LAPORAN TETAP PRAKTIKUM TEKNOLOGI BIOMASSA PEMBUATAN BIOETANOL
OLEH : KELOMPOK I
Abellio Nathanael Sitompul
(061340411637) (061340411637)
Achmad Algan
(061340411638) (061340411638)
Aryo Juliansyah Pratama
(061340411639) (061340411639)
Chinthia Octadinda
(061340411640) (061340411640)
Dea Anggraeni
(061340411641) (061340411641)
Devi Purnamasari
(061340411642) (061340411642)
Dimas Muhammad Furqon
(061340411644) (061340411644 )
Fatimah Shohina Putri
(061340411645) (061340411645)
KELAS
:
6 EGB
DOSEN PEMBIMBING PEMBIMBING
:
Ir. Erlinawati, M.T.
PRODI TEKNIK ENERGI JURUSAN TEKNIK KIMIA POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA PALEMBANG 2016
PEMBUATAN BIOETANOL
I.
TUJUAN PERCOBAAN
Setelah melakukan percobaan ini, diharapkan mahasiswa mampu:
II.
Membuat bioetanol dan mengerti prinsip pembuatan bioetanol
Menganalisa produk bioetanol dari tetes tebu
Menganalisa produk bioetanol dari air gula
Menganalisa produk bioetanol dari tape singkong si ngkong
Memanfaatkan biomassa menjadi bioetanol
ALAT DAN BAHAN
1. Alat yang digunakan
Erlenmeyer
Gelas kimia
Gelas ukur
Termometer
Corong gelas
Labu leher dua
Unit distilasi
Kertas pH
Refraktometer
2. Bahan yang digunakan
Tetes tebu
Air gula
Tape singkong
Aquadest
NPK Ragi roti
PEMBUATAN BIOETANOL
I.
TUJUAN PERCOBAAN
Setelah melakukan percobaan ini, diharapkan mahasiswa mampu:
II.
Membuat bioetanol dan mengerti prinsip pembuatan bioetanol
Menganalisa produk bioetanol dari tetes tebu
Menganalisa produk bioetanol dari air gula
Menganalisa produk bioetanol dari tape singkong si ngkong
Memanfaatkan biomassa menjadi bioetanol
ALAT DAN BAHAN
1. Alat yang digunakan
Erlenmeyer
Gelas kimia
Gelas ukur
Termometer
Corong gelas
Labu leher dua
Unit distilasi
Kertas pH
Refraktometer
2. Bahan yang digunakan
Tetes tebu
Air gula
Tape singkong
Aquadest
NPK Ragi roti
III.
DASAR TEORI
Tetes Tebu
Molase adalah hasil samping yang berasal dari pembuatan gula tebu ( saccharum saccharum officinarum L). Tetes tebu berupa cairan kental dan diperoleh dari tahap pemisahan kristal gula. Molase tidak dapat lagi dibentuk menjadi sukrosa namun masih mengandung gula dengan kadar tinggi 50 – 60%, 60%, asam amino dan mineral. Tingginya kandungan gula dalam molase sangat potensial dimanfaatkan sebagai bahan baku bioetanol. (Anonim, 2011) Molase masih mengandung kadar gula yang cukup untuk dapat menghasilkan etanol dengan proses fermentasi, biasanya pH molase berkisar antara 5,5 – 6,5. 6,5. Molase yang masih mengandung kadar gula 10 – 18% 18% telah memberikan hasil yang memuaskan dalam pembuatan etanol. Tebu (Saccharum officinarum L) kedudukannya dalam ilmu taksonomi tumbuhan adalah: Klasifikasi Kingdom
: Plantea
Subkingdom
: Tracheobionta
Superdivisi
: Spermatophyta
Divisi
: Magnoliophyta
Kelas
: Liliopsida
Subkelas
: Commelinidae
Ordo
: Poales
Famili
: Poaceae
Genus
: Sascharum
Spesies
: Saccharym officinarum
Sifat fisika dan kimia dari tetes tebu Bentuk
: Kental, cokelat kehitaman
pH
: 5,3
Titik beku
: - 18oC
Titik didih
: 107 oC
Specific gravity
: 1.4
Kelarutan dalam air
: Sangat larut
Viskositas
: 4,323 cp
Panas spesifik
: 0,5 kkal/kg oC
Densitas
: 1,47 gr/mL
Bioetanol
Etanol merupakan senyawa hidrokarbon dengan gugus Hydroxyl (OH) dengan 2 atom karbon (C) dengan rumus kimia C 2H5OH. Etanol lebih dikenal dengan Etil Alkohol berupa bahan kimia yang diproduksi dari bahan baku tanaman yang mengandung karbohidrat seperti ubi kayu, ubi jalar, sargum, beras, ganyong dan sagu yang kemudian populer dengan nama bioetanol. Bahan baku lainnya adalah tanaman atau buah yang mengandung gula seperti tebu, nira, mangga, nanas, pepaya, anggur, lengkeng dan lainnya. Bahan berserat (selulosa) seperti sampah organik dan jerami padi pun saat ini telah menjadi salah satu alternatif penghasil bioetanol. Namun, dari semua jenis tanaman tersebut tetes tebu merupakan bahan baku yang paling banyak menghasilkan menghasilkan etanol jika diolah. Bioetanol yang mempunyai grade 90-95% biasanya digunakan pada industri, sedangkan bioetanol yang mempunyai grade 95 – 99% 99% atau disebut alkohol teknis digunakan sebagai campuran untuk miras dan bahan dasar industri farmasi. Sedangkan grade etanol yang dimanfaatkan sebagai campuran bahan bakar kendaraan bermotor harus betul-betul kering dan anhydrous anhydrous supaya tidak menimbulkan korosi, sehingga etanol harus mempunyai grade tinggi antara 99,6 – 99,8% ( Fuel Grade Ethanol = FGE ). ). Perbedaan besarnya grade akan berpengaruh terhadap konversi karbohidrat menjadi gula (glukosa) larut air.
