PEMBUATAN BIOETANOL DARI BONGGOL PISANG … · perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id commit to user PERNYATAAN Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi ini adalah hasil penelitian

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

i

PEMBUATAN BIOETANOL DARI BONGGOL PISANG (Musa paradisiaca L.)

DENGAN HIDROLISIS MENGGUNAKAN ENZIM -AMILASE

DAN GLUKOAMILASE

Skripsi

Untuk memenuhi sebagian persyaratan

guna memperoleh gelar Sarjana Sains

Disusun Oleh :

Intan Permata Utami

M0408065

JURUSAN BIOLOGI

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2013


commit to user

iii


commit to user

PERNYATAAN

Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi ini adalah hasil penelitian saya

sendiri dan tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar

kesarjanaan di suatu perguruan tinggi, serta tidak terdapat karya atau pendapat

yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali secara tertulis diacu

dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka.

Apabila dikemudian hari dapat ditemukan adanya unsur penjiplakan maka

gelar kesarjanaan yang telah diperoleh dapat ditinjau dan /atau dicabut.

Surakarta, 18 Januari 2013

Intan Permata Utami NIM. M0408065


commit to user

iv

PEMBUATAN BIOETANOL DARI BONGGOL PISANG (Musa paradisiaca L.) DENGAN HIDROLISIS MENGGUNAKAN ENZIM -AMILASE DAN

GLUKOAMILASE

Intan Permata Utami Jurusan Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam,

Universitas Sebelas Maret, Surakarta

Abstrak

Konsumsi energi terus meningkat sejalan dengan laju pertumbuhan ekonomi dan pertambahan penduduk, hal tersebut mengakibatkan menipisnya cadangan bahan bakar fosil. Bioetanol merupakan salah satu bahan bakar non fosil yang dapat dibuat dari sumber daya hayati yang melimpah di Indonesia salah satunya menggunakan bonggol pisang (Musa paradisiaca L.). Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kadar gula reduksi tertinggi pada proses hidrolisis bonggol pisang dengan menggunakan perbandingan konsentrasi enzim -amilase, glukoamilase dan mengetahui kadar etanol tertinggi hasil fermentasi hidrolisat bonggol pisang dengan variasi konsentrasi ragi roti (Saccharomyces cerevisiae).

Penelitian ini dilakukan dengan Rancangan Acak Lengkap (RAL) pola faktorial dua faktor. Faktor 1 adalah perbandingan konsentrasi antara enzim -amilase, glukoamilase dan faktor 2 adalah konsentrasi ragi roti. Proses hidrolisis bonggol pisang menggunakan enzim -amilase dan glukoamilase sebanyak 0,2 gram dengan variasi perbandingan konsentrasi (0:0; 100:0; 75:25; 50:50; 25: 75; 0: 25 ) dilanjutkan dengan fermentasi menggunakan ragi roti (7,5 mg; 10 mg dan 12,5 mg). Kadar gula reduksi yang terbentuk selama hidrolisis diukur dengan metode DNS sedangkan kadar etanol diukur dengan menggunakan tabel AOAC. Data yang diperoleh dianalisis menggunakan uji ANAVA dan terdapat beda nyata antar perlakuan sehingga dilanjutkan dengan uji Duncan Multiple Range Test (DMRT) pada taraf kepercayaan 95% (α = 0,05). Hasil penelitian menunjukkan bahwa perbandingan konsentrasi 75% enzim -amilase dan 25% glukoamilase menghasilkan gula reduksi paling tinggi yaitu sebesar 26,17 mg/ml. Kadar etanol tertinggi dihasilkan dari 75% -amilase dan 25% glukoamilase dengan 12,5 mg ragi roti sebesar 7,98%. Hasil statistik menunjukkan bahwa kadar etanol dengan penambahan ragi roti sebesar 7,5 mg berbeda nyata dengan konsentrasi ragi roti 10 mg dan 12,5 mg.

Kata kunci: Bioetanol, bonggol pisang, hidrolisis, -amilase, glukoamilase


commit to user

v

BIOETHANOL PRODUCTION FROM BANANA’S WEEVIL (Musa paradisiaca L.)

