Program Penelitian Mahasiswa

PROPOSAL PENELITIAN MAHASISWA

PEMANFAATAN ENZIM BROMELIN LIMBAH BUAH NANASUNTUK MENGURANGI KANDUNGAN ASAM LEMAK BEBASMINYAK KELAPA SAWIT

Oleh :Any Ismawati Khair N, 5213412012Novia Tri Hapsari, 5213412004Kristin Marianti Nainggolan, 5213412010

FAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS NEGERI SEMARANGMARET, 2015

HALAMAN PENGESAHAN PROPOSAL PENELITIAN MAHASISWAPEMANFAATAN ENZIM BROMELIN LIMBAH BUAH NANAS UNTUK MENGURANGI KANDUNGAN ASAM LEMAK BEBAS MINYAK KELAPA SAWIT

1. Judul Penelitian:

1. Bidang Penelitian: Teknik1. Ketua Peneliti1. Nama: Any Ismawati Khair N1. Jenis Kelamin: Perempuan1. NIM: 52134120121. Semester: VI1. Fakultas/Program Studi: Teknik/Teknik Kimia1. Pusat Penelitian: Laboratorium Teknik Kimia FT-UNNES1. Alamat Ketua Peneliti1. Alamat Prodi/Telp./Email:1. Alamat Rumah/Telp./Email:1. Jumlah Anggota Peneliti: 12orang1. Nama Anggota 1: Novia Tri Hapsari1. Nama Anggota 2: Kristin Marianti Nainggolan1. Lokasi Penelitian: Laboratorium Teknik Kimia FT-UNNES1. Kerjasama dengan Institusi Lain1. Nama Institusi: -1. Lama Penelitian: 2 bulan1. Biaya yang diperlukan:1. Sumber dari Lembaga PenelitianUniversitas Negeri Semarang: Rp 1. Sumber Lain, sebutkan: Rp Jumlah: Rp

