Top Banner
7/25/2019 FIX-Penlit.docx http://slidepdf.com/reader/full/fix-penlitdocx 1/122 KATA PENGANTAR Puji dan syukur Penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena atas berkat rahmat dan karunia-Nya Penulis dapat menyelesaikan laporan penelitian ini dengan baik. Laporan yang berjudul “Pembuatan Etanol ari !iomassa Lignoselulosa Tandan "osong "elapa #a$it% dibuat untuk memenuhi persyaratan kelulusan program iploma &' #ekolah Tinggi Manajemen &ndustri, "ementerian Perindustrian, (akarta. Pada penyusunan laporan ini, Penulis banyak mendapat bantuan dari  berbagai pihak. )tas dukungan serta bimbingan yang telah diberikan, tidak lupa Penulis mengu*apkan terima kasih kepada + "edua orang tua Penulis, yang telah mensupport se*ara materi dan non-materi. rs. )hmad a$a$i, M.)., M.M. selaku "etua #ekolah Tinggi Manajemen &ndustri "ementerian Perindustrian .&. . &r. atot &bnusantosa, E) selaku "etua (urusan Teknologi "imia &ndustri dan pembimbing Penulis yang telah memberikan banyak inspirasi dan bimbingan. Lu*yana Tre*ia, M.T selaku #ekretaris (urusan Teknologi "imia &ndustri yang telah memberikan bantuan selama masa pelaksanaan tugas akhir ini. #emua osen (urusan Teknologi "imia &ndustri yang tanpa mereka Penulis tidak akan menjadi seperti saat ini. #elaku pembimbing penelitian yang telah banyak memberikan arahan serta  bimbingan kepada Penulis selama penelitian. Partner terbaik dalam pelaksanaan dan penyusunan penelitian. ekan-rekan kuliah yang telah menjadi teman yang baik selama ini. Teman-teman T"&, #TM& angkatan/001, /002, /030 dan /033. an seluruh pihak yang se*ara langsung ataupun tidak langsung telah memberikan masukan serta bantuan dalam penyusunan laporan penelitian ini. Penulis menyadari bah$a laporan ini masih belum sempurna, kritik dan saran yang membangun selalu Penulis harapkan agar lebih baik lagi kedepannya. #emoga tulisan ini berman4aat untuk kita semua. 3
122

FIX-Penlit.docx

Feb 26, 2018

Download

Documents

NurulHikmah
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Page 1: FIX-Penlit.docx

7/25/2019 FIX-Penlit.docx

http://slidepdf.com/reader/full/fix-penlitdocx 1/122

KATA PENGANTAR 

Puji dan syukur Penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena

atas berkat rahmat dan karunia-Nya Penulis dapat menyelesaikan laporan penelitian

ini dengan baik. Laporan yang berjudul “Pembuatan Etanol ari !iomassa

Lignoselulosa Tandan "osong "elapa #a$it% dibuat untuk memenuhi persyaratan

kelulusan program iploma &' #ekolah Tinggi Manajemen &ndustri, "ementerian

Perindustrian, (akarta.

Pada penyusunan laporan ini, Penulis banyak mendapat bantuan dari berbagai pihak. )tas dukungan serta bimbingan yang telah diberikan, tidak lupa

Penulis mengu*apkan terima kasih kepada +

• "edua orang tua Penulis, yang telah mensupport se*ara materi dan non-materi.

• rs. )hmad a$a$i, M.)., M.M. selaku "etua #ekolah Tinggi Manajemen

&ndustri "ementerian Perindustrian .&.

• . &r. atot &bnusantosa, E) selaku "etua (urusan Teknologi "imia &ndustri

dan pembimbing Penulis yang telah memberikan banyak inspirasi dan bimbingan.

• Lu*yana Tre*ia, M.T selaku #ekretaris (urusan Teknologi "imia &ndustri yang

telah memberikan bantuan selama masa pelaksanaan tugas akhir ini.

• #emua osen (urusan Teknologi "imia &ndustri yang tanpa mereka Penulis tidak 

akan menjadi seperti saat ini.

• #elaku pembimbing penelitian yang telah banyak memberikan arahan serta

 bimbingan kepada Penulis selama penelitian.

• Partner terbaik dalam pelaksanaan dan penyusunan penelitian.

• ekan-rekan kuliah yang telah menjadi teman yang baik selama ini.

• Teman-teman T"&, #TM& angkatan/001, /002, /030 dan /033.

• an seluruh pihak yang se*ara langsung ataupun tidak langsung telah

memberikan masukan serta bantuan dalam penyusunan laporan penelitian ini.Penulis menyadari bah$a laporan ini masih belum sempurna, kritik dan

saran yang membangun selalu Penulis harapkan agar lebih baik lagi kedepannya.

#emoga tulisan ini berman4aat untuk kita semua.

3

Page 2: FIX-Penlit.docx

7/25/2019 FIX-Penlit.docx

http://slidepdf.com/reader/full/fix-penlitdocx 2/122

(akarta, (uli /035

Penulis

/

Page 3: FIX-Penlit.docx

7/25/2019 FIX-Penlit.docx

http://slidepdf.com/reader/full/fix-penlitdocx 3/122

DAFTAR ISI

)6T) T)!EL.............................................................................................................7

)6T) )M!).......................................................................................................7i

)!#T)".......................................................................................................................8

!)! & PEN)9:L:)N................................................................................................3

3.3 Latar !elakang................................................................................................3

3./ Perumusan Masalah........................................................................................5

3.5 !atasan Masalah.............................................................................................;

3.; Tujuan Penelitian............................................................................................;

3.< Man4aat Penelitian..........................................................................................;

3.= #istematika Penulisan.....................................................................................<

!)! && T&N():)N P:#T)")......................................................................................1

/.3 "elapa #a$it...................................................................................................2

/./ Tandan "osong "elapa #a$it >T""#?.........................................................30

/.5 "omposisi :tama Tandan "osong kelapa #a$it..........................................3/

/.5.3 #elulosa.........................................................................................................3/

/.5./ 9emiselulosa................................................................................................35/.5.5 Lignin...........................................................................................................3<

/.; En@im-en@im Pendegradasi Lignoselulosa...................................................31

/.< Tahap eaksi Pembuatan Etanol.................................................................../0

/.<.3 Proses Perlakuan )$al > Pretreatment ?........................................................./0

/.<./ #akari4ikasi...................................................................................................//

/.<.5 6ermentasi..................................................................................................../;

/.= #i4at 6isik dan "imia eagen dan Produk....................................................50

/.=.3 #i4at 6isik dan "imia dari eagen................................................................50

5. Natrium 9idroksida......................................................................................53

/.=./ #i4at 6isik dan "imia dari Produk................................................................55

/.1 lukosa.........................................................................................................5;

5

Page 4: FIX-Penlit.docx

7/25/2019 FIX-Penlit.docx

http://slidepdf.com/reader/full/fix-penlitdocx 4/122

/.2 !ioetanol.......................................................................................................5<

/.A Man4aat !ioetanol........................................................................................5=

!)! &&& METBBLB& PENEL&T&)N......................................................................52

5.3 Caktu dan Tempat Penelitian.......................................................................52

5./ )lat dan !ahan yang igunakan..................................................................52

5./.3 )lat...............................................................................................................52

5././ !ahan............................................................................................................5A

5.5 'ariabel.........................................................................................................5A

5.5.3 'ariabel Tetap...............................................................................................5A

5.5./ 'ariabel !ebas..............................................................................................;05.; Metodologi Penelitian...................................................................................;0

5.< Prosedur Penelitian.......................................................................................;3

5.= Metode )nalisa.............................................................................................;1

5.=.3 )nalisa #omogyi-Nelson..............................................................................;1

5.=./ )nalisa 9PLD...............................................................................................;A

5.1 Pengoperasian )lat )nalisa..........................................................................<0

!)! &' 9)#&L )N PEM!)9)#)N.......................................................................<<

;.3. 9asil Per*obaan............................................................................................<<

;.3.3. Proses #akari4ikasi.................................................................................<<

;.3./. Proses 6ermentasi..................................................................................1/

!)! ' PEN:T:P.......................................................................................................A=

<.3. "esimpulan...................................................................................................A=

<./. #aran.............................................................................................................A=

)6T) P:#T)").....................................................................................................A1

L)MP&)N.................................................................................................................300

;

Page 5: FIX-Penlit.docx

7/25/2019 FIX-Penlit.docx

http://slidepdf.com/reader/full/fix-penlitdocx 5/122

DAFTAR TAB

Tabel /. 3 Produkti4itas kelapa sa$it di &ndonesia pada tahun /002 /03/FFFFA

Tabel /. / #i4at 6isik dan Mor4ologi #erat T""#.......................................................33

Tabel /. 5 "omponen :tama Tandan "osong "elapa #a$it >T""#?........................3/

YTabel ;. 3 Perbandingan konsentrasi glukosa yang terbentuk pada proses

sakari4ikasi dengan 7ariasi suhu ;00D dan <00D

FFFFFFFFFFFFFFFFFF.=5

Tabel ;. / Perbandingan konsentrasi glukosa yang terbentuk pada proses sakari4ikasi

dengan 7ariasi konsentrai en@im 1 mlG/00 ml dan 30 mlG/00 mlF..FFFFFF1/

Tabel ;. 5 Perbandingan konsentrasi glukosa pada $aktu tertentu pada proses

4ermentasi....................................................................................................................25

Tabel ;. ; "onsentrasi etanol yang terbentuk dengan )nalisa 9PLD.........................A5

Tabel ;. < "adar etanol yang terbentuk dengan )nalisa ensitometer.......................A;

<

Page 6: FIX-Penlit.docx

7/25/2019 FIX-Penlit.docx

http://slidepdf.com/reader/full/fix-penlitdocx 6/122

DAFTAR GA

ambar /. 3 "elapa #a$it.............................................................................................2

ambar /. / Tandan "osong "elapa #a$it.................................................................30

ambar /. 5 #truktur selulosa >(anes, 3A=A?...............................................................35

ambar /. ; #truktur 9emiselulosa............................................................................3;

ambar /. < #atuan penyusun lignin >#te44en, /005?..................................................3<

ambar /. = #truktur Lignin.......................................................................................31

ambar /. 1 Mekanisme hidrolisis selulosa................................................................3A

ambar /. 2 Peme*ahan lignin pada proses pretreatment .........................................../3

ambar /. A Tahapan reaksi glikolisis >Embden-Meyer 9o44-Pathy$ay? >Madigan.

Mi*hael T. /005?........................................................................................................../2

ambar /. 30 Saccharomyces cerevisiae..................................................................../A

ambar /. 33 #truktur lukosa...................................................................................5;

ambar /. 3/ #truktur Etanol......................................................................................5<

Yambar 5. 3 Metodologi penelitian pembuatan etanol dari tandan kosong

sa$itF...;0

Yambar ;. 3 9ubungan antara konsentrasi gula reduksi terhadap $aktu hidrolisa

untuk substrat T""# 30H dengan suhu proses sakari4ikasi ;00DFFFFFFF..<<

ambar ;. / 9ubungan antara konsentrasi gula reduksi terhadap $aktu hidrolisa

untuk substrat T""# 3<H dengan suhu proses sakari4ikasi ;00D..............................<=

ambar ;. 5 9ubungan antara konsentrasi gula reduksi terhadap $aktu hidrolisa

untuk substrat T""# /0H dengan suhu proses sakari4ikasi ;00D..............................<=

ambar ;. ; 9ubungan antara konsentrasi gula reduksi terhadap $aktu hidrolisa

dengan 7ariasi konsentrasi substrat pada suhu sakari4ikasi ;00D................................<2

ambar ;. < 9ubungan antara konsentrasi gula reduksi terhadap $aktu hidrolisa

untuk substrat T""# 30H dengan suhu proses sakari4ikasi <00D..............................<A

ambar ;. = 9ubungan antara konsentrasi gula reduksi terhadap $aktu hidrolisa

untuk substrat T""# 3<H dengan suhu proses sakari4ikasi <00D..............................=0

=

Page 7: FIX-Penlit.docx

7/25/2019 FIX-Penlit.docx

http://slidepdf.com/reader/full/fix-penlitdocx 7/122

ambar ;. 1 9ubungan antara konsentrasi gula reduksi terhadap $aktu hidrolisa

untuk substrat T""# /0H dengan suhu proses sakari4ikasi <00D..............................=0

ambar ;. 2 9ubungan antara konsentrasi gula reduksi terhadap $aktu hidrolisa

dengan 7ariasi konsentrasi substrat pada suhu sakari4ikasi <00D................................=/

ambar ;. A 9ubungan antara konsentrasi gula reduksi terhadap $aktu hidrolisa

untuk substrat T""# 30H dengan konsentrasi en@im 1 mlG/00 ml............................=;

ambar ;. 30 9ubungan antara konsentrasi gula reduksi terhadap $aktu hidrolisa

untuk substrat T""# 3<H dengan konsentrasi en@im 1 mlG/00 ml............................=<

ambar ;. 33 9ubungan antara konsentrasi gula reduksi terhadap $aktu hidrolisa

untuk substrat T""# /0H dengan konsentrasi en@im 1 mlG/00 ml............................=<ambar ;. 3/ 9ubungan antara konsentrasi gula reduksi terhadap $aktu hidrolisa

dengan 7ariasi konsentrasi substrat pada konsentrasi en@im 1mlG/00ml....................=1

ambar ;. 35 9ubungan antara konsentrasi gula reduksi terhadap $aktu hidrolisa

untuk substrat T""# 30H dengan konsentrasi en@im 30 mlG/00 ml..........................=2

ambar ;. 3; 9ubungan antara konsentrasi gula reduksi terhadap $aktu hidrolisa

untuk substrat T""# 3<H dengan konsentrasi en@im 30 mlG/00 ml..........................=2

ambar ;. 3< 9ubungan antara konsentrasi gula reduksi terhadap $aktu hidrolisa

untuk substrat T""# /0H dengan konsentrasi en@im 30 mlG/00 ml..........................=A

ambar ;. 3= 9ubungan antara konsentrasi gula reduksi terhadap $aktu hidrolisa

dengan 7ariasi konsentrasi substrat pada konsentrasi en@im 30mlG/00ml..................10

ambar ;. 31 9ubungan antara konsentrasi gula reduksi terhadap $aktu 4ermentasi

untuk substrat T""# 30H, kelompok ).....................................................................15

ambar ;. 32 9ubungan antara konsentrasi gula reduksi terhadap $aktu 4ermentasi

untuk substrat T""# 3<H, kelompok ).....................................................................1;

ambar ;. 3A 9ubungan antara konsentrasi gula reduksi terhadap $aktu 4ermentasi

untuk substrat T""# /0H, kelompok ).....................................................................1;

ambar ;. /0 9ubungan antara konsentrasi gula reduksi terhadap $aktu 4ermentasi,

kelompok ).................................................................................................................1=

1

Page 8: FIX-Penlit.docx

7/25/2019 FIX-Penlit.docx

http://slidepdf.com/reader/full/fix-penlitdocx 8/122

ambar ;. /3 9ubungan antara konsentrasi gula reduksi terhadap $aktu 4ermentasi

untuk substrat T""# 30H, kelompok !.....................................................................11

ambar ;. // 9ubungan antara konsentrasi gula reduksi terhadap $aktu 4ermentasi

untuk substrat T""# 3<H, kelompok !.....................................................................11

ambar ;. /5 9ubungan antara konsentrasi gula reduksi terhadap $aktu 4ermentasi

untuk substrat T""# /0H, kelompok !.....................................................................12

ambar ;. /; 9ubungan antara konsentrasi gula reduksi terhadap $aktu 4ermentasi,

kelompok !.................................................................................................................1A

ambar ;. /< 9ubungan antara konsentrasi gula reduksi terhadap $aktu 4ermentasi

untuk substrat T""# 30H, kelompok D.....................................................................20ambar ;. /= 9ubungan antara konsentrasi gula reduksi terhadap $aktu 4ermentasi

untuk substrat T""# /0H, kelompok D.....................................................................23

ambar ;. /1 9ubungan antara konsentrasi gula reduksi terhadap $aktu 4ermentasi,

kelompok D.................................................................................................................2/

ambar ;. /2 Proses penyaringan untuk kalibrasi Sacharomyces cerevisiae.............2;

ambar ;. /A !erat Saccharomyces cerevisiae untuk konsentrasi substrat 30H pada

7ariasi suhu sakari4ikasi..............................................................................................2<

ambar ;. 50 !erat Saccharomyces cerevisiae untuk konsentrasi substrat 30H pada

7ariasi suhu sakari4ikasi..............................................................................................2=

ambar ;. 53 !erat Saccharomyces cerevisiae untuk konsentrasi substrat /0H pada

7ariasi suhu sakari4ikasi..............................................................................................2=

ambar ;. 5/!erat Saccharomyces cerevisiae untuk konsentrasi substrat 30H pada

7ariasi konsentrasi en@im............................................................................................22

ambar ;. 55 !erat Saccharomyces cerevisiae untuk konsentrasi substrat 3<H pada

7ariasi konsentrasi en@im............................................................................................22

ambar ;. 5; !erat Saccharomyces cerevisiae untuk konsentrasi substrat /0H pada

7ariasi konsentrasi en@im............................................................................................2A

ambar ;. 5< "onsentrasi glukosa pada )nalisa 9PLD.............................................A0

ambar ;. 5= "onsentrasi 8ilosa pada )nalisa 9PLD................................................A3

2

Page 9: FIX-Penlit.docx

7/25/2019 FIX-Penlit.docx

http://slidepdf.com/reader/full/fix-penlitdocx 9/122

ambar ;. 51 "onsentrasi etanol yang terbentuk pada proses 4ermentasi dengan

)nalisa 9PLD..............................................................................................................A/

ambar ;. 52 #ampel untuk analisa alkohol dengan ensitometer............................A;

A

Page 10: FIX-Penlit.docx

7/25/2019 FIX-Penlit.docx

http://slidepdf.com/reader/full/fix-penlitdocx 10/122

ABSTRAK 

Minyak bumi merupakan sumber energi yang tidak dapat diperbaharui, *epat ataulambat *adangan minyak bumi akan habis. Bleh karena itu penemuan sumber 

energi dari bahan yang dapat diperbarui sangat dibutuhkan untuk memenuhi

kebutuhan energi dunia yang semakin lama semakin meningkat. #alah satunya

adalah penggunaan ethanol sebagai *ampuran bahan bakar kendaraan. !ahan baku

yang digunakan untuk memproduksi ethanol adalah Tandan Kosong Kelapa Sawit ,

yang merupakan salah satu limbah dari  Kelapa Sawit . "omponen terbesar adalah

selulosa >5< - <0 H?, hemiselulosa >/0 - 5< H? dan lignin >30 - /< H?. #elulosa dan

hemiselulosa melalui degradasi en@imatik menjadi glukosa dan 8ilosa oleh en@im

I-selulase dan β-glukosidase. #elanjutnya glukosa dan 8ilosa di4ermentasi menjadi

etanol dengan bantuan yeast Saccharomyces cerevisiae. Metode penelitian yang

digunakan terdiri dari 5 tahap, yaitu tahap hidrolisis Tandan Kosong Kelapa Sawit 

yang telah melalui proses pretreatment, tahap 4ermentasi hidrolisat Tandan Kosong 

 Kelapa Sawit  menjadi etanol oleh Saccharomyces cerevisiae dan tahap destilasi dari

hasil 4ermentasi. En@im yang digunakan adalah I-selulase dan β-glukosidase

dengan 7ariasi konsentrasi 1 mlG/00 ml dan 30 mlG/00 ml. #akari4ikasi dilakukan

 pada dua suhu, yaitu ;0oD dan <0oD. 6ermentasi glukosa dan 8ilosa hasil hidrolisat

tandan kosong kelapa sawit   menjadi etanol menggunakan Saccharomyces

cerevisiae  pada suhu 5/oD. ari hasil penelitian diketahui bah$a kondisi suhu

operasi pada sakari4ikasi yang baik adalah suhu <0 oD dengan konsentrasi en@im 30

mlG/00 ml, sehingga menghasilkan etanol sebesar 1,<2 H untuk sampel dengan

konsentrasi substrat /0 H.

30

Page 11: FIX-Penlit.docx

7/25/2019 FIX-Penlit.docx

http://slidepdf.com/reader/full/fix-penlitdocx 11/122

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Laju konsumsi bahan bakar minyak >!!M? nasional mengalami peningkatan

yang *ukup tinggi yaitu sekitar =-1H selama tahun /000 /00A dibandingkan dengan

laju konsumsi !!M dunia yang hanya sekitar /H per tahun >#umiarso, /033?.

Melonjaknya konsumsi !!M ini menimbulkan permasalahan baru yaitu krisis !!M di

&ndonesia yang sudah men*apai tingkat yang memprihatinkan karena menipisnya

*adangan minyak bumi yang ada.

!erdasarkan data dari E#M Tahun /033, &ndonesia memproduksi minyak 

 bumi sebesar 5;0 juta barel, mengekspor minyak mentah sebesar 350 juta barel,

mengimpor minyak mentah sebesar 305 juta barel dan !!M sebesar 3/; juta barel

 pada tahun /030 dan mengkonsumsi ;/5 juta barel. Terdapat de4isit sebesar A1 juta

 barel per tahun. Dadangan minyak hanya 5,1 miliar barel atau 0,5H *adangan minyak 

dunia. &mpor dilakukan untuk men*ukupi kebutuhan bahan bakar minyak dalam negeridi sektor transportasi dan energi.

"etergantungan akan bahan bakar 4osil ini dapat merugikan, karena selain

 potensinya yang akan habis dan bersi4at tidak terbarukan >non renewable? juga dapat

menyebabkan pen*emaran udara yang *ukup tinggi. Bleh karena itu, perlu di*ari

sumber-sumber bahan bakar alternati4 yang bersi4at terbarukan >renewable? dan ramah

lingkungan. #alah satu bahan bakar alternati4 tersebut adalah bioetanol >&ra$ati, /00=?.

#ejalan dengan hal itu, Pemerintah mengeluarkan Perpres No. < Tahun /00=

tentang "ebijakan Energi Nasional, dimana peman4aatan !!N >biofuel ? ditargetkan /H

 pada tahun /030 dan <H pada /0/<. Produksi dan penggunaan !!M alternati4 ini harus

segera direalisasikan untuk menutupi kekurangan kebutuhan !!M di &ndonesia.

3

Page 12: FIX-Penlit.docx

7/25/2019 FIX-Penlit.docx

http://slidepdf.com/reader/full/fix-penlitdocx 12/122

Etanol dapat diproduksi dari sumber daya yang dapat diperbaharui seperti

 biomasa yang dikategorikan ke dalam bahan-bahan berbasis gula >gula bit, gula tebu

dan sorgum manis?, pati >biji-bijian yaitu jagung, gandum dan umbi-umbian seperti

kentang, singkong, ubi jalar? dan lignoselulosa >kayu, jerami, bagas, dan sebagainya?

>!ru*e dan Pal4reyman, 3AA2?.

Produksi etanol dengan bahan baku gula atau pati akan berakibat negati4 

karena dapat mengganggu ketahanan pangan. Bleh karena itu, pengembangan teknologi

 pembuatan etanol di4okuskan dengan menggunakan biomasa lignoselulosa.

"euntungan lain penggunaan limbah lignoselulosa adalah keberadaannya yang

melimpah dan tidak menghasilkan emisi gas rumah ka*a seperti halnya bahan bakar 

minyak bumi dan energi berkelanjutan >bahan bakar bio yang diperoleh dari biomassa?

>"umar dkk., /00AJ )khtar dkk., /030?.

&ndonesia merupakan produsen minyak kelapa sa$it terbesar di dunia dimana

 peningkatan produksi pabrik kelapa sa$it memiliki konsekuensi berupa peningkatan

limbah padat kelapa sa$it yang dihasilkan. Pada tahun /002 luas areal kelapa sa$it di

&ndonesia sebesar =,12 juta hektar dengan produksi DPB men*apai 31,51 juta ton dan

menghasilkan limbah padat berupa tandan kosong kelapa sa$it men*apai /0 juta ton

>irjen Perkebunan?.

Tandan kosong kelapa sa$it merupakan salah satu biomasa lignoselulosa

yang belum terman4aatkan dengan optimal di &ndonesia. Pada saat ini peman4aatan

tandan kosong kelapa sa$it hanya digunakan sebagai bahan bakar boiler di pabrik 

kelapa sa$it >P"#?, pengeras jalan di P"# serta pembuatan kompos >Thambirajah, (.(.

et. al ., 3AA<? dan pembuatan pulp >odrigue@, ). et. al ., /002?.

