dan Pertanian,” Penerbit Liberty.. 10. Tjokrodikoesoema, P Soebijanto,” HFS dan Industri Kayu Lainnya”, PT Gramedia, Jakarta. 11. Winarno FG,” Kimia Pangan dan Gizi”, Penerbit PT Gramedia, Jakarta, 1982.
38
LAMPIRAN A
1. Pembuatan larutan luff-schrool 50 gram asam sitrat (C6H8O7.H2O) dalam 50 ml aquadest (larutan I) kemudian larutkan 388 gr soda murni (Na2CO3.10H2O) dalam 300 ml aquadest mendidih (larutan II). Asam sitrat dituangkan kedalam larutan soda yang sudah mendidih dan ditambahkan 125 gr cupri sulfat (CuSO4.5H2O) dalam 10 ml aquadest (larutan III). Campuran tersebut diencerkan denga aquadest sampai 1000 ml dan disaring.
2. Pembuatan larutan Na2S2O3 (Thio) 0,1 N Sebanyak 25 gram Na2S2O3.5H2O dilarutkan dalam labu takar 1000 ml dengan aquadest yang dididihkan dan ditambahkan aquadest tersebut sampai tanda garis.
3. Standarisasi larutan thio 0,1 N 140 – 150 mg kalium yodat (KIO3 BM = 214,016) dilarutkan dalam 24 ml aquadest dan ditambahkan 2 gr KI. Tambahkan 10 ml HCl 2N larutan dititrasi dengan Na2S2O3 yang akan distandarisasi sampai warna berubah dari merah bata menjadi kuning pucat. Kemudian ditambahkan 3 tetes larutan pati dan titrasi dilanjutkan sampai warna biru hilang. Dihitung normalitas Na2S2O3 dari hasil rata – rata 2 kali ulangan. N Na2S2O3 =
39
a. Berat KIO3 = 0,1426 gr V Na2S2O3 = 39,2 ml N Na2S2O3 = 0,1020 b. berat KIO3 = 0,1447 V Na2S2O3 = 39,5 ml N Na2S2O3 = 0,1046
4. Pembuatan larutan KI 30% Timbangan 30 gram KI masukkan dalam labu ukur 1000 ml dan tambahkan aquadest sampai tanda garis, kocok pelan agar KI dapat larut sempurna.
5. Pembuatan larutan HCl 0,5 N HCl pekat dengan kadar 37% pada 20 C mempunyai berat jenis = 1,19 gr/cm3. (Perry tab 2-57 edisi 7); BM (berat molekul = 36,5) dan valensi (n = 1). 37% = persen berat HCl dalam 100 gr larutan.
Vlarutan = = 84,0336 ml N
=
N
=
N
= 12,06 N 40
Rumus pengenceran: V1 x N1 = V2 x N2 0,5 x 500 = V2 x 12,06 V2 = 27,73 ml Dengan demikian 27,73 ml HCl pekat 37% dilarutkan dengan aquadest sampai volume 500 ml.
6. Standarisasi HCl 0,5 N Timbang kira – kira 0,75 gram natrium tetraboraks (Na2B4O7.10H2O) BM = 381,2; ek = 2 dengan ketelitian 0,001 gr dalam gelas arloji kemudian dipindahkan dalam erlenmeyer 250 ml larutkan dengan air suling, kemudian tambahkan 3 tetes metil merah dan dititrasi dengan HCl 0,5 N hingga warna merah muda, lakukan titrasi sebanyak 2 kali. Perhitungan: N= Dimana: W = berat natrium tetraborak (mg) V = volume HCl 0,5 N yang digunakan Diketahui: -
Volume titrasi (1) = 7,8 ml
- Volume titrasi (2) = 8,0 ml - Volume titrasi rata – rata = 7,9 ml N=
41
N = 0,4981 Jadi normalisasi HCl yang sebenarnya adalah 0,4981 N.
7. Pembuatan H2SO4 4 N H2SO4 pekat dengan kadar 98% pada suhu 20 °C mempunyai berat jenis (1,8361 gr/cm3) BM H2SO4 98 dan valensi (n) = 2. 98% = % berat 98 gram H2SO4 dalam 100 gram larutan.