Semarang, Ketua Peneliti

Any Ismawati Khair NNIM. 5213412012

Menyetujui,Dekan Fakultas

Drs. Muhammad Harlanu, M.PdNIDN. 00115026605

MenyetujuiKetua Lembaga Penelitian dan Pengabdian kepada Masyarakat,

Prof. Dr. Totok Sumaryanto F., M.PdNIDN. 0017126002

A. JUDUL PENELITIAN

B. RUANG LINGKUPPada penelitian ini akan dilakukan pemanfaatan limbah kulit pisang sebagai etanol, perekat/pengental dan penjernih air. Adapun ruang lingkup dari penelitian ini meliputi:1. Pembuatan bioetanol dari kulit pisang dengan cara hidrolisis dan fermentasi menggunakan Saccharomyces cerevisiae.2. Pengolahan limbah kulit pisang menjadi pektin dengan metode ekstraksi3. Pemanfaatan kulit pisang sebagai karbon aktif.C. LATAR BELAKANG MASALAHPohon pisang merupakan tanaman khas Indonesia dengan produksi pada tahun 2012 sebesar 6.270.813 ton naik 2,25% dari tahun sebelumnya (LAKIP Direktorat Jendral Holtikultura, 2012). Produksi pisang yang semakin bertambah maka akan semakin banyak pula limbah kulit pisang yang dihasilkan. Limbah kulit pisang dapat menimbulkan permasalahan pada lingkungan antara lain dapat meningkatkan keasaman tanah dan jika dibuang keperairan akan mengakibatkan terganggunya kehidupan organisme perairan. (Dyah, 2011).Limbah kulit pisang ini masih banyak mengandung lemak, protein, karbohidrat, serta senyawa pektin yang cukup besar. Optimalisasi kandungan yang masih terdapat di dalam kulit pisang tersebut dapat dilakukan pengolahan karbohidrat menjadi etanol, ekstraksi senyawa pektin, dan isolasi arang aktif sebagai bahan penjernih air. Pengolahan limbah kulit pisang ini dapat mengurangi permasalahan lingkungan dan meningkatkan nilai guna limbah kulit pisang.Pemanfaatan limbah kulit pisang dapat dijadikan sebagai bahan baku pembuatan etanol dengan metode fermentasi. Kandungan yang dimanfaatkan untuk pembuatan etanol ini adalah karbohidrat dengan melalui tahap hidrolisis asam dan fermentasi menggunakan mikroogranisme Saccharomyces cerevisiae (Dewati, 2008). Kebutuhan etanol semakin bertambah dengan semakin banyaknya pabrik-pabrik farmasi dan sekolah farmasi maupun kimia di Indonesia. Etanol dalam bidang industri dapat digunakan sebagai bahan bakar, alat pemanas, penerangan atau pembangkit tenaga, pelarut bahan kimia, dan obat-obatan (Schlegel, 1994 dalam Martiningsih, 2007).Senyawa pektin yang terkandung dalam kulit pisang dapat dimanfaatkan sebagai bahan dasar industri makanan, minuman, dan industri farmasi. Selama ini pektin sebagai bahan baku industri di Indonesia masih mengimpor dari luar negeri. Oleh karena itu untuk menghemat devisa negara dan meminimalisir limbah kulit pisang, maka pengolahan senyawa pektin ini menjadi salah satu peluang positif yang digunakan sebagai bahan perekat/pengental (gelling agent) pada selai dan jelly.Kandungan lain yang dapat dimanfaatkan dari kulit pisang yang memiliki nilai guna untuk mengurangi kerusakan lingkungan yaitu memanfaatkan arang aktif kulit pisang sebagai adsorben untuk media penjernihan air dengan menggunakan metode filtrasi. Kebutuhan dari karbon aktif sebagai benda penyerap sangat meningkat sekarang ini, khususnya dalam bidang kedokteran, tekstil, makanan, maupun pengolahan limbah. Limbah air yang terkontaminasi zat ammonia sangat berpengaruh terhadap kesehatan manusia. Kapasitas racun yang terkandung dalam limbah air akan bertindak sebagai penghambat kinerja enzim, yang akan mengakibatkan proses metabolisme di dalam tubuh akan berhenti. Hal ini terjadi jika sebuah lingkungan, khususnya air, telah terkontaminasi oleh zat ammonia, yang dapat mengakibatkan proses penjernihan akan menjadi sangat sulit untuk di kerjakan. Zat ammonia merupakan salah satu zat pencemar yang terkandung pada limbah air,yang biasanya terkontaminasi dengan air bersih yang ada disekitar masyarakat. Oleh karena itu, proses penjernihan zat pencemar ammonia dalam limbah air bisa di lakukan oleh penyerapan dengan menggunakan penyerap karbon aktif. Alternatif ini menggunakan limbah kulit pisang sebagai bahan utama dalam pembuatan karbon aktif sebagai solusi yang diharapkan.

D. PERUMUSAN MASALAHAdapun rumusan masalah yang diteliti dalam penelitian ini adalah :1. Bagaimana kadar bioetanol dari limbah kulit pisang dengan cara hidolisis dan fermentasi menggunakan Saccharomyces cerevisiae?2. Bagaimana persen hasil pektin yang dihasilkan dengan metode ekstraksi?3. Bagaimana pengaruh kualitas atau mutu dari karbon aktif limbah kulit pisang untuk mengatasi pencemaran lingkungan (watertreatmen)?

E. TUJUAN PENELITIANPenelitian ini bertujuan :1. Mengetahui kadar bioetanol yang dihasilkan dari limbah kulit pisang dengan cara hidrolisis dan fermentasi menggunakan Saccharomyces cerevisiae .2. Mengetahui persen hasil pektin yang dihasilkan dari pengolahan limbah kulit pisang menjadi pektin dengan metode ekstraksi.3. Mengetahui kualitas atau mutu karbon aktif limbah kulit pisang untuk mengurangi dampak negatif pencemaran lingkungan (watertreatmen).