Proses Distilasi Bioetanol
Produksi etanol/bioetanol (alkohol) dengan bahan baku yang mengandung pati atau karbohodrat, dilakukan melalui proses konversi karbohidrat menjadi gula (glukosa) larut air. Tabel 1. Konversi Bahan Baku Tanaman yang Mengandung Pati atau Karbohidrat dan Tetes Tebu Menjadi Bioetanol Bahan Baku
Jenis
Konsumsi
Kandungan
Jumlah hasil
gula dalam
konversi
bahan baku
bioetanol
(kg)
(liter)
Perbandingan bahan baku dan bioetanol
Ubi kayu
1000
250 – 300
166,6
6,5 : 1
Ubi jalar
1000
150 – 200
125
8:1
Jagung
1000
600 – 700
200
5:1
Sagu
1000
120 – 160
90
12 : 1
Tetes tebu
1000
500
250
4:1
Glukosa dapat dibuat dari pati-patian, proses pembuatannya dapat dibedakan berdasarkan zat pembantu yang digunakan, yaitu hidrolisa asam dan hidrolisa enzim. Dalam proses konversi karbohidrat menjadi gula (glukosa) larut air dilakukan dengan penambahan air dan enzym, kemudian dilakukan proses peraguan atau fermentasi gula menjadi etanol dengan menambahkan yeast atau ragi. Reaksi yang terjadi pada proses produksi etanol/bioetanol secara sederhana ditunjukkan pada reaksi 1 dan 2. H2O (C6H10O5)n Pati
N C6H12O6 Enzyme
.................... (1)
Glukosa
Menurut Gay Lussac, proses fermentasi alkohol ditunjukkan reaksi berikut: (C6H12O6)n Glukosa
2 C2H5OH + 2 CO2 Yeast (ragi) Yeast (ragi)
........ (2)
Etanol
Secara singkat, teknologi proses produksi etanol/bioetanol dapat dibagi menjadi tiga (3) yaitu persiapan bahan baku, likuifaksi dab
sakarifikasi, distilasi dan dehidrasi. a.
Persiapan Bahan Baku
Bahan baku untuk produksi bioetanol bisa didapatkan dari berbagai tanaman, baik yang secara langsung menghasilkan gula sederhana semisal tebu ( sugarcane), gandum manis ( sweet sarghum) atau yang menghasilkan tepung seperti jagung (corn), singkong (cassava) dan gandum ( grain sorghum) di samping bahan lainnya.
b.
Liquifaksi dan Sakarifikasi
Kandungan karbohidrat berupa tepung atau pati pada bahan baku singkong dikonversi menjadi gula kompleks menggunakan enzyme Alfa Amylase melalui proses pemanasan (pemaukan) pada suhu 90 oC (hidrolisis). Pada kondisi ini tepung akan mengalami gelatinasi (mengental seperti jelly). Pada kondisi optimum Enzyme Alfa Amylase bekerja memecahkan struktur tepung secara kimia menjadi gula kompleks (dextrin). Proses liquifaksi selesai ditandai dengan parameter di mana bubur yang diproses berubah menjadi lebih cair seperti sup. Sedangkan proses sakarifikasi (pemecahan gula kompleks menjadi gula sederhana) melibatkan tahapan berikut: -
Pendinginan bubur sampai mencapai suhu optimum enzyme glukosa amilase bekerja
-
Pengaturan pH optimum enzim
-
Penambahan
Enzyme
Glukosa
Amilase
mempertahankan pH serta suhu pada 60
secara
tepat
dan
o
C hingga proses
sakarifikasi (dilakukan dengan melakukan petesan kadar gula sederhana yang dihasilkan). c.
Fermentasi
Pada tahap ini, tepung telah berubah menjadi gula sederhana (glukosa dan sebagian fruktosa) dengan kadar gula berkisar antara 5 hingga 12 %. Tahapan selanjutnya adalah mencampurkan ragi (yeast) pada cairan bahan baku tersebut dan mendiamkannya dalam wadah
tertutup (fermentor) pada kisaran suhu optimum 27 s/d 32 oC selama kurun waktu 5 hingga 7 hari (fermentasi secara anaerob). Keseluruhan proses membutuhkan ketelitian agar proses fermentasi bahan baku tidak terkontaminasi oleh mikroba lainnya. Dengan kata lain, sejak proses persiapan bahan baku, liquifaksi dan sakarifikasi hingga fermentasi harus pada kondisi bebas kontaminan. Selama proses fermentasi akan menghasilkan cairan etanol/alkohol dan CO 2. Hasil dari fermentasi berupa cairan mengandung alkohol/etanol berkadar rendah antara 7 hingga 10% (biasa disebut cairan beer). Pada kadar etanol max.10% ragi menjadi tidak aktif lagi karena kelebihan alkohol akan berakibat racun bagi ragi itu sendiri dan mematikan aktifitasnya.
d.
Distilasi
Distilasi atau penyulingan dilakukan untuk memisahkan alkohol dalam cairan beer hasil fermentasi. Dalam proses distilasi, pada suhu 78 o
C (setara dengan titik didih alkohol) etanol akan menguap lebih dulu
ketimbang air yang bertitik didih 100 oC. Kegiatan penyulingan etanol merupakan
bagian
terpenting
dari
keseluruhan
proses
produksi
bioetanol. Penyulingan etanol dapat dilakukan dengan 2 cara: 1.
Penyulingan
dengan
teknik
dan
distilator
tradisional
(konvensional). Dengan cara ini kadar etanol yang dihasilkan hanya berkisar antara 20 s/d 30% 2.
Penyulingan dengan teknik dan distilator modern kolom bertingkat (reflux). Dengan cara ini kadar etanol yang dihasilkan mampu mencapai 60 – 90% melalui 2 tahapan penyulingan.
e.