WITH HIDROLYSIS USING -AMYLASE AND GLUCOAMYLASE

ENZYME

Intan Permata Utami Department of Biology, Faculty of Mathematics and Natural Science,

Sebelas Maret University, Surakarta

ABSTRACT

Energy consumption continues to rise in line with economic growth and

increasing population, it resulted in the depletion of fossil fuel reserves. Bioethanol is one of non-fossil fuels can be made from biological resources are abundant in Indonesia, one of them using banana’s (Musa paradisiaca L.) weevil. This aims to determine the highest reducing sugar levels in the banana’s weevil hydrolysis using enzyme concentration ratio of amylase, glucoamylase, and to produce the highest ethanol with various concentration of baker's yeast (Saccharomyces cerevisiae).

Completely Randomized Design (CRD) two factors was used in this research. The first factor was the ratio of the concentration of the enzyme -amylase, glucoamylase and the second factor was the concentration of baker's yeast. The banana’s weevil was hydrolized by -amylase and glucoamylase as much as 0.2 grams with a variation of the concentration ratio (0:0; 100:0; 75:25; 50:50, 25: 75; 0: 25) followed by fermentation using baker's yeast (7.5 mg, 10 mg and 12.5 mg). The reducing sugar formed during hidrolysis was measured by DNS method whereas the levels of ethanol was measured using AOAC tabels. Data was analyzed by ANAVA and there was significantly different then followed by Duncan's Multiple Range Test (DMRT) test at 95% confidence level.

The results showed that the ratio of the concentration of the 75% -amylase and 25% glucoamylase produced the highest sugar reduction in the amount of 26, 17 mg/ml. The highest levels of ethanol was producted from 75% -amylase and 25% glucoamylase with 12.5 mg baker's yeast of 7.98%. The ethanol produced with 7.5 mg baker's yeast significantly different concentrations of 10 mg and 12.5 mg baker's yeast. Keyword: Bioethanol, banana’s weevil, hidrolysis , - amylase, glucoamylase


commit to user

vi

MOTTO

Keragu-raguan tidak akan membawamu kekeberhasilan, percaya pada Allah dan

lakukan yang terbaik.

Berangkat dengan penuh keyakinan, Berjalan dengan penuh keikhlasan,

Istiqomah dalam menghadapi cobaan

“ YAKIN, IKHLAS, ISTIQOMAH “

( TGKH. Muhammad Zainuddin Abdul Madjid )


commit to user

vii

PERSEMBAHAN

Skripsi ini kupersembahkan dengan segenap cinta dan kasih untuk

Allah SWT Bapak dan ibu, terima kasih untuk kasih sayang, dukungan dan doa yang tulus

Kakakku (Yuliati Dewi S, Deni Listyo) dan Adikku (Anisyah Shinta ), terima kasih untuk kasih sayang, semangat dan doa Jadmiko Nendo terima kasih untuk segala bantuan Martini dan Mas Sapto Hadi N. kakak iparku Rasendriya Syarif dan Carissa Calya keponakan kecilku yang lucu Kakek, Nenek dan semua keluarga besarku

Keluarga besar Biologi 2008.


commit to user

viii

KATA PENGANTAR

Segala puji syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT atas segala

limpahan rahmat, karunia serta hidayah-Nya yang tak tehingga sehingga penulis

dapat menyelesaikan penelitian dan penyusunan skripsi yang berjudul: Pembuatan

Bioetanol dari Bonggol Pisang (Musa paradisiaca L.) dengan Hidrolisis

menggunakan Enzim -Amilase dan Glukoamilase. Penyusunan skripsi ini

merupakan suatu syarat untuk memperoleh gelar kesarjanaan strata 1 (S1) pada

Jurusan Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas

Sebelas Maret Surakarta.