F. KONTRIBUSI PENELITIANPenelitian ini diharapkan mampu memberikan: 1. Memberikan informasi kepada masyarakat bahwa limbah kulit pisang dapat dimanfaatkan sebagai etanol, perekat/pengental dan penjernih air.2. Pemahaman terhadap proses fermentasi, ekstraksi dan hidrolisis untuk mengoptimalkan pemanfaatan limbah kulit pisang.3. Pemanfaatan limbah kulit pisang ini diharapkan dapat mengurangi dampak negatif pencemaran dan penurunan kualitas lingkungan serta menambah daya guna limbah kulit pisang.

G. TINJAUAN PUSTAKA1. BUAH PISANGPisang merupakan tanaman asli daerah Asia Tenggara termasuk Indonesia, nama latinnya adalah Musa paradisiaca. Nama ini diberikan sejak sebelum Masehi, diambil dari nama dokter kaisar Romawi Octavianus Augustus (63 SM14 M) yang bernama Antonius Musa (Munadjim,1988 dalam Dewati, 2008). Klasifikasi botani tanaman pisang adalah sebagai berikut:Divisi : SpermatophytaSub Divisi : AngiospermaeKelas : MonocotyledonaeKeluarga : MusaceaeGenus : MusaSpecies : Musa sppMenurut hasil penelitian dari Balai Penelitian dan Pengembangan Industri, tanaman pisang mengandung berbagai macam senyawa seperti air, gula pereduksi, sukrosa, pati, protein kasar, pektin, lemak kasar, serat kasar, dan abu. Sedangkan Kandungan berbagai senyawa dalam pisang dapat dilihat pada Tabel 2.1. Tabel 2.1. Kandungan Senyawa Dalam PisangNo.Hasil Tes Kimiawi LaboratoriumKadar (%)

1.2.3.4.5.6.7.8.9.AirProteinLemakGula PereduksiPatiSerat KasarAbuVitaminVitamin C mg/100 gMineralCa, mg/100 gFe, mg/100 gP, mg/100 g73,602,151,347,6211,481,521,0336312663

Tanaman pisang ini oleh masyarakat dapat dimanfaatkan mulai dari bunga, buah, daun, batang, bonggol, sampai kulit pisang. Pisang merupakan tanaman hortikultura yang penting karena potensi produksinya yang cukup besar dan produksi pisang berlangsung tanpa mengenal musim (Dewati: 2008). Dalam proses pengolahan buah pisang tentunya terdapat limbah kulit pisang. Masyarakat pedesaan memanfaatkan kulit pisang sebagai pakan ternak. Padahal kulit pisang mengandung 18,90 gr karbohidrat pada setiap 100 gr bahan (Susanto,dkk. 2008). Di dalam kulit pisang terkandung senyawa pektin yang cukup besar (Ahda dan Berry: 2008). Secara umum pisang mempunyai kandungan gizi yang baik. Buah ini kaya karbohidrat, mineral, dan vitamin.Tabel 1 Kandungan Kulit PisangUnsur Komposisi

Air 69,80%

Karbohidrat 18,50%

Lemak 2,11%

Protein 0,32%

Kalsium 715mg/100gr

Pospor 117mg/100gr

Besi 0,6mg/100gr

Vitamin B 0,12mg/100gr

Vitamin C 17,5mg/100gr

(Nugroho, 2011)