Dehidrasi
Hasil penyulingan berupa etanol berkadar 95% belum dapat larut dalam bahan bakar bensin. Untuk substitusi BBM diperlukan etanol berkadar 99,6 – 99,8% atau disebut etanol kering. Untuk pemurnian etanol
95%
diperlukan
proses
dehidrasi
(distilasi
absorben)
menggunakan beberapa cara, antara lain: 1.
Cara kimia dengan menggunakan batu gamping
2.
Cara fisika dengan proses penyerapan menggunakan zeolit sintesis.
Hasil dehidrasi berupa etanol berkadar 99,6 – 99,8% sehingga dapat dikategorikan sebagai Fuel Grade Ethanol (FGE).
Tape
Tape adalah produk yang dihasilkan dari proses fermentasi, di mana terjadi suatu perombakan bahan-bahan yang tidak sederhana. Zat pati yang ada dalam bahan makanan diubah menjadi bentuk yang sederhana yaitu gula, dengan bantuan suatu mikroorganisme yang disebut ragi atau khamir. Ragi tape adalah bahan yang dapat digunakan dalam pembuatan tape, baik dari singkong dan beras ketan. Menurut Dwijoseputro dalam Tarigan (1988) ragi tape merupakan populasi campuran yang tediri dari spesies-spesies genus Aspergilius, Saccharomyces, Candida, Hansenulla, dan bakteri Acetobacter. Genus
tersebut
hidup
bersama-sama
secara
sinergis. Aspergillus
menyederhanakan tepung menjadi glukosa serta memproduksi enzim glukoamilase yang akan memecah pati dengan mengeluarkan unit-unit glukosa, sedangkan
Saccharomyces, Candida dan Hansenulla dapat
menguraikan gula menjadi alkohol dan bermacam-macam zat organik lain sementara itu Acetobacter dapat merombak alkohol menjadi asam. Beberapa jenis jamur juga terdapat dalam ragi tape, antara lain Chlamydomucor oryzae, Mucor sp, dan Rhizopus sp. Menurut Wanto dan Arif Subagyo dalam Maimuna, S (2004) Khamir merupakan fungi bersel tunggal sederhana, kebanyakan bersifat saprofitik dan
biasanya
terdapat
dalam
tumbuh-tumbuhan
yang
mengandung
karbohidrat. Khamir dapat diisolasi dari tanah yang berasal dari kebun anggur, kebun buah-buahan dan biasanya khamir berada di dalam cairan yang mengandung gula, seperti cairan buah, madu, sirup, dan sebagainnya. Bentuk sel khamir biasanya bulat, oval, dan biasanya tidak mempunyai flagella. Pada umumnya khamir berkembang biak dengan bertunas,
membelah diri dan pembentukan spora. Khamir mempunyai kemampuan untuk memecah pangan karbohidrat menjadi alkohol dan karbondioksida. Proses ini diketahui sebagai fermentasi alkohol yaitu proses anaerob. Khamir mempunyai sekumpulan enzim yang diketahui sebagai zymase yang berperan pada fermentasi senyawa gula, seperti glukosa menjadi etanol dan karbondioksida. Reaksi yang terjadi dalam fermentasi alkohol sebagai berikut:
Jika pemberian O2 berlebihan, sel khamir akan melakukan respirasi secara aerobik, dalam keadaan ini enzim khamir dapat memecah senyewa gula lebih sempurna, dan akan dihasilkan karbondioksida dan air.
Jenis khamir yang biasanya dipakai dalam indutri fermentasi alkohol adalah
jenis
berbentuk
Saccharomyces
bulat,
oval,
atau
cereviseae. memanjang,
Saccharomyces dan
mungkin
cereviseae berbentuk
pseudomiselium. Reproduksi khamir dilakukan dengan cara pertunasan multipolar, atau melalui pembentukan askospora. Askospora dapat terbentuk setelah terjadi konjugasi, atau berasal dari sel diploid . Pertumbuhan sel merupakan puncak aktivitas fisiologi yang saling mempengaruhi secara berurutan. Proses pertumbuhan ini sangat kompleks meliputi pemasukan nutrien dasar dari lingkungan ke dalam sel, konversi bahan-bahan nutrien menjadi energi dan berbagai constituent vital cell serta perkembangbiakan. Pertumbuhan mikrobial ditandai dengan peningkatan jumlah dan massa sel serta kecepatan pertumbuhan tergantung pada lingkungan fisik dan kimia (Anonymous, 2008). Adapun kurva pertumbuhan mikroba secara umum dapat dilihat pada Gambar 1.
Pada dasarnya pertumbuhan sel mikroba dapat berlangsung tanpa batas, akan tetapi karena pertumbuhan sel mikroba berlangsung dengan mengkonsumsi
nutrien
sekaligus
mengeluarkankan
produk-produk
metabolisme yang terbentuk, maka setelah waktu tertentu laju pertumbuhan akan menurun dan akhirnya pertumbuhan berhenti sama sekali. Berhentinya pertumbuhan dapat disebabkan karena berkurangnya beberapa nutrien esensial dalam medium atau karena terjadinya akumulasi aututuksin dalam medim atau kombinasi dari keduanya (Ansori, A., 1989). Saccharomyces cerevisiae merupakan spesies yang bersifat fermentatif kuat. Tetapi dengan adanya oksigen, Saccharomyces cerevisiae juga dapat melakukan respirasi yaitu mengoksidasi gula menjadi karbondioksida dan air. Kedua sistem tersebut menghasilkan energi, meskipun yang dihasilkan dari respirasi lebih tinggi dibandingkan dengan melalui fermentasi (Fardiaz, S., 1992). Saccharomyces cerevisiae akan mengubah 70 % glukosa di dalam substrat menjadi karbondioksida dan alkohol, sedangkan sisanya tanpa ada nitrogen
diubah
menjadi
produk
penyimpanan
cadangan.