!iomasa lignoselulosa merupakan limbah yang mengandung banyak bahan

selulosa yang bisa didegradasi oleh en@im selulase. !ahan lignoselulosa merupakan

komponen organik berlimpah di alam, yang terdiri dari tiga polimer yaitu selulosa,

/

Page 13: FIX-Penlit.docx

7/25/2019 FIX-Penlit.docx

http://slidepdf.com/reader/full/fix-penlitdocx 13/122

hemiselulosa dan lignin. "omponen terbesar adalah selulosa >5<-<0H?, hemiselulosa

>/0-5<H? dan lignin >30-/<H? >#aha, /00;?.

Tandan kosong kelapa sa$it mempunyai potensi untuk menghasilkan sumber 

glukosa melalui proses hidrolisis dengan asam atau en@im. Larutan gula yang

dihasilkan selanjutnya dapat dikon7ersi menjadi berbagai produk seperti alkohol,

aseton-butanol atau biopolimer yang memiliki nilai ekonomis lebih tinggi.

Peman4aatan limbah tandan kosong kelapa sa$it menjadi alkohol perlu

melalui tiga tahapan yaitu  pretreatment , sakari4ikasi dan 4ermentasi.  Delignifikasi

 pretreatment  merupakan proses untuk mengurangi kandungan lignin yang terdapat

dalam substrat. Material dengan kandungan lignin yang sudah berkurang selanjutnya

akan diproses sakari4ikasi dengan bantuan en@im >I-selulase dan K-glukosidase? untuk 

mengkon7ersi selulosa menjadi glukosa. lukosa yang dihasilkan selanjutnya

di4ermentasi oleh yeast Saccharomyces cereviceae sehingga diperoleh alkohol dalam

 bentuk etanol.

1.2 Perumusan asala!

)dapun rumusan masalah dalam penelitian ini adalah +

3. !agaimanakah suhu operasi optimum pada proses sakari4ikasi selulosa

menjadi glukosa dengan bantuan en@imatik

/. !agaimanakah pengaruh konsentrasi en@im terhadap produk etanol yang

dihasilkan

5

Page 14: FIX-Penlit.docx

7/25/2019 FIX-Penlit.docx

http://slidepdf.com/reader/full/fix-penlitdocx 14/122

1." Batasan asala!

!atasan masalah dalam penelitian ini adalah +

3 !ahan baku berupa tandan kosong kelapa sa$it yang telah mendapat

 perlakuan a$al > pretreatment ? se*ara alkali dengan NaB9 30H yang

diperoleh dari "&M&)-L&P& #erpong

/ 'ariasi konsentrasi substrat T""# yaitu 30H, 3<H dan /0H >bG7?

5 #akari4ikasi se*ara en@imatik >I-selulase dan K-glukosidase? dengan

7ariasi konsentrasi en@im 1 mlG/00 ml dan 30 mlG/00 ml

; 'ariasi suhu proses sakari4ikasi, yaitu ;00D dan <00D

< #uhu 4ermentasi 5/0D

= 6ermentasi menggunakan yeast Saccharomyces cerevisiae

1.# Tu$uan Penel%t%an

Tujuan dari penelitian ini adalah +

3 Mengetahui suhu optimum pada proses sakari4ikasi selulosa menjadi

glukosa dengan bantuan en@imatik / Mengetahui kadar etanol yang dihasilkan dari proses 4ermentasi dengan

 bantuan yeast Saccharomyces cerevisiae 

1.& an'aat Penel%t%an

)dapun man4aat dari penelitian ini adalah +

3 Mengoptimalkan peman4aatan limbah padat tandan kosong kelapa sa$it

menjadi produk yang lebih bernilai, salah satunya bioetanol/ Terlaksananya teknologi pembuatan etanol berbahan baku selulosa dalam

mendukung kebijakan pemerintah yang menargetkan akan mensubstitusi

<H bahan bakar minyak pada tahun /0/<

;

Page 15: FIX-Penlit.docx

7/25/2019 FIX-Penlit.docx

http://slidepdf.com/reader/full/fix-penlitdocx 15/122

1.( S%stemat%ka Penul%san

!agian ini merupakan gambaran se*ara keseluruhan. idalamnya terdapat

lima bab yang masing-masing berkaitan erat. )dapun susunan ke lima bab tersebut

sebagai berikut J

BAB I Pendahuluan

!ab ini terdiri dari latar belakang, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan

 penelitian, man4aat penelitian dan sistematika penulisan.

BAB II Tinjauan Pustaka

!ab ini terdiri dari dasar teori kelapa sa$it, tandan kosong kelapa sa$it, komposisi

tandan kosong kelapa sa$it, proses pengolahan tandan kosong kelapa sa$it

menjadi bioetanol, si4at 4isik dan kimia reagen, man4aat bioetanol serta segala

hal yang berhubungan dengan proses pengolahan limbah lignoselulosa

menjadi etanol.

BAB III Metodologi Penelitian

!ab ini berisi uraian tentang materi penelitian, yaitu menyangkut persiapan penelitian,

 bahan dan alat yang digunakan, prosedur pelaksanaan penelitian, 7ariabel,

metode dan tahapan penelitian serta prosedur pengoperasian alat.

BAB IV Hasil dan Pembahasan

!ab ini berisi dua bagian. !agian pertama memuat data hasil pengujian, analisis dengandata yang sudah diolah menjadi gra4ik. !agian kedua memuat pembahasan

yaitu interpretasi atau pena4siran terhadap hasil pengujian atau analisis data.

BAB V Kesimpulan dan a!an

<

Page 16: FIX-Penlit.docx

7/25/2019 FIX-Penlit.docx

http://slidepdf.com/reader/full/fix-penlitdocx 16/122

"esimpulan memuat pernyataan singkat dari hasil penelitian dan pembahasan untuk 

membuktikan hipotesis atau menja$ab permasalahan. #aran dibuat

 berdasarkan pengalaman dan pertimbangan penulis, ditujukan pada para

 peneliti dalam bidang sejenis yang ingin melanjutkan, mengembangkan, atau

menerapkan penelitian yang sudah dihasilkan.

=

Page 17: FIX-Penlit.docx

7/25/2019 FIX-Penlit.docx

http://slidepdf.com/reader/full/fix-penlitdocx 17/122

BAB II

TIN)AUAN PUSTAKA

"elapa sa$it adalah tanaman penghasil minyak sa$it dan inti sa$it yang

merupakan salah satu primadona tanaman perkebunan yang menjadi sumber penghasil

de7isa non migas bagi &ndonesia. Minyak kelapa sa$it atau rude Palm !il >DPB? saat

ini adalah sumber minyak nabati terbesar di dunia.

Menurut laporan oil $orld pada tahun /033, minyak kelapa sa$it memberikan

andil sekitar /1H atau ;= juta ton terhadap total minyak nabati di dunia. Produksi

minyak nabati berikutnya diikuti oleh soybean, rapeseed dan sun4lo$er. #ementara itu,

&ndonesia merupakan negara penghasil minyak kelapa sa$it terbesar di dunia. Pabrik 

kelapa sa$it >P"#? yang berjumlah lebih dari =;0 di seluruh &ndonesia memproduksi

DPB sekitar /5 juta ton atau ;=H dari total produksi DPB di dunia >Bil $orld, /033?.

"elapa sa$it merupakan salah satu komoditi andalan &ndonesia yang

 perkembangannya demikian pesat. #elain produksi minyak kelapa sa$it yang tinggi,

 produk samping atau limbah pabrik kelapa sa$it juga tinggi. #e*ara umum, limbah dari

 pabrik kelapa sa$it terdiri atas tiga ma*am yaitu limbah *air, padat dan gas.

Limbah *air pabrik kelapa sa$it berasal dari unit proses pengukusan

>sterilisasi?, proses klari4ikasi dan buangan dari hidrosiklon. Limbah *air industri

kelapa sa$it umumnya mengandung bahan organik yang tinggi sehingga potensial

men*emari air tanah dan badan air. #edangkan limbah padat pabrik kelapa sa$it

dikelompokan menjadi dua yaitu limbah yang berasal dari proses pengolahan dan yang

 berasal dari basis pengolahan limbah *air. Limbah padat yang berasal dari proses

 pengolahan berupa Tandan "osong "elapa #a$it >T""#?, *angkang atau tempurung,

serabut atau serat, sludge atau lumpur, dan bungkil. T""# dan lumpur yang tidak 

tertangani menyebabkan bau busuk, tempat bersarangnya serangga lalat dan potensial

menghasilkan air lindi >leachate?. Limbah padat yang berasal dari pengolahan limbah

1

Page 18: FIX-Penlit.docx

7/25/2019 FIX-Penlit.docx

http://slidepdf.com/reader/full/fix-penlitdocx 18/122

*air berupa lumpur akti4 yang terba$a oleh hasil pengolahan air limbah >Cahyono,

/00A?. Limbah gas dari pabrik kelapa sa$it berupa polutan ke udara bebas >khusus

untuk P"# yang menggunakan incenerator ?.

2.1 Kela*a Sa+%t

"elapa sa$it >Elaeis guineensis (a*.? merupakan tanaman perkebunan dari

4amily palmae yang memiliki taksonomi sebagai berikut +

i7isi + Tra*heophyta

"elas + )ngiospermae

#ubkelas + Mono*otyledone

Brdo + Do*oideae

enus +  "laeis

#pesies +  "laeis guineensis #$%

 

>3? >/?

Gamba! "# $ Kelapa a%it

"eterangan + 3. Pohon kelapa sa$it >se*ara keseluruhan?

/. !uah kelapa sa$it

2

Page 19: FIX-Penlit.docx

7/25/2019 FIX-Penlit.docx

http://slidepdf.com/reader/full/fix-penlitdocx 19/122

"elapa sa$it merupakan tumbuhan industri penting penghasil minyak masak,

minyak industri, maupun bahan bakar >biodiesel ? dan berbagai jenis turunannya seperti

margarin, lilin, sabun, industri kosmetika, industri baja, ka$at dan industri 4armasi . #isa

 pengolahannya dapat diman4aatkan menjadi alkohol dalam bentuk etanol, kompos dan

*ampuran pakan ternak.

Tanaman kelapa sa$it mulai dipanen pada umur /,< - ; tahun dan rata-rata

menghasilkan buah /0 - // tandan per tahun. Pada tahun-tahun pertama tanaman

 berbuah sekitar 5 - = kg, tetapi semakin tua beratnya bertambah yaitu sekitar /< - 5< kg

 per tandan. (umlah buah per tandan pada tanaman yang *ukup tua men*apai 3.=00 buah

>6au@i et al., /00/?.

Tabel "# $ P!odukti&itas kelapa sa%it di Indonesia pada tahun "''( ) "'$"

Tahun "gG9a

/002 5.;/;

/00A 5.;21

/030 5.<A<

/033 5.</=

/03/ 5.<13#umber + irektorat (enderal Perkebunan

&ndonesia merupakan produsen minyak kelapa sa$it terbesar di dunia dimana

 pada tahun /002, luas areal tanaman kelapa sa$it &ndonesia yang telah menghasilkan

adalah sekitar =,= juta 9a dengan total produksi sekitar 31,= juta ton DPB, terdiri dari

Perkebunan akyat seluas /,= juta 9a dengan produksi <.2A<.000 ton DPB,

Perkebunan !esar Nasional seluas =21 ribu 9a dengan produksi /.535.000 ton DPB,

dan Perkebunan !esar #$asta seluas 5,; juta 9a dengan produksi A./<;.000 ton DPB.

>itjenbun, /00A?.

Perkembangan industri kelapa sa$it di &ndonesia yang begitu pesat

menyebabkan peningkatan limbah padat yang melimpah, yaitu berupa tandan kosong

A

Page 20: FIX-Penlit.docx

7/25/2019 FIX-Penlit.docx

http://slidepdf.com/reader/full/fix-penlitdocx 20/122

kelapa sa$it. iperkirakan jumlah limbah tandan kosong kelapa sa$it dari pabrik 

kelapa sa$it di &ndonesia sampai saat ini men*apai /0 juta ton.

Menurut arnoko >3AA/?, dari satu ton tandan buah segar >T!#? yang diolah

akan dihasilkan minyak sa$it kasar >DPB? sebanyak 0,/3 ton >/3H? serta minyak inti

sa$it >P"B? sebanyak 0,0<ton ><H? dan sisanya merupakan limbah dalam bentuk 

tandan buah kosong, serat dan *angkang biji yang jumlahnya masing-masing sekitar 

/5H, 35,<Hdan <,<H dari tandan buah segar. Bleh karena itu perlu diupayakan

 peman4aatan limbah tandan kosong sa$it ini menjadi produk yang lebih berguna.

2.2 Tan,an K-s-ng Kela*a Sa+%t TKKS/

Tandan kosong kelapa sa$it adalah salah satu produk samping pabrik kelapa

sa$it dan merupakan limbah utama berlignoselulosa yang belum terman4aatkan se*ara

optimal. engan jumlah tandan kosong kelapa sa$it yang berlimpah yakni men*apai

/0 juta ton, limbah ini sangat potensial untuk dikembangkan menjadi produk yang lebih

 berguna dan memiliki nilai ekonomi lebih tinggi.

Gamba! "# " Tandan Kosong Kelapa a%it

Tandan kosong kelapa sa$it mempunyai tiga komponen utama yaitu selulosa,

hemiselulosa dan lignin dimana kandungan selulosa pada limbah ini *ukup besar dan

memiliki potensi untuk diman4aatkan sebagai sumber glukosa melalui hidrolisis asam

atau en@im. Larutan gula yang dihasilkan selanjutnya dapat dikon7ersi menjadi

30

Page 21: FIX-Penlit.docx

7/25/2019 FIX-Penlit.docx

http://slidepdf.com/reader/full/fix-penlitdocx 21/122

 berbagai produk seperti asam-asam organik, pelarut aseton, butanol, etanol, protein sel

tunggal, @atantibiotika, 8anthan dan bahan kimia lainnya.

 !anyak hal yang menjadi pendorong didalam peman4aatan tandan kosong

kelapa sa$it. #elain 4aktor intrinsik >kandungan selulosa tinggi dan potensi

ketersediaan, seperti yang sudah dijabarkan?, peman4aatan T""# juga didorong 4aktor 

ektrinsik yaitu isu lingkungan dan energi. &su-isu tersebut menyebabkan teknologi

ramah lingkungan berkembang, seperti peman4aatan limbah untuk menghasilkan

 produk pengganti produk petrokimia. Bleh karena itu, peman4aaatan tandan kosong

kelapa sa$it menjadi produk yang bernilai jual harus dikembangkan. Peman4aatan

limbah tandan kosong kelapa sa$it menjadi produk yang bernilai dan tepat guna di

&ndonesia salah satunya yaitu menjadi bioetanol.

)dapun karakteristik 4isik maupun kimia yang dimiliki tandan kosong kelapa

sa$it dapat dilihat pada Tabel /./ dan Tabel /.5 berikut +

Tabel "# " i&at *isik dan Mo!&ologi e!at TKK

 No. Parameter T""# bagian

 pangkal

T""# bagian

ujung

3 Panjang serat, mm 3,/0 0.1=

/ iameter serat, m >? 3<,03 3;,5;

5 iameter Lumen, m >l? 2,0; =,AA

; Tebal dinding, m >C? 5,;A 5,=2

< !ilangan unkel >/CGl? 0,21 3,0<

= "elangsingan >LG? 1A,A< <5,00

1 "elemasan >lG? 0,<; 0,;A

2 "adar serat >H? 1/,=1 =/,;1

A !ukan serat >H? /1,55 51,<5

#umber + Nuryanto, Eka., /000

Tabel "# + Komponen ,tama Tandan Kosong Kelapa a%it -TKK.

Komponen / be!at

33

Page 22: FIX-Penlit.docx

7/25/2019 FIX-Penlit.docx

http://slidepdf.com/reader/full/fix-penlitdocx 22/122

#elulosa ;3,5 - ;=,<

9emiselulosa /<,5 - 55,2

Lignin /1,= - 5/,<#umber + #udiyani, Yani., /00A

2." K-m*-s%s% Utama Tan,an K-s-ng kela*a Sa+%t

2.".1 Selul-sa

#elulosa >D=930B<?n  adalah salah satu komponen utama dari lignoselulosa

yang terdiri dari unit monomer -glukosa yang terikat pada ikatan 3,;-glikosidik 

dengan berat molekul sangat besar. :nit ulangan dari polimer selulosa terikat melalui

ikatan glikosida yang mengakibatkan struktur selulosa linier. "eteraturan struktur 

tersebut juga menimbulkan ikatan hidrogen se*ara intra dan intermolekul.

#elulosa memiliki kekuatan tarik yang tinggi dan tidak larut dalam

kebanyakan pelarut. 9al ini berkaitan dengan struktur serat dan kuatnya ikatan

hidrogen. Panjang molekul selulosa ditentukan oleh jumlah unit glu*an di dalam

 polimer, disebut dengan derajat polimerisasi. erajat polimerisasi selulosa tergantung

 pada jenis tanaman dan umumnya dalam kisaran /000 /1000 unit glu*an.

Menurut (udoamidjojo et al. >3A2A?, se*ara alamiah molekul selulosa tersusun

dari 4ibril yang terdiri dari beberapa molekul selulosa paralel yang dihubungkan dengan

ikatan hidrogen. "umpulan 4ibril disebut mikro4ibril, sedangkan kumpulan mikro4ibril

membentuk makro4ibril. !agian mikro4ibril yang mengandung banyak ikatan hidrogen

 bersi4at sangat kuat, tidak dapat ditembus oleh air dan disebut bagian kristalin. !agian

mikro4ibril yang sedikit atau sama sekali tidak mengandung ikatan hidrogen disebut

 bagian amor4 >Tsao et al., 3A12?.

!erdasarkan kelarutannya, selulosa dapat dibedakan menjadi selulosa I, K dan

O. #elulosa I tidak larut dalam larutan natrium hidroksida pekat, selulosa K larut dalam

3/

Page 23: FIX-Penlit.docx

7/25/2019 FIX-Penlit.docx

http://slidepdf.com/reader/full/fix-penlitdocx 23/122

medium alkali tetapi tahan terhadap larutan netral, sedangkan selulosa O mudah larut

$alaupun dalam larutan netral >6engel dan Cegener, 3A2A?

Gamba! "# + t!uktu! selulosa -0anes1 $232.

2.".2 Hem%selul-sa

9emiselulosa terdiri dari beberapa heteropolimer berupa matriks polisakarida

yang terdapat hampir di semua dinding sel tumbuhan seperti selulosa. (umlah

hemiselulosa biasanya antara 3<H sampai 50H dari bahan kering biomasa

lignoselulosa >Taher@adeh, 3AAA?. 9emiselulosa memiliki struktur yang a*ak, tidak 

 berbentuk dan tidak terlalu kokoh. 9emiselulosa akan mulai mengalami de4ormasi pada

temperature //<0D 5/<0D.

Dasey >3A=0? menyatakan bah$a hemiselulosa bersi4at non-kristalin dan tidak 

 bersi4at serat, mudah mengembang. Bleh karena itu, hemiselulosa sangat berpengaruh

terhadap bentuknya jalinan antara serat pada saat pembentukan lembaran, lebih mudah

larut dalam pelarut alkali dan lebih mudah dihidrolisis dengan asam.

9emiselulosa mirip dengan selulosa yang merupakan polimer gula. Namun,

 berbeda dengan selulosa yang hanya tersusun dari glukosa, hemiselulosa tersusun dari

 berma*am-ma*am jenis gula. Monomer gula penyusun hemiselulosa terdiri dari

monomer gula berkarbon < >D-<? dan = >D-=?, misalnya+ 8ylosa, mannose, glukosa,

galaktosa, arabinosa, dan sejumlah ke*il rhamnosa, asam glukoroat, asam metal

glukoronat, dan asam galaturonat.

ylosa adalah salah satu gula D-< dan merupakan gula terbanyak kedua di di

 bios4er setelah glukosa. "andungan hemiselulosa di dalam biomassa lignoselulosa

35

Page 24: FIX-Penlit.docx

7/25/2019 FIX-Penlit.docx

http://slidepdf.com/reader/full/fix-penlitdocx 24/122

 berkisar antara 33H hinga 51 H >berat kering biomassa?. 9emiselulosa lebih mudah

dihidrolisis daripada selulosa, tetapi gula D-< lebih sulit di4ermentasi menjadi etanol

daripada gula D-=.

Gamba! "# 4 t!uktu! Hemiselulosa

Perbedaan hemiselulosa dengan selulosa yaitu hemiselulosa mudah larut

dalam alkali tapi sukar larut dalam asam, sedangkan selulosa adalah sebaliknya.

9emiselulosa juga bukan merupakan serat-serat panjang seperti selulosa. 9asil

hidrolisis selulosa akan menghasilkan -glukosa, sedangkan hasil hidrolisis

hemiselulosa akan menghasilkan -8ilosa dan monosakarida lainnya >Cinarno, 3A2;?.

2."." L%gn%n

umus empiris dari lignin adalah DA930B/>BD95?n, dimana n adalah rasio

D95 dari grup DA. engan kata lain struktur kimia dari lignin dapat berubah se*ara

dramastis yang membuat sulit untuk mende4inisikannya. !erbeda dengan selulosa yang

terbentuk dari gugus karbohidrat, struktur kimia lignin sangat kompleks dan tidak 

 berpola sama. ugus aromatik  ditemukan pada lignin, yang saling dihubungkan dengan

3;

Page 25: FIX-Penlit.docx

7/25/2019 FIX-Penlit.docx

http://slidepdf.com/reader/full/fix-penlitdocx 25/122

rantai ali4atik , yang terdiri dari /-5 karbon. Proses  pirolisis  lignin menghasilkan

senya$a kimia aromatis berupa 4enol, terutama kresol.

"eberadaan lignin sangat melimpah di alam yang mana merupakan komponen

 polimer organik kedua terbanyak di bumi setelah selulosa. #truktur dari lignin adalah

kompleks, tidak teratur, a*ak, dan penyusun utamanya dari senya$a aromatik, yang

menambah elastisitas matriks selulosa dan hemiselulosa. #truktur yang kompleks

menyebabkan lignin menjadi komponen linoselulosa yang sulit untuk dipe*ah.

"omponen penyusun dari lignin adalah monolignols *oni4eryl, sinaphyl dan

 p-*oumaryl alkhohol yang saling berikatan membentuk struktur 5 >ouglas, 3AA=?.

Lignin bersi4at hidro4obik, sehingga dinding sel tidak tembus air. #elain itu, lignin

tahan terhadap pertumbuhan mikroorganisme dan dapat menyimpan lebih banyak 

energi matahari daripada selulosa dan hemiselulosa >6reudenberg, 3A==?.

Gamba! "# 5 atuan pen6usun lignin -te&&en1 "''+.

Lignin memiliki bobot molekul yang tinggi dan bersi4at tidak larut dalam

kebanyakan pelarut organik. Lignin yang melindungi selulosa bersi4at tahan terhadap

hidrolisa yang disebabkan oleh adanya ikatan alkil dan ikatan eter. Pada suhu tinggi,

lignin dapat mengalami perubahan struktur dengan membentuk asam 4ormat, metanol,

asam asetat, aseton, 7anilin dan lain-lain, sedangkan bagian lainnya mengalami

kondensasi >(udoamidjojo et al ., 3A2A?.

#truktur kimia asal lignin mengalami perubahan di ba$ah kondisi suhu yang

tinggi dan asam, seperti pada pretreatment  dengan uap panas. eaksi pada temperatur 

3<

Page 26: FIX-Penlit.docx

7/25/2019 FIX-Penlit.docx

http://slidepdf.com/reader/full/fix-penlitdocx 26/122

tinggi diatas /000D, lignin terpe*ah menjadi partikel yang lebih ke*il dan terlepas dari

selulosa >Taher@adeh dan "arimi, /002?.

alam dunia industri seperti proses hidrolisis en@imatik pada lignoselulosa

>Mooney et al ., 3AA2? dan industri pulp, lignin merupakan komponen yang tak 

diinginkan dalam proses dan se*ara umum biasanya dihilangkan dengan pengolahan

se*ara kimia. #elain mengganggu kinerja dari en@im, lignin juga menyebabkan ikatan

 balik pada selulosa yang mengakibatkan meningkatnya jumlah kebutuhan en@im yang

digunakan untuk hidrolisis >Lu et al., /00/?.

