pengaruh inokulum (ragi roti dan em4) terhadap … · yang memiliki kandungan ragi roti dan em4...
Post on 10-Nov-2020
8 Views
Preview:
TRANSCRIPT
i
PENGARUH INOKULUM (RAGI ROTI DAN EM4)
TERHADAP PRODUKSI BIOETANOL DARI SABUT KELAPA
Skripsi
Untuk memenuhi sebagian persyaratan
guna memperoleh gelar Sarjana Sains
Oleh:
Mayang Nur Rohmah
NIM. M0413031
PROGRAM STUDI BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2017
ii
PENGESAHAN
SKRIPSI
PENGARUH INOKULUM (RAGI ROTI DAN EM4) TERHADAP
PRODUKSI BIOETANOL DARI SABUT KELAPA
Oleh:
Mayang Nur Rohmah
NIM. M0413031
Telah dipertahankan di depan Tim Penguji
pada tanggal 11 Desember 2017ni 2015
dan dinyatakan telah memenuhi syarat
Surakarta, 18 Desember 2017
Penguji I
Dr. Ari Susilowati, M.Si.
NIP.19690428 199702 2 006
Penguji II
Dr. Sunarto, M.S
NIP. 19540605 199103 1 002
Penguji III/Pembimbing I
Dr.Edwi Mahajoeno,M.Si
NIP. 19601025 199702 1 001
Penguji IV/Pembimbing II
Tjahjadi Purwoko,S.Si,M.Si
NIP. 19701130 200003 1 002
Mengetahui,
Kepala Program Studi Biologi
Dr. Ratna Setyaningsih, M.Si
NIP. 19660714 199903 2 001
iii
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 orang lain, kecuali secara tertulis diacu dalam
naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka. Apabila di kemudian hari
ditemukan adanya unsur penjiplakan, maka gelar kesarjanaan yang telah telah
diperoleh dapat ditinjau kembali dan/atau dicabut.
Surakarta, 11 Desember 2017
Mayang Nur Rohmah
M0413031
iv
PENGARUH INOKULUM (RAGI ROTI DAN EM4) TERHADAP
PRODUKSI BIOETANOL DARI SABUT KELAPA
Mayang Nur Rohmah
Program Studi Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam,
Universitas Sebelas Maret
ABSTRAK
Sabut kelapa merupakan salah satu limbah yang banyak ditemukan di
kehidupan sehari-hari dan belum dimanfaatkan secara maksimal. Sabut kelapa
dapat dijadikan bahan alternatif untuk membuat bioetanol,karena mengandung
selulosa. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh inokulum
(ragi roti dan EM4) dan waktu fermentasi terhadap produksi bioetanol dari sabut
kelapa.
Terdapat 3 tahap utama pembuatan bioetanol dari sabut kelapa, yaitu tahap
pretreatment (delignifikasi), tahap hidrolisis, dan tahap fermentasi. Setelah tahap
hidrolisis, dilakukan uji kadar glukosa dengan metode Somogyi-Nelson. Pada
tahap fermentasi, variabel bebasnya adalah konsentrasi inokulum (ragi roti dan
EM4) dan waktu fermentasi (hari). Sedangkan variabel terikatnya adalah kadar
etanol yang dihasilkan. Perbandingan konsentrasi ragi roti:EM4 yang digunakan
yaitu 0%:10%;10%:0%; 7,5%:2,5%; 2,5%:7,5% dan 5%:5%.Waktu fermentasi
selama 5 hari dan tiap 24 jam diukur kadar etanolnya. Suhu fermentasi yang
digunakan yaitu 29°C.
Hasil analisis data menunjukkan bahwa terdapat pengaruh pemberian
inokulum (ragi roti dan EM4) terhadap produksi bioetanol. Konsentrasi 5%:5%
yang memiliki kandungan ragi roti dan EM4 seimbang merupakan konsentrasi
yang memberikan kadar etanol paling optimal sebesar 2,4171%. Sedangkan,
konsentrasi 0%:10% yang hanya mengandung EM4 saja, memberikan kadar
etanol yang paling rendah sebesar 1,3164%. Selain itu, terdapat pengaruh waktu
fermentasi terhadap produksi bioetanol. Hari kedua merupakan waktu paling
optimal untuk fermentasi yang mengahasilkan etanol sebesar 2,446%, sedangkan
hari ketiga memberikan nilai etanol paling rendah sebesar 1,36%.