Produk
penyimpanan tersebut akan digunakan lagi melalui proses fermentasi endogenous jika glukosa di dalam medium sudah habis (Fardiaz, S., 1992)
Gambar 2. Saccharomyces cereviseae
Saccharomyces cereviseae adalah jenis khamir utama yang berperan dalam produksi minuman beralkohol seperti bir, anggur, dan juga digunakan untuk fermentasi adonan dalam perusahaan roti dan fermentasi tape. Kultur yang dipilih harus dapat tumbuh dengan baik dan mempunyai toleransi yang tinggi terhadap alkohol serta mampu menghasilkan alkohol dalam jumlah banyak (Irianto, K., 2006). Pada hakekatnya semua makanan yang mengandung karbohidrat bisa diolah menjadi tape. Tetapi sampai sekarang yang sering diolah adalah ketan dan singkong (berdaging putih atau kuning). Singkong adalah pohon tahunan tropika dan subtropika dari keluarga Euphorbiaceae. Umbinya dikenal luas sebagai makanan pokok penghasil karbohidrat dan daunnya sebagai sayuran. Adapun Singkong dapat diklasifikasikan sebagai berikut (Deputi Menegristek Bidang Pendayagunaan dan Pemasyarakatan Ilmu Pengetahuan dan Teknologi, 2005):
Kerajaan
:
Plantae
Divisio
:
Spermatophyta
Kelas
:
Dicotyledoneae
Ordo
:
Euphorbiales
Familia
:
Euphorbiaceae
Genus
:
Manihot
Spesies
:
M. esculenta
Nama
:
Manihot esculenta
binomial
Crantz binomial
Singkong mempunyai komposisi kandungan kimia (per 100 gram) dapat dilihat pada Tabel 1 (Anonymous, 2007).
Singkong merupakan sumber energi yang kaya karbohidrat namun sangat miskin protein. Sumber protein yang bagus justru terdapat pada daun singkong karena mengandung (per 100 gram) : Vitamin A 11000 SI, Vitamin C 275 mg, Vitamin B1 0,12 mg, Kalsium 165 mg, Kalori 73 kal, Fosfor 54 mg, Protein 6,8 gram, Lemak 1,2 gram, Hidrat arang 13 gram, Zat besi 2 mg, asam amino metionin dan 87 % bagian daun dapat dimakan. Buah singkong mengandung (per 100 gram) : Vitamin B1 0,06 mg, Vitamin C 30 mg dan 75 % bagian buah dapat dimakan. Sedangkan Kulit batang singkong mengandung tanin, enzim peroksidase, glikosida dan kalsium oksalat (Anonymous, 2007). Proses fermentasi tape singkong harus dilakukan secara optimal. Selain memilih bahan dasar singkong yang baik, proses pembuatan tape singkong harus benar. Ragi yang digunakanpun harus bermutu tinggi, karena ragi merupakan bahan utama dalam proses pembuatan tape. Kesterilan ragi dan bahan dasar pembuatan tape singkong ketika akan digunakan sangat
penting. Hal ini bertujuan agar tidak dicemari bakteri lain. Karena jika dalam proses pembuatan tape singkong dicemari bakteri lain maka proses fermentasi akan terhambat. Sehingga tape akan mengeluarkan bakteri yang sering mengeluarkan racun yang berbahaya bagi kesehatan manusia. Dari hasil penelitian S. Siembenhandl L.N., Lestario, D., Trimmel and E. Berghofer yang dilaporkan di jurnal ilmiah international Journal of Food Sciences and Nutrion volume 52 halaman 347-357 pada tahun 2001 menyebutkan hasil kadar etanol pada tape ketan hitam setelah didiamkan selama 2.5 hari (60 jam) dengan pembuatan tape secara tradisional mencapai 3.380 %. Dari data tersebut terlihat bahwa setelah 2.5 hari (60 jam) kadarnya mencapai 3.3 %, jika lebih dari 3 hari bisa dibayangkan berapa persen kadar etanol yang akan dicapai (Apriyantono, 2005). Penjual tape biasanya membuat tape dengan lama fermentasi 3 hari sampai 7 hari bahkan lebih. Padahal di dalam salah satu hadist yang menceritakan waktu Rasulullah tidak mau minum jus yang dibiarkan dalam suhu ruang lebih dari 3 hari. Setelah dilakukan tes menghitung kadar alkoholnya, kadar alkohol yang didapat sebanyak 1 %. Dengan adanya patokan 1 % ini, maka akan mudah bagi kita untuk memilih dan menentukan apakah suatu produk makanan/minuman bisa dikatakan berpotensi memabukkan seperti minuman keras (khamar) atau tidak. Berangkat dari permasahan di atas, maka perlu dilakukan penelitian tentang Pengaruh Lama Fermentasi Terhadap Kadar Alkohol Tape Singkong ( Manihot utilissima Pohl).
IV.
LANGKAH KERJA
a. Pembuatan bioetanol dari tetes tebu
1. Mempersiapkan bahan baku tetes tebu sebanyak 2 liter 2. Memasukkan 2 liter tetes tebu ke dalam galon kecil (fermentor) 3. Menambahkan ragi roti sebanyak 50 gr dan NPK 100 gr (jurnal = Agustin 2013) 4. Mengaduk campuran tersebut dan menutup rapat fermentor 5. Pada fermentor terdapat selang yang menghubungkan ke erlenmeyer yang berisi NaOH 1 M 250 ml 6. Melakukan fermentasi selama 7 hari
Proses destilasi
1.
Menyaring cairan bioetanol yang telah difermentasi
2.
Mencatat dan menimbang volume filtrat
3.
Mengambil 250 ml untuk dimasukkan ke dalam labu leher
4.
Melakukan proses destilasi cairan bioetanol tersebut dengan mengatur suhu pada 92 0C
5.
Mengamati proses, mencatat suhu pada tetesan pertama destilat
6.
Setelah destilat tidak menetes lagi, mematikan alat destilasi
7.