Gamba! "# 3 t!uktu! 7ignin

2.# En0%men0%m Pen,egra,as% L%gn-selul-sa

!erikut merupakan en@im-en@im yang dapat digunakan dalam mendegradasi

komponen biomassa lignoselulosa >selulosa, hemiselulosa dan lignin? +

elulase

3=

Page 27: FIX-Penlit.docx

7/25/2019 FIX-Penlit.docx

http://slidepdf.com/reader/full/fix-penlitdocx 27/122

En@im yang dapat menghirolisis ikatan K>3-;? pada selulosa adalah selulase.

#elulase merupakan en@im yang sangat penting penggunaanya dalam mengkon7ersi

selulosa menjadi glukosa. #elulase adalah en@im kompleks yang memotong se*ara

 bertahap rantai selulosa menjadi glukosa.

#elulase merupakan en@im kompleks yang terdiri dari Ekso-3,;-K--

glu*anase, Endo-K-3,;--glu*anase dan K-glukosidase. Ekso-K-3,;--glu*anase atau

selobiohidrolase bekerja dengan *ara melepas unit-unit selobiosa dari ujung rantai

selulosa, akti7itasnya sangat tinggi pada selulosa kristal tetapi sangat rendah pada

selulosa amor4. Endo-K-3,;--glu*anase atau *arbo8ymethyl*ellulase mampu

menghidrolisis selulosa se*ara a*ak pada ikatan internal I-3,;-glikosida untuk 

menghasilkan oligodekstrin dengan panjang rantai yang ber7ariasi >selode8trin,

selobiosa dan glukosa?. En@im ini sangat akti4 memutus ikatan selulosa yang dapat larut

>amor4? seperti karboksil metil selulosa >DMD?. En@im K-glukosidase atau selobiase

dapat menghidrolisis selobiosa dan selo-oligomer pendek lainnya untuk menghasilkan

glukosa.

Mekanisme kerja selulase adalah sebagai berikut +3. Endoglukanase menyerang bagian selulosa yang amor4, membuka jalan bagi

eksoglukanase

/. Eksoglukanase >#elobiohidrolase? menyerang bagian selulosa yang telah terbuka

oleh endoglukanase membebaskan selobiosa dari serat selulosa

5. Terjadi kerjasama antara endoglukanase dan eksoglukanase merombak selulosa

menjadi selo-oligosakarida dan selobiosa

;. K-glukosidase mengubah selobiosa yaitu hasil kerjasama antara endoglukanase dan

eksoglukanase menjadi glukosa

31

Page 28: FIX-Penlit.docx

7/25/2019 FIX-Penlit.docx

http://slidepdf.com/reader/full/fix-penlitdocx 28/122

Mekanisme hidrolisis selulosa oleh en@im selulase dapat dilihat dalam gambar berikut +

Gamba! "# 8 Mekanisme hid!olisis selulosa

Hemiselulase

9emiselulase adalah polimer heteropolisakarida yang merupakan multi en@im

dengan komponen utama D<. En@im-en@im yang termasuk komponen hemiselulase

antara lain 8ilanase, K-manannase, I-L-arabino-4uranosidase, I--glu*uronidase, K-

8ylosidase dan hemisellulolitik esterase >#hallom and #hoham, /005?. 9emiselulase

 banyak dihasilkan oleh kapang $spergillus dan Trichoderma >erhart@, 3AA0?.

En9im Pendeg!adasi 7ignin

32

Page 29: FIX-Penlit.docx

7/25/2019 FIX-Penlit.docx

http://slidepdf.com/reader/full/fix-penlitdocx 29/122

En@im pendegradasi lignin >lignolitik? terdiri dari lakase >poli4enol oksidase?,

lignin peroksidase >Li-P? dan mangan peroksidase >Mn-P?. "etiganya merupakan multi

en@im ekstraseluler yang berperan dalam proses depolimerisasi lignin. "etiga en@im

tersebut dapat dihasilkan oleh jamur pelapuk putih !mphalina sp. dan  Pleurotus

ostreatus >Cidyastuti, dkk., /001?.

Lakase, selain berperan dalam proses bioremediasi, juga berman4aat dalam

industri kertas >biopulping   dan biobleaching ?. Produksi lakase dari !mphalina sp.

*ukup potensial digunakan untuk mendeligni4ikasi material lignoselulosa dari tandan

kosong kelapa sa$it >#is$anto dkk., /001?. #elain itu  &entinus s'uarrosulus dan

 Psathyrella atroumbonata  juga diketahui dapat mendegradasi lignin >Cuyep, et al.,

/005?.

Lobos, et al., >/003? melaporkan bah$a eriporiopsis subvermispora  juga

mempunyai kemampuan kuat dalam mendegradasi lignin. #elain dengan *ara

en@imatis, proses degradasi lignin dapat dilakukan se*ara kimia yaitu dengan me-

nambahkan asam >asam sul4at, asam perklorat dan asam khlorida?.

2.& Ta!a* Reaks% Pemuatan Etan-l

Pembuatan bahan-bahan lignoselulosa hingga menjadi etanol melalui tiga

 prose utama yaitu pretreatment( sakari4ikasi atau hidrolisis dan 4ermentasi.

2.&.1 Pr-ses Perlakuan A+al Pretreatment /

!erbagai sumber bahan lignoselulosa termasuk tandan kosong kelapa sa$it

 perlu dilakukan  pretreatment  terlebih dahulu untuk mempermudah proses hidrolisis yaitu

untuk membuka struktur lignoselulosa agar selulosa menjadi lebih mudah diakses oleh en@imyang meme*ah polimer polisakarida menjadi bentuk monomer, sehingga dapat mengurangi

 penggunaan en@im dan dapat menekan biaya >ashtban dkk, /00A?. #ebagai *ontoh,

 pretreatment  yang baik dapat mengurangi jumlah en@im yang digunakan dalam proses

hidrolisis >Mosier et al ., /00<?.

3A

Page 30: FIX-Penlit.docx

7/25/2019 FIX-Penlit.docx

http://slidepdf.com/reader/full/fix-penlitdocx 30/122

Page 31: FIX-Penlit.docx

7/25/2019 FIX-Penlit.docx

http://slidepdf.com/reader/full/fix-penlitdocx 31/122

meliputi penggunaan mikroorganisme atau en@im yang dapat meme*ah selulosa dan

lignin seperti kapang, bakteri aerob dan anerob serta en@im hidrolitik dan oksidati4.

2.&.2 Sakar%3kas%

9idrolisis atau sakari4ikasi merupakan proses peme*ahan polisakarida di

dalam biomassa lignoselulosa, yaitu selulosa dan hemiselulosa menjadi monomer gula

 penyusunnya. 9idrolisis sempurna selulosa menghasilkan glukosa, sedangkanhemiselulosa menghasilkan beberapa monomer gula pentose >D<? dan heksosa >D=?.

9idrolisis dapat dilakukan se*ara kimia >asam? atau en@imatik. 

Hid!olisis Kimia%i

idalam metode hidrolisis asam, biomassa lignoselulosa dipaparkan dengan

asam pada suhu dan tekanan tertentu selama $aktu tertentu, dan menghasilkan

monomer gula dari polimer selulosa dan hemiselulosa. !eberapa asam yang umum

digunakan untuk hidrolisis asam antara lain adalah asam sul4at >9/#B;?, asam

 perklorat, dan 9Dl. "elemahannya, asam menghidrolisis selulosa se*ara a*ak tanpa

 pola tertentu dalam pemutusan ikatan glukosidik >(oanbaru dan Puigjaner, 3A2=?. Bleh

karena itu, hidrolisis asam harus dilakukan dalam kondisi yang tepat agar tidak 

dihasilkan produk terdekomposisi yang tidak diinginkan >rethlein di dalam Do$ling,

3A1<?.

Hid!olisis En9imatik 

Proses hidrolisis se*ara en@imatik lebih menguntungkan dibandingkan se*ara

kimia karena ramah lingkungan. >)nindya$ati, /00A?. #elain itu, hidrolisis en@imatik 

 juga memiliki beberapa keuntungan dibandingkan hidrolisis asam, antara lain+ tidak 

terjadi degradasi gula hasil hidrolisis, kondisi proses yang lebih lunak >suhu rendah, p9

/3

Page 32: FIX-Penlit.docx

7/25/2019 FIX-Penlit.docx

http://slidepdf.com/reader/full/fix-penlitdocx 32/122

netral?, berpotensi memberikan hasil yang tinggi dan biaya pemeliharaan peralatan

relati4 rendah karena tidak ada bahan yang korosi4 >Taher@adeh Q "arimi, /001?.

9idrolisis se*ara en@imatik dari selulosa merupakan salah satu diantara

 proses-proses biokon7ersi limbah yang sangat potensial. isisi lain harga en@im saat ini

lebih mahal daripada asam sul4at, namun demikian pengembangan terus dilakukan

untuk menurunkan biaya dan meningkatkan e4isiensi hidrolisis maupun 4ermentasi

>#an*he@ Q Dardona, /001?.

"euntungan hidrolisis se*ara en@imatik adalah e4isisensi reaksi tinggi karena

en@im bersi4at selekti4 sehingga pembentukan produk samping bisa diminimalisasi,

sementara kondisi reaksi temperatur dan tekanan tidak tinggi, bahkan bisa dilakukan

 pada temperatur ruang dan tekanan atmos4er sehingga tidak membutuhkan peralatan

khusus untuk reaksi. #edangkan kekurangan proses hidrolisis se*ara en@imatik adalah

$aktu reaksi yang dibutuhkan lebih lama yakni men*apai 1/ jam

)kti7itas en@im dipengaruhi oleh beberapa 4aktor, yaitu +

a.#uhu

Pada umumnya semakin tinggi suhu, semakin naik laju reaksi kimia, baik yang tidak 

dikatalis maupun yang dikatalis oleh en@im. Tetapi perlu diingat bah$a en@im

adalah protein, jadi semakin tinggi suhu proses inakti4asi en@im juga meningkat.

"eduanya mempengaruhi laju reaksi en@imatik se*ara keseluruhan. Pengaruh suhu

terhadap en@im ternyata agak kompleks, misalnya suhu yang terlalu tinggi dapat

memper*epat peme*ahan atau perusakkan en@im.

 b. p9

Pada umumnya en@im bersi4at am4olitik, yang berarti en@im mempunyai konstanta disosiasi

 pada gugus asam maupun pada gugus basanya. En@im menunjukkan akti7itas

maksimum pada kisaran p9 yang disebut p9 optimum, yang umumnya antara ;,<

sampai dengan 2,0 >Cinarno, 3A25?.

*."adar )ir pada #ubstrat

//

Page 33: FIX-Penlit.docx

7/25/2019 FIX-Penlit.docx

http://slidepdf.com/reader/full/fix-penlitdocx 33/122

"adar air dari bahan sangat mempengaruhi laju reaksi en@imatik. Pada kadar air bebas yang

rendah terjadi halangan dan rintangan sehingga baik di4usi en@im atau substrat

terhambat. )kibatnya hidrolisis hanya terjadi pada bagian substrat yang langsung

 berhubungan dengan en@im.

d. "onsentrasi #ubstrat

Mekanisme kerja en@im juga ditentukan oleh jumlah atau konsentrasi substrat yang

tersedia. (ika jumlah substratnya sedikit, maka kerja en@im juga rendah begitu

 juga sebaliknya.

e. "onsentrasi En@im

"onsentrasi en@im yang digunakan sangat mempengaruhi ke*epatan reaksi en@im,

sampai batas tertentu. #emakin banyak en@im yang tersedia maka semakin

 banyak pula produknya.

4. Caktu 9idrolisis

#emakin lama $aktu reaksi, maka kadar glukosa yang dihasilkan semakin besar.

Lamanya $aktu reaksi juga dipengaruhi atau bergantung oleh banyaknya

substrat yang dihidrolisa dan jumlah en@im yang ditambahkan.

2.&." Fermentas%

6ermentasi dapat dide4inisikan sebagai proses yang melibatkan

mikroorganisme untuk menghasilkan suatu produk yang disebut metabolit primer dan

sekunder dalam suatu lingkungan yang dikendalikan. alam bioproses, 4ermentasi

memegang peranan penting karena merupakan kun*i >proses utama? bagi produksi

 bahan-bahan yang berbasis biologis. !ahan-bahan yang dihasilkan melalui 4ermentasimerupakan hasil-hasil metabolit sel mikroba, misalnya antibiotik, asam-asam organik,

aldehid, alkohol, 4ussel oil, dan sebagainya

:ntuk menghasilkan tiap-tiap produk 4ermentasi di atas dibutuhkan kondisi

4ermentasi yang berbeda-beda dan jenis mikroba yang ber7ariasi juga karakteristiknya.

/5

Page 34: FIX-Penlit.docx

7/25/2019 FIX-Penlit.docx

http://slidepdf.com/reader/full/fix-penlitdocx 34/122

Bleh karena itu, diperlukan keadaan lingkungan, substrat >media?, serta perlakuan

>treatment ? yang sesuai sehingga produk yang dihasilkan optimal.

Pada per*obaan ini digunakan ragi Saccharomycess cerevisiae( yang bersi4at

4akultati4 anaerobik. Pada kondisi anaerobik, Saccharomycess cerevisiae menggunakan

senya$a organik sebagai akseptor elektron terakhir pada jalur reaksi bioenergetik.

alam hal ini yang digunakan adalah glukosa dari substrat dengan hasil akhir 

 perombakan berupa alkohol >etanol?, aldehid, asam organik, dan fussel oil. eaksi yang

 berlangsung dalam keadaan anaerobik tersebut adalah sebagai berikut +

D=93/B= R / D/9<B9 S / DB/ S produk samping

Pada per*obaan ini digunakan glukosa sebagai substrat utama. 9al ini

disebabkan struktur model glukosa yang sederhana sehingga mudah digunakan oleh

Saccharomyces cerevisiae sebagai sumber energi dan sumber karbon untuk membentuk 

material penyusun sel baru. lukosa disebut juga reducing sugar sehingga

 peman4aatannya oleh Saccharomyces cerevisiae dilakukan dengan mengoksidasi

glukosa yaitu dengan *ara pemutusan ikatan rangkap pada gugus karbonil glukosa.

6aktor-4aktor yang mempengaruhi 4ermentasi, antara lain +

a.#pesies #el "hamir 

Pemilihan mikroorganisme biasanya berdasarkan jenis karbohidrat yang

digunakan sebagai medium, untuk memproduksi alkohol >etanol? dari pati dan gula

digunakan Saccharomyces cerevisiae. Pemilihan khamir bertujuan agar didapatkan

mikroorganisme yang mampu tumbuh dengan *epat dan mampu menghasilkan

etanol dalam jumlah banyak.

 b. (umlah #el "hamir(umlah sel khamir yang diinokulasikan merupakan 4aktor yang sangat

mempengaruhi proses 4ermentasi. Mikroba yang diinokulasikan kedalam medium

4ermentasi disebut inokulum.

*.erajat "easaman >p9?

/;

Page 35: FIX-Penlit.docx

7/25/2019 FIX-Penlit.docx

http://slidepdf.com/reader/full/fix-penlitdocx 35/122

erajat keasaman optimum untuk pertumbuhan khamir yang digunakan pada

4ermentasi etanol adalah ;,<-<,<. Pada umumnya sel khamir dapat tumbuh dan

memproduksi etanol pada p9 5,<-=,0.

d. #uhu

"hamir mempunyai kisaran toleransi tertentu terhadap suhu untuk 

 pembentukan selnya, suhu optimum untuk khamir adalah /<-500D. Peningkatan

suhu sampai ;00D dapat mempertinggi ke*epatan a$al produksi etanol, tetapi

 produkti7itas 4ermentasi se*ara keseluruhan menurun karena meningkatnya jumlah

etanol menyebabkan terhambatnya pertumbuhan sel khamir.

e.Bksigen

#elama proses 4ermentasi berlangsung, diperlukan sedikit oksigen yaitu

sekitar 0,0< - 0,30 mm9g tekanan oksigen, yang diperlukan sel khamir untuk 

 biosintesa lemak tak jenuh dan lipid. (umlah oksigen yang tinggi dapat merangsang

 pertumbuhan sel khamir, sehingga produksi etanol menjadi lebih rendah. Menurut

aulay dan ahman >3AA/? persediaan oksigen yang besar penting untuk ke*epatan

 perkembangbiakan sel khamir, namun produksi etanol terbaik pada kondisi

anaerob.4. "onsentrasi gula

"onsentrasi gula yang digunakan untuk 4ermentasi diantara 30 32 H

$alaupun dapat pula dipergunakan konsentrasi selain itu. )pabila dipergunakan

konsentrasi gula terlalu tinggi, hal ini dapat menurunkan pertumbuhan ragi,

sehingga $aktu 4ermentasi akan lebih lama dan tidak ekonomis. "onsentrasi gula

yang sering kali dipergunakan adalah 3/ H atau sedikit lebih tinggi. >Pres*ott and

unn, 3A<A?.

Etanol pada proses 4ermentasi terbentuk melalui beberapa jalur metabolisme

 bergantung jenis mikroorganisme yang terlibat. :ntuk Saccharomyces cerevisiae serta

sejumlah khamir lainnya, etanol terbentuk melalui jalur Embden Meyerho4 Pathy$ay

>EMP?, reaksinya sebagai berikut +

/<

Page 36: FIX-Penlit.docx

7/25/2019 FIX-Penlit.docx

http://slidepdf.com/reader/full/fix-penlitdocx 36/122

3. lukosa di4os4orilisasi oleh )TP mula-mula menjadi -glukosa-= 4os4at, dikatalisis

oleh en@im heksokinase

/. "emudian mengalami isomerisasi berubah menjadi -4ruktosa-= 4os4at yang

dikatalisis oleh en@im 4os4oheksoisomerase

5. is4os4orilisasi lagi oleh )TP yang dikatalisis oleh en@im 4os4oheksokinase menjadi

-4ruktosa-3, = di4os4at

;. -4ruktosa-3,= di4os4at dipe*ah menjadi satu molekul -gliseraldehid-5 4os4at dan

satu molekul aseton 4os4at. eaksi ini dikatalisis oleh aldolase

<. #elanjutnya tejadi reaksi isomerisasi antara kedua senya$a beratom 5 yang dikatalisis

oleh en@im triosa 4os4at isomerase=. ihidroksi aseton 4os4at disederhanakan menjadi L-gliserol-5 4os4at oleh N)9/

1. )TP melepaskan satu molekul 4os4at yang diterima oleh gliseraldehid-5 4os4at

yangkemudian menjadi -3,5 di4os4ogliserat dan )P. eaksi ini dikatalisis oleh

en@imtrioasa 4os4at dehydrogenase

2. -3,5 di4os4ogliserat melepaskan energi 4os4at yang tinggi ke )P yang dikatalisis

oleh en@im 4os4ogliserat kinase untuk membentuk -5 4os4ogliserat dan )TP

A. -5 4os4ogliserat berada dalam keseimbangan dengan -/ 4os4ogliserat. eaksi

isomerisasi ini dikatalisis oleh en@im 4os4ogliseromutase30. -/ 4os4ogliserat membebaskan air dan dikatalisis en@im enolase untuk menghasilkan

4os4oenol piru7at33. )TP menggeser rantai 4os4at yang kaya energy dari 4os4oenolpiru7at untuk 

menghasilkan piru7at dan )TP

3/. Piru7at didekarboksilasi menghasilkan asetaldehid dan DB/

35. )khirnya asetaldehid menerima hydrogen dari N)9/ menghasilkan etanol

/=

Page 37: FIX-Penlit.docx

7/25/2019 FIX-Penlit.docx

http://slidepdf.com/reader/full/fix-penlitdocx 37/122

Gamba! "# 2 Tahapan !eaksi glikolisis -Embden;Me6e! Ho&&;Path6%a6.

-Madigan# Mi:hael T# "''+.

<east a::ha!om6:es :e!e=isiae

"ata Saccharomyces cerevisiae  berasal dari kata Saccharo artinya gula dan

myces artinya makan sedangkan cerevisiae artinya berkembang biak. #e*ara

keseluruhan, Saccharomyces cerevisiae dapat diartikan sebagai ragi yang hidup dan

 berkembang biak dengan memakan gula. Saccharomyces cerevisiae merupakan khamir 

sejati tergolong eukariotik >memiliki membran inti? dan melakukan reproduksi dengan

/1

Page 38: FIX-Penlit.docx

7/25/2019 FIX-Penlit.docx

http://slidepdf.com/reader/full/fix-penlitdocx 38/122

*ara bertunas serta dapat hidup di lingkungan aerob maupun anaerob. Saccharomyces

cerevisiae merupakan genus khamirGragiGyeast yang memiliki kemampuan mengubah

glukosa menjadi etanol dan DB/. "hamir ini telah lama digunakan dalam industri

minuman, pada bidang pangan khamir ini dikenal sebagai ragi roti. >Nur 9idayat,

/00=?.

Gamba! "# $' Saccharomyces cerevisiae

Diri-*iri dari Saccharomyces cerevisiae +

3. Mikroorganisme bersel satu/. Tidak berkloro4il

5. Tumbuh baik pada suhu 500D dan p9 ;,2;. !erbentuk bulat telur dan berukuran = - 2 mikron<. Mempunyai si4at stabil dan *epat mengadakan adaptasi

Klasifkasi dari Saccharomyces cerevisiae (Wikipedia Indonesia, 2010)

sebagai berikut :

"ingdom + 6ungi

i7isio + )s*omy*ota

"elas + #a**haromy*etes

Brdo + #a**haromy*etales

6amili + #a**haromy*eta*eae

enus + #a**haromy*es

#pesies + #a**haromy*es *ere7isiae

/2

Page 39: FIX-Penlit.docx

7/25/2019 FIX-Penlit.docx

http://slidepdf.com/reader/full/fix-penlitdocx 39/122

Page 40: FIX-Penlit.docx

7/25/2019 FIX-Penlit.docx

http://slidepdf.com/reader/full/fix-penlitdocx 40/122

"# Asam it!at

#i4at 6isik +

- umus kimia + ?3H(>8

- !erat Molekul + 3A/,35 u

- ensitas + 3,<3 gG*m5

- Titik Lebur + 3<50D- 4 9

0 + -3<;5,2 k(Gmol

- #0 + /</,3 (Gmol0" 

- Dp + //=,< (Gmol0" 

- Pada temperatur kamar, asam sitrat berbentuk serbuk kristal  ber$arna putih

#i4at "imia +

- (ika dipanaskan di atas 31<0D, asam sitrat terurai dengan melepaskan karbon

dioksida dan air - &on sitrat dapat bereaksi  dengan banyak ion logam membentuk garam sitrat.

#elain itu, sitrat dapat mengikat ion-ion logam dengan  pengkelatan, sehingga

digunakan sebagai penga$et dan penghilang kesadahan air 

- Larut dalam air, agak larut dalam alkohol dan diethyl eter, tidak larut dalam

karbon disul4ide, karbon tetra klorida, kloro4orm, ben@ene dan toluene- Larutan asam sitrat bila di*ampur dengan asam sul4at atau oksidasi dengan

larutan potassium permanganate menghasilkan asam a*etonedi*arbo8yli*

- Pada suhu 5<0D, jika asam sitrat dioksidasi dengan potassium permanganate

menghasilkan asam oksalat

". Natr%um H%,r-ks%,a

#i4at 6isik +- umus kimia + Na>H

- !erat Molekul + 5A,AA13 grGmol- ensitas + /,3 grG*m5

- Titik idih + 250D

- Titik Lebur + 5320D

- Tekanan uap + 3 mm9g pada 15A0D- "elarutan dalam air + 333 grG300ml

- Tidak ber$arna dan tidak berbau

50

Page 41: FIX-Penlit.docx

7/25/2019 FIX-Penlit.docx

http://slidepdf.com/reader/full/fix-penlitdocx 41/122

Page 42: FIX-Penlit.docx

7/25/2019 FIX-Penlit.docx

http://slidepdf.com/reader/full/fix-penlitdocx 42/122

- 'iskositas + 3,31 *P

- Panas penguapan + /00,= kalGgr  

#i4at "imia +

- Merupakan pelarut yang baik untuk senya$a organik 

- Mudah menguap dan mudah terbakar 

- !ila direaksikan dengan asam halida akan membentuk alkyl halida dan air 

D95D9/B9 S 9DUD9 D95D9/BD9UD9/

; !ila direaksikan dengan asam karboksilat akan membentuk ester dan air 

D95D9/B9 S D95DBB9 D95DBBD9/D95 S 9/B

; ehidrogenasi etanol menghasilkan asetaldehid

; Mudah terbakar diudara sehingga menghasilkan lidah api >4lame? yangber$arna biru

muda dan transparan, dan membentuk 9/B dan DB/

2.4 Gluk-sa

lukosa merupakan suatu aldoheksosa dan sering disebut dekstrosa karenamempunyai si4at dapat memutar *ahaya terpolarisasi kearah kanan. #e*ara alami

glukosa dihasilkan dari reaksi karbon dioksida dan air dengan bantuan sinar matahari

dan kloro4il dalam daun. Proses ini disebut 4otosintesis dan glukosa yang terbentuk 

terus digunakan untuk pembentukan amilum atau selulosa. >)nna Poedjiadi.,3AA;?