Kata kunci: bioetanol, sabut kelapa, EM4, ragi roti
v
THE INFLUENCE OF INOCULUMS (BREAD YEAST AND EM4) FOR
PRODUCING ETHANOL FROM COCONUT HUSK
Mayang Nur Rohmah
Department of Biology, Mathematics dan Science Faculty,
Sebelas Maret University
ABSTRACT
Coconut husk is a waste that can be founded easily in daily life and it has
not been utilized optimally. Coconut husk can be used as an alternative material
for producing ethanol, because it contains cellulose. The aim of this research is to
know the influence of inoculums (bread yeast and EM4) and fermentation time to
produce ethanol from coconut husk.
There are three main stages for producing ethanol from coconut husk.
They are pretreatment stage (delignification), hydrolysis stage and fermentation
stage. After the hydrolysis stage, we tested glucose concentration with Somogyi-
Nelson method. The independent variables of fermentation stage are inoculum
concentration (bread yeast and EM4) and fermentation time (day). Whereas, the
dependent variable of fermentation stage is ethanol concentration. The ratio yeast
bread concentration: EM4 concentration are 0%:10%;10%:0%; 7,5%:2,5%;
2,5%:7,5% and 5%:5%. Fermentation time of coconut husk is five days. Ethanol
concentration is measured every 24 hours. The fermentation temperature to
produce ethanol is 29°C.
The results of analysis data showed that there was influence of inoculums
(bread yeast and EM4) for producing ethanol. Concentration of 5%:5% that has
same concentration of bread yeast and EM4 is the most optimal ethanol
concentration (2,417%). Whereas, the concentration of 0%:10% that containing
only EM4 is the lowest ethanol concentration (1,3164%). There is influence of
fermentation time for producing ethanol. The second day is the most optimal time
for producing ethanol (2,446%) . Whereas, third day is the lowest ethanol
concentration of this research (1,36%).
Keywords: bioethanol, coconut husk, EM4, bread yeast
vi
MOTTO
“Dan bahwa seorang manusia tidak akan memperoleh sesuatu selain apa yang
telah diusahakannya sendiri (Q.S. An-Najm [53]:39)
“Kenyamanan adalah penjara kebebasan dan hambatan untuk berkembang (John
F.Kennedy)
“Maka berkelanalah di atas muka bumi ini untuk menemukan mozaikmu.” (Pak
Balia – Sang Pemimpi)
“Apa yang melewatkanku tidak akan pernah menjadi takdirku, dan apa yang
ditakdirkan untukku tidak akan pernah melewatkanku.” (Umar bin Khatab)
vii
PERSEMBAHAN
Karya ini kupersembahkan untuk:
Bapak, Ibu
Adik-adikku, Mila Nur Rohmah dan Arini Husnul Khotimah
Amoeba 2013, teman-teman seperjuanganku
Almamaterku, Universitas Sebelas Maret
Kalian semua yang akan membacanya…
Terima kasih atas doa dan dukungan yang sudah diberikan untukku. Semoga
Allah selalu mempermudah jalan kalian.
viii
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa karena telah
memberi kesempatan kepada penulis untuk menyelesaikan naskah skripsi berjudul
“Pengaruh Inokulum (Ragi roti:EM4) Terhadap Produksi Bioetanol dari Sabut
Kelapa”. Tulisan ini dibuat sebagai persyaratan untuk memperoleh gelar Sarjana
Sains, Program Studi Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam,
Universitas Sebelas Maret.