Mencatat volume destilat
b. Pembuatan bioetanol dari air gula
1. Mempersiapkan bahan baku gula sebanyak 400 gr lalu campur dengan air sampai volumenya 2 liter 2. Memasukkan 2 liter larutan gula ke dalam galon kecil (fermentor) 3. Menambahkan ragi roti sebanyak 50 gr dan NPK 100 gr (jurnal = Agustin 2013) 4. Mengaduk campuran tersebut dan menutup rapat fermentor 5. Pada fermentor terdapat selang yang menghubungkan ke erlenmeyer yang berisi NaOH 1 M 250 ml 6. Melakukan fermentasi selama 7 hari
Proses destilasi
1.
Menyaring cairan bioetanol yang telah difermentasi
2.
Mencatat dan menimbang volume filtrat
3.
Mengambil 250 ml untuk dimasukkan ke dalam labu leher
4.
Melakukan proses destilasi cairan bioetanol tersebut dengan mengatur suhu pada 92 0C
5.
Mengamati proses, mencatat suhu pada tetesan pertama destilat
6.
Setelah destilat tidak menetes lagi, mematikan alat destilasi
7.
Mencatat volume destilat
c. Pembuatan bioetanol dari tape singkong
1. Mempersiapkan bahan baku tape singkong yang telah didiami selama ± 3 hari 2. Menimbang tape sebanyak 1 kg 3. Memeras tape hingga dapat cairan tape 4. Mengukur volume cairan hasil perasan 5. Menimbang ampas tape yang telah diperas 6. Mencatat hasil pengukuran
Proses destilasi
1.
Menyiapkan unit destilasi
2.
Mengambil 250 ml cairan tape untuk dilakukan proses destilasi dan memasukkan ke dalam labu leher
3.
Melakukan proses destilasi cairan bioetanol tersebut dengan mengatur suhu pada 92 0C
4.
Mengamati proses, mencatat suhu pada tetesan pertama destilat
5.
Setelah destilat tidak menetes lagi, mematikan alat destilasi
6.
Mencatat volume destilat
d. Analisa bioetanol
Pengukuran pH
1.
Menyiapkan bioetanol dan kertas pH
2.
Mencelupkan kertas pH ke dalam cairan
3.
Mencocokkan warna pH dengan parameter pH
4.
Mencatat harga pH
Pengukuran indeks bias
1. Menyiapkan bioetanol dan refraktometer 2. Meneteskan sampel ke alat refraktometer 3. Melakukan pengukuran dan mencatat nilai indeks biasnya
V.
DATA PENGAMATAN A. Proses Fermentasi Jumlah Sampel
Air
Ragi
NPK
Sampel
Total Fermentasi Sebelum Sesudah
(gr)
(gr)
(gr)
(gr)
(gr)
(gr)
Tebu
2357,6
0
50
100
2507,6
2270
Air Gula
400
1930
50
100
2480
2080
B. Proses Destilasi Sampel
Vtotal
Valikot
Hasil Destilasi
(ml)
(ml)
(ml)
Tebu
2487
250
4
Air Gula
2365
250
10
Tape
300
250
2
C. Analisa Hasil Bioetanol
Bioetanol dari tetes tebu Pengamatan
Sebelum
Sesudah
Indeks Bias
1,339
1,354
Konsentrasi
21,67 %
71,67 %
pH
4
6
Sebelum
Sesudah
Bioetanol dari air gula Pengamatan
Indeks Bias
1,343
1,356
Konsentrasi
35 %
78,33 %
pH
7
5
Pengamatan
Sebelum
Sesudah
Indeks Bias
1,3442
1,3526
Konsentrasi
39 %
67 %
pH
5
6
Bioetanol dari tape
VI.
GRAFIK
a. Grafik kurva Baku Etanol
Hubungan Konsentrasi Etanol dengan Indeks Bias 1.365
1.36 y = 0,0003x + 1,3325 1.355
1.35 s a i B s k e d n I
1.345
1.34
1.335
1.33
1.325 0
10
20
30
40
50
Konsentrasi (%)
60
70
80
90
100
b. Grafik Sebelum dan sesudah destilasi pada tetes tebu
Hubungan Konsentrasi Etanol dengan Indeks Bias 1.365
1.36 y = 0,0003x + 1,3325 1.355
1.35 s a i
B s k e d n I
1.345
1.34
1.335
1.33
1.325 0
10
20
30
40
50
Konsentrasi (%)
Keterangan :
: Sebelum Destilasi = 21,67 %
: Sesudah Destilasi = 71,67 %
60
70
80
90
100
c. Grafik Sebelum dan sesudah destilasi pada air gula
Hubungan Konsentrasi Etanol dengan Indeks Bias 1.365
1.36 y = 0,0003x + 1,3325 1.355
1.35 s a i
B s k e d n I
1.345
1.34
1.335
1.33
1.325 0
10
20
30
40
50
Konsentrasi (%)
Keterangan :
: Sebelum Destilasi = 35 %
: Sesudah Destilasi = 78,33 %
60
70
80
90
100
d. Grafik Sebelum dan sesudah destilasi pada tape
Hubungan Konsentrasi Etanol dengan Indeks Bias 1.365
1.36 y = 0,0003x + 1,3325 1.355
1.35 s a i
B s k e d n I
1.345
1.34
1.335
1.33
1.325 0
10
20
30
40
50
Konsentrasi (%)
Keterangan :
: Sebelum Destilasi = 39 %
: Sesudah Destilasi = 67 %
60
70
80
90
100
VII.
PERHITUNGAN
a. Tetes Tebu C
Massa CO 2
Ragi = 50 gr B
NPK = 100 gr
D
A
C2H5OH = 2270 gr
FERMENTOR
molase 2357,6 gr
Neraca massa total
A
+
B
=
C
=
massa CO 2 + 2270 gr
2507,6 gr
=
massa CO2 + 2270 gr
C ( CO2 )
=
237,6 gr
2357,6 + ( 50 + 100)
+
D
Neraca massa fermentor Komponen
Input
Output
(gr)
(gr)
Molase
2357,6
NPK
100
Ragi
50
CO2
237,6
C2H5OH
2270
TOTAL
2507,6
2507,6
Destilator
F = 4 ml
= 0,791 gr/ml C2H5OH = ? H2O = ?