2. PEKTINKata pektin berasal dari bahasa Latin pectos yang berarti pengental atau yang membuat sesuatu menjadi keras/padat. Pektin ditemukan oleh Vauquelin dalam jus buah sekitar 200 tahun yang lalu. Pektin adalah substansi alami yang terdapat pada sebagian besar tanaman pangan. Selain sebagai elemen struktural pada pertumbuhan jaringan dan komponen utama dari lamella tengah pada tanaman, pektin juga berperan sebagai perekat dan menjaga stabilitas jaringan dan sel (Herbstreith dan Fox, 2005). Komposisi kandungan protopektin, pektin, dan asam pektat di dalam buah sangat bervariasi tergantung pada derajat kematangan buah. Pada umumnya, protopektin yang tidak larut itu lebih banyak terdapat pada buah-buahan yang belum matang (Winarno, 1997). Pektin merupakan senyawa polisakarida dengan bobot molekul tinggi yang banyak terdapat pada tumbuhan. Pektin digunakan secara luas sebagai komponen fungsional pada industri makanan karena kemampuannya membentuk gel encer dan menstabilkan protein (May, 1990 dalam Hariyati, 2006). Penambahan pektin pada makanan akan mempengaruhi proses metabolisme dan pencernaan khususnya pada adsorpsi glukosa dan kolesterol (Baker, 1994 dalam Hariyati, 2006). Dalam industri makanan dan minuman, pektin dapat digunakan sebagai bahan pemberi tekstur yang baik pada roti dan keju, bahan pengental dan stabilizer pada minuman sari buah. Selain itu pektin juga digunakan sebagai pembentuk gel dan pengental dalam pembuatan jelly, dan marmalade (Herbstreith dan Fox, 2005), Makanan rendah kalori dan dalam bidang farmasi digunakan untuk obat diare (National Research Development Corporation, 2004). 3. Bioetanol Bioetanol sering ditulis dengan rumus EtOH. Rumus molekul etanol adalah C2H5OH, sedang rumus empirisnya C2H6O atau rumus bangunnya CH3-CH2-OH. Bioetanol merupakan bagian dari kelompok metil (CH3-) yang terangkai pada kelompok metilen (-CH2-) dan terangkai dengan kelompok hidroksil (-OH). Secara umum akronim dari Bioetanol adalah EtOH (Ethyl-(OH)).

Bioetanol merupakan salah satu biofuel yang hadir sebagai bahan bakar alternatif yang lebih ramah lingkungan dan sifatnya terbarukan. Bioetanol (C2H5OH) adalah cairan biokimia dari proses fermentasi gula dari sumber karbohidrat menggunakan bantuan mikroorganisme. Kulit pisang digunakan karena mengandung karbohidrat. Karbohidrat tersebut diurai terlebih dahulu melalui proses hidrolisis kemudian di fermentasi dengan menggunakan bantuan mikroorganisme menjadi alkohol. Adapun Mikroorganisme yang digunakan pada penelitian ini yaitu Saccharomyces cerevicae yang dapat memproduksi alkohol dalam jumlah besar dan mempunyai toleransi pada kadar alkohol yang tinggi. Kadar alkohol yang dihasilkan sebesar 8-20% pada kondisi optimum. Ragi tape dan ragi roti yang bersifat stabil, tidak berbahaya atau menimbulkan racun, mudah di dapat dan mudah dalam pemeliharaan. Bakteri tidak banyak digunakan untuk memproduksi alkohol secara komersial, karena bakteri tidak dapat tahan pada kadar alkohol yang tinggi. (Sudarmadji K., 1989).4. WATER TREATMENTKandungan didalam kulit pisang antara lain Nitrogen, Sulfur dan senyawa organik seperti asam karboksilat. Asam karboksilat tersebut memiliki sifat yang mampu mengikat logam yang bermuatan positif yang terkandung dalam air sungai maupun air sumur. Beberapa parameter kimia yang digunakan untuk menentukan kualitas air adalah pH, BOD, COD, DO dan logam-logam berat. Dalam penelitian ini, parameter yang menjadi perhatian adalah logam Fe (besi)ini satu aja apa mau ditambahin? Air yang tinggi kandungan besi-nya bila bersentuhan dengan udara menjadi keruh, berbau dan tidak dapat dikonsumsi. Kekeruhan dan warna kuning terbentuk karena oksidasi besi (II) menjadi besi (III) berupa endapan koloid berwarna kuning. Karena oksidasinya berlangsung perlahan terutama pada pH