#ebagian besar monosakarida dikenal sebagai heksosa, karena terdiri atas =-

rantai atau *in*in karbon. )tom-atom hidrogen dan oksigen terikat pada rantai atau

*in*in ini se*ara terpisah atau sebagai gugus hidroksil >B9?. )da tiga jenis heksosayang penting dalam ilmu gi@i, yaitu glukosa, 4ruktosa, dan galaktosa. "etiga ma*am

monosakarida ini mengandung jenis dan jumlah atom yang sama, yaitu = atom karbon,

3/ atom hidrogen, dan = atom oksigen. Perbedaannya hanya terletak pada *ara

 penyusunan atom-atom hidrogen dan oksigen di sekitar atom-atom karbon. Perbedaan

5/

Page 43: FIX-Penlit.docx

7/25/2019 FIX-Penlit.docx

http://slidepdf.com/reader/full/fix-penlitdocx 43/122

dalam susunan atom inilah yang menyebabkan perbedaan dalam tingkat kemanisan,

daya larut dan si4at lain ketiga monosakarida tersebut >)nna P.,3AA;?.

Gamba! "# $$ t!uktu! Glukosa

2.5 B%-etan-l

!ioetanol merupakan bahan bakar dari tumbuhan yang memiliki si4atmenyerupai minyak premium >"hairani, /001?. Etanol atau etil alkohol termasuk ke

dalam alkohol rantai tunggal, dengan rumus kimia D/9<B9 dan rumus empiris D/9=B.

  Gamba! "# $" t!uktu! Etanol

!ioetanol adalah etanol yang dihasilkan dari 4ermentasi glukosa >gula? yang

dilanjutkan dengan proses destilasi. Proses destilasi dapat menghasilkan etanol dengan

55

Page 44: FIX-Penlit.docx

7/25/2019 FIX-Penlit.docx

http://slidepdf.com/reader/full/fix-penlitdocx 44/122

kadar A<H 7olume, untuk digunakan sebagai bahan bakar >biofuel ? perlu dimurnikan

lagi hingga men*apai AAH yang la@im disebut fuel grade etanol  >amianus, /030?.

!ahan baku pembuatan etanol dibagi menjadi tiga kelompok, yaitu +

- !ahan sukrosa

!ahan-bahan yang termasuk dalam kelompok ini antara lain nira tebu, nira sargum

manis, nira kelapa, nira aren dan sari buah mete.

- !ahan berpati

!ahan-bahan yang termasuk dalam kelompok ini adalah bahan-bahan yang

mengandung pati, seperti ubi, jagung, ubi kayu, ubi jalar dan lain-lain.

- !ahan lignoselulosa

!ahan berselulosa >lignoselulosa? artinya adalah bahan tanaman yang mengandung

selulosa >serat?, antara lain kayu, jerami, batang pisang dan tandan kosong sa$it.

!erdasarkan ketiga jenis bahan baku tersebut, lignoselulosa merupakan bahan

 baku yang sangat potensial untuk diman4aatkan menjadi etanol. 9al ini merupakan

salah satu *ara meman4aatkan limbah pertanian maupun perkebunan di &ndonesia yang

melimpah tanpa harus bersaing dengan tanaman pangan lainnya.

)lkohol dapat dibuat dengan beberapa *ara antara lain +

a.eaksi #ubstitusi Nukleo4ilik, yaitu reaksi antara suatu alkil halida dan ion hidroksida

D95D9/D9/!r S B9- kalor

→   D95D9/D9/B9 S !r  - 

3- !romopropana 3- Propanol

)lkil 9alida Primer )lkohol Primer  

 b. 9idrasi )lkena, yaitu apabila suatu alkena diolah dengan air dan suatu asam kuat

yang berperan sebagai katalis, unsur-unsur air >9S  dan B9-? mengadisi

5;

Page 45: FIX-Penlit.docx

7/25/2019 FIX-Penlit.docx

http://slidepdf.com/reader/full/fix-penlitdocx 45/122

>ditambahkan ke dalam? ikatan rangkap dalam suatu reaksi hidrasi, produknya

adalah alkohol.

D9/ U D9/ S 9/B H +¿

¿  D95D9/B9

Etilena Etanol

*.Etanol dari Peragian

Etanol yang digunakan dalam minuman diperoleh dari peragian karbohidrat yang

 berkataliskan en@im untuk mengubah glukosa menjadi etanol.

D=93/B= 

 Enzim→   D95D9/B9

lukosa Etanol

>6essenden, . (. Q 6essenden, (. #, 3AA3?

2.6 an'aat B%-etan-l

Menurut 6ardia@ >3AA/? etanol atau alkohol diman4aatkan untuk berbagai

keperluan, antara lain +

3. !ahan baku industri, *ontoh + industri minuman beralkohol, industri asam asetat/. Pelarut dalam industri, *ontoh + industri 4armasi, kosmetika dan plastik 

5. !ahan desin4ektan, *ontoh + peralatan kedokteran, rumah tangga dan peralatan di

rumah sakit

;. !ahan bakar kendaraan

Etanol yang dibuat dari bahan baku yang bersi4at dapat diperbarui >alami? disebut bioetanol.

!ioetanol biasanya diproduksi se*ara 4ermentasi dari bahan yang mengandung

glukosa atau polisakarida. 9ampir A5H etanol di dunia merupakan bioetanol yang

merupakan hasil 4ermentasi se*ara anaerobik, sedangkan sisanya adalah etanol yang

disintesis se*ara kimia.

!ioetanol dapat diman4aatkan untuk meningkatkan angka oktan pada bensin

karena angka oktan etanol *ukup tinggi yaitu 35< sedangkan angka oktan premium

5<

Page 46: FIX-Penlit.docx

7/25/2019 FIX-Penlit.docx

http://slidepdf.com/reader/full/fix-penlitdocx 46/122

yang dijual sebagai bahan bakar adalah A2. #emakin tinggi bilangan oktan maka

 proses pembakaran akan lebih stabil karena proses pembakaran dengan daya yang

lebih sempurna akan mengurangi emisi gas karbon monoksida.

Penggunaan etanol sebagai bahan bakar mempunyai beberapa keunggulan

dibanding dengan bahan bakar minyak, yaitu kandungan oksigen yang tinggi

sebesar 5<H, sehingga jika dibakar sangat ramah lingkungan karena emisi gas

karbon monoksida yang dihasilkan lebih rendah dibandingkan dengan bahan bakar 

minyak. 9al ini menunjukkan bah$a penggunaan etanol tidak memberikan

kontribusi pada akumulasi karbon dioksida di atmos4er dan juga bersi4at dapat

diperbaharui, sedangkan bahan bakar minyak akan habis karena bahan bakunya

adalah 4osil >)isyah, #. NJ #embiring, ". D, /030?.

5=

Page 47: FIX-Penlit.docx

7/25/2019 FIX-Penlit.docx

http://slidepdf.com/reader/full/fix-penlitdocx 47/122

BAB III

ET7D7L7GI PENELITIAN

".1 8aktu ,an Tem*at Penel%t%an

Penelitian ini dilakukan di Pusat Penelitian "imia Lembaga &lmu

Pengetahuan &ndonesia >L&P&?, "a$asan P:#P&TE", #erpong Tangerang 3<53;.

Penelitian ini mulai dilaksanakan pada !ulan 6ebruari /035 selama V 5 bulan.

".2 Alat ,an Ba!an 9ang D%gunakan

".2.1 Alat

)lat-alat yang digunakan dalam penelitian ini terdiri dari +

51

Page 48: FIX-Penlit.docx

7/25/2019 FIX-Penlit.docx

http://slidepdf.com/reader/full/fix-penlitdocx 48/122

* $utoclave

+ ,eaker glass

uvete

; ensitometer 

"rlenmeyer  

/ 0ilter sampling 

1 elas ukur  

1 2emacytometer 

A 9PLD

*3 4ncubator 

33 Labu takar 

*+ &aminary air flow

35 "apas steril

3; "a$at ose

* 5agnetic stirrer with hot plate

*/ 5ikroskop

*6 5ikropipet 

*1 5oisture $naly7er 

3A Nera*a analitik 

/0 p9 meter 

/3 Piknometer 

++ Shaking 4ncubator 

/5 #pektro4otometer 

/; #patula

+ Sentrifuge

/= Tabung reaksi

+6 8ial  

+1 8orte)

52

Page 49: FIX-Penlit.docx

7/25/2019 FIX-Penlit.docx

http://slidepdf.com/reader/full/fix-penlitdocx 49/122

26 ".2.2 Ba!an

50 !ahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini terdiri dari +

3. !ahan untuk proses

• !ahan baku berupa tandan kosong kelapa sa$it after pretreatment 

alkali dengan NaB9 30H

• Larutan bu44er sitrat dengan p9 ;,2

• En@im selulase dan K-glukosidase

•Medium *air dan P) > Potato De)trose $gar ?

• Yeast Saccharomyces cerevisiae

53

/. !ahan untuk analisa

•  eagen )rsenomolybdat yang terdiri dari ammonium molybdat, asam

sul4at pekat, auades dan Na/9)sB;.19/B.

 

eagen Nelson yang terdiri dari Du#B;.<9/B, "-Na tartrat, Natrium

 bikarbonat, Natrium karbonat anhidrat dan Natrium sul4at.

5/

"""." :ar%ael

"# ".".1 :ar%ael Teta*

'ariabel tetap merupakan 7ariabel yang dibuat tidak berubah selama

 penelitian berlangsung. 'ariabel tetap dalam penelitian ini adalah +

- #ubstrat berupa tandan kosong kelapa sa$it after pretreatment  dangan NaB9 30H

- Putaran 3<0 rpm pada Shaking 4ncubator - #uhu 4ermentasi 5/0D

- Yeast Saccharomyces cerevisiae untuk proses 4ermentasi- Lama sakari4ikasi dan 4ermentasi 1/ jam

"& ".".2 :ar%ael Beas

 5A

Page 50: FIX-Penlit.docx

7/25/2019 FIX-Penlit.docx

http://slidepdf.com/reader/full/fix-penlitdocx 50/122

'ariabel bebas adalah 7ariabel yang di7ariasikan pada penelitian agar 

diperoleh hasil yang diinginkan. Pada penelitian ini 7ariabel berubahnya adalah +

- 'ariasi konsentrasi substrat T""# 30H, 3<H dan /0H >bG7?

- 'ariasi suhu proses sakari4ikasi ;00D dan <00D- 'ariasi konsentrasi en@im 1 mlG/00 ml dan 30 mlG/00 ml

"( ".# et-,-l-g% Penel%t%an

Metodologi penelitian ini se*ara ringkas dapat dijabarkan dalam diagram

 produksi etanol dari biomasa lignoselulosa tandan kosong kelapa sa$it dengan proses

sakari4ikasi dan 4ermentasi sebagai berikut +

  En@im selulase dan K-glukosidase

1

9 Saccharomyces cerevisiae

:3

:*

;/

;5

;;

;<

;=

48 Gamba! +# $ Metodologi penelitian pembuatan etanol da!i tandankosong sa%it

;2

#6

 ;0

 KK

after pretreatment 

roses

akarifkasi *n+imatik

roses ermentasi

Destilasi

*tanol

Page 51: FIX-Penlit.docx

7/25/2019 FIX-Penlit.docx

http://slidepdf.com/reader/full/fix-penlitdocx 51/122

&; ".& Pr-se,ur Penel%t%an

<3 Per*obaan ini terdiri dari < tahapan, yaitu +

3. Tahap Persiapan

/. Tahap #terilisasi

5. Tahap Proses #akari4ikasi

;. Tahap Proses 6ermentasi

<. Tahap estilasi

5"

5+ Tahap Pe!siapan

a# Pembuatan Media

54 Mikroorganisme dapat ditumbuhkan dan dikembangkan pada suatu substrat

yang disebut medium. Nutrien dalam medium harus memenuhi kebutuhan dasar 

makhluk hidup, yang meliputi air, karbon, energi, mineral dan 4aktor tumbuh

>Label, /002?. !erdasarkan teori Mandels, dalam per*obaan ini medium yang

digunakan untuk menumbuhkan dan mengembangbiakkan Saccharomyces

cerevisiae adalah medium padat yakni Potato De)trose $gar >P)? dan medium

*air.

$. Medium Aga! Mi!ing

55 Saccharomyces cerevisiae yang akan digunakan dalam penelitian

ditumbuhkan dalam medium agar miring. Medium agar miring yang digunakan

adalah medium P) yang dibuat dengan *ara sebagai berikut +

; Menimbang P) sebanyak ; gr 

; Melarutkan P) ke dalam 300 ml auades

; Memanaskan larutan hingga mendidih sambil diaduk menggunakan

magnetic stirrer 

; Menuangkan larutan P) tersebut ke dalam tabung reaksi dengan 7olume

masing-masing V < ml >30 buah? dalam keadaan panas

; Menutup rapat tabung reaksi dengan kapas steril dan melapisinya dengan

aluminium 4oil

; Mensterilisasi larutan medium P) menggunakan  $utoclave  pada suhu

3/30D selama 3< menit

; Meletakkan medium P) dalam posisi miring

;3

Page 52: FIX-Penlit.docx

7/25/2019 FIX-Penlit.docx

http://slidepdf.com/reader/full/fix-penlitdocx 52/122

". Medium ?ai!

<= !ahan yang digunakan dalam pembuatan medium *air untuk akti7asi

Saccharomyces cerevisiae pada /<00 ml auades adalah

<1 "omposisi <2 Massa

<A Yeast e8t =0 =,/< gr  

=3 Peptone =/ =,/< gr 

=5 Mg/#B;.19/B =; 0,=/<gr  

=< "9/PB; == /,< gr  

=1

3( Medium *air dibuat dengan *ara sebagai berikut +

; Menimbang komposisi medium *air sesuai pada tabel diatas

; Menambahkan auades sebanyak /<00 ml ke dalam ,eaker glass yang telah

 berisi bahan-bahan medium *air 

; Mengaduk larutan tersebut menggunakan magnetic stirrer  hingga homogen

; Menimbang glukosa sesuai dengan konsentrasi yang diinginkan >pada

$adah yang lain?

; Melarutkan glukosa dengan konsentrasi masing-masing 2H, 30H dan 3<H

ke dalam medium *air yang telah dibuat

; Menuangkan larutan ke dalam tabung reaksi dan erlenmeyer, kemudian

mentutupnya dengan kapas steril dan dilapisi aluminium 4oil untuk 

selanjutnya disterilisasi dengan $utoclave pada suhu 3/30D selama 3< menit

32

8'

8$

8"

b# Pembuatan Ku!=a tanda! Glukosa

15 #ebelum dilakukan analisa kadar gula pereduksi pada sampel,

terlebih dahulu dibuat kur7a standar glukosa. "ur7a standar glukosa

menyatakan hubungan antara konsentrasi glukosa dengan kerapatan optik 

>panjang gelombang </0 nm?. "ur7a ini dibuat untuk menentukan nilai

 ;/

Page 53: FIX-Penlit.docx

7/25/2019 FIX-Penlit.docx

http://slidepdf.com/reader/full/fix-penlitdocx 53/122

konsentrasi larutan glukosa dengan pengukuran transmisi *ahaya menggunakan

#pektro4otometer dengan metode #omogyi-Nelson.

1; Pembuatan kur7a standar glukosa dimulai dengan menimbang

glukosa murni sebanyak /00 mg dan dilarutkan dalam 300 ml auades

kemudian diko*ok hingga homogen. #elanjutnya larutan tersebut dien*erkan,

sehingga diperoleh larutan glukosa dengan konsentrasi masing-masing 0,0/J

0,0;J0,0=J 0,02J0,30J 0,3/ dan 0,3; mgGml.

1< ari masing-masing konsentrasi larutan diambil sebanyak 3 ml

dan dimasukkan ke dalam tabung reaksi, kemudian ditambahkan 3 ml pereaksi

 Nelson. #elanjutnya semua tabung dipanaskan pada penangas air mendidih

selama /0 menit. Tabung didinginkan bersama-sama dalam gelas piala yang

 berisi air dingin, setelah dingin ditambahkan 3 ml pereaksi )rsenomolybdat dan

1 ml auades, *ampuran diko*ok sampai semua endapan Du/B yang ada larut.

:ntuk larutan blanko digunakan auades sebanyak 3 ml dengan perlakuan yang

sama pada persiapan larutan standar glukosa.

1= #elanjutnya masing-masing larutan tersebut diukur  

menggunakan #pektro4otometer pada panjang gelombang </0 nm. Nilai

absorbansi dari kadar glukosa standar dibuat dengan gra4ik linier, kemudian

diperoleh persamaan yang akan digunakan dalam penentuan kadar gula

 pereduksi dari tiap sampel.

11

12

:# Pembuatan 7a!utan Bu&&e! it!at

1A Menurut NEL > ;ational <enewable "nergy &ab?, *ara membuat

larutan bu44er sitrat yaitu sebagai berikut +

; Menimbang asam sitrat dan NaB9 sebanyak 30< gram dan /A gram

 ;5

Page 54: FIX-Penlit.docx

7/25/2019 FIX-Penlit.docx

http://slidepdf.com/reader/full/fix-penlitdocx 54/122

; Melarutkan asam sitrat dengan 51< ml auades dan menambahkan NaB9

sedikit demi sedikit sambil diaduk dengan magnetic stirrer 

; Menge*ek keasaman larutan menggunakan p9 meter ; Menambahkan auades sebanyak V 3/< ml, sehingga diperoleh bu44er sitrat

dengan konsentrasi 3 M, p9 ;,<

(' Larutan bu44er disimpan dalam botol ka*a bertutup di lemari pendingin

dan dien*erkan pada setiap kali akan digunakan sesuai dengan konsentrasi

molar yang dibutuhkan.

($

d# Pembuatan Reagen omog6i;Nelson

2/ Pembuatan eagen #omogyi-Nelson meliputi + Pembutan eagen

 Nelson ), eagen Nelson ! dan Larutan )rsenomolybdat.; Reagen Nelson A

25 Melarutkan 3/,< gram Na-karbonat anhidrat >Na/DB5?, 3/,< gram "-

 Na tartrat, 30 gram Natrium bikarbonat >Na9DB5? dan 300 gram Na-sul4at

>Na/#B;? ke dalam 5<0 ml auades dan dien*erkan sampai <00 ml.

; Reagen Nelson B

2; Melarutkan 1,< gram Du#B;.<9/B ke dalam <0 ml auades, kemudian

menambahkan asam sul4at pekat sebanyak 3 tetes.2< eagen Nelson dibuat dengan *ara men*ampur reagent Nelson ) dan

! dengan perbandingan /< + 3. Pen*ampuran dikerjakan pada setiap kali

akan digunakan.

; Reagen A!senomol6bdat

2= Melarutkan /< gram ammonium molybdat ke dalam ;<0 ml auades

dan menambahkan asam sul4at pekat sebanyak /< ml >larutan &?. Melarutkan

5 gram Na/9)sB;.19/B dalam /< ml auades pada tempat yang berbeda

>larutan &&?. Menuangkan larutan && ke dalam larutan &. #impan larutan di

dalam botol ber$arna *oklat dan diinkubasi pada suhu 510 D selama /; jam.

eagen ini ber$arna kuning dan dapat digunakan setelah masa inkubasi

tersebut.

(8

(( Tahap te!ilisasi

 ;;

Page 55: FIX-Penlit.docx

7/25/2019 FIX-Penlit.docx

http://slidepdf.com/reader/full/fix-penlitdocx 55/122

2A #terilisasi dilakukan terhadap bahan dan alat yang akan digunakan

dalam penelitian sehingga terbebas dari kontaminasi mikroorganisme lain. #terilisasi

 perlu dilakukan karena kontaminasi mikroba lain akan memberikan dampak yang tidak 

menguntungkan terhadap proses yang berlangsung.

A0 Pada per*obaan ini, proses sterilisasi dilakukan di laboratorium

menggunakan $utoclave.  $utoclave melakukan sterilisasi dengan menggunakan panas

lembab. "euntungan penggunaan panas lembab dalam proses sterilisasi adalah karena

kelembaban mempermudah proses denaturasi protein sel kontaminan. Proses sterilisasi

dengan  $utoclave  beroperasi pada temperatur 3/30D selama 3< menit. Pada saat

sterilisasi berlangsung, erlenmeyer atau tabung reaksi yang sudah berisi substrat ditutup

dengan kapas steril dan dilapisi aluminium 4oil. 9al ini bertujuan untuk mengalirkan

udara panas dari dalam dan meminimalkan kehilangan uap air selama sterilisasi.

2$

2" Tahap P!oses aka!i&ikasi

2+ #akari4ikasi dilakukan untuk menghasilkan glukosa dari selulosa

dengan bantuan en@im selulase dan K-glukosidase. !erikut adalah tahapan kerja pada

 proses sakari4ikasi +

- Menghitung kadar air pada sampel T""# after pretreatment   alkali dengan NaB9

30H pada 5oisture $naly7er - Menimbang berat kering sampel yang telah diuji kadar airnya dengan 7ariasi

konsentrasi substrat T""# yaitu 30H, 3<H dan /0H dari berat keringnya dan

memasukkannya ke dalam erlenmeyer <00 ml. ilakukan se*ara duplo.

- Menambahkan 3<0 ml larutan bu44er sitrat 0,0< M dengan p9 ;,2 ke dalam masing-

masing erlenmeyer - Mensterlisasi erlenmeyer yang telah berisi substrat T""# dan larutan bu44er dengan

 $utoclave pada suhu 3/30D selama 3< menit $aktu berjalan

- Menambahkan en@im selulase dan K glukosidase dengan perbandingan < + 3 sesuai

dengan konsentrasi en@im yang diinginkan

- Menambahkan larutan bu44er sejumlah ;5 ml untuk 7olume en@im 1ml dan ;0 ml

untuk 7olume en@im 30 ml, sehingga diperoleh 7olume total sebesar /00 ml

- Memasukkan erlenmeyer tersebut ke dalam Shaking 4ncubator   pada suhu proses

sakari4ikasi yang ditentukan

 ;<

Page 56: FIX-Penlit.docx

7/25/2019 FIX-Penlit.docx

http://slidepdf.com/reader/full/fix-penlitdocx 56/122

- Mengambil sampel dari tiap-tiap erlenmeyer sebanyak / ml untuk )nalisa #omogyi-

 Nelson dan )nalisa menggunakan 9PLD dengan $aktu sampling tiap ; jam sekali

A;A< Tahap P!oses *e!mentasi

A= Proses 4ermentasi dilakukan untuk mengkon7ersi glukosa menjadi

etanol dengan bantuan yeast Saccharomyces cerevisiae. 6ermentasi dilakukan dengan

*ara sebagai berikut +

- Menambahkan yeast Saccharomyces cerevisiae  sebanyak /0 ml ke dalam tiap-tiap

substrat pada erlenmeyer yang telah diproses sakari4ikasi

- Memasukkan erlenmeyer ke dalam Shaking 4ncubator  pada suhu 5/0D

- Mengambil sampel dari tiap-tiap erlenmeyer sebanyak / ml untuk )nalisa #omogyi-

 Nelson, )nalisa (umlah #el dan )nalisa menggunakan 9PLD dengan $aktu

sampling tiap ; jam sekaliA1

A2 Tahap @estilasi

alam tahap ini, hasil 4ermentasi akhir selanjutnya didestilasi untuk 

mengetahui kadar etanol yang terkandung didalamnya dengan *ara men*ampurkan

sampel hasil 4ermentasi akhir dan auades kedalam tabung destilasi dengan

 perbandingan 3 + 3 >misal + <0 ml sampel akhir 4ermentasi dan <0 ml auades?.

"emudian dimasukkan ke dalam tabung destilasi untuk dipanaskan sehingga akan

diperoleh hasil berupa etanol murni pada <0 ml pertama yang tertampung pada labu

takar. Etanol yang dihasilkan selanjutnya diukur menggunakan ensitometer untuk 

mengetahui H etanol pada masing-masing sampel 4ermentasi.