E = 2270 gr VA = 250 ml VT = 2487 ml
D E S T I L A T O R G = ? C2H5OH = ? H2O = ?
Dari grafik dapat diketahui : y
=
0,0003 x + 1,3325
x
=
Konsentrasi
y
=
Indeks Bias
konsentrasi sebelum (E) y
=
1,339
y
=
0,0003 x + 1,3325
1,339 =
0,0003 x + 1,3325
0,0065 =
0,0003 x
Xe
=
21,67 %,
Xw
=
78,33%
=
28,33%
konsentrasi sesudah
y
=
1,354
y
=
0,0003 x + 1,3325
1,354 =
0,0003 x + 1,3325
0,0215 =
0,0003 x
Xe
71,67 %,
=
Xw
Sampel F (top produk) Dari 250 ml sampel E didapat 4 ml sampel F, sehingga jika total volume 2487 ml, maka : V
=
2487 250
x 4 ml
=
Maka berat top produk m
=
Vf x f
=
39,8 ml x 0,791 gr/ml
=
31,5 gr
Sampel G (buttom produk) E
=
F +G
G
=
E - F
=
2270 gr - 31,5 gr
=
2238,5 gr
39,8 ml
Neraca massa komponen C2H5OH
=
Xe . E =
Xe . F + Xe . G
H2 O
=
Xw . E =
Xw . F + Xw . G
Harga komposisi masuk dan keluar alat destilasi, persamaan : 21,67 % (2270) gr
=
71,67% (31,5) gr + Xe . (2238,5) gr
78,33% (2270) gr
=
28,33% (31,5) gr + Xw . (2238,5) gr
Harga komponen masing-masing - Neraca C2H5OH 21,67 % (2270) gr
=
71,67% (31,5) gr + Xe . (2238,5) gr
491,909 gr - 22,57606 gr = 469,33295 gr Xe
Xe . (2238,5) gr
=
Xe . (2238,5) gr
=
0,2097 x 100%
=
20,97
=
28,33% (31,5) gr + Xw . (2238,5) gr
- Neraca H2O 78,33 % (2270) gr
1778,091 gr - 8,92395 gr = 1769,16705 gr Xw
Xw . (2238,5) gr
=
Xw . (2238,5) gr
=
0,7903 x 100%
=
79,03%
Neraca massa destilasi Input
Output (gr)
Komponen
(gr)
Top Produk
Bottom Produk
C2H5OH
491,909
22,57605
469,41345
H2O
1778,091
8,92395
1769,08655
Sub Total
2270
31,5
2238,5
Total
2270
2270
F
C2H5OH = 71,67% = 22,57605 gr H2O
= 28,33% = 8,92395 gr Total
E
C2H5OH = 21,67% = 491,909 gr H2O
= 78,33% = 1778,091 gr Total
= 2270 gr
= 31,5 gr
D E S T I L A T O R G
C2H5OH = 20,97% = 469,41345 gr H2O
= 79,03% = 1769,08655 gr Total
= 2238,5 gr
Dehidrasi tetes tebu I = 100 gr Silika gel = 96,5 % H2O = 3,5% C2H5OH = 92%
H = 31,5 gr
K
C2H5OH = 71,67%
H2O = 8%
ABSORBER
H2O = 28,33% J Silika gel = ? H2O
-
= ?
Harga komponen H masing-masing C2H5OH
= 71,67% x 31,5 gr
= 22,6 gr
H2 O
= 28,33% x 31,5 gr
= 8,9 gr
Total -
Harga komponen I masing-masing C2H5OH
= 96,5% x 100 gr
= 96,5 gr
H2 O
= 3,5 % x 100 gr
= 3,5 gr
Total -
= 100 gr
Harga komponen K masing-masing C2H5OH H2 O
= 22,6 gr =
8 92
x 22,6 gr Total
-
= 31,5 gr
Harga komponen J Silika gel
=
96,5 gr
=
H2O keluar
H2 O H2O masuk
= 2 gr = 24,6 gr
H + I
=
(8,9 + 3,5) gr = H2 O
=
Total =
J + K J + 2 gr 10,4 gr silika gel + H2O = 106,9 gr
Neraca massa absorber
Komponen
Input (gr)
Output (gr)
C2H5OH
22,6
22,6
H2O
8,9 + 3,5
2 + 10,4
Silka Gel
96,5
96,5
Total
131,5
131,5
Silika gel = 96,5% = 96,5 gr H2O
= 3,5%
= 3,5 gr
I
= 100 gr
C2H5OH = 71,67% = 22,6 gr H2O
= 28,33% H
= 8,9 gr
ABSORBER
= 31,5 gr
C2H5OH = 92 % = 22,6 gr H2O
=8%
= 2 gr K
Silika gel = 90,3 % = 96,5 gr H2O
= 9,7 % J
= 10,4 gr = 106,9 gr
= 24,6 gr
Tetes tebu
-
-
Secara teori mengandung
=
235,7 % maltosa (C12H22OH)
Massa tebu
=
2357,6 gr
Mol maltosa dalam tebu
=
235,76% x 2357,6 gr = 5558,3 gr
=
5558,3 498 /
= 11,2 mol
Reaksi C12H22OH
+
H2O
C6H12O6
M
11,2
11,2
-
(mol)
B
11,2
11,2
11,2
(mol)
S
-
-
11,2
(mol)
BM
498
18
199
(gr/grmol)
m
-
2228,8
(gr)
-
C6H12O6
2 C2H5OH
M
11,2
-
-
(mol)
B
11,2
11,2
11,2
(mol)
S
-
11,2
11,2
(mol)
BM
199
46
44
m
-
515,2
-
Teori etanol yang terbentuk
=
-
Praktek etanol yang terbentuk =
+
2 CO2
492,8
515,2 gr 31,5 gr
(gr/grmol) (gr)
% konversi
=
% yield
=
% kesalahan
=
2357,6 − 31,5 2357,6 31,5
x 100%
x 100%
515,2
515,2 − 31,5 515,2
=
98,7%
=
6,1 %
x 100% =
93,9 %
Neraca Ekonomi No
Komponen
Jumlah
Harga
Subtotal
1
Tetes tebu
2 liter (9 bungkus)
3000
27000
2
Ragi
9 bungkus
2000
18000
3
NPK
2500
2500
Pengeluaran untuk biaya produksi 4 ml bioetanol
-
Harga etanol 1 liter
=
-
Pendapatan
=
-
Kerugian
Rp. 27500 4 1000
x 27500
=
Rp. 110
=
Rp. 47500 – Rp.110
=
Rp. 47390
Maka, pembuatan bioetanol dengan tetes tebu tidaklah ekonomis.