Dalam pelaksanaan penelitian maupun penyusunan skripsi ini penulis

mendapatkan banyak masukan, bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak yang

sangat bermanfaat baik secara langsung maupun tidak langsung. Oleh karena itu

pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan terima kasih yang setulusnya

kepada:

Prof.Ir. Ari Handono Ramelan, M.Sc.,(Hons) Ph.D., selaku Dekan FMIPA

Universitas Sebelas Maret Surakarta yang telah memberikan arahan serta ijin

penelitian skripsi.

Dr. Agung Budiharjo, M.Si., selaku Ketua Jurusan Biologi FMIPA

Universitas Sebelas Maret Surakarta atas ijin penelitian untuk keperluan skripsi.

Dr. Edwi Mahajoeno, M.Si., selaku dosen pembimbing I yang telah

memberikan bimbingan, arahan serta dukungan selama penelitian hingga

selesainya penyusunan skripsi.

Dr. Ari Susilowati, M.Si., selaku dosen pembimbing II yang telah

memberikan bimbingan, arahan serta dukungan selama penelitian hingga


Dr. Sunarto, M.S., selaku dosen penelaah I yang telah memberikan

masukan dan evaluasi dalam penyusunan skripsi.

Suratman, M.Si., selaku dosen penelaah II yang telah memberikan

bimbingan dan evaluasi dalam penyusunan skripsi.


commit to user

ix

Siti Lusi Arumsari, M.Biotech., selaku pembimbing akademik yang telah

memberikan bimbingan, arahan serta dukungan selama proses perkuliahan hingga


Seluruh dosen, karyawan, staf Laboratorium Jurusan Biologi FMIPA

Universitas Sebelas Maret Surakarta yang telah dengan sabar dan tiada henti-

hentinya memberikan dorongan baik spiritual maupun materil sehingga penulis

dapat menyelesaikan skripsi ini.

Sri Kusumastuti, Eny Achriliani, Ida Maya, Citra Arum, Ana Yuliani,

Pradila Nurmania, Nita Ardhita, Yunita, Endang Werdiningtyas dan keluarga

besar Biologi 2008, untuk semangat, kebersamaan, dan persaudaraan yang luar

biasa. Serta semua pihak yang telah memberikan dukungan yang tidak dapat

disebutkan satu persatu.

Dengan kerendahan hati penulis menyadari bahwa dalam penelitian dan

penyusunan skripsi ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu saran dan kritik

yang membangun dari para pembaca akan sangat membantu. Semoga skripsi ini

dapat bermanfaat bagi kita semua.

Surakarta, Januari 2013

Penyusun


commit to user

x

DAFTAR ISI

Halaman HALAMAN JUDUL…………………………………………………....

HALAMAN PENGESAHAN.…………………………………….…....

HALAMAN PERNYATAAN…………………………………………..

ABSTRAK……………………………………………………………....

ABSTRACT……………………………………………………………..

HALAMAN MOTTO…………………………………………………...

HALAMAN PERSEMBAHAN………………………………………...

KATA PENGANTAR…………………………………………………..

DAFTAR ISI…………………………………………………………….

DAFTAR TABEL……………………………………………………….

DAFTAR GAMBAR…………………………………………………....

DAFTAR LAMPIRAN………………………………………………….

DAFTAR SINGKATAN………………………………………………..

BAB I. PENDAHULUAN……………………………………………...

A. Latar Belakang……………………………………………..

B. Perumusan Masalah……………………………………….

C. Tujuan Penelitian…………………………………………...

D. Manfaat Penelitian………………………………………....

BAB II. LANDASAN TEORI……………………………………….....

A. Tinjauan Pustaka…………………………………………...

1. Pisang....…………………………...………...………...…

2. Pati….……………………………….…...………...….....

3. Hidrolisis Pati…………………....………………………

4. Enzim …………….……………………………………..

5. Ragi Roti...........................................................................

6. Bioetanol…………………………….............…....…...…

B. Kerangka Pemikiran………………………………………..

C. Hipotesis................................................................................

i

ii

iii

iv

v

vi

vii

viii

x

xii

xiii

xiv

xv

1

1

1

5

5

6

6

6

8

10

12

14

15

18

20


commit to user

xi

BAB III. METODE PENELITIAN…………………………………….