= = 54,4633 ml N
=
N
=
N
=
N
= 36,72 N
Rumus pengenceran: V1 x N1 = V2 x N2 V1 x 36,72 = 1000 ml x 4 N V1 = 108,93246 ml Dengan demikian 108,93246 ml H2SO4 pekat 98% dilarutkan dalam 1000 ml aquadest.
42
LAMPIRAN B
1. Contoh perhitungan Dextrose ekivalen (pada kadar glukosa awal) Titrasi blanko : I. 37 ml II. 38 ml III. 39 ml Rata-rata titrasi blanko = 38 ml Titrasi sample : I.24 ml II.22 ml III.24 ml Rata-rata titrasi sample = 23,3 ml Selisih titrasi = (titrasi blanko – titrasi sample) ∆V
= 38 ml – 23,3 ml = 14,7 ml
Dari tabel 4 Sudarmadji didapat mgr glukosa (DE) dari selisih thio dengan cara interpolasi : ( X – X1)/ (X2-X1) = (Y – Y1)/(Y2 – Y1) (14,7 – 14 ) / (15 – 14) = (Y2 – 35,7 )/ (38,5 – 35,7 ) Y2 = 37,66 Jadi dextrose ekivalen atau mgr glukosanya adalah 37,66 mgr.
2.
Contoh perhitungan berat sample pada suhu 20º C
Berat piknometer kosong = 9,8746 gr Berat piknometer isi
= 19,9732 gr 43
Selisih berat piknometer = piknometer isi – piknometer kosong = ( 19,9732 - 9,8746 ) gr = 10,0986 gram Volume piknometer = 10 cc ( pada suhu 20 ºC) ρ Cairan = massa/volume = 10,0986 / 10 cc = 1,0986 gr/cm3 Jadi densitas dari cairan pati adalah 1,0986 gr/cm3 Untuk massa liquid volume 3 ml: Massa Liquid = ρ x Volume = 1,0986 x 3 ml = 3,02958 gram Jadi massa liquid dengan volume 3 ml adalah 3,02958 gram.
3.
Contoh perhitungan glukosa awal
Diketahui : factor pengenceran : 50/10 = 5 Mgr glukosa = 37,66 gram Berat sample = 3,02958 gram Rumus perhitungan kadar glukosa :
Kadar glukosa = (37,66 gram x 5) / (3,02958 gr x 1000 mgr) x 100% = 6,215 %
44
4.
Contoh Perhitungan Kadar Alkohol
Perhitungan kadar alcohol pada jumlah nutrient 1 gram pada fermentasi hari ke – 1 Berat piknometer kosong = 9,8746 gr Berat piknometer isi
= 19,9711 gr
Selisih berat piknometer = piknometer isi – piknometer kosong = ( 19,9711 - 9,8746 ) gr = 9,9165 gram Volume piknometer = 10 cc ρ Cairan = massa/volume = 9,9165 / 10 cc = 0,99165 gr/cm3 Dari table Perry (edisi 5 tabel 3-110) didapat kadar ethanol dengan cara interpolasi : ( pada suhu 20ºC) ( X – X1)/ (X2-X1) = (Y – Y1)/(Y2 – Y1) (0,99165 – 0,99275) / (0,99103 – 0,99275) = (Y2 – 3 )/ (4 – 3 ) Y2 = 3,64 % Jadi kadar alcohol untuk jumlah nutrient 1 gram dan lama waktu fermentasi 1 hari kadar ethanolnya adalah 3,64 %.
45
5 . Tabel Penentuan Glukosa, Fruktosa, dan gula invert dalam suatu bahan dengan metode luff- schrool. ml 0,1 N
Glukosa,fruktosa,gula invert
Na-thiosulfat
mg C6H12O6 ∆
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
2,4 4,8 7,2 9,7 12,2 14,7 17,2 19,8 22,4 25 27,6 30,3 33 35,7 38,5 41,3 44,2 47,1 50 53 56 59,1 62,2 -
46
2,4 2,4 2,5 2,5 2,5 2,5 2,6 2,6 2,6 2,6 2,7 2,7 2,7 2,8 2,8 2,9 2,9 2,9 3 3 3,1 3,1 -