Banyak pihak yang terlibat dan membantu dalam penyelesaian naskah
skripsi ini. Oleh karena itu, pada kesempatan ini penulis akan mengucapkan
terima kasih kepada:
1. Prof. Ir. Ari Handono Ramelan, M.Sc. (Hons), Ph.D selaku Dekan
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sebelas
Maret Surakarta yang telah mengizinkan penulis untuk belajar di Fakultas
MIPA UNS
2. Dr. Ratna Setyaningsih, M.Si., selaku Kepala Program Studi Biologi
FMIPA UNS yang telah mengizinkan penulis untuk menempuh
pendidikan di Program Studi Biologi dan memberikan izin atas penelitian
yang dilakukan oleh penulis
3. Dra. Noor Soesanti,M.Si selaku Dosen Pembimbing Akademik yang telah
memberi semangat dan saran kepada penulis untuk menyelesaikan
pendidikan di Program Studi Biologi
4. Dr.Edwi Mahajoeno,M.Si, selaku Dosen Pembimbing I yang telah
membimbing dan memberi banyak masukan kepada penulis dalam
penyelesaian skripsi ini
5. Tjahjadi Purwoko S.Si, M.Si selaku Dosen Pembimbing II yang dengan
sabar memberi banyak saran dalam analisis data dan memberi
pengetahuan baru kepada penulis dalam bidang fermentasi
6. Dr. Ari Susilowati, M.Si. selaku Dosen Penelaah I yang telah menelaah
dengan baik dan memberi banyak saran dalam penulisan skripsi ini
7. Dr. Sunarto,M.S selaku Dosen Penelaah II yang telah menelaah dengan
baik dan memberi banyak saran dalam penulisan skripsi ini
ix
8. Seluruh dosen Program Studi Biologi FMIPA UNS yang telah banyak
memberi ilmu dan mengantarkan penulis untuk menyelesaikan skripsi ini
9. Kepala Sub Lab Biologi UNS, Kepala Sub Lab Kimia UNS, Kepala MIPA
Terpadu UNS, Kepala Laboratorium Biologi MIPA UNS dan seluruh staff
yang telah memberi izin dan banyak membantu penelitian penulis
10. Orang tuaku, Siswadi dan Salamah yang dengan sabar membesarkanku
dan menjadi penyemangat dalam menyelesaikan skripsi ini
11. Adik-adikku, Mila Nur Rohmah dan Arini Husnul Khotimah atas
dukungan dan semangat yang diberikan kepada penulis
12. Herlina, Liza, Lulu, Napsul, Zenita, Nieko, Elva, Inna, Audina, Aulia,
Andha, Jihad, Hendra, Nikmah, Lely, Yusfia, Alfi, Alpin, Cyntia, Deby,
Shella, dan Anisa yang telah banyak membantu dan menemani penulis
dalam menyelesaikan penelitian
13. Mbak Rekyan dan Mbak Aie yang telah banyak memberi masukan dan
dengan sabar menjawab pertanyaan penulis mengenai metode penelitian
14. Teman-teman Amoeba 2013 yang telah memberi banyak keceriaan,
semangat dan bantuan kepada penulis selama menyelesaikan studi
15. Keluarga Kelompok Studi Biodiversitas yang telah banyak memberi ilmu
dan pengalaman baru, semangat, motivasi, dan dukungan kepada penulis.
Terima kasih juga untuk keceriaan dan kekeluargaan yang tidak akan
terlupakan
16. Semua pihak yang terlibat yang tidak bisa disebutkan satu persatu.
Penulis menyadari masih terdapat kekurangan dalam penyusunan naskah
skripsi ini. Oleh karena itu, penulis sangat mengharapkan saran dan kritik dari
pembaca. Semoga karya ini dapat bermanfaat bagi semua pihak.