Rp. 47500
b. Air Gula C
Massa CO 2
Air = 1930 gr B
Ragi = 50 gr NPK = 100 gr D
A
C2H5OH = 2080 gr
FERMENTOR
molase 400 gr
Neraca massa total
A
+
B
((400) + 1930 + 50 + 100) gr C ( CO2 )
=
C
+
=
massa CO 2 + 2080 gr
=
400 gr
Neraca massa fermentor Komponen
Input
Output
(gr)
(gr)
Molase
400
Air
1930
NPK
100
Ragi
50
CO2
400
C2H5OH
2080
TOTAL
2480
2480
D
Destilator
F = 10 ml
= 0,791 gr/ml C2H5OH = ? H2O = ?
E = 2080 gr VA = 250 ml VT = 2365 ml
D E S T I L A T O R G = ? C2H5OH = ? H2O = ?
Dari grafik dapat diketahui : y
=
0,0003 x + 1,3325
x
=
Konsentrasi
y
=
Indeks Bias
konsentrasi sebelum (E) y
=
1,343
y
=
0,0003 x + 1,3325
1,343 =
0,0003 x + 1,3325
0,0105 =
0,0003 x
Xe
=
35 %, Xw
=
65 %
konsentrasi sesudah
y
=
1,356
y
=
0,0003 x + 1,3325
1,356 =
0,0003 x + 1,3325
0,0235 =
0,0003 x
Xe
78,33 %,
=
Xw
=
21,67 %
Sampel F (top produk) Dari 250 ml sampel E didapat 10 ml sampel F, sehingga jika total volume 2365 ml, maka : V
=
2365 250
x 10 ml
=
Maka berat top produk m
=
Vf x f
=
94,6 ml x 0,791 gr/ml
=
74,8 gr
Sampel G (buttom produk) E
=
F +G
G
=
E - F
=
2080 gr - 74,8 gr
=
2005,2 gr
94,6 ml
Neraca massa komponen C2H5OH
=
Xe . E =
Xe . F + Xe . G
H2 O
=
Xw . E =
Xw . F + Xw . G
Harga komposisi masuk dan keluar alat destilasi, persamaan : 35 % (2080) gr
=
78,33% (74,8) gr + Xe . (2005,2) gr
65 % (2080) gr
=
21,67 % (74,8) gr + Xw . (2005,2) gr
Harga komponen masing-masing - Neraca C2H5OH 35 % (2080) gr
=
728 gr - 58,59084 gr Xe
78,33 % (74,8) gr + Xe . (2005,2) gr =
Xe . (2005,2) gr
=
0,3338 x 100%
=
33,38 %
=
21,67 % (74,8) gr + Xw . (2005,2) gr
- Neraca H2O 65 % (2080) gr
1352 gr - 16,20916 gr Xw
=
Xw . (2005,2) gr
=
0,6662 x 100%
=
66,62 %
Neraca massa destilasi Input
Output (gr)
Komponen
(gr)
Top Produk
Bottom Produk
C2H5OH
728
58,59084
669,33576
H2O
1352
16,20916
1335,86424
Sub Total
2080
74,8
2005,2
Total
2080
2080
F
C2H5OH = 78,33 % = 58,59084 gr H2O
= 21,67 % = 16,20916 gr Total
E
C2H5OH = 35 %
= 720 gr
H2O
= 65 %
= 1352 gr
Total
= 2080 gr
= 74,8 gr
D E S T I L A T O R G
C2H5OH = 33,38 % = 669,33576 gr H2O
= 66,62 % = 1335,86424 gr Total
= 2005,2 gr
Dehidrasi air gula I = 100 gr Silika gel = 96,5 % H2O = 3,5% C2H5OH = 92%
H = 74,8 gr
K
C2H5OH = 78,33 %
H2O = 8%
ABSORBER
H2O = 21,67 % J Silika gel = ? H2O
-
= ?