66 ".( et-,e Anal%sa

Pada pengujian sampel dari proses sakari4ikasi dan 4ermentasi dilakukan

melalui dua metode yaitu dengan )nalisa #omogyi-Nelson dan 9PLD. )nalisa

#omogyi-Nelson dilakukan untuk mengetahui kandungan gula pereduksi, sedangkan

)nalisa menggunakan 9PLD > 2igh Performance &i'uid hromatography? untuk 

 ;=

Page 57: FIX-Penlit.docx

7/25/2019 FIX-Penlit.docx

http://slidepdf.com/reader/full/fix-penlitdocx 57/122

mengetahui komponen-komponen gula yang terkandung >glukosa dan 8ilosa? dan juga

etanol yang terbentuk pada sampel 4ermentasi.

1;; ".(.1 Anal%sa S-m-g9%Nels-n

Pada )nalisa #omogyi-Nelson, konsentrasi gula yang diperoleh merupakan

konsentrasi gula reduksi total dimana nilai tersebut merupakan gabungan dari

monosakarida dan disakarida pada masing-masing sampel. :mumnya gula pereduksi

yang dihasilkan berhubungan erat dengan akti7itas en@im, yaitu semakin tinggi

akti7itas en@im maka semakin tinggi pula gula pereduksi yang dihasilkan.

alam metode ini digunakan pereaksi tembaga sul4at yang mengandung

 Na/9PB;, sodium potasium tartrat, NaB9, Du#B;, Na/#B;-dan pereaksi

)rsenomolybdat yang mengandung )mmonium molybdat, 9/#B;, Na/9/#B;.19/B.

Penentuan gula pereduksi dengan metode #omogyi-Nelson dia$ali dengan terjadinya

reduksi komponen pereaksi Nelson oleh glukosa. &on tembaga>&&? dari pereaksi Nelson

akan tereduksi oleh glukosa menjadi tembaga>&?. Pemanasan *ampuran sampel dengan

 pereaksi Nelson dimaksudkan untuk memper*epat reaksi dan mempertegas $arna yang

menunjukkan adanya gula pereduksi, adanya gula pereduksi teridenti4ikasi dengan

adanya endapan merah bata yang berasal dari tembaga>&? oksida >Du/B? >9a4imi,

/00A?.

Pendinginan *ampuran antara sampel dan pereaksi Nelson setelah pemanasan

dilakukan dengan merendam tabung reaksi dalam air dingin, selanjutnya ditambahkan

 pereaksi )rsenomolybdat. Pada tahapan kedua, penambahan pereaksi )rsenomolybdat

mengakibatkan terjadinya oksidasi ion tembaga>&? menjadi tembaga>&&? yang disertai

terbentuknya komplek molibdenum ber$arna biru kehijauan, semakin tinggi kadar gula

in7ert semakin pekat intensitas $arna hijau larutan >9a4imi, /00A?.

"omplek molibdenum diukur dengan #pekto4otometer pada panjang

gelombang </0 nm, konsentrasi komplek molibdenum yang terukur sebanding dengan

 ;1

Page 58: FIX-Penlit.docx

7/25/2019 FIX-Penlit.docx

http://slidepdf.com/reader/full/fix-penlitdocx 58/122

kadar gula in7ert dalam larutan. #emakin tinggi nilai absorbansi yang dihasilkan,

semakin banyak pula gula pereduksi yang terkandung. !erikut merupakan *ara kerja

dari )nalisa #omogyi-Nelson yaitu +

3. Melakukan pengen*eran pada masing-masing sampel pada tabung reaksi/. Menambahkan 3 ml eagen Nelson ke dalam tabung reaksi

5. Memanaskan larutan dalam tabung reaksi tersebut selama /0 menit >ditutup dengan

kelereng? dan mendinginkannya hingga suhu men*apai V/<0D;. Menambahkan 3 ml eagen )rsenomolybdat dan 1 ml )uades

<. Mengaduk larutan tersebut hingga homogen >endapan Du/B larut? menggunakan

7orte8

=. Memasukkan larutan ke dalam cuvete pada #pektro4otometer 1. Mengukur nilai absorbansi masing-masing sampel dengan W U </0 nm

2. "onsentrasi gula masing-masing sampel diperoleh dengan mengkon7ersi ke dalam

 persamaan kur7a standar glukosa

1;1 ".(.2 Anal%sa HPL<

9PLD sendiri adalah singkatan dari  2igh Performance &i'uid 

hromatography  yang merupakan salah satu teknik kromatogra4i untuk @at *air  yang

 biasanya disertai dengan tekanan tinggi seperti teknik kromatogra4i pada umumnya.Prinsip kerja 9PLD sebenarnya tidak berbeda dengan prinsip-prinsip kromatogra4i

yang lain, yaitu pemisahan komponen-komponen sampel dengan *ara mele$atkan

sampel pada suatu kolom yang selanjutnya dilakukan pengukuran kadar masing-masing

komponen-komponen tersebut dengan suatu detektor. "erja detektor berma*am-

ma*am, tetapi pada dasarnya membandingkan respon dari komponen sampel dengan

respon dari larutan standar. engan kata lain, penentuan kadar pada dasarnya adalah

membandingkan respon sampel dengan respon standar.

Menurut (ulia ", >3AA=? dalam &smail 9endra, >/001?, prinsip kerja dari

9PLD adalah pemisahan absoprsi dan desorpsi yang berulang kali dari komponen yang

dipisahkan pada saat komponen tersebut diba$a oleh 4ase gerak mengalir sepanjang

kolom. Pemisahan ini terjadi karena adanya perbedaan ke*epatan migrasi dari masing-

 ;2

Page 59: FIX-Penlit.docx

7/25/2019 FIX-Penlit.docx

http://slidepdf.com/reader/full/fix-penlitdocx 59/122

masing komponen yang didasarkan oleh adanya perbedaan koe4isien distribusi dari

komponen tersebut antara kedua 4asa.

9asil analisa 9PLD diperoleh dalam bentuk sinyal kromatogram. alam

kromatogram akan terdapat peak-peak yang menggambarkan banyaknya komponen

dalam sampel. Pada sampel sakari4ikasi akan diperoleh data peak berupa glukosa dan

8ilosa sedangkan 4ermentasi diperoleh data peak glukosa, 8ilosa dan etanol yang

terbentuk.

1;2 ".4 Peng-*eras%an Alat Anal%sa

alam melakukan penelitian pembuatan bioetanol dari tandan kosong kelapa

sa$it digunakan beberapa alat yang ada di laboratorium seperti  5oisture $naly7er ,

#pektro4otometer, 9PLD, Shaking 4ncubator , ensitometer, estilasi dan Mikroskop.

!erikut beberapa *ara mengoperasikan peralatan tersebut beserta tipe alatnya +

1. Autoclave

305 idalam per*obaan ini, sterilisasi alat dan substrat yang digunakan dilakukan

 pada  $utoclave.  $utoclave  yang digunakan yaitu A7abTe:h  dimana proses

sterilisasi pada alat ini berlangsung pada temperatur 3/30D selama 3< menit.30; Dara mengoperasikan Autoclave A7abTe:h, yaitu +

- Masukkan erlemneyer dan atau tabung reaksi dan peralatan lainnya yang akan

digunakan dalam per*obaan ke dalam $utoclave dengan dilapisi aluminium 4oil

terlebih dahulu

- Memastikan air pada bagian ba$ah alat terisi sesuai batasnya- Menutup bagian penutup $utoclave dengan memutar ke arah kanan

- Menyalakan $utoclave dengan menekan tombol BN pada bagian kiri alat

- Menkekan tombol #T)T, sehingga proses sterilisasi berlangsung

30<

"# HP7?

 ;A

Page 60: FIX-Penlit.docx

7/25/2019 FIX-Penlit.docx

http://slidepdf.com/reader/full/fix-penlitdocx 60/122

30= engan 9PLD, komponen yang terdapat dalam sampel dapat terba*a se*ara

rin*i melalui tinggi peak. #ebelum menguji sampel pada 9PLD, terlebih dahulu

dibuat pengen*erannya. #ebanyak /,1 ml B $ater dan 0,5 ml sampel dihitung

masing-masing beratnya >berat B $ater, sampel dan berat total?. "emudian di

syring 4ilter dan dimasukkan ke dalam 7ial untuk selanjutnya dianalisa

menggunakan 9PLD. Pada per*obaan ini, 9PLD yang digunakan yaitu ate!s

Allian:e Tipe e;"325. 9asil analisa 9PLD diperoleh dalam bentuk sinyal

kromatogram. alam kromatogram akan terdapat peak-peak yang menggambarkan

 banyaknya komponen dalam sampel. Pada sampel sakari4ikasi akan diperoleh data

 peak berupa glukosa dan 8ilosa sedangkan 4ermentasi diperoleh data peak glukosa,

8ilosa dan etanol yang terbentuk.

+# @estilasi

estilasi digunakan untuk memisahkan air dan etanol pada sampel 4ermentasi

 berdasarkan perbedaan titik didih. alam penyulingan, *ampuran @at tersebut

dididihkan sehingga @at yang memiliki titik didih lebih rendah akan menguap lebih

dulu. "arena etanollebih mudah menguap, maka kadar etanol dalam uap lebih tinggi.

:ap etanol yang naik ke dalam kolom diatasnya kemudian diembunkan hingga menjadi

*air dan di tampung di dalam labu takar. !erikut *ara mengoperasikan alat @estilasi P;

ele:ta +

; Masukkan sampel dan auades ke dalam tabung destilasi dengan perbandingan yang

sama, yakni <0 ml sampel 4ermentasi akhir dan <0 ml auades

; Memanaskan *ampuran tersebut pada alat destilasi

; Menampung etanol yang terbentuk pada labu takar dan selanjutnya diuji kadar 

etanolnya menggunakan ensitometer $'8

4# @ensitomete!

302 #ampel yang akan diuji kadar etanolnya di syring filter   terlebih dahulu

kemudian dimasukkan ke dalam botol sampel untuk ensitometer. Pada per*obaan

 <0

Page 61: FIX-Penlit.docx

7/25/2019 FIX-Penlit.docx

http://slidepdf.com/reader/full/fix-penlitdocx 61/122

ini, ensitometer yang digunakan yaitu KEM Tipe @A;34'. !erikut adalah *ara

mengoperasikannya, yaitu +

- Melakukan kalibrasi alat terlebih dahulu sebelum digunakan- Mengambil sampel hasil destilasi yang telah di4ilter dengan menekan tombol

P:MP pada alat- Menunggu beberapa menit, hasil kadar etanol, densitas dan specific gravity pada

sampel akan terba*a pada monitor alat

5. Laminary air flow

30A Dara mengoperasikan &aminary air flow sebagai berikut +

- Membersihkan laminar flow terlebih dahulu sebelum digunakan dengan alkohol

1<H menggunakan lapGtisu

- Menyalakan lampu :' dan blo$er pada alat selama 30 menit- Mematikan lampu :' dan blo$er tetap menyala

- Menyalakan lampu 6L, buka penutup laminar dan laminar siap dipakai- Mematikan lampu 6L setelah selesai menggunakan laminar flow dan bersihkan

kembali laminar flow dengan alkohol 1<H menggunakan lapGtisu

- Menutup laminar dan menyalakan lampu :' selama 30 menit- Mematikan lampu :' dan *abut kabel dari aliran listrik 

330

3# Mik!oskop

333 Pada penelitian ini, mikroskop digunakan untuk melihat dan menghitung

 jumlah Saccharomyces cerevisiae  pada saat propagasi  yeast  dan sampling proses

4ermentasi berlangsung. !erikut merupakan *ara mengoperasikan Mik!oskop

EI Tipe P!imo ta!, yaitu +

- Menyalakan Mikroskop dengan memutar arah tombol menjadi BN pada bagian

sebelah kanan alat

- Meletakkan satu tetes sampel pada 2emacytometer 

- Meletakkan 2emacytometer  pada Mikroskop- Mengatur perbesaran pada Mikroskop

- Melihat dan menghitung jumlah mikroba yang terdapat pada

$$"

7. Moisture Analyzer 335  5oisture $naly7er  ber4ungsi untuk menghitung kadar air pada sampel yang

akan digunakan. )lat ini beroperasi pada suhu 30<0D selama 30 menit. !erikut

adalah *ara mengoperasikan alat Moistu!e Anal69e! >HA, Tipe MB 45 +

- Menyalakan 5oisture $naly7er  dengan menekan tombol BN pada alat

- Menekan tombol T)E pada alat

 <3

Page 62: FIX-Penlit.docx

7/25/2019 FIX-Penlit.docx

http://slidepdf.com/reader/full/fix-penlitdocx 62/122

- Memasukkan sampel yang akan diuji kadar airnya pada piring aluminium pada

alat

- Menekan tombol #T)T- Menunggu selama 30 menit proses berlangsung, sehingga diperoleh nilai H

moisture pada sampel dimana data akan tampak pada layar alat33;

(# pekt!o&otomete!

33< Pada per*obaan ini, #pektro4otometer digunakan untuk menguji nilai

absorbansi pada sampel )nalisa #omogyi-Nelson. Dara mengoperasikan

pekt!o&otomete! yaitu +

- Menyalakan alat dengan menekan tombol PBCE pada bagian belakang alat

- Menunggu hingga keterangan alat ber4ungsi dengan baik - Memilih menu sesuai yang dibutuhkan

- Mengatur panjang gelombang menjadi </0 nm dengan jumlah cell   yang

dibutuhkan

- Menekan tombol E#D untuk menampilkan kolom nilai absorbansi

- Memasukkan sampel ke dalam cuvete sesuai dengan jumlah sampel yang akan

diuji >maksimal 1 *u7ete?

- Menuutup bagian #pektro4otometer dan nilai absorbansi akan otomatis terba*a

 pada layar 

33=

$$8pekt!o&otomete! Tipe HITA?HI ,;"'''- Menyalakan alat dengan menekan tombol BN pada PBCE dibagian ba$ah

layar 

- Memilih menu sesuai yang dibutuhkan- Mengatur nilai absorbansi menjadi </0 nm dengan jumlah cell  yang dibutuhkan

- Menekan tombol 6BC) untuk menampilkan kolom nilai absorbansi pada

layar - Memasukkan cuvete yang telah berisi sampel yang akan diuji

- Menekan tombol #T)T ketika angka dari absorbansi diam

- #e*ara otomatis nilai absorbansi sampel yang diperoleh akan tertulis pada kertas

hasil *etak 

332

9. Shaking ncu!ator 

33A Shaking 4ncubator   atau biasa disebut dengan Shaker   merupakan tempat

 berlangsungya proses sakari4ikasi dan 4ermentasi selama per*obaan. )lat ini dapat

 </

Page 63: FIX-Penlit.docx

7/25/2019 FIX-Penlit.docx

http://slidepdf.com/reader/full/fix-penlitdocx 63/122

diatur sesuai dengan suhu dan rpm yang diperlukan. !erikut adalah *ara

mengoperasikan hake! @asol Tipe @;+$'?" +

- Menyalakan Shaker  dengan menekan tombol BN pada alat- Memasukan erlenmeyer yang telah berisi substrat ke dalam Shaker 

- Mengatur temperatur proses, ke*epatan rpm dan lamanya proses pada alat

- Menutup penutup Shaker , kemudian alat akan bekerja sesuai dengan pengaturan

suhu, rpm dan $aktu yang diinginkan

3/0

3/3

 <5

Page 64: FIX-Penlit.docx

7/25/2019 FIX-Penlit.docx

http://slidepdf.com/reader/full/fix-penlitdocx 64/122

122 BAB I:

12" HASIL DAN PEBAHASAN

3/;

12& #.1. Has%l Per=-aan

12( #.1.1.Pr-ses Sakar%3kas%

)nalisa terhadap sampel dari proses sakari4ikasi dilakukan dengan metode

#omogyi-Nelson yang bertujuan untuk mengetahui kandungan gula reduksi pada

masing-masing sampel.

$"8 Penga!uh suhu p!oses saka!i&ikasi te!hadap konsent!asi gula !eduksi

9ubungan antara $aktu hidrolisa dengan konsentrasi gula pereduksi pada

masing-masing konsentrasi substrat tandan kosong kelapa sa$it >T""#? dengan suhu

 proses sakari4ikasi ;00D dan <00D pada )nalisa #omogyi-Nelson dapat dilihat pada

gambar di ba$ah ini +

$"(

0 10 20 -0 .0 /0 0 0 0

0

20

.0

0

0

100

120

1.0

!(3) 4 ' 0&0/352 6 .&-23 6 .7&/89 4 0&1

8aktu $am/

Gula re,uks% mg>ml/

Gamba! 4#

$ Hubungan anta!a konsent!asi gula !eduksi te!hadap %aktu hid!olisa untuk 

subst!at TKK $'/ dengan suhu p!oses saka!i&ikasi 4''?

 <;

Page 65: FIX-Penlit.docx

7/25/2019 FIX-Penlit.docx

http://slidepdf.com/reader/full/fix-penlitdocx 65/122

0 10 20 -0 .0 /0 0 0 0

0

20

.0

0

0

100

120

1.0

10

10

!(3) 4 ' 0&0352 6 /&..3 6 -&

89 4 0&7

8aktu .$am/

Gula re,uks% .mg>ml/

$"2 Gamba! 4# " Hubungan anta!a konsent!asi gula !eduksi te!hadap %aktu

hid!olisa untuk subst!at TKK $5/ dengan suhu p!oses saka!i&ikasi 4''?

350

0 10 20 -0 .0 /0 0 0 0

0

20

.0

0

0

100

120

1.0

10

10

200

!(3) 4 ' 0&02352 6 -&/3 6 1/&/

89 4 0&7

8aktu $am/

Gula re,uks% mg>ml/

$+$ Gamba! 4# + Hubungan anta!a konsent!asi gula !eduksi te!hadap %aktu

hid!olisa untuk subst!at TKK "'/ dengan suhu p!oses saka!i&ikasi 4''?

 <<

Page 66: FIX-Penlit.docx

7/25/2019 FIX-Penlit.docx

http://slidepdf.com/reader/full/fix-penlitdocx 66/122

ari ketiga gra4ik di atas menunjukkan bah$a konsentrasi gula reduksi

XmgGml *enderung mengalami peningkatan terhadap $aktu hidrolisa Xjam. 9al ini

terlihat pada /; jam pertama proses sakari4ikasi berlangsung, dimana konsentrasi gula

yang terbentuk mengalami peningkatan yang signi4ikan.

Pada ambar ;.3. untuk konsentrasi substrat T""# 30H diperoleh

konsentrasi gula reduksi sebesar 12,A=A mgGml pada jam ke-; dan meningkat menjadi

3/3,3A= mgGml pada jam ke-/0. "onsentrasi gula reduksi ini mengalami penurunan

 pada jam ke-/; menjadi 331,0<1 mgGml. Pada jam ke-;2 terjadi peningkatan

konsentrasi glukosa menjadi 3/0,12/ mgGml dan pada akhir proses >jam ke-1/?

diperoleh konsentrasi glukosa sebesar 30=,230 mgGml. ari kur7a tersebut dapat

disimpulkan bah$a konsentrasi gula reduksi tertinggi diperoleh pada jam ke-/0 yaitu

sebesar 3/3,3A= mgGml.

!erdasarkan kur7a pada ambar ;./. terlihat bah$a peningkatan gula reduksi

untuk konsentrasi substrat 3<H terjadi pada jam ke ;, dimana pada jam tersebut

konsentrasi glukosa yang terbentuk sebesar 10,5;2 mgGml dan terus mengalami

 peningkatan hingga jam ke-/; konsentrasi gula menjadi 3<;,53= mgGml. Pada /; jam

 berikutnya, yakni di jam ke-;2 konsentrasi glukosa menurun menjadi 3/1,3;2 mgGml

dan pada akhir proses >jam ke-1/? diperoleh konsentrasi glukosa sebesar 3;;,//<

mgGml. ari ambar ;./. dapat disimpulkan bah$a konsentrasi gula reduksi tertinggi

diperoleh pada jam ke-/; sebesar 3<;,53= mgGml.

ambar ;.5. menunjukkan bah$a pada ; jam pertama proses berlangsung

diperoleh konsentrasi glukosa sebesar ;A,1;3 mgGml dan mengalami peningkatan pada

 jam ke-/; menjadi 21,321 mgGml. Pada jam ke-;2, dihasilkan konsentrasi gula sebesar 3<5,01; mgGml dan meningkat menjadi 31=,/0= mgGml pada akhir proses >jam ke-1/?.

Pada proses sakari4ikasi dengan konsentrasi substrat T""# /0H dengan suhu proses

;00D diperoleh konsentrasi glukosatertinggi pada jam ke-1/ yakni sebesar 31=,/0=

mgGml.

 <=

Page 67: FIX-Penlit.docx

7/25/2019 FIX-Penlit.docx

http://slidepdf.com/reader/full/fix-penlitdocx 67/122

Page 68: FIX-Penlit.docx

7/25/2019 FIX-Penlit.docx

http://slidepdf.com/reader/full/fix-penlitdocx 68/122

ari proses sakari4ikasi yang dilakukan pada suhu ;00D dengan 7ariasi

konsentrasi substrat T""# 30H, 3<H dan /0H >bG7? dapat disimpulkan bah$a

konsentrasi gula reduksi tertinggi diperoleh pada konsentrasi substrat /0H yakni

sebesar 31=,/0= mgGml dengan nilai korelasi X / pada kur7a sebesar 0,A13.

35<

0 10 20 -0 .0 /0 0 0 0

0

20

.0

0

0

100

120

1.0

!(3) 4 ' 0&0-352 6 -&1/3 6 -.&01

89 4 0&.

8aktu $am/

Gula re,uks% mg>ml/

$+3 Gamba! 4# 5 Hubungan anta!a konsent!asi gula !eduksi te!hadap %aktu

hid!olisa untuk subst!at TKK $'/ dengan suhu p!oses saka!i&ikasi 5''?

351

352

 <2

Page 69: FIX-Penlit.docx

7/25/2019 FIX-Penlit.docx

http://slidepdf.com/reader/full/fix-penlitdocx 69/122

35A

0 10 20 -0 .0 /0 0 0 0

0

20

.0

0

0

100

120

1.0

10

!(3) 4 ' 0&0-352 6 -&773 6 2&2.

89 4 0&7

8aktu .$am/

Gula re,uks% .mg>ml/

$4' Gamba! 4# 3 Hubungan anta!a konsent!asi gula !eduksi te!hadap %aktu

hid!olisa untuk subst!at TKK $5/ dengan suhu p!oses saka!i&ikasi 5''?

3;3

0 10 20 -0 .0 /0 0 0 0   0

  .   0

      0

   1   2   0

   1      0

   2   0   0!(3) 4 ' 0&0352 6 &.13 6 -.&/2

89 4 0&7-

8aktu $am/

Gula re,uks% mg>ml/

$4" Gamba! 4# 8 Hubungan anta!a konsent!asi gula !eduksi te!hadap %aktu

hid!olisa untuk subst!at TKK "'/ dengan suhu p!oses saka!i&ikasi 5''?

3;5

 <A

Page 70: FIX-Penlit.docx

7/25/2019 FIX-Penlit.docx

http://slidepdf.com/reader/full/fix-penlitdocx 70/122

Pada kur7a ambar ;.<. terlihat bah$a konsentrasi glukosa yang terbentuk 

 pada ; jam pertama yaitu sebesar =0,/11 mgGml dan meningkat hingga pada jam ke-/;

diperoleh konsentrasi gula sebesar A<,33< mgGml. Pada jam ke-;2, dihasilkan

konsentrasi glukosa sebesar 333,;=2 mgGml dan menjadi 3/0,A52 mgGml pada akhir 

 proses sakari4ikasi >jam ke-1/?. ari penjelasan tersebut, dapat disimpulkan bah$a

untuk konsentrasi substrat T""# 30H dengan suhu proses sakari4ikasi <00D diperoleh

konsentrasi gula reduksi tertinggi pada jam ke-1/ yakni 3/0,A52 mgGml.

ambar ;.=. menunjukkan bah$a konsentrasi glukosa yang terbentuk pada

 jam ke-; sebesar ;=,/0/ mgGml dan meningkat menjadi 30=,/A5 mgGml pada jam ke-

/;. "onsentrasi gula reduksi ini terus meningkat hingga pada jam ke-;2 diperoleh

sebesar 350,0A1 mgGml dan menjadi 3<3,=11 mgGml pada akhir proses >jam ke-1/?.

ari kur7a tersebut dapat disimpulkan bah$a konsentrasi gula reduksi tertinggi

didapatkan pada jam ke-1/ yakni sebesar 3<3,=11 mgGml.

ari ambar ;.1. menunjukkan bah$a konsentrasi glukosa yang terbentuk 

 pada jam ke-; yakni sebesar 1;,2<0 mgGml dan pada jam ke-/; meningkat menjadi

315,<=1 mgGml. Pada /; jam berikutnya yaitu jam ke-;2 diperoleh konsentrasi glukosa

sebesar 323,1<5 mgGml dan menjadi 3A;,12; mgGml pada akhir proses >jam ke-1/?.

ari kur7a di atas dapat disimpulkan bah$a pada proses sakari4ikasi dengan suhu <0 0D

untuk konsentrasi substrat T""# /0H diperoleh konsentrasi gula reduksi tertinggi pada

 jam ke-1/ yaitu sebesar 3A;,12; mgGml

 =0

Page 71: FIX-Penlit.docx

7/25/2019 FIX-Penlit.docx

http://slidepdf.com/reader/full/fix-penlitdocx 71/122

3;;

0 10 20 -0 .0 /0 0 0 0

0

20

.0

0

0

100

120

1.0

10

10

200

220

89 4 0&7-

89 4 089 4 0

ubstrat 10: ol;nomial (ubstrat 10:)

ubstrat 1/: ol;nomial (ubstrat 1/:)

ubstrat 20: ol;nomial (ubstrat 20:)

8aktu .$am/

Gula re,uks% .mg>ml/

$45 Gamba! 4# ( Hubungan anta!a konsent!asi gula !eduksi te!hadap %aktu

hid!olisa dengan =a!iasi konsent!asi subst!at pada suhu saka!i&ikasi 5''?

