PEMBUATAN BIOETANOLDARI SINGKONGI. TUJUAN1. Mengetahui cara
pembuatan Bioetanol dan fermentasi singkong2. Mengetahui kandungan
etanol yang terdapat pada bahan singkong
II. PERINCIAN KERJA Menyiapkan bahan yakni singkong, urea, dan
fermipan Melunakkan singkong ( diparut sampai halus ) Sterilisasi
alat yang digunakan Fermentasi selama 3 hari Penyaringan hasil
fermentasi Destilasi sampel Analisa Penyimpanan produkIII. ALAT DAN
BAHANa. Alat yang digunakan Erlenmeyer Pengaduk kaca Gelas kimia
Hot Plate Selang dan penutup Autoklaf Spatula Timbangan analitikb.
Bahan yang digunakan Singkong ( halus ) Urea Fermipan Gula pasir
AirIV. DASAR TEORIEtanol disebut juga etil alkohol, alkohol murni,
alkohol absolut atau alkohol saja adalah sejenis cairan yang mudah
menguap, mudah terbakar, tak berwarna, dan merupakan alkohol yang
paling sering digunakan dalam kehidupan sehari-hari. Ethanol
merupakan senyawa Hidrokarbon dengan gugus Hydroxyl (-OH) dengan 2
atom karbon (C) dengan rumus kimia C2H5OH.Secara umum ethanol
berupa bahan kimia yang diproduksi dari bahan baku tanaman yang
mengandung karbohidrat (pati) seperti singkong , ubi jalar, jagung,
sorgum, beras, ganyong dan sagu yang kemudian dipopulerkan dengan
nama bioetanol. Pada peraktikum kali ini kami menggunakan singkong
sebagai bahan dasar pembuatan ethanol.Titik didih adalah suhu atau
temperatur dimana tekanan uap sebuah zat cair dengan tekanan
ekstrenal yang dialami oleh cairan. Berdasrkan nilai titik didih
zat terlarut, larutan dapat dibagi 2 yaitu titik didih zat terlarut
lebih kecil daripada pelarutnya sehingga zat terlarut lebih mudah
menguap O2, NH2, H2S dan alkohol didalam air. Yang kedua yaitu zat
terlarut lebih besar daripada pelarutnya dan jika dipanaskan
pelarut yang lebih dulu menguap. Kenaikan titik didih larutan
bergantung pada jenis pelarut dan konsentrasi larutan, tidak
bergantung pada jenis zat terlarutnya.Didunia industri, kenaikan
titik didih sangat penting dipelajari dan dipahami karena pada
suatu proses bahan industri perlu diketahui kenaikan titik
didihnya, contohnya adalah proses destilasi. Dalam proses destilasi
kiat harus mengetahui titik didih tiap senyawa yang dicampur agar
waktu yang diperlukan, kecepatan menguap pada campuran tersebut
dapat diketahui. Kenaikan titik didih juga digunakan untuk
mengklasifikasikan bahan bakar yang digunakan sehari-hari. Ethanol
encer adalah campuran ethanol dan air. Mengandung tidak kurang dari
69,1 %v/v dan tidak lebih dari 71,0%v/v C2H5OH. Titik didih etanol
70% adalah 780C dan titik lebur etanol adalah -1140C
A. Pengertian BioethanolBioethanol adalah etanol yang diproduksi
dengan cara fermentasi menggunakan bahan baku nabati. Ethanol atau
etil alkohol C2H5OH, merupakan cairan yang tidak berwarna, larut
dalam air, eter, aseton, benzene, dan semua pelarut organik, serta
memiliki bau khas alkohol. Salah satu pembuatan ethanol yang paling
terkenal adalah fermentasi. Bioethanol dapat diperoleh salah
satunya dengan cara memfermentasi singkong.B. Manfaat
BioethanolManfaat bioetanol sendiri dalam kehidupan sehari-hari
adalah sebagai bahan bakar altenatif yang ramah lingkungan karena
memiliki bilangan oktan yang cukup tinggi,selain itu bioethanol
juga dijadikan sebagai bahan baku beralkohol. Adapaun manfaat
bioethanol secara lengkap adalah sebagai berikut : Sebagai bahan
dasar minuman beralkohol Sebagai bahan bakar Sebagai bahan bakar
roket Sebagai bahan kimia dasar senyawa organik Sebagai antiseptik
Sebagai antidote beberapa racun Sebagai pelarut untuk parfum, cat
dan larutan obat
C. Pengertian Singkong Sebagai Bahan Baku BioethanolSingkong,
yang juga dikenal sebagai ketela pohon atau ubi kayu, adalah pohon
tahunan tropika dan subtropika dari keluarga Euphorbiaceae. Umbinya
dikenal luas sebagai makanan pokok penghasil karbohidrat dan
daunnya sebagai sayura. Memiliki nama latin manihot utilissima.