A. Waktu dan Tempat Penelitian……………………………...

B. Alat dan Bahan ………………………………………..…...

C. Cara Kerja…………………………………………………..

1. Penyiapan Alat dan Bahan ………...……..…...…………

2. Pembuatan Reagen DNS (Dinitrosalycilic acid)………...

3. Penyiapan Kurva Standar…..……………………………

4. Pembuatan Bubur Bonggol Pisang……………….…...…

5. Proses Hidrolisis………………………….………....…...

6. Pengukuran Kadar Gula Reduksi....……………………..

7. Proses Fermentasi.............…………………...………......

8. Pengukuran Kadar Etanol……………………………….

D. Rancangan Percobaan............................................................

E. Analisis Data……………………………………………….

BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN……………………………....

A. Hidrolisis Pati Bonggol Pisang………………......…………

B. Kadar Etanol Hasil Fermentasi Menggunakan Ragi Roti….

BAB V. PENUTUP …………………………………………………….

A. Kesimpulan…………………………………………………

B. Saran……………………………………………………......

DAFTAR PUSTAKA…………………………………………………...

LAMPIRAN……………………………………………………………..

RIWAYAT HIDUP PENULIS…………………………………………

21

21

21

22

22

22

22

22

23

23

23

24

25

26

27

27

30

36

36

36

37

42

50


commit to user

xii

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 1. Kombinasi perlakuan variasi konsentrasi enzim -

amilase, glukoamilase dan konsentrasi ragi roti untuk

produksi etanol.......................................................

26

Tabel 2. Kadar gula reduksi pada perbandingan konsentrasi

enzim -amilase dan glukoamilase..................................

28

Tabel 3. Kadar etanol hasil fermentasi hidrolisat pati bonggol

pisang menggunakan ragi roti (%)....................................

33


commit to user

xiii

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 1. Bonggol Pisang ……….......………….…………………...

Gambar 2. (a) Struktur Pati ….……...……………………..………....

(b) Struktur Amilosa dan Amilopektin….………………...

Gambar 3. Reaksi Hidrolisis pati menjadi Glukosa……..………........

Gambar 4. Jalur Fermentasi Etanol oleh S. cerevisiae………………..

Gambar 5. Proses Produksi Bioetanol...........................................……

Gambar 6. Alur Kerangka Pemikiran…………………..…………......

Gambar 7. Kurva Standar......................................................................

7

9

9

10

17

17

19

29


commit to user

xiv

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

Lampiran 1. Tabel etanol.................................................................. 43

Lampiran 2. Perhitungan kadar gula reduksi 44

Lampiran 3. ANAVA oneway perlakuan perbandingan enzim -

amilase dan glukoamilase terhadap kadar gula

reduksi........................................................................

45

Lampiran 4. ANAVA oneway kombinasi perbandingan enzim -

amilase, glukoamilase dengan ragi roti terhadap

kadar etanol..................................................................

46

Lampiran 5. Kadar etanol hasil fermentasi ragi roti………………. 48

Lampiran 6. Biaya pembuatan bioetanol 1 liter…………………... 49


commit to user

xv

DARTAR SINGKATAN

Singkatan Keterangan Anal. Chem. ANAVA CO2 DMRT g H2O J. Applied Biochem. and Biotech. J. Biochem. J. Biofuel. J. Biosci. Bioeng. J. Biotech. J. Sci. & Technol. l mg ml nm O2 RAL

Analysis Chemistry analisis varian gas karbondioksida Duncan’s Multiple Range Test gram dihidrogen oksida Journal of Applied Biochemistry and Biotechnology Journal of Biochemistry Journal of Bio-fuel Journal of Bioscience Bioenergy Journal of Biotechnology Journal of Science and Technology liter mili gram mili liter nanometer gas oksigen Rancangan Acak Lengkap

PEMBUATAN BIOETANOL DARI BONGGOL PISANG … · perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id commit to user PERNYATAAN Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi ini adalah hasil penelitian

Documents