3;=

!erdasarkan ambar ;.2. di atas dapat disimpulkan bah$a konsentrasi

substrat pada proses sakari4ikasi mempengaruhi konsentrasi glukosa yang dihasilkan,

yakni semakin besar konsentrasi substrat yang digunakan maka konsentrasi gula

reduksi yang terbentuk juga semakin tinggi dan sebaliknya.

Proses sakari4ikasi yang berlangsung pada suhu <00D dengan masing-masing

konsentrasi substrat T""# 30H, 3<H dan /0H >bG7?, konsentrasi gula reduksi tertinggi

diperoleh pada konsentrasi substrat /0H yakni 3A;,12; mgGml. (ika dibandingkan

dengan ambar ;.;. pada suhu proses sakari4ikasi ;00D dengan konsentrasi substrat

T""# yang sama yakni /0H diperoleh konsentrasi glukosa sebesar 31=,/0= mgGml,

sehingga dapat disimpulkan bah$a suhu proses sangat mempengaruhi konsentrasi gula

 =3

Page 72: FIX-Penlit.docx

7/25/2019 FIX-Penlit.docx

http://slidepdf.com/reader/full/fix-penlitdocx 72/122

yang terbentuk dimana pada suhu yang lebih tinggi akan diperoleh glukosa yang lebih

 besar.

ari penjabaran di atas, perolehan gula reduksi pada proses sakari4ikasi

dengan 7ariasi konsentrasi substrat tandan kosong kelapa sa$it dan 7ariasi suhu proses

;00D dan <00D didapatkan data-data pada Tabel ;.3. berikut +

$48 Tabel 4# $ Pe!bandingan konsent!asi glukosa 6ang

te!bentuk pada p!oses saka!i&ikasi dengan =a!iasi suhu 4''? dan

5''?

3;2 #akari4ikasi3;A

#uhu

;

0

0

D

3<0

Caktu

3<3

#ubs

3

0

H

3</

>mgG

m

l

?

3<5

#ubs

3

<

H

3<;

>mgG

m

l

?

3<<

#ubs

/

0

H

3<=

>mgG

m

l

?

3<2

Menit

ke

-

30

3<A

35,2

;

2

3=0

<,A5

=

3=3

<,0<

0

3=5(am

ke

-

/;

3=;331,

0

<

1

3=<3<;,

5

3

=

3==21,3

2

1

 =/

Page 73: FIX-Penlit.docx

7/25/2019 FIX-Penlit.docx

http://slidepdf.com/reader/full/fix-penlitdocx 73/122

3=2

(am

ke

-

;2

3=A

3/0,

1

2

/

310

3/1,

3

;

2

313

3<5,

0

1

;

315

(am

ke

-

1/

31;

30=,

2

3

0

31<

3;;,

/

/

<

31=

31=,

/

0

=

311#uhu

<

0

0

D

312Caktu

31A#ubs

3

0

H

320

>mgG

m

l?

323#ubs

3

<

H

32/

>mgG

m

l?

325#ubs

/

0

H

32;

>mgG

m

l?

32=

Menit

ke

-

30

321

=,1;

2

322

;,02

2

32A

3/,1

1

/

3A3

(am

ke

-

/;

3A/

A<,3

3

<

3A5

30=,

/

A

5

3A;

AA,3

<

3

3A=

(am

3A1

333,

3A2

350,

3AA

323,

 =5

Page 74: FIX-Penlit.docx

7/25/2019 FIX-Penlit.docx

http://slidepdf.com/reader/full/fix-penlitdocx 74/122

ke

-

;2

;

=

2

0

A

1

1

<

5

/03

(am

ke

-

1/

/0/

3/0,

A

5

2

/05

3<3,

=

1

1

/0;

3A;,

1

2

;

/0<

!erdasarkan data pada tabel di atas terlihat bah$a konsentrasi gula reduksi

XmgGml yang dihasilkan pada suhu sakari4ikasi <00D lebih besar dibandingkan dengan

glukosa yang terbentuk pada suhu proses ;00D, sehingga dapat disimpulkan bah$a

en@im selulase dan K-glukosidase bekerja optimal pada suhu <00D untuk mendegradasi

selulosa menjadi glukosa.

Penga!uh konsent!asi en9im te!hadap konsent!asi gula !eduksi

#elain ditentukan oleh konsentrasi substrat yang tersedia dan suhu proses,

konsentrasi en@im itu sendiri juga mempengaruhi ke*epatan reaksi dari proses

sakari4ikasi en@imatik. Pada penelitian ini telah di*oba menggunakan 7ariasi

konsentrasi en@im sebesar 1 mlG/00 ml dan 30 mlG/00 ml yang berlangsung pada suhu

 proses <00D.

9ubungan antara $aktu hidrolisa dengan konsentrasi gula pereduksi pada

masing-masing konsentrasi substrat tandan kosong kelapa sa$it >T""#? dengan 7ariasi

konsentrasi en@im 1 mlG/00 ml dan 30 mlG/00 ml dapat dilihat pada gra4ik diba$ah ini +

 =;

Page 75: FIX-Penlit.docx

7/25/2019 FIX-Penlit.docx

http://slidepdf.com/reader/full/fix-penlitdocx 75/122

/0=

0 10 20 -0 .0 /0 0 0 0

0

20

.0

0

0

100

120

1.0

!(3) 4 ' 0&0-352 6 -&1/3 6 -.&0189 4 0&.

8aktu .$am/

Gula re,uks% .mg>ml/

"'8 Gamba! 4# 2 Hubungan anta!a konsent!asi gula !eduksi te!hadap %aktu

hid!olisa untuk subst!at TKK $'/ dengan konsent!asi en9im 8 mlC"'' ml

/02

0 10 20 -0 .0 /0 0 0 0

0

20

.0

0

0

100

120

1.0

10

!(3) 4 ' 0&0-352 6 -&773 6 2&2.

89 4 0&7

8aktu $am/

Gula re,uks% mg>ml/

"'2 Gamba! 4# $' Hubungan anta!a konsent!asi gula !eduksi te!hadap

%aktu hid!olisa untuk subst!at TKK $5/ dengan konsent!asi en9im 8 mlC"'' ml

/30

 =<

Page 76: FIX-Penlit.docx

7/25/2019 FIX-Penlit.docx

http://slidepdf.com/reader/full/fix-penlitdocx 76/122

/33

0 10 20 -0 .0 /0 0 0 0   0

  .   0

      0

   1   2   0

   1      0

   2   0   0 !(3) 4 ' 0&0352 6 &.13 6 -.&/2

89 4 0&7-

8aktu .$am/

Gula re,uks% .mg>ml/

"$" Gamba! 4# $$ Hubungan anta!a konsent!asi gula !eduksi te!hadap

%aktu hid!olisa untuk subst!at TKK "'/ dengan konsent!asi en9im 8 mlC"'' ml

Pada ambar ;.A. menunjukkan bah$a konsentrasi gula reduksi yang

dihasilkan pada jam ke-; adalah sebesar =0,/11 mgGml dan meningkat menjadi A<,33<

mgGml pada jam ke-/;. Pada /; jam berikutnya, yakni jam ke-;2 diperoleh konsentrasi

glukosa sebesar 333,;=2 mgGml dan menjadi 3/0,A52 mgGml pada akhir proses >jam ke-

1/?. ari penjelasan tersebut, dapat disimpulkan bah$a konsentrasi gula reduksi

tertinggi di*apai pada jam ke-1/ yakni 3/0,A52 mgGml.

Pada ambar ;.30. diatas terlihat bah$a pada jam ke-; diperoleh konsentrasi

glukosa sebesar ;=,/0/ mgGml dan meningkat menjadi 30=,/A5 mgGml pada jam ke-/;.

"onsentrasi gula reduksi ini terus meningkat hingga pada jam ke-;2 diperoleh sebesar 

350,0A1 mgGml dan menjadi 3<3,=11 mgGml pada akhir proses >jam ke-1/?. ari kur7a

di atas dapat disimpulkan bah$a konsentrasi gula reduksi tertinggi diperoleh pada jam

ke-1/ yakni sebesar 3<3,=11 mgGml.

"ur7a pada ambar ;.33. menunjukkan bah$a konsentrasi glukosa yang

terbentuk pada jam ke-; adalah sebesar 1;,2<0 mgGml dan meningkat menjadi 315,<=1

 ==

Page 77: FIX-Penlit.docx

7/25/2019 FIX-Penlit.docx

http://slidepdf.com/reader/full/fix-penlitdocx 77/122

mgGml pada jam ke-/;. Pada jam ke-;2 diperoleh konsentrasi glukosa sebesar 323,1<5

mgGml dan menjadi 3A;,12; mgGml pada akhir proses >jam ke-1/?. ari kur7a tersebut

dapat disimpulkan bah$a pada proses sakari4ikasi dengan konsentrasi substrat T""#

/0H dan konsentrasi en@im 1 mlG/00 ml diperoleh konsentrasi gula reduksi tertinggi

 pada jam ke-1/ yaitu sebesar 3A;,12; mgGml.

/35

/3;

0 10 20 -0 .0 /0 0 0 0

0

20

.0

0

0

100

120

1.0

10

10

200

220

89 4 0&7-

89 4 089 4 0

ubstrat 10: ol;nomial (ubstrat 10:)

ubstrat 1/: ol;nomial (ubstrat 1/:)

ubstrat 20: ol;nomial (ubstrat 20:)

8aktu .$am/

Gula re,uks% .mg>ml/

"$5 Gamba! 4# $" Hubungan anta!a konsent!asi gula !eduksi te!hadap

%aktu hid!olisa dengan =a!iasi konsent!asi subst!at pada konsent!asi en9im

8mlC"''ml

/3=

!erdasarkan ambar ;.3/. di atas dapat disimpulkan bah$a konsentrasi

substrat pada proses sakari4ikasi mempengaruhi konsentrasi glukosa yang dihasilkan,

dimana pada konsentrasi substrat yang lebih besar akan diperoleh konsentrasi gula

reduksi yang lebih tinggi dan sebaliknya.

 =1

Page 78: FIX-Penlit.docx

7/25/2019 FIX-Penlit.docx

http://slidepdf.com/reader/full/fix-penlitdocx 78/122

ari proses sakari4ikasi yang berlangsung pada suhu <00D dengan 7ariasi

konsentrasi substrat tandan kosong kelapa sa$it >T""#? 30H, 3<H dan /0H >bG7? dan

konsentrasi en@im 1 mlG/00 ml diperoleh konsentrasi gula reduksi tertinggi pada

konsentrasi substrat /0H yakni 3A;,12; mgGml.

/31

0 10 20 -0 .0 /0 0 0 0

0

20

.0

0

0

100

120

1.0

!(3) 4 ' 0&0-352 6 -&13 6 -0&11

89 4 0&7.

8aktu $am/

Gula re,uks% mg>ml/

"$( Gamba! 4# $+ Hubungan anta!a konsent!asi gula !eduksi te!hadap

%aktu hid!olisa untuk subst!at TKK $'/ dengan konsent!asi en9im $' mlC"'' ml

/3A

 =2

Page 79: FIX-Penlit.docx

7/25/2019 FIX-Penlit.docx

http://slidepdf.com/reader/full/fix-penlitdocx 79/122

//0

0 10 20 -0 .0 /0 0 0 0

0

20

.0

0

0

100

120

1.0

10

10

!(3) 4 ' 0&02352 6 2&773 6 .-&71

89 4 0&7

8aktu $am/

Gula re,uks% mg>ml/

""$ Gamba! 4# $4 Hubungan anta!a konsent!asi gula !eduksi te!hadap

%aktu hid!olisa untuk subst!at TKK $5/ dengan konsent!asi en9im $' mlC"'' ml

///

0 10 20 -0 .0 /0 0 0 0   0

  .   0

      0

   1   2   0

   1      0

   2   0   0

   2  .   0

!(3) 4 ' 0&01352 6 -&13 6 -1&

89 4 0&7-

8aktu .$am/

Gula re,uks% .mg>ml/

 =A

Page 80: FIX-Penlit.docx

7/25/2019 FIX-Penlit.docx

http://slidepdf.com/reader/full/fix-penlitdocx 80/122

""+ Gamba! 4# $5 Hubungan anta!a konsent!asi gula !eduksi te!hadap

%aktu hid!olisa untuk subst!at TKK "'/ dengan konsent!asi en9im $' mlC"'' ml

//;

ari ketiga gra4ik di atas menunjukkan bah$a konsentrasi gula reduksi

XmgGml *enderung mengalami peningkatan yang signi4ikan terhadap 4ungsi $aktu,

dimana pada konsentrasi substrat yang lebih besar, konsentrasi gula reduksi yang

terbentuk juga semakin tinggi.

Pada ambar ;.35. terlihat bah$a konsentrasi glukosa yang terbentuk pada

 jam ke-; adalah sebesar ;2.1=2 mgGml dan meningkat pada jam ke-/; menjadi A=,==1mgGml. "onsentrasi glukosa terus meningkat hingga pada /; jam berikutnya menjadi

330,<5= mgGml >jam ke-;2? dan menjadi 3/1,05; mgGml pada akhir proses. ari data

tersebut dapat disimpulkan bah$a pada proses sakari4ikasi dengan konsentrasi en@im

30 mlG/00 ml untuk konsentrasi substrat T""# 30H, konsentrasi gula reduksi tertinggi

diperoleh pada jam ke-1/ sebesar 3/1,05; mgGml.

"ur7a pada ambar ;.3;. menunjukkan bah$a pada jam ke-; dihasilkan

konsentrasi glukosa sebesar 1;,/10 mgGml dan meningkat menjadi 30/,A23mgGml pada

 jam ke-/;. Pada jam ke-;2 diperoleh konsentrasi glukosa sebesar 3/3,2=A mgGml dan

menjadi 3<2,10; mgGml pada akhir proses >jam ke-1/?. ari kur7a di atas dapat

disimpulkan bah$a konsentrasi gula reduksi tertinggi diperoleh pada jam ke-1/ sebesar 

3<2,10; mgGml.

!erdasarkan ambar ;.3<. terlihat bah$a konsentrasi glukosa yang terbentuk 

 pada jam ke-; adalah sebesar <=,225 mgGml dan meningkat menjadi A<,25A mgGml

 pada jam ke-/;. "onsentrasi glukosa terus meningkat pada /; jam berikutnya menjadi

3<=,A<< mgGml >jam ke-;2? dan pada akhir proses diperoleh konsentrasi glukosa

sebesar 3A=,323 mgGml. :ntuk konsentrasi substrat T""# /0H dengan 7olume en@im

30 mlG/00 ml, konsentrasi gula reduksi tertinggi di*apai pada jam ke-1/ sebesar 

3A=,323mgGml.

 10

Page 81: FIX-Penlit.docx

7/25/2019 FIX-Penlit.docx

http://slidepdf.com/reader/full/fix-penlitdocx 81/122

0 10 20 -0 .0 /0 0 0 0

0

20

.0

0

0

100

120

1.0

10

10

200

220

89 4 0&7-

89 4 0&7

89 4 0&7.

ubstrat 10: ol;nomial (ubstrat 10:)

ubstrat 1/: ol;nomial (ubstrat 1/:)

ubstrat 20: ol;nomial (ubstrat 20:)

8aktu .$am/

Gula re,uks% .mg>ml/

""5 Gamba! 4# $3 Hubungan anta!a konsent!asi gula !eduksi te!hadap %aktu

hid!olisa dengan =a!iasi konsent!asi subst!at pada konsent!asi en9im $'mlC"''ml

!erdasarkan kur7a diatas dapat disimpulkan bah$a konsentrasi substrat pada

 proses mempengaruhi konsentrasi glukosa yang dihasilkan, dimana hubungan antara

keduanya berbanding lurus, yakni semakin besar konsentrasi substrat yang digunakan

maka konsentrasi gula reduksi yang terbentuk juga semakin tinggi.

Proses sakari4ikasi yang berlangsung pada suhu <00D ini dengan masing-

masing konsentrasi substrat T""# 30H, 3<H dan /0H >bG7? pada konsentrasi en@im 30

mlG/00 ml, konsentrasi gula reduksi tertinggi diperoleh pada konsentrasi substrat /0H

yakni sebesar 3A=.323 mgGml. (ika dibandingkan dengan konsentrasi en@im 1 mlG/00ml pada konsentrasi substrat yang sama yakni /0H diperoleh gula reduksi sebesar 

3A;.12; mgGml, sehingga dapat disimpulkan bah$a selain suhu proses, kinerja en@im

 pada proses sakari4ikasi juga sangat dipengaruhi oleh konsentrasi en@im itu sendiri

 13

Page 82: FIX-Penlit.docx

7/25/2019 FIX-Penlit.docx

http://slidepdf.com/reader/full/fix-penlitdocx 82/122

dimana semakin besar 7olume atau konsentrasi en@im yang digunakan maka

konsentrasi gula yang terbentuk juga semakin tinggi.

ari data pada gra4ik di atas, perolehan konsentrasi gula reduksi pada proses

sakari4ikasi dengan 7ariasi konsentrasi en@im 1 mlG/00 ml dan 30 mlG/00 ml dapat

dilihat pada tabel berikut +

""3

 1/

Page 83: FIX-Penlit.docx

7/25/2019 FIX-Penlit.docx

http://slidepdf.com/reader/full/fix-penlitdocx 83/122

""8 Tabel 4# " Pe!bandingan konsent!asi glukosa 6ang te!bentuk pada

p!oses saka!i&ikasi dengan =a!iasi konsent!ai en9im 8 mlC"'' ml dan $'

mlC"'' ml

//2 #akari4ikasi

//A

En@im

/50

1

mlG

/00

ml

/53

Caktu

/5/

#ub

s

 

3

0

H

/55

>mg

G

m

l

?

/5;

#ubs

3

<

H

/5<

>mgG

m

l?

/5=

#ubs

/

0

H

/51

>mgG

m

l

?

/5AMenit

ke-

30

/;0

=,1;

2

/;3

;,022

/;/3/,1

1

/

/;;

(am

ke-

/;

/;<

A<,3

3

<

/;=

30=,/

A

5

/;1

AA,3

<

3

/;A

(am

ke-

;2

/<0

333,

;

=

2

/<3

350,0

A

1

/</

323,

1

<

5

 15

Page 84: FIX-Penlit.docx

7/25/2019 FIX-Penlit.docx

http://slidepdf.com/reader/full/fix-penlitdocx 84/122

/<;

(am

ke-

1/

/<<

3/0,

A

5

2

/<=

3<3,=

1

1

/<1

3A;,

1

2

;

/<2

En@im

/<A

30

mlG

/00

ml

/=0

Caktu

/=3

#ub

s

 

3

0

H

/=/

>mg

G

m

l

?

/=5

#ubs

3

<

H

/=;

>mgG

m

l?

/=<

#ubs

/

0

H

/==

>mgG

m

l

?

/=2Menit

ke-

30

/=A3;,/

0

0

/10

=,=2=

/13

<,1/

5

/15

(am

ke-

/;

/1;

A=,=

=

1

/1<

30/,A

2

3

/1=

A<,2

5

A

/12

(am

ke-

;2

/1A

330,

<

5

=

/20

3/3,2

=

A

/23

3<=,

A

<

<

/25 /2; /2< /2=

 1;

Page 85: FIX-Penlit.docx

7/25/2019 FIX-Penlit.docx

http://slidepdf.com/reader/full/fix-penlitdocx 85/122

(am

ke-

1/

3/1,

0

5

;

3<2,1

0

;

3A=,

3

2

3

/21

Tabel ;./. menunjukkan bah$a pada konsentrasi en@im 30 mlG/00 ml

dihasilkan konsentrasi glukosa yang lebih besar dibandingkan dengan konsentrasi

en@im 1 mlG/00 ml. ari data pada tabel di atas dapat disimpulkan bah$a pada 7olume

atau konsentrasi en@im yang lebih besar maka konsentrasi glukosa yang terbentuk juga

semakin tinggi. 9al ini sejalan dengan pendapat 9a4i@ #oe$oto >/000? yang

menyatakan bah$a peningkatan konsentrasi en@im akan meningkatkan ke*epatan

reaksi en@imatik karena ke*epatan reaksi en@imatik berbanding lurus dengan

konsentrasi en@im.

255 #.1.2.Pr-ses Fermentas%

Pada per*obaan ini, )nalisa terhadap sampel 4ermentasi dilakukan melalui 5

>tiga? metode yaitu )nalisa #omogyi-Nelson, )nalisa menggunakan 9PLD dan

ensitometer.

"(2 4#$#"#$# Analisa omog6i;Nelson

"2' Penga!uh konsent!asi gula a%al te!hadap pe!olehan etanol

6ermentasi merupakan proses lanjutan dari sakari4ikasi, dimana pada proses

sebelumnya dilakukan 7ariasi suhu >;00D dan <00D? dan konsentrasi en@im >1 mlG/00

ml dan 30 mlG/00 ml?. !erdasarkan 7ariasi tersebut, konsentrasi gula yang digunakan

sebagai substrat glukosa untuk Saccharomyces cerevisiae  pun ber7ariasi. ari

 perolehan data konsentrasi glukosa pada proses sakari4ikasi dikelompokkan menjadi 5

>tiga?, yaitu +

) U #uhu sakari4ikasi ;00D dengan konsentrasi en@im 1 mlG/00 ml,

1<

Page 86: FIX-Penlit.docx

7/25/2019 FIX-Penlit.docx

http://slidepdf.com/reader/full/fix-penlitdocx 86/122

! U #uhu sakari4ikasi <00D dengan konsentrasi en@im 1 mlG/00 ml,

D U #uhu sakari4ikasi <00

D dengan konsentrasi en@im 30 mlG/00 ml.

 1=

Page 87: FIX-Penlit.docx

7/25/2019 FIX-Penlit.docx

http://slidepdf.com/reader/full/fix-penlitdocx 87/122

/A3 9ubungan antara $aktu 4ermentasi dengan konsentrasi gula reduksi

 pada masing-masing konsentrasi substrat T""# 30H, 3<H dan /0H >bG7? dapat dilihat

 pada gra4ik diba$ah ini +

/A/

/A5

0 10 20 -0 .0 /0 0 0 0

0

20

.0

0

0

100

120

!(3) 4 ' 035- 6 0&07352 ' /&.13 6 11-&2

89 4 0&7

8aktu .$am/

Gula re,uks% .mg>ml/

"24 G

amba! 4# $8 Hubungan anta!a konsent!asi gula !eduksi te!hadap

%aktu &e!mentasi untuk subst!at TKK $'/1 kelompok A

/A<

/A=

0 10 20 -0 .0 /0 0 0 0

0

20

.0

0

0

100

120

1.0

10

!(3) 4 0&01352 ' 2&3 6 1..&..

89 4 0&77

8aktu $am/

Gula re,uks% mg>ml/

 11

Page 88: FIX-Penlit.docx

7/25/2019 FIX-Penlit.docx

http://slidepdf.com/reader/full/fix-penlitdocx 88/122

"28 Gamba! 4# $( Hubungan anta!a konsent!asi gula !eduksi

te!hadap %aktu &e!mentasi untuk subst!at TKK $5/1 kelompok A

/A2

0 10 20 -0 .0 /0 0 0 0

0

20.0

0

0

100

120

1.0

10

10

200

!(3) 4 0&01352 ' 2&.3 6 1&.