Surakarta, 11 November 2017
Penyusun
x
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ............................................................................................. i
HALAMAN PENGESAHAN ............................................................................... ii
HALAMAN PERNYATAAN .............................................................................. iii
ABSTRAK ............................................................................................................ iv
ABSTRAK INGGRIS ........................................................................................... v
MOTTO ................................................................................................................ vi
HALAMAN PERSEMBAHAN ........................................................................... vii
KATA PENGANTAR..........................................................................................viii
DAFTAR ISI ......................................................................................................... x
DAFTAR TABEL ................................................................................................. xii
DAFTAR GAMBAR............................................................................................xiii
DAFTAR LAMPIRAN ....................................................................................... xiv
BAB I PENDAHULUAN ..................................................................................... .1
A. Latar Belakang Masalah ...................................................................... .1
B. Rumusan Masalah ............................................................................... .3
C. Tujuan Penelitian ................................................................................. .3
D. Manfaat Penelitian ............................................................................... .3
BAB II LANDASAN TEORI ............................................................................... .4
A. Tinjauan Pustaka ................................................................................. .4
1. Sabut Kelapa dan Kandungannya... .............................................. 4
2. Bioetanol. ...................................................................................... .6
3. Ragi Roti. ...................................................................................... .8
4. EM4. .............................................................................................. .9
xi
5. Nutrien (Air Kelapa Muda). .......................................................... ..9
6. Pretreatment/Delignifikasi. ........................................................... 10
7. Hidrolisis/Sakarifikasi. .................................................................. 12
8. Fermentasi. .................................................................................... 13
B. Kerangka Berpikir ............................................................................... 14
BAB III METODE PENELITIAN........................................................................ 17
A. Waktu dan Tempat Penelitian ............................................................. 17
B. Alat dan Bahan .................................................................................... 17
C. Rancangan Percobaan ......................................................................... 17
D. Cara Kerja. .......................................................................................... 18
E. Analisis Data ....................................................................................... 23
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN .............................................................. 24
A. Gula Reduksi Hasil Hidrolisis Sabut Kelapa. ..................................... 24
B. Kurva Pertumbuhan Mikroba .............................................................. 26
C. Analisis Pengaruh Konsentrasi Inokulum dan Waktu Fermentasi
Terhadap Kadar Etanol. ...................................................................... 30
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ................................................................ 40
A. Kesimpulan......................................................................................... 40
B. Saran ................................................................................................... 40
DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 41
LAMPIRAN .......................................................................................................... 49
RIWAYAT HIDUP PENULIS ............................................................................. 56
xii
DAFTAR TABEL
Tabel 1. Komposisi Sabut Kelapa ........................................................................ .5
Tabel 2. Kandungan Air Kelapa Muda dan Air Kelapa Tua................................. 10
Tabel 3. Kadar Bioetanol Berdasarkan Perbandingan Konsentrasi Inokulum dan
Waktu Fermentasi .................................................................................. 18
Tabel 4. Pengaruh Variasi Konsentrasi Inokulum dan Hari Terhadap Kadar
Etanol. ..................................................................................................... 35
xiii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1. Bagian Buah Kelapa ............................................................................ ..5
Gambar 2. Bagan Kerangka Pemikiran ................................................................. 16
Gambar 3. Proses Pemutusan Ikatan Lignin dan Selulosa .................................... 24
Gambar 4.Reaksi Hidrolisis Selulosa Terurai Menjadi Glukosa .......................... 24
Gambar 5. Kurva Larutan Standar Glukosa .......................................................... 25
Gambar 6. Kurva Pertumbuhan Mikroba Pada Media Hidrolisat Sabut Kelapa .. 27
Gambar 7.Kadar Etanol dengan Variasi Konsentrasi Inokulumdan Hari ............. 31
Gambar 8. Larutan Hasil Hidrolisis Sabut Kelapa ................................................ 49
Gambar 9. Perubahan Warna Sampel Setelah Ditetesi Reagen Arsenomolibdat . 49
Gambar 10. Rangkaian Alat Saat Fermentasi ....................................................... 49
xiv
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Gambar Pembuatan Etanol dari Sabut Kelapa ................................. 49
Lampiran 2. Tabel Hasil Analisis Sidik Ragam Kadar Etanol ............................. 50
Lampiran 3. Tabel Densitas Etanol ...................................................................... 55
top related