Merupakan umbi atau akar pohon yang panjang dengan fisik rata-rata
bergaris tengah 2-3 cm dan panjang 50-80 cm, tergantung dari jenis
singkong yang ditanam. Daging umbinya berwarna putih atau
kekuning-kuningan.Umbi singkong tidak tahan simpan meskipun
ditempatkan di lemari pendingin. Gejala kerusakan ditandai dengan
keluarnya warna biru gelap akibat terbentuknya asam sianida yang
bersifat racun bagi manusia. Umbi singkong merupakan sumber energi
yang kaya karbohidrat namun sangat miskin protein. Sumber protein
yang bagus justru terdapat pada daun singkong karena mengandung
asam aminometionin.D. FermentasiFermentasi adalah proses produksi
energi dalam sel dalam keadaan anaerobik (tanpa oksigen). Secara
umum, fermentasi adalah salah satu bentuk respirasi anaerobik, akan
tetapi, terdapat definisi yang lebih jelas yang mendefinisikan
fermentasi sebagai respirasi dalam lingkungan anaerobik dengan
tanpa akseptor elektron eksternal. Gula adalah bahan yang umum
dalam fermentasi. Beberapa contoh hasil fermentasi adalah etanol,
asam laktat, dan hidrogen. Akan tetapi beberapa komponen lain dapat
juga dihasilkan dari fermentasi seperti asam butirat dan
aseton.Ragi dikenal sebagai bahan yang umum digunakan dalam
fermentasi untuk menghasilkan etanol dalam bir, anggur dan minuman
beralkohol lainnya. Respirasi anaerobik dalam ototmamalia selama
kerja yang keras (yang tidak memiliki akseptor elektron eksternal),
dapat dikategorikan sebagai bentuk fermentasi yang mengasilkan asam
laktat sebagai produk sampingannya. Akumulasi asam laktat inilah
yang berperan dalam menyebabkan rasa kelelahan pada otot.Reaksi
dalam fermentasi berbeda-beda tergantung pada jenis gula yang
digunakan dan produk yang dihasilkan. Secara singkat, glukosa
(C6H12O6) yang merupakan gula paling sederhana , melalui fermentasi
akan menghasilkan etanol (2C2H5OH). Reaksi fermentasi ini dilakukan
oleh ragi, dan digunakan pada produksi makanan
E. Faktor-faktor yang mempengaruhi Fermentasi bioethanola.
MediaPada umumnya bahan dasar yang mengandung senyawa organik
terutama glukosa dan pati dapat digunakan sebagai substrat dalam
proses fermentasi bioethanol (Prescott and Dunn, 1959)b. SuhuSuhu
optimum bagi pertumbuhan saccharomyces cereviseae dan aktivitasinya
adalah 25-35oC. Suhu memegang peranan penting karena secara
langsung dapat mempengaruhi aktivitas saccharomyces cereviseae dan
secara tidak langsung akan mempengaruhi kadar bioethanol yang
dihasilkan (Prescott and Dunn, 1959).Pada penelitian ini
pertumbuhan saccharomyces cereviseae dijaga pada suhu 27oC
(Rhonny.A dan Danang J.W, 2003).c. NutrisiSelain sumber karbon,
saccharomyces cereviseae juga memerlukan sumber nitrogen, vitamin
dan mineral dalam pertumbuhannya. Pada umumnya sebagian besar
saccharomyces cereviseae memerlukan vitamin seperti biotin dan
thiamin yang diperlukan untuk pertumbuhannya. Beberapa mineral juga
harus ada untuk pertumbuhan Saccharomyces cereviseae seperti