89 4 0&7

8aktu $am/

Gula re,uks% mg>ml/

"22 Gamba! 4# $2 Hubungan anta!a konsent!asi gula !eduksi

te!hadap %aktu &e!mentasi untuk subst!at TKK "'/1 kelompok A

500

Pada ambar ;.31. terlihat bah$a penurunan glukosa terjadi se*ara signi4ikan

 pada /; jam pertama dimana konsentrasi glukosa dia$al proses 4ermentasi adalah

sebesar 30<,;;; mgGml dan menurun menjadi /1,1<2 mgGml pada jam ke-/;. Pada /;

 jam berikutnya, yakni jam ke-;2 konsentrasi gula menjadi 3/,=/1 mgGml dan menurun

menjadi 3/,00= mgGml pada akhir proses 4ermentasi >jam ke-1/?.

!erdasarkan kur7a pada ambar ;.32. terlihat bah$a konsentrasi gula dia$al

 proses 4ermentasi adalah sebesar 3;0,055 mgGml dan menurun menjadi A0,5<; mgGml

 pada jam ke-/;. Pada jam ke-;2 konsentrasi gula menjadi ;2,3=5 mgGml dan tersisa

/A,025 mgGml pada akhir proses 4ermentasi >jam ke-1/?.

 12

Page 89: FIX-Penlit.docx

7/25/2019 FIX-Penlit.docx

http://slidepdf.com/reader/full/fix-penlitdocx 89/122

ambar ;.3A. menunjukkan bah$a konsentrasi gula dia$al proses 4ermentasi

adalah sebesar 31<,<2< mgGml dan menurun pada jam ke-/; menjadi 331,5=A mgGml.

Pada /; jam berikutnya, konsentrasi gula mengalami penurunan yang signi4ikan yakni

hampir setengah dari konsentrasi sebelumnya yaitu pada jam ke-;2 konsentrasi glukosa

menjadi =;,331 mgGml dan pada jam ke-1/ konsentrasi glukosa yang tersisa adalah

sebesar /A,1<= mgGml.

503

0 10 20 -0 .0 /0 0 0 00

20

.0

0

0

100

120

1.0

10

10

200

89 4 0&7

89 4 0&77

89 4 0&7

ubs 10 ol;nomial (ubs 10)

ubs 1/ ol;nomial (ubs 1/)

ubs 20 ol;nomial (ubs 20)

8aktu $am/

Gula re,uks% mg>ml/

+'" Gamba! 4# "' Hubungan anta!a konsent!asi gula !eduksi

te!hadap %aktu &e!mentasi1 kelompok A

!erdasarkan kur7a di atas dapat disimpulkan bah$a hubungan antara

konsentrasi gula reduksi XmgGml terhadap 4ungsi $aktu mengalami penurunan yang

signi4ikan. Penurunan konsentrasi gula reduksi pada proses 4ermentasi terjadi karena

glukosa yang dihasilkan pada proses sakari4ikasi sebelumnya dijadikan substrat glukosa

oleh yeast  Saccharomyces cerevisiae didalam proses 4ermentasi.

 1A

Page 90: FIX-Penlit.docx

7/25/2019 FIX-Penlit.docx

http://slidepdf.com/reader/full/fix-penlitdocx 90/122

ari kur7a di atas diperoleh nilai korelasi X / sebesar 0,A2; untuk 

konsentrasi substrat T""# 30H, 0,A2< dan 0,A25 untuk konsentrasi substrat 3<H dan

/0H. 9al ini menunjukkan keterkaitan antar titik pada kur7a sangat signi4ikan.

 

505

0 10 20 -0 .0 /0 0 0 0

0

20

.0

0

0

100

!(3) 4 ' 035- 6 0&07352 ' /3 6 7&0/

89 4 0&7

8aktu $am/

Gula re,uks% mg>ml/

+'4 Gamba! 4# "$ Hubungan anta!a konsent!asi gula !eduksi

te!hadap %aktu &e!mentasi untuk subst!at TKK $'/1 kelompok B

50<

 20

Page 91: FIX-Penlit.docx

7/25/2019 FIX-Penlit.docx

http://slidepdf.com/reader/full/fix-penlitdocx 91/122

50=

0 10 20 -0 .0 /0 0 0 0

0

20

.0

0

0

100

120

1.0

!(3) 4 ' 035- 6 0&11352 ' /&73 6 12.&2-89 4 0&77

8aktu $am/

Gula re,uks% mg>ml/

+'8 Gamba! 4# "" Hubungan anta!a konsent!asi gula !eduksi

te!hadap %aktu &e!mentasi untuk subst!at TKK $5/1 kelompok B

502

0 10 20 -0 .0 /0 0 0 0

0

20

.0

0

0

100

120

1.0

10

10200

!(3) 4 035- ' 0&0.352 ' 1&/23 6 1-&27

89 4 0&7

8aktu .$am/

Gula re,uks% .mg>ml/

 23

Page 92: FIX-Penlit.docx

7/25/2019 FIX-Penlit.docx

http://slidepdf.com/reader/full/fix-penlitdocx 92/122

+'2 Gamba! 4# "+ Hubungan anta!a konsent!asi gula !eduksi

te!hadap %aktu &e!mentasi untuk subst!at TKK "'/1 kelompok B

Pada ambar ;./3. terlihat bah$a penurunan glukosa terjadi se*ara signi4ikan

 pada /; jam pertama. "onsentrasi gula dia$al proses 4ermentasi sebesar 2A.222 mgGml

menurun menjadi /0.350 mgGml. Penurunan konsentrasi gula reduksi pada /; jam

 berikutnya yaitu menjadi 3/.0=2 mgGml dan pada jam ke-1/, konsentrasi glukosa yang

tersisa adalah sebesar 30.225 mgGml.

ambar ;.//. menunjukkan bah$a konsentrasi glukosa pada a$al proses

adalah sebesar 3/<,;;0 mgGml dan menurun menjadi ;0,A05 mgGml pada jam ke-/;.

Pada jam ke-;2 konsentrasi gula menjadi 31,1A3 mgGml dan menurun menjadi 3<,315

mgGml pada akhir proses 4ermentasi >jam ke-1/?.

!erdasarkan kur7a ambar ;./5. terlihat bah$a konsentrasi gula dia$al

 proses 4ermentasi menurun dari 325,=<2 mgGml menjadi 3/A,A;/ mgGml pada jam ke-

/;. "onsentrasi glukosa pada jam ke-;2 adalah sebesar <3,/</ mgGml dan menurun

menjadi /;,;/= mgGml pada akhir proses.

 2/

Page 93: FIX-Penlit.docx

7/25/2019 FIX-Penlit.docx

http://slidepdf.com/reader/full/fix-penlitdocx 93/122

530

0 10 20 -0 .0 /0 0 0 0

0

20

.0

0

0

100

120

1.0

10

10

200

89 4 0&7

89 4 089 4 0

ubs 10 ol;nomial (ubs 10)

ubs 1/ ol;nomial (ubs 1/)

ubs 20 ol;nomial (ubs 20)

8aktu $am/

Gula re,uks% mg>ml/

+$$ Gamba! 4# "4 Hubungan anta!a konsent!asi gula !eduksi

te!hadap %aktu &e!mentasi1 kelompok B

ari ambar ;./;. dapat disimpulkan bah$a hubungan antara konsentrasi

gula reduksi XmgGml terhadap 4ungsi $aktu mengalami penurunan yang signi4ikan.

Penurunan konsentrasi gula reduksi pada proses 4ermentasi terjadi karena glukosa yang

dihasilkan pada proses sakari4ikasi sebelumnya dijadikan substrat glukosa oleh  yeast 

Saccharomyces cerevisiae didalam proses 4ermentasi.

!erdasarkan kur7a di atas diperoleh nilai korelasi pada kur7a X / sebesar 

0,A20 untuk konsentrasi substrat 30H, 0,AA; dan 0,A1; untuk konsentrasi substrat 3<H

dan /0H. ari perolehan nilai korelasi ketiga substrat tersebut menggambarkan bah$a

keterkaitan antar titik pada kur7a sangat signi4ikan.

25

Page 94: FIX-Penlit.docx

7/25/2019 FIX-Penlit.docx

http://slidepdf.com/reader/full/fix-penlitdocx 94/122

Page 95: FIX-Penlit.docx

7/25/2019 FIX-Penlit.docx

http://slidepdf.com/reader/full/fix-penlitdocx 95/122

531

0 10 20 -0 .0 /0 0 0 0

0

20

.0

0

0

100

120

1.0

10

10

200

!(3) 4 0&0.352 ' .&3 6 1/&/289 4 0&77

8aktu $am/

Gula re,uks% mg>ml/

+$( Gamba! 4# "8 Hubungan anta!a konsent!asi gula !eduksi

te!hadap %aktu &e!mentasi untuk subst!at TKK "'/1 kelompok 

?

Pada ambar ;./<. terlihat bah$a penurunan glukosa terjadi se*ara signi4ikan

 pada /; jam pertama dimana konsentrasi gula dia$al proses 4ermentasi adalah sebesar 

A1,20= mgGml dan menurun menjadi /2,21= mgGml pada jam ke-/;. Pada jam ke-;2

konsentrasi gula menjadi 3<,=02 mgGml dan di akhir proses >jam ke-1/? konsentrasi

gula reduksi yang tersisa adalah 3<,5<; mgGml.

!erdasarkan kur7a ambar ;./=., terlihat bah$a penurunan glukosa terjadi

se*ara signi4ikan pada /; jam pertama dimana konsentrasi gula dia$al proses

4ermentasi sebesar 3;<,A55 mgGml dan menurun menjadi ;/,5A5 mgGml pada jam ke-

/;. Pada /; jam berikutnya, yakni jam ke-;2 konsentrasi gula menjadi 3A,055 mgGml

dan menurun menjadi 31,=<1 mgGml di akhir proses.

ambar ;./1. menunjukkan bah$a konsentrasi glukosa menurun dari

320,102 mgGml pada a$al proses menjadi 2=,;/3 mgGml pada jam ke-/;. Pada jam ke-

 2<

Page 96: FIX-Penlit.docx

7/25/2019 FIX-Penlit.docx

http://slidepdf.com/reader/full/fix-penlitdocx 96/122

;2 konsentrasi gula menjadi 50,A/< mgGml dan menurun menjadi /=,1;; mgGml pada

akhir proses >jam ke-1/?.

+$2

0 10 20 -0 .0 /0 0 0 0

0

20

.0

0

0

100

120

1.0

10

10

200

89 4 0&77

89 4 0&77

89 4 0&7

ubs 10: ol;nomial (ubs 10:)

ubs 1/: ol;nomial (ubs 1/:)

ubs 20: ol;nomial (ubs 20:)

8aktu .$am/

Gula re,uks% .mg>ml/

+"' Gamba! 4# "( Hubungan anta!a konsent!asi gula !eduksi

te!hadap %aktu &e!mentasi1 kelompok ?

ambar ;./2. menunjukkan bah$a hubungan antara konsentrasi gula reduksi

XmgGml mengalami penurunan yang sangat signi4ikan terhadap 4ungsi $aktu.

 2=

Page 97: FIX-Penlit.docx

7/25/2019 FIX-Penlit.docx

http://slidepdf.com/reader/full/fix-penlitdocx 97/122

Penurunan konsentrasi gula reduksi pada proses 4ermentasi terjadi karena glukosa yang

dihasilkan pada proses sakari4ikasi merupakan substrat glukosa yang digunakan

Saccharomyces cerevisiae  dalam proses 4ermentasi. 9ubungan antara keduanya

 berbanding lurus, yaitu semakin besar konsentrasi glukosa a$al yang digunakan

sebagai substrat oleh Saccharomyces cerevisiae maka perolehan etanol yang terbentuk 

 juga semakin tinggi.

!erdasarkan kur7a di atas diperoleh nilai korelasi X / sebesar 0,A2; untuk 

konsentrasi substrat 30H, 0,AA; dan 0,AA/ untuk konsentrasi substrat 3<H dan /0H.

9al ini menunjukkan bah$a keterkaitan antar titik pada kur7a sangat signi4ikan.

ari penjelasan gra4ik di atas, perolehan data gula reduksi pada proses

4ermentasi dapat dilihat pada Tabel ;.5. berikut +

+"$ Tabel 4# + Pe!bandingan konsent!asi glukosa pada %aktu

te!tentu pada p!oses &e!mentasi

5// 6ermentasi

5/5 )

5/;

(a

5/<

#ubs

3

0

H

5/=

#ub

s

 

3

<

H

5/1

#ubs

/

0

H

550

>mgG

m

l

?

553

>mg

G

m

l

?

55/

>mgG

m

l?

 21

Page 98: FIX-Penlit.docx

7/25/2019 FIX-Penlit.docx

http://slidepdf.com/reader/full/fix-penlitdocx 98/122

55;

0

55<

30<,

;

;

;

55=

3;0,

0

5

5

551

31<,<

2

<

55A

/;

5;0

/1,1

<

2

5;3

A0,5

<

;

5;/

331,5

=

A

5;;

;2

5;<

3/,=

/

1

5;=

;2,=

3

5

5;1=;,33

1

5;A

1/

5<0

3/,0

0

=

5<3

/A,0

2

5

5</

/A,1<

=

5<5 !

5<;

(a

5<<

#ubs

3

0

H

5<=

#ub

s

 

3

<

H

5<1

#ubs

/

0

H

5=0

>mgG

m

l

?

5=3

>mg

G

m

l

?

5=/

>mgG

m

l?

 22

Page 99: FIX-Penlit.docx

7/25/2019 FIX-Penlit.docx

http://slidepdf.com/reader/full/fix-penlitdocx 99/122

5=;

0

5=<

2A,2

2

2

5==

3/<,

;

;

0

5=1

325,=

<

2

5=A

/;

510

/0,3

5

0

513

;0,A

0

5

51/

3/A,A

;

/

51;

;2

51<

3/,0

=

2

51=

31,1

A

3

511<3,/<

/

51A

1/

520

30,2

2

5

523

3/,1

3

5

52/

/;,;/

=

525 D

52;

(a

52<

#ubs

3

0

H

52=

#ub

s

 

3

<

H

521

#ubs

/

0

H

5A0

>mgG

m

l

?

5A3

>mg

G

m

l

?

5A/

>mgG

m

l?

5A;

0

5A<

A1,2

5A=

3;<,

5A1

320,1

 2A

Page 100: FIX-Penlit.docx

7/25/2019 FIX-Penlit.docx

http://slidepdf.com/reader/full/fix-penlitdocx 100/122

Page 101: FIX-Penlit.docx

7/25/2019 FIX-Penlit.docx

http://slidepdf.com/reader/full/fix-penlitdocx 101/122

dahulu dengan *ara mengkon7ersi jumlah sel pada setiap analisa jumlah sel

menggunakan Mikroskop menjadi konsentrasi Saccharomyces cerevisiae XmgGml.

;3< idalam proses kalibrasi yeast, Saccharomyces cerevisiae  dilarutkan

ke dalam medium *air dengan konsentrasi yeast masing-masing 3/,<H, /<H, 51,<H,

<0H, 1<H dan 300H. #elanjutnya larutan disaring menggunakan kertas saring

Chatman No.;3. "ertas saring yang berisi Saccharomyces cerevisiae kemudian dio7en

dan selanjutnya ditimbang beratnya. !erat Saccharomyces cerevisiae diperoleh dari

selisih berat kertas saring setelah dio7en dan berat kertas saring kosong.

;3= Proses penyaringan yeast pada proses kalibrasi Saccharomyces

cerevisiae dapat dilihat pada gambar berikut +

4$8

Gamba! 4# "2 P!oses pen6a!ingan untuk kalib!asi Sacharomyces

cerevisiae

Pada gambar di atas terlihat bah$a 7ariasi konsentrasi yeast pada kalibrasi ini

membuat $arna dari medium *air setelah penyaringan berbeda-beda dimana semakin

 besar konsentrasi yeast tersebut maka $arna dari medium *air semakin pekat. 9al ini

tampak pada gambar di atas dimana pada medium *air setelah proses penyaringan

Saccharomyces cerevisiae dengan konsentrasi yeast 3/,<H ber$arna jernih >pada

gambar paling kiri? dibandingkan dengan konsentrasi yeast 300H yang lebih pekat

 pada gambar paling kanan.

 A3

Page 102: FIX-Penlit.docx

7/25/2019 FIX-Penlit.docx

http://slidepdf.com/reader/full/fix-penlitdocx 102/122

9ubungan antara $aktu 4ermentasi dengan berat yeast Saccharomyces

cerevisiae  pada 7ariasi substrat T""# dengan 7ariasi suhu proses sakari4ikasi dapat

dilihat pada gambar diba$ah ini +

0 10 20 -0 .0 /0 0 0 0

0&000

0&002

0&00.

0&00

0&00

0&010

0&012

  .0 /0

8aktu .$am/

Berat 9east .mg>ml/

4$( Gamba! 4# +' Be!at Saccharomyces cerevisiae untuk konsent!asi

subst!at $'/ pada =a!iasi suhu saka!i&ikasi

 A/

Page 103: FIX-Penlit.docx

7/25/2019 FIX-Penlit.docx

http://slidepdf.com/reader/full/fix-penlitdocx 103/122

0 10 20 -0 .0 /0 0 0 0

0&000

0&002

0&00.

0&00

0&00

0&010

0&012

0&01.

  .0 /0

8aktu $am/

Berat 9east mg>ml/

Gamba! 4# +$ Be!at Saccharomyces cerevisiae untuk 

konsent!asi subst!at $'/ pada =a!iasi suhu saka!i&ikasi

0 10 20 -0 .0 /0

0&000

0&002

0&00.

0&00

0&00

0&010

0&012

0&01.

0&01

  .0 /0

8aktu $am/

K-nsentras% mg>ml/

Gamba! 4# +" Be!at Saccharomyces cerevisiae untuk konsent!asi

subst!at "'/ pada =a!iasi suhu saka!i&ikasi

 A5

Page 104: FIX-Penlit.docx

7/25/2019 FIX-Penlit.docx

http://slidepdf.com/reader/full/fix-penlitdocx 104/122

ari ketiga gra4ik diatas menunjukkan bah$a hubungan antara  berat

Sacharomyces cerevisiae terhadap $aktu 4ermentasi *enderung mengalami peningkatan

dimana yeast tumbuh dan berkembang biak dengan mengkonsumsi glukosa hasil dari

 proses sakari4ikasi sebelumnya. 9al ini terlihat pada /; jam pertama, dimana berat

yeast *enderung mengalami peningkatan yang signi4ikan dimana pada jam tersebut

konsentrasi glukosa mengalami penurunan sedangkan pada /; jam berikutnya yakni

 jam ke-;2, peningkatan jumlah yeast *enderung stasioner. Pada /; jam berikutnya

yaitu pada akhir proses 4ermentasi di jam ke-1/, yeast mengalami 4ase kematian. 9al

ini terlihat pada berat yeast yang mengalami penurunan dari sebelumnya.

!erdasarkan kur7a tersebut dapat disimpulkan bah$a konsentrasi substrat

tandan kosong kelapa sa$it yang digunakan sangat mempengaruhi kinerja kerja dari

yeast dimana pada konsentrasi substrat T""# yang lebih besar akan dihasilkan berat

yeast yang lebih tinggi dan sebaliknya. #elain konsentrasi substrat, kerja dari

Sacharomyces cerevisiae  juga dipengaruhi oleh jumlah substrat glukosa dimana pada

suhu proses sakari4ikasi yang lebih tinggi menghasilkan konsentrasi glukosa yang lebih

 besar sehingga glukosa yang digunakan sebagai substrat oleh Sacharomyces cerevisiae

 juga lebih banyak. 9al ini berdampak pada peningkatan berat yeast didalam 4ermentasialkohol.

9ubungan antara $aktu 4ermentasi dengan berat yeast Sacharomyces

cerevisiae  pada masing-masing konsentrasi substrat tandan kosong kelapa sa$it

>T""#? 30H, 3<H dan /0H dengan 7ariasi konsentrasi en@im pada proses sakari4ikasi

dapat dilihat pada gambar diba$ah ini +

 A;

Page 105: FIX-Penlit.docx

7/25/2019 FIX-Penlit.docx

http://slidepdf.com/reader/full/fix-penlitdocx 105/122

0 10 20 -0 .0 /0 0 0 0

0&000

0&001

0&002

0&00-

0&00.

0&00/

0&00

0&000&00

0&007

0&010

8aktu $am/

K-nsentras% mg>ml/

Gamba! 4# ++Be!at Saccharomyces cerevisiae untuk konsent!asi subst!at

$'/ pada =a!iasi konsent!asi en9im

0 20 .0 0 0

0&000

0&002

0&00.

0&00

0&00

0&010

8aktu $am/

Berat 9east mg>ml/

Gamba! 4# +4 Be!at Saccharomyces cerevisiae untuk konsent!asi

subst!at $5/ pada =a!iasi konsent!asi en9im

 A<

Page 106: FIX-Penlit.docx

7/25/2019 FIX-Penlit.docx

http://slidepdf.com/reader/full/fix-penlitdocx 106/122

0 10 20 -0 .0 /0 0 0 0

0&000

0&002

0&00.

0&00

0&00

0&010

0&012

0&01.

0&01

8aktu $am/

Berat 9east mg>ml/

Gamba! 4# +5 Be!at Saccharomyces cerevisiae untuk konsent!asi

subst!at "'/ pada =a!iasi konsent!asi en9im

ari ketiga gra4ik diatas menunjukkan bah$a hubungan antara  berat

Sacharomyces cerevisiae  XmgGml terhadap $aktu 4ermentasi *enderung mengalami

 peningkatan dimana yeast tumbuh dan berkembang biak dengan mengkonsumsi

glukosa hasil dari proses sakari4ikasi sebelumnya. aris biru pada kur7a merupakan

 penggunaan konsentrasi en@im sebesar 1 mlG/00 ml sedangkan garis merah untuk 

konsentrasi en@im 30 mlG/00 ml.

!erdasarkan kur7a tersebut dapat disimpulkan bah$a selain dipengaruhi

konsentrasi substrat tandan kosong kelapa sa$it >T""#?, kerja dari Sacharomyces

cerevisiae  juga dipengaruhi oleh 7olume atau konsentrasi en@im dimana pada

konsentrasi en@im yang lebih besar dihasilkan konsentrasi glukosa yang lebih tinggi

sehingga glukosa yang digunakan sebagai substrat oleh Sacharomyces cerevisiae  juga

lebih banyak. 9al ini berdampak pada peningkatan berat yeast didalam proses

4ermentasi.

A=

Page 107: FIX-Penlit.docx

7/25/2019 FIX-Penlit.docx

http://slidepdf.com/reader/full/fix-penlitdocx 107/122

4#$#"#+# Analisa HP7?

alam per*obaan ini, )nalisa 9PLD digunakan untuk menganalisa sampel

4ermentasi dengan hasil konsentrasi gula pada suhu proses sakari4ikasi ;00D dengan

konsentrasi en@im 1 mlG/00 ml. Tujuan dari )nalisa 9PLD adalah untuk mengetahui

komponen penyusun yang terdapat dalam sampel 4ermentasi, yaitu glukosa, 8ilosa dan

etanol yang terbentuk.

Konsent!asi Glukosa1 Dilosa dan Etanol pada Analisa HP7?

"ur7a konsentrasi glukosa pada sampel 4ermentasi dengan 7ariasi konsentrasi

substrat T""# 30H, 3<H dan /0H >bG7? dapat dilihat pada gambar berikut +

0 20 .0 0 0

0

2

.

Gluk-sa

ubs 10

ubs 1/

ubs 20

8aktu $am/

K-nsentras% Gluk-sa ?/

Gamba! 4# +3 Konsent!asi glukosa pada Analisa HP7?

ambar ;.5<. di atas menunjukkan bah$a konsentrasi glukosa pada sampel

4ermentasi mengalami penurunan yang *ukup signi4ikan pada /; jam pertama yakni

 pada konsentrasi substrat 30H, konsentrasi glukosa menurun menjadi 3,30 >Hb? dari

konsentrasi gula a$al sebesar 5,1< >Hb? pada jam ke-0, untuk konsentrasi substrat 3<H

A1

Page 108: FIX-Penlit.docx

7/25/2019 FIX-Penlit.docx

http://slidepdf.com/reader/full/fix-penlitdocx 108/122

 pada jam ke-/; konsentrasi glukosa menjadi ;,02 >Hb? dari konsentrasi gula a$al yaitu

<,</ >Hb? dan pada konsentrasi substrat /0H konsentrasi glukosa menurun menjadi

<,;1 >Hb? dari 1,12 >Hb? pada jam ke-0. "onsentrasi glukosa terus mengalami

 penurunan yang hingga pada akhir proses 4ermentasi, konsentrasi glukosa yang tersisa

untuk substrat 30H adalah 0,5; >Hb?, 3,03 >Hb? untuk konsentrasi substrat 3<H dan

untuk konsentrasi substrat /0H sebesar 0,5; >Hb?.

