PRODUK BIOETANOL DARI PATI MANGGA (Mangifera Indica L.) DENGAN PROSES HIDROLISA ENZIM DAN FERMENTASI Oleh : Dewi Istiqoma S. Pradita Anggun S.
(2308 030 016) (2308 030 018)
Dosen Pembimbing : Prof. Dr. Ir. Soeprijanto, MSc NIP. 19580708 198701 1 001 INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA © 2011
Latar Belakang 2,3 juta ton 2,1 juta ton 1,6 juta ton 2009
1,4 juta ton 2008 2006 2005
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA © 2011
Tinjauan Pustaka • Alkohol adalah senyawa hidrokarbon berupa gugus hidroxyl (-OH) dengan 2 atom karbon (C). • Bioetanol dapat dibuat dari 3 jenis bahan baku yaitu: bahan-bahan yang mengandung gula. bahan – bahan berpati. bahan - bahan berserat (selulosa).
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA © 2011
Kegunaan Bioetanol • Untuk bidang industri dengan kadar alkohol 90-94% • Untuk minuman keras dan bahan baku farmasi dengan kadar alkohol 96-99,5% • Untuk bahan bakar dengan kadar alkohol diatas 99,5%
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA © 2011
Biji Mangga • Biji mangga merupakan limbah buah mangga yang memiliki presentase 15% dari buahnya. • Sifat fisika : Biji mangga berbentuk pipih, berserabut atau licin pada permukaanya, dan Letak biji di dalam kulit yang keras. • Sifat kimia :
Komponen Kadar Abu Protein Lemak Pati
Presentase 2,46 7,93 6,83 70,76
Sumber: Deasy, 2003
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA © 2011
Sifat Fisika Etanol Sifat Masaa molekul relative (g/mol) Titik beku (oC) Titik didih normal (oC) Densitas pada 20oC (g/ml) Kelarutan dalam air pada 20oC Viskositas pada 20oC (cP) Kalor spesifik, 20oC (kal/goC) Kalor pembakaran, 25oC (kal/g) Kalor penguapan 78,32oC (kal/g)
Jumlah 46,07 -114,1 78,32 0,7893 Sangat larut 1,17 0,579 92,1 200,6
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA © 2011
Uraian Proses Pembuatan Etanol 1. Pengambilan pati mangga 2. Liquifikasi 3. Sakharifikasi 4. Fermentasi 5. Distilasi
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA © 2011
Variabel Percobaan 10% Konsentrasi pati mangga
20% 30%
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA © 2011
Metodologi Pembuatan Produk Biji Mangga
α-amilase; CaCl240 ppm
Pengambilan Pati mangga Analisa kadar air dan pati
Liquifikasi T=90-100oC, pH 5-6, 2 jam Analisa gula reduksi
glukoamilase
Sakharifikasi T=60oC pH 4,5; 72 jam
Analisa gula reduksi Analisa kadar alkohol
Saccharomyces cereviciae
Fermentasi 72 jam Distilasi T=78oC
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA © 2011
Bioetanol
Proses Pengambilan Pati Mangga Biji Mangga
Pengupasan
Air
Air
Pencucian
Blending
Air + kotoran
Pati Mangga
Drying
Pengendapan
Air
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA © 2011
Filtrasi
Ampas
Proses Pembuatan Slurry Air
Pati Mangga
Pembuatan Slurry 10%, 20%, 30%
Slurry biji mangga
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA © 2011
Proses Liquifikasi NaOH CaCl2 α- amilase
Slurry biji mangga
Pencampuran pH= 6
Pemanasan T=90-100oC pH= 6 selama 2 jam
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA © 2011
Larutan dekstrin
Proses Sakharifikasi HCl Glukoamilase
Larutan dekstrin
Pendinginan T=60oC
Pencampuran T= 60oC, pH= 4,5
Inkubasi T= 60oC, pH= 4,5 Selama 72 jam
Sirup glukosa
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA © 2011
Proses Fermentasi Saccharomyces cerevisiae, Nutrien
Sirup glukosa
Pendinginan T=30oC
Fermentasi T=30oC, pH= 4,5 Selama 72 jam
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA © 2011
Bioetanol 6-9% (v/v)
Proses Distilasi
Bioetanol 6-9% (v/v)
Distilasi T=78oC
Bioetanol
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA © 2011
Grafik Pengaruh Variasi Konsentrasi Pati Mangga Terhadap Konsentrasi Gula Reduksi Saat Proses Likuifikasi Konsentrasi gula tereduksi (gr/l)
26 25.5
25,48 gr/l
25 24,38 gr/l
24.5 24 23,36 gr/l
23.5 23 0
10 20 Konsentrasi Pati Mangga (%)
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA © 2011
30
Grafik Pengaruh Variasi Konsentrasi Pati Mangga Terhadap Konsentrasi Gula Reduksi Saat Proses Sakharifikasi Konsentrasi Gula Tereduksi (gr/l)
300 280,35 gr/l
250 200 150
121,14 gr/l
100
62,3 gr/l
50 0 0
10
20
Konsentrasi Pati Mangga (%) INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA © 2011
30
Hasil Analisa Kadar Etanol Setelah Fermentasi Sampel
Konsentrasi etanol (%)
10% pati
2,33
20% pati 30% pati
8,85
4,74
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA © 2011
Hasil Analisa Kadar Etanol Setelah Fermentasi
Konsentrasi 10% pati mangga Konsentrasi 20% pati mangga
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA © 2011
Konsentrasi 30% pati mangga
Kesimpulan Kesimpulan : - Kadar air tepung pati mangga sebesar 13,49 %.
- Kadar pati dari tepung pati mangga yang diperoleh sebesar 86,51%. - Variabel perlakuan yang optimal diperoleh variabel slurry dengan konsentrasi pati 30%. - Hasil fermentasi tertingi diperoleh dari variabel slurry dengan konsentrasi pati 30% dengan kadar etanol sebesar 8,85%. Konsentrasi etanol yang diperoleh dari hasil distilasi berkisar antara 17,03%-51,19%.
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA © 2011
Terima Kasih
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA © 2011