phospat, kalium, sulfur, dan sejumlah kecil senyawa besi dan
tembaga (Prescott and Dunn,1959).d. pHpH substrat atau media
fermentasi merupakan salah satu faktor yang menentukan kehidupan
saccharomyces cereviseae. Salah satu sifat saccharomyces cereviseae
adalah bahwa pertumbuhan dapat berlangsung dengan baik pada kondisi
pH 4 6 (Prescott and Dunn, 1959).e. Volume starterVolume starter
yang ditambahkan 3-7% dari volume media fermentasi. Jumlahvolume
starter tersebut sangat baik dan efektif untuk fermentasi serta
dapatmenghasilkan kadar alkohol yang relative tinggi (Monick, J.
A., 1968).
V.PROSEDUR KERJA 1. Mengupas kulit singkong dan dicuci sampai
bersih2. Singkong diparut sampai halus3. Menimbang singkong
sebanyak 250 gram.4. Dimasukkan ke dalam gelas kimia 500 ml dan
ditambahkan air 300 ml.5. Diaduk sampai merata dan ditambahkan 3
sendok gula pasir, diaduk lagi sampai merata.6. Kemudian dipanaskan
di atas hotplate sampai mengental.7. Setelah mengental diangkat dan
didinginkan, ( direndam di dalam baskom yang berisi air dingin
untuk mempercepat proses pendinginan ). 8. Selama proses
pendinginan berlangsung, dilakukan penimbangan Urea dan Fermipan
sebanyak 3 gram. (urea dan fermipan dihaluskan setelah ditimbang)9.
Selang berjalannya waktu dilakukan sterilisasi pada elenmeyer serta
selang dan penyumbat karet 10. Setelah proses pendinginan selesai,
dilakukan pengukuran pH ( 4), kemudian diambil sedikit sampel dan
dipindahkan ke gelas kimia lain, kemudian ditambahkan urea dan
fermipan lalu diaduk/dihomogenkan.11. Setelah proses Homogenisasi
selesai, sampel dikembalikan ke gelas kimia 500ml dan didiamkan.
(diperuntukkan untuk proses pengembangan). 20 menit.12. Kemudian
sampel dituang menggunakan bantuan spatula ke elenmeyer yang telah
disterilisasi. (Bahan/sampel dibagi menjadi dua bagian sehingga
disediakan 2 elenmeyer).13. Kemudian elenmeyer ditutup dengan
penyumbat karet yang dilengkapi dengan selang karet.14. Ujung selng
dimasukkan kedalam botol Aqua guna menampung gas CO2 yang terbentuk
pada saat proses fermentasi berlangsung.15. Bahan di fermentasi
selama 3 hari, kemudian setelah itu sampel disaring.16. Filtrate
kemudian di destilasi pada kisaran suhu 800C. (proses pemisahan
etanhol-air).17. Setelah diperoleh destilat berupa ethanol,
kemudian dianalisa; BJ, JB, dan Indeks Bias.18. Analisa terakhir
yang dilakukan adalah Uji Gas Cromotographi.
VI.DATA PENGAMATAN Volume Hasil fermentasi= 225 ml
PerolehanDestilat= 10 ml Berat singkong yang ditimbang= 250 ml
Berat Urea dan Fermipan= 3 gram Berat pikno kosong= 20.73 gram
Beratpikno + sampel destilat= 28.70 gram Berat Jenis =
JB = x 100 %
VII.PERHITUNGAN Berat Jenis = Berat Jenis = = = 0.797
gram/ml
JB = x 100 % JB= = 4 % Indeks Bias yang diperoleh = 1.3568
Larutan Etanol absolute 100 %Ethanol Absolut 100 %
Ret TimeArea
0.7983210
2,567346842772
total346845982
Data Hasil pengujian Gas Cromotography sampel BioetanolEthanol ?