"ur7a konsentrasi 8ilosa yang terbentuk pada sampel 4ermentasi dengan

7ariasi konsentrasi substrat T""# dapat dilihat pada ambar ;.5=. berikut +

0 10 20 -0 .0 /0 0 0 0

0&0

0&/

1&0

1&/

2&0

2&/

-&0

@%l-sa

ubs 10 ubs 1/ ubs 20

8aktu $am/

K-nsentras% %l-sa ?/

Gamba! 4# +8 Konsent!asi ilosa pada Analisa HP7?

ambar di atas menunjukkan bah$a konsentrasi 8ilosa XHb pada sampel

4ermentasi terhadap 4ungsi $aktu *enderung stabil pada /; jam pertama. "onsentrasi

8ilosa pada konsentrasi substrat 30H di jam ke-/; sebesar 3,3< >Hb?, pada konsentrasi

substrat 3<H sebesar 3,=3 >Hb? dan /,3; >Hb? pada konsentrasi substrat /0H.

"onsentrasi 8ilosa pada akhir proses 4ermentasi diperoleh sebesar 3,33 >Hb? untuk 

konsentrasi substrat 30H, 3,15 >Hb? untuk konsentrasi substrat 3<H dan pada

konsentrasi substrat /0H sebesar 3,50 >Hb?.

A2

Page 109: FIX-Penlit.docx

7/25/2019 FIX-Penlit.docx

http://slidepdf.com/reader/full/fix-penlitdocx 109/122

"ur7a konsentrasi etanol yang terbentuk pada sampel 4ermentasi dengan

7ariasi konsentrasi substrat T""# dapat dilihat pada ambar ;.51. berikut +

0 10 20 -0 .0 /0 0 0 00

2

.

Etan-l

ubs 10 ubs 1/ ubs 20

8aktu $am/

K-nsentras% etan-l ?/

Gamba! 4# +( Konsent!asi etanol 6ang te!bentuk pada p!oses

&e!mentasi dengan Analisa HP7?

ambar ;.51. di atas menunjukkan hubungan antara konsentrasi substrat

T""# dengan perolehan etanol pada proses 4ermentasi dimana pada konsentrasi

substrat yang yang lebih tinggi yakni konsentrasi substrat /0H akan dihasilkan kadar 

alkohol yang lebih tinggi pula. 9al ini sejalan dengan pendapat M* ill >3A=<? yaitu

Saccharomyces cerevisiae lebih menyukai glukosa, sehingga ragi ini akan memakai

glukosa sebagai substrat untuk 4ermentasi pertama kali. #emakin besar konsentrasi

glukosa pada substrat maka semakin besar pula kadar etanol yang dihasilkan sampai

 pada batas titik kritis kandungan glukosanya.

ari gambar di atas menjelaskan bah$a pada akhir proses 4ermentasi,

konsentrasi etanol yang terbentuk meningkat menjadi 5,== >Hb? dari /,A1 >Hb? pada /;

 jam pertama untuk konsentrasi substrat 30H. Pada konsentrasi substrat 3<H, perolehan

etanol di akhir proses menjadi 5,2;>Hb? dari 3,=2>Hb? pada jam ke-/;sedangkan untuk 

AA

Page 110: FIX-Penlit.docx

7/25/2019 FIX-Penlit.docx

http://slidepdf.com/reader/full/fix-penlitdocx 110/122

konsentrasi substrat /0H, konsentrasi etanol meningkat menjadi =,;; >Hb? dari /,5;

>Hb? pada jam ke-/;.

!erdasarkan data pada kur7a di atas, perolehan etanol yang terbentuk pada

 proses 4ermentasi dapat dilihat pada Tabel ;.;. berikut ini +

Tabel 4# 4 Konsent!asi etanol 6ang te!bentuk dengan Analisa HP7?

"onsentrasi substrat

>bG7?

"onsentrasi Etanol >Hb?

(am ke-/; (am ke-;2 (am ke-1/

30 /,A1 5,A3 5,==

3< 3,=2 5,;5 5,2;

/0 /,5; <,33 =,;;

ari tabel diatas terlihat bah$a konsentrasi etanol pada konsentrasi substrat

T""# yang lebih tinggi yakni /0H diperoleh etanol yang lebih tinggi daripada etanol

dengan konsentrasi substrat 30H dan 3<H. 9al ini terjadi karena pada konsentrasi

substrat yang lebih tinggi akan dihasilkan konsentrasi gula reduksi yang lebih tinggi

 pula dimana gula tersebut akan digunakan oleh Saccharomyces cerevisiae  sebagai

substrat glukosa dalam proses 4ermentasi. 9al ini sesuai dengan pendapat Cinarti

>3AA=? yang menyatakan bah$a semakin tinggi konsentrasi substrat atau gula reduksi

yang dapat dipe*ah oleh sel khamir menjadi etanol maka semakin tinggi pula

konsentrasi etanol yang dihasilkan.

4#$#"#4# Analisa menggunakan @ensitomete!

Pada per*obaan ini, ensitometer digunakan untuk menguji kadar etanol yang

terdapat pada sampel 4ermentasi akhir. Pada analisa alkohol dalam bentuk etanol

menggunakan ensitometer, sampel yang akan diuji harus diproses destilasi terlebih

dahulu, selanjutnya sampel disaring menggunakan  syring filter untuk memastikan

etanol yang akan diuji sudah bebas dari endapan sisa-sisa substrat maupun pengotor 

lainnya. !erikut merupakan gambar sampel yang akan diuji menggunakan

ensitometer setelah penyaringan +

300

Page 111: FIX-Penlit.docx

7/25/2019 FIX-Penlit.docx

http://slidepdf.com/reader/full/fix-penlitdocx 111/122

Page 112: FIX-Penlit.docx

7/25/2019 FIX-Penlit.docx

http://slidepdf.com/reader/full/fix-penlitdocx 112/122

ke*epatan reaksi en@im pada proses sakari4ikasi dimana semakin tinggi konsentrasi

glukosa yang digunakan sebagai substrat pada proses 4ermentasi oleh yeast

Saccharomyces cerevisiae maka etanol yang terbentuk juga semakin besar.

30/

Page 113: FIX-Penlit.docx

7/25/2019 FIX-Penlit.docx

http://slidepdf.com/reader/full/fix-penlitdocx 113/122

BAB :

PENUTUP

&.1. Kes%m*ulan

ari per*obaan yang telah dilakukan dalam pembuatan bioetanol berbahan

 baku biomasa lignoselulosa Tandan "osong "elapa #a$it >T""#? diperoleh

kesimpulan sebagai berikut +

3. Peman4aatan terhadap limbah T""# menjadi etanol melalui tiga proses utama

yaitu proses sakari4ikasi en@imatik menggunakan en@im selulase dan K-

glukosidase untuk mengkon7ersi selulosa dari T""# after pre-treatment 

menjadi glukosa, selanjutnya proses 4ermentasi oleh yeast Saccharomyces

cerevisiae dan proses pemurnian destilasi untuk pemurnian etanol yang

diperoleh dari proses 4ermentasi.

/. Pada 7ariasi suhu proses sakari4ikasi ;00D dan <00D >konsentrasi substrat

/0H? diperoleh konsentrasi glukosa tertinggi pada suhu proses <00D yaitu

sebesar 3A;,12; mgGml.

5. Pada 7ariasi konsentrasi en@im 1 mlG/00 ml dan 30 mlG/00 ml >konsentrasi

substrat /0H? diperoleh konsentrasi glukosa tertinggi pada konsentrasi en@im

30 mlG/00 ml yaitu sebesar 3A=,323 mgGml.

;. "onsentrasi etanol tertinggi diperoleh sebesar 1,<2 H dengan analisa

menggunakan ensitometer dan =,;; H dengan )nalisa menggunakan 9PLD.

Perbedaan metode pengujian dikarenakan ketersediaan alat.

&.2. Saran

Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut dalam peman4aatan limbah jenis

 biomassa lignoselulosa yang lainnya untuk mendukung kebijakan pemerintah yang

menargetkan akan mensubstitusi <H penggunaan bioetanol dari bahan bakar minyak 

 pada tahun /0/< dan juga perlu dilakukannya penelitian lebih lanjut tentang

 pengembangan teknologi pemurnian untuk mendapatkan Etanol fuel grade >AA,<H?.

DAFTAR PUSTAKA

305

Page 114: FIX-Penlit.docx

7/25/2019 FIX-Penlit.docx

http://slidepdf.com/reader/full/fix-penlitdocx 114/122

3. )spika, ., /033. Pembuatan !ioetanol dari Nira #orgum dengan Menggunakan

Sacharomyces cerevisiaea, (urusan Teknik "imia 6akultas Teknik :ni7ersitas

iau, Pekanbaru.

/. !ailey, (ames E. and a7id 6. Bllis., 3A2=, !io*hemi*al Engineering

6undamentals, /nd edition, M*ra$-9ill !ook Do., #ingapore.5. !allesteros M, Bli7ia (M, Negro M(, Man@anares P, !allesteros &, /00;. Ethanol

4rom Ligno*ellulosi* Material by a #imultaneous #a**ari4i*ation and

6ermentation Pro*es >#6#? $ith "luy7eromy*es Mar8ianus DEDT 3021< Pro*ess

!io*hemistry >5A? + 32;5-32;2.

;. !ioethanol Produ*tion 6rom Dellulosi* Materials. :mamahes$ari, M.,

(ayakumari, M., &nternational (ournal o4 Durrent esear*h 'ol. 3, pp. 00<-033,

/030.<. !on, Elba., )ntonieta, Maria., >/001?. !ioethanol Produ*tion 7ia En@ymati*

9ydrolysis o4 Dellulosi* !iomass. isadur dari

http+GG$$$.4ao.orgGbiote*hGseminaro*t/001.html

=. arnoko, 3AA/. Potensi Limbah Lignosellulosa "elapa #a$it melalui

 biokon7ersi. !erita Penelitian Perkebunan. Medan, / + 2<-A<.1. emirbas, )yhan., >/005?. !ioethanol 6rom Dellulosi* materials+ ) ene$able

Motor 6uel 4rom !iomass.2. itjen PP9P. Pedoman Pengelolaan Limbah &ndustri "elapa #a$it, irektorat

 pengolahan 9asil Pertanian. epartemen Pertanian. (akarta, /00=.

A. ir(en Perkebunan. /00<. #tatistika Perkelapa #a$itan &ndonesia Tahun /00<.

epartemen Pertanian, irektorat (enderal Perkebunan &ndonesia, (akarta.

30. 6essenden, >3A2=?, “"imia Brganik%. (ilid /. Erlangga. (akarta.

33. 9amelin*k, 9ooijdonk, Q 6aaij, /00<. dalam &sroi /002 “Produksi !ioethanol

!erbahan !aku !iomassa Lignoselulosa+ Pretreatment.

3/. 9irsham 6M, Eid M). /002. Ligno*ellulosi* !iomass Don7ersion Te*hnologies

to !io4uels, Potential in Egypt. )nnual eport on :N&B. &MD Press, "airo.35. (oshi, !ishnu., #harma, inita., Ligno*ellulosi* ethanol produ*tion.

!iote*hnology and Mole*ular !iology e7ie$ 'ol. =>2?, pp. 31/-32/, /033.

isadur dari http+GG$$$.a*ademi*journals.orgG!M! 

3;. (udoamidjojo, dkk. 3AA/. Teknologi 6ermentasi. Edisi 3 *etakan 3. (akarta+

aja$ali Press.

30;

Page 115: FIX-Penlit.docx

7/25/2019 FIX-Penlit.docx

http://slidepdf.com/reader/full/fix-penlitdocx 115/122

3<. "ementerian E#M. /033. Produksi Minyak &ndonesia Tahun /030. (akarta.

3=. "usnadi, #yulasmi )., )disendjaja Y.9., >/00A?. Peman4aatan #ampah Brganik 

#ebagai !ahan !aku Produksi !ioetanol. Laporan )khir. :ni7ersitas Pendidikan

&ndonesia.

31. Poedjiadi, )nna dan 6.M Titin #upriyanti. /00A. asar-asar !iokimia. :&

Press + (akarta.

32. 9idayat, ina., /00A. Peman4aatan Tandan "osong "elapa #a$it Menjadi

!ioetanol #ebagai !ahan !akar Masa epan Yang amah Lingkungan. !ogor+

&P!.

3A. iyanti E.&., /00A. !iomassa #ebagai !ahan !aku !ioetanol. !alai !esar 

Penelitian dan Pengembangan !ioteknologi dan #umber aya enetik Pertanian.!ogor.

/0. #ari, . P. P., /00A, Pembuatan Etanol dari Nira #orgum dengan Proses

6ermentasi, skripsi, :ni7ersitas iponogoro.

/3. #umiarso, L., /033, "ebijakan Energi !aru, Energi Terbarukan dan "onser7asi

Energi. irektorat (endral Energi !aru Terbarukan dan "onser7asi Energi.

!andung.

//. Trisanti )., /00A. Prospek En@im an Limbah Ligniselulosa :ntuk produksi

!ioetanol. !ogor+ L&P&.

/5. Taher@adeh M(, "arimi ". /001. Pro*ess 4or Ethanol 4rom Ligno*ellulosi*

Materials +31 )*id based 9ydrolysis Pro*ess. !ioresour*es. />5?+ ;1/-;AA.

/;. Taher@adeh M(, "arimi ". /001a. Pro*ess 4or Ethanol 4rom Ligno*ellulosi*

Materials + En@yme based 9ydrolysis Pro*ess. !ioresour*es. />;?+ 101-152./<. Cright (, Cyman DE, rohmann ". 3A22. #imultaneous #a**hari4i*ation and

4ermentation o4 ligno*ellulose. )ppl !io*hem !iote*hnology 32+1<-A0. isadur 

dari http+GG*ms*ert.engr.u*r.eduGresear*hGsesG$ymanpubli*ationsGEthanolH/04rom

H/0Ligno*ellulosi*H/0.pd4 

30<

Page 116: FIX-Penlit.docx

7/25/2019 FIX-Penlit.docx

http://slidepdf.com/reader/full/fix-penlitdocx 116/122

LAPIRAN

3. ata hasil pengujian pada proses penggunaan suhu sakari4ikasi ;00D dan

konsentrasi en@im 1 mlG/00 ml.

a. 9asil :ji #omogyi-Nelson untuk mengetahui kadar glukosa>mgGml?

AKARI*IKAI

0am ke; ubs $'/ ubs $5/ ubs "'/

' 35,2;2 <,A5= <,0;0

4 12,A=A 10,5;2 ;A,1;3

( 300,5</ A0,00/ ;3,;;3

$" 330,5/A A/,335 <A,=3<

$3 30<,0<3 33A,2<3 ==,;21

"' 3/3,3A= 3/2,=;2 1;,5<5

"4 331,0<1 3<;,53= 21,321

4( 3/0,12/ 3/1,3;2 3<5,01;

8" 30=,230 3;;,//< 31=,/0=

*ERMENTAI

0am ke; ubs $'/ ubs $5/ ubs "'/

' 30<,;;; 3;0,055 31<,<2<

4 305,/A0 35A,212 3;A,5;2

"4 /1,1<2 A0,5<; 331,5=A

"( //,301 23,303 300,//2

+'15 32,2;1 =1,1A3 A0,/<0

+415 3<,A20 1/,=<= A0,3;1

+(15 3<,=/2 =1,/5/ 21,A5/4"15 35,0=3 =0,0/A 1/,2=5

4( 3/,=/1 ;2,=35 =;,331

8" 3/,00= /A,025 /A,1<=

 b. 9asil :ji Mikroskop untuk mengetahui jumlah>30/Gml? dan berat yeast

>mgGml?

30=

Page 117: FIX-Penlit.docx

7/25/2019 FIX-Penlit.docx

http://slidepdf.com/reader/full/fix-penlitdocx 117/122

 a::ha!om6:es ?e!e=isiae -6east.0am

ke;

0umlah

-$'"Cml.

Be!at

-mgCml.

0umlah

-$'"Cml.

Be!at

-mgCml.

0umlah

-$'"Cml.

Be!at

-mgCml.

' 3; 0,003</ 35 0,003/5 35 0,003/A

4 32 0,00/5A 32 0,00/5A 32 0,00/;<

"4 55 0,00<2= ;< 0,0021; ;< 0,0021;

"( 5A 0,00150 ;2 0,00A5/ ;2 0,00A5/

+'15 ;3 0,00122 <0 0,00AA0 <0 0,00AA0

+415 ;; 0,002;= << 0,0330= << 0,0330=

+(15 ;= 0,00A05 <2 0,033=5 <2 0,033=5

4"15 ;2 0,00A5/ <2 0,033=5 <2 0,033=5

4( <0 0,00AA0 =0 0,03//3 =0 0,03//3

8" <5 0,030;2 =0 0,03//3 =0 0,03//3

*. 9asil :ji 9PLD untuk mengetahui kadar lukosa, ilosa dan Etanol >H $t?

Glukosa Dilosa Etanol

 jam ke; $'/ $5/ "'/ $'/ $5/ "'/ $'/ $5/ "'/

' 5,1< <,</ 1,12 3,35 3,=/ /,/0 0,<0 0,;2 0,;/

4 5,10 =,3< 1,10 3,3A 3,22 /,50 0,<1 0,13 0,==

"4 3,30 ;,02 <,;1 3,3< 3,=3 /,3; /,A1 3,=2 /,5;

"( 0,23 5,=/ ;,;3 3,33 3,=3 3,AA 5,3/ 3,A3 /,;=

+'15 0,;2 5,/A <,/0 0,2/ 3,<3 /,5= /,<1 /,31 5,;2

+415 0,3A 5,;1 ;,<; 3,35 3,13 /,;/ 5,10 /,=0 /,32

+(15 0,03 5,=0 5,A1 3,01 3,23 /,;3 3,=A /,10 /,;A

4"15 0,/5 /,<3 /,A0 3,3= 3,=; /,32 5,22 5,02 ;,23

4( 0,;A 3,A= /,01 3,3= 3,=5 /,31 5,A3 5,;5 <,33

8" 0,5; 3,03 0,5; 3,33 3,15 3,50 5,== 5,2; =,;;

/. ata hasil pengujian pada proses penggunaan suhu sakari4ikasi <00D dan

konsentrasi en@im 1 mlG/00 ml.

a.9asil :ji #omogyi-Nelson untuk mengetahui kadar glukosa>mgGml?

301

Page 118: FIX-Penlit.docx

7/25/2019 FIX-Penlit.docx

http://slidepdf.com/reader/full/fix-penlitdocx 118/122

*ERMENTAI

0am ke; ubs $'/ ubs $5/ ubs "'/

' 2A,2A 3/<,;;0 325,=<2

4 22,35 30;,3;0 3=/,012

315 1/,/2 2<,<1/ 3;5,1<A

"4 /0,35 ;0,A05 3/A,A;/

"( 3<,A0 50,=5< 33<,<0;

+'15 35,5A /3,5=/ A1,1;;4( 3/,01 31,1A3 <3,/</

8" 30,22 3<,315 /;,;/=

 b. 9asil :ji Mikroskop untuk mengetahui jumlah>30/Gml? dan berat yeast

>mgGml?

 a::ha!om6:es ?e!e=isiae -6east.

0am

ke;

0umlah

-$'"Cml.

Be!at

-mgCml.

0umlah

-$'"Cml.

Be!at

-mgCml.

0umlah

-$'"Cml.

Be!at

-mgCml.

' 35 0,00300 A 0,000;/ 3/ 0,003/5

4 3A 0,00/3= 32 0,00/<0 31 0,00/15

302

AKARI*IKAI

0am ke; ubs $'/ ubs $5/ ubs "'/' =,1;2 ;,022 3/,11/

4 =0,/11 ;=,/0/ 1;,2<0

( 12,/;< 21,;5< 2A,5;0

$3 A<,33< 30=,/A5 33=,//A

"' A2,/;3 335,1=< 3;/,;<<

"4 30;,03= 3//,=;< 315,<=1

4( 333,;=2 350,0A1 323,1<5

8" 3/0,A52 3<3,=11 3A;,12;

Page 119: FIX-Penlit.docx

7/25/2019 FIX-Penlit.docx

http://slidepdf.com/reader/full/fix-penlitdocx 119/122

315 // 0,00;/; /A 0,00<0< /= 0,00553

"4 /A 0,00<=2 51 0,00=12 55 0,00<0<

"( 55 0,002/2 ;/ 0,001A; ;5 0,00<A1

+'15 5; 0,002<3 ;; 0,002<3 ;; 0,00=/0

4( ;5 0,0021; ;1 0,00A0A ;< 0,00231

8" == 0,0015= 52 0,00135 5A 0,035=0

*. 9asil :ji ensitometer untuk mengetahui kadar etanol >H 7?

ubst!a

t @ensit6 -gC:m

+.

pesi=i: G!a=it6 / alkohol$'/ 0,AA/1 0,AA5= ;,;/

$5/ 0,AA01 0,AA3= <,A/

30A

Page 120: FIX-Penlit.docx

7/25/2019 FIX-Penlit.docx

http://slidepdf.com/reader/full/fix-penlitdocx 120/122

5. ata hasil pengujian pada proses penggunaan suhu sakari4ikasi <00D dan

konsentrasi en@im 30 mlG/00 ml.

a. 9asil :ji #omogyi-Nelson untuk mengetahui kadar glukosa>mgGml?

AKARI*IKAI

0am ke; ubs $'/ ubs $5/ ubs "'/

' 3;,/00 =,=2= <,1/5

4 ;2,1=2 1;,/10 <=,225

( =;,=== A;,A10 23,A13

"4 A=,==1 30/,A23 A<,25A

"( A=,21; 330,3=; 30<,3A=

+" 303,0== 3/0,;1/ 33<,3A;

4( 330,<5= 3/3,2=A 3<=,A<<

8" 3/1,05; 3<2,10; 3A=,323

*ERMENTAI

0am ke; ubs $'/ ubs $5/ ubs "'/

' A1,20= 3;<,A55 320,102

4 A5,301 350,/;/ 3<1,;/3

315 10,31/ 33;,52= 35<,2A5

"4 /2,21= ;/,5A5 2=,;/3

"( /<,A/= 50,=5< 1/,120

+'15 31,;02 /5,520 <2,515

4( 3<,=02 3A,055 50,A/<

8" 3<,5<; 31,=<1 /=,1;;

 b. 9asil :ji Mikroskop untuk mengetahui jumlah>30/Gml? dan berat yeast

>mgGml?

330

Page 121: FIX-Penlit.docx

7/25/2019 FIX-Penlit.docx

http://slidepdf.com/reader/full/fix-penlitdocx 121/122

<east -a::ha!om6:es ?e!e=isiae.

0am

ke;

0umlah

-$'"Cml.

Be!at

-mgCml.

0umlah

-$'"Cml.

Be!at

-mgCml.

0umlah

-$'"Cml.

Be!at

-mgCml.' A 0,000;/ 3/ 0,00300 30 0,000=<

4 3/ 0,00300 ; 0,003<2 3A 0,00/15

315 31 0,00/3= /5 0,005== /2 0,00;10

"4 52 0,00135 ;/ 0,001A; 5A 0,0015=

"( ;0 0,001<A ;; 0,002<3 ;/ 0,001A;

+'15 ;0 0,001<A ;< 0,0021; ;1 0,00A0A

4( ;3 0,00110 ;2 0,00A;; ;A 0,00A=1

8" 5A 0,0011; 51 0,00=12 52 0,00135

*. 9asil :ji ensitometer untuk mengetahui kadar etanol >H 7?

ubst!at @ensit6 -gC:m+. pesi=i: G!a=it6 / alkohol

$'/ 0,AA// 0,AA53 ;,12

$5/ 0,AA03 0,AA30 =,;3

"'/ 0,A221 0,A2A= 1,<2

333

Page 122: FIX-Penlit.docx

7/25/2019 FIX-Penlit.docx

http://slidepdf.com/reader/full/fix-penlitdocx 122/122