%
Ret TimeArea
0.303143587
2.30313373
2.4911874
2.628137262331
2.88975802
Total137496967
Perhitungan Kasar Mencari Konsentrasi Bioethanol yang diperoleh
; Konsentrasi Ethanol yang diperoleh ;Konsentrasi Ethanol ? %= x
100 %= 39 %
VIII.PEMBAHASANPada percobaan kali ini kami bertujuan untuk
menghasilkan alkohol dengan proses fermentasi kemudian menggunakan
alat destilasi sederhana. Bahan dasar yang kami gunakan dalam
fermentasi ini adalah singkong.Awalnya kami kami melakukan proses
fermentasi pada singkong dengan penambahan ragi. 250 gram singkong
yang sudah bersih dan dihaluskan dipanaskan ( dimasak ) dalam gelas
kimia 1L sampai mengental, kemudian singkong didinginkan lalu
ditambahkan urea dan fermipan sebanyak 3 gram, bahan tersebut di
fermentasi selama 3 hari. Pada proses fermentasi ragi akan mengubah
glukosa dalam singkong menjadi alkohol dan bukan mengubah patinya.
Dari hasil percobaan terjadi perubahan rasa, bau dan tekstur yaitu
terasa manis asam dan memiliki cita rasa alkohol, aroma alkohol
tercium kuat, tekstur berair, karena pada proses fermentasi terjadi
perubahan hidrolisis pati menjadi glukosa dan maltosa yang akan
memberikan rasa manis serta perubahan gula menjadi alkohol.Hasil
fermentasi disaring dan di proleh 225 mL ( hasil saringan ) yang
kemudian didestilasi untuk menghasilkan alkohol. Temperature yang
digunkan pada saat destilasi yaitu 80 oC, temperature diamati agar
tidak melebihi 80 oC sehingga alkohol yang dihasilkan tidak
bercampur dengan air. Pada proses destilasi kami mengalami sedikit
masalah yaitu pemasangan selang pada kondensor kurang erat sehingga
selang terlepas namun kami berhasil untuk menanganinya. Setelah
berlangsung selama 2 jam kami menghentikan proses destilasi dan
hasil destilat yang diproleh sebanyak 10 mL.
IX.KESIMPULAN1. Hasil percobaan Dari hasil percobaan terjadi
perubahan rasa, bau dan tekstur setelah fermentasi. Pembuatan
alkohol dapat dihasilkan dari singkong, alkohol yang di hasilkan
pada proses destilasi sebanyak 10 mL.2. Hasil Analisa Berat jenis
Etanol= 0.797 gram/ml JB Etanol = 4 % Indeks Bias Etanol= 1.3568
Kadar Etanol= 39 %
DAFTAR PUSTAKA1. Petunjuk praktikum Teknologi Bioproses Teknik
Kimia Politeknik Negeri Ujung Pandang.2. Skripsi PA Mahasiswa
Politeknik Negeri Ujung pandang Jurusan Teknik Kimia.3. Tim Dosen
Praktikum Teknologi Bioproses. 2013. Petunjuk Praktikum Teknologi
Bioproses. Semarang: Laboratorium Teknik Kimia Universitas Negeri
Semarang.4. Arbianto,Purwo. 1994. Dasar-Dasar Biokimia. Jakarta:
Depdikbud.5. Lechninger. 1986. Dasar-Dasar Biokimia. Jakarta:
Erlangga.6. Poedjadji,A. 1994. Dasar-Dasar Biokimia. Jakarta: UI.7.
Pudjatmaka,A.H dan Qodratillah,M.T. 2002. Kamus Kimia. Jakarta:
Balai Pustaka.
LAMPIRAN
LAMPIRAN
Laboratorium Teknologi BioprosesSemester IV2014/2015
LAPORAN PRAKTIKUMPEMBUATAN BIOETANOL
Pembimbing : Kelompok : Satu (1)Tgl. Praktikum : 27 April
2015
Nama : Muhammad Ilham BasriNim : 331 13 011Kelas : 2.B
TeknikKimia
JURUSAN TEKNIK KIMIAPOLITEKNIK NEGERI UJUNG PANDANG2014/2015