Harga komponen H masing-masing C2H5OH
= 78,33% x 74,8 gr
= 58,6 gr
H2 O
= 21,67% x 74,8 gr
= 16,2 gr
Total -
Harga komponen I masing-masing C2H5OH
= 96,5% x 100 gr
= 96,5 gr
H2 O
= 3,5 % x 100 gr
= 3,5 gr
Total -
= 100 gr
Harga komponen K masing-masing C2H5OH H2 O
= 58,6 gr =
8 92
x 58,6 gr Total
-
= 74,8 gr
Harga komponen J Silika gel
=
96,5 gr
=
H2O keluar
H2 O H2O masuk
= 5,1 gr = 63,7 gr
H + I
=
J + K
(16,2 + 3,5) gr
=
J + 5,1 gr
=
14,6 gr
H2O
Total =
silika gel + H2O = 111,1 gr
Neraca massa absorber
Komponen
Input (gr)
Output (gr)
C2H5OH
58,6
58,6
H2O
16,2 + 3,5
5,1 + 14,6
Silka Gel
96,5
96,5
Total
174,8
174,8
Silika gel = 96,5% = 96,5 gr H2O
= 3,5%
= 3,5 gr
I
= 100 gr
C2H5OH = 78,33% = 58,6 gr H2O
= 21,67% H
= 16,2 gr
ABSORBER
= 74,8 gr
C2H5OH = 92 % = 58,6 gr H2O
=8%
= 5,1 gr K
Silika gel = 86,9 % = 96,5 gr H2O
= 13,1 % J
= 14,6 gr = 111,1 gr
= 63,7 gr
Tetes tebu
-
-
Secara teori mengandung
=
90,50 % maltosa (C12H22OH)
Massa air gula
=
400 gr
Mol maltosa dalam tebu
=
90,50 % x 400 gr = 362 gr
=
362 498 /
= 0,7 mol
Reaksi C12H22OH
+
H2O
C6H12O6
M
0,7
0,7
-
(mol)
B
0,7
0,7
0,7
(mol)
S
-
-
0,7
(mol)
BM
498
18
199
(gr/grmol)
m
-
-
139,3
(gr)
C6H12O6
2 C2H5OH
M
0,7
-
B
0,7
S
+
2 CO2 -
(mol)
0,7
0,7
(mol)
-
0,7
0,7
(mol)
BM
199
46
44
m
-
32,2
30,8
-
Teori etanol yang terbentuk
=
32,2 gr
-
Praktek etanol yang terbentuk =
74,8 gr
(gr/grmol) (gr)
% konversi
=
% yield
=
% kesalahan
=
400 − 74,8 400 74,8 32,2
x 100%
x 100%
32,2 − 44,8
x 100%
32,2
=
81,3 %
=
232,3 %
=
132,3 %
Neraca Ekonomi No
Komponen
Jumlah
Harga
Subtotal
1
Gula pasir
400 gr
6000
6000
2
Ragi
9 bungkus
2000
18000
3
NPK
2500
2500
pengeluaran untuk biaya produksi 4 ml bioetanol
-
Harga etanol 1 liter
=
-
Pendapatan
=
-
Kerugian
Rp. 27500 10 1000
x 27500
=
Rp. 275
=
Rp. 26500 – Rp.275
=
Rp. 26226
Maka, pembuatan bioetanol dengan air gula tidaklah ekonomis.
Rp. 26500
c. Tape
Massa tape =
1000 gr
Hasil : Cairan = =
= 0,791 gr/ml
300 ml, 442,89 gr
Destilator
B = 2 ml
= 0,791 gr/ml C2H5OH = ? H2O = ?
A
= 442,89 gr
VA = 250 ml VT = 300 ml
D E S T I L A T O R C = ? C2H5OH = ? H2O = ?
Dari grafik dapat diketahui : y
=
0,0003 x + 1,3325
x
=
Konsentrasi
y
=
Indeks Bias
konsentrasi sebelum (A) y
=
1,3442
y
=
0,0003 x + 1,3325
1,3442 =
0,0003 x + 1,3325
0,0117 =
0,0003 x
Xe
39 %, Xw
=
=
61 %
konsentrasi sesudah
y
=
1,3526
y
=
0,0003 x + 1,3325
1,3526 =
0,0003 x + 1,3325
0,0202 =
0,0003 x
Xe
67 %, Xw
=
=
33 %
Sampel B (top produk) Dari 250 ml sampel E didapat 10 ml sampel F, sehingga jika total volume 300 ml, maka : V
=
300 250
x 10 ml
=
Maka berat top produk m
=
Vf x f
=
2,4 ml x 0,791 gr/ml
=
1,8984 gr
2,4 ml
Sampel C (buttom produk) A
=
B +C
C
=
A - B
=
442,89 gr -
=
440,9916 gr
1,8984 gr
Neraca massa komponen C2H5OH
=
Xe . A =
Xe . B + Xe . C
H2 O
=
Xw . A =
Xw . B + Xw . C
Harga komposisi masuk dan keluar alat destilasi, persamaan : 39 % (442,89) gr
=
67 % (1,8984) gr + Xe . (440,9916) gr
61 % (442,89) gr
=
33 % (1,8984) gr + Xw . (440,9916) gr
Harga komponen masing-masing - Neraca C2H5OH 39 % (442,89) gr
=
67 % (1,8984) gr + Xe . (440,9916) gr
172,7271 gr - 1,271928 gr = Xe
Xe . (440,9916) gr
=
0,3888 x 100%
=
38,88 %
- Neraca H2O 61 % (442,89) gr
=
33 % (1,8984) gr + Xw . (440,9916) gr
270,1629 gr - 0,626472 gr = Xw
Xw . (440,9916) gr
=
0,6112 x 100%
=
61,12 %
Neraca massa destilasi Input
Output (gr)
Komponen
(gr)
Top Produk
Bottom Produk
C2H5OH
172,7271
1,2719
171,4575
H2O
270,1629
0,6265
269,5341
Sub Total
442,89
1,8984
440,9916
Total
442,89
442,89
B
C2H5OH = 67 % H2O
= 21,67 % = 0,6265 gr Total
A
C2H5OH = 39 %
= 172,7271 gr
H2O
= 61 %
= 270,1629 gr
Total
= 442,89 gr
= 1,2719 gr
= 1,8984 gr
D E S T I L A T O R C
C2H5OH = 38,88 % = 171,4575 gr H2O
= 61,12 % = 269,5341 gr Total
= 440,9916 gr
Dehidrasi tape E = 100 gr Silika gel = 96,5 % H2O = 3,5% C2H5OH = 92%
D = 1,8984 gr
G
C2H5OH = 67 %
H2O = 8%
ABSORBER
H2O = 33 % F Silika gel = ? H2O
-
= ?
Harga komponen B masing-masing C2H5OH
= 67 %
x 1,8984 gr
= 1,3 gr
H2 O
= 33 %
x 1,8984 gr
= 0,6 gr
Total -
Harga komponen E masing-masing C2H5OH
= 96,5% x 100 gr
= 96,5 gr
H2 O
= 3,5 % x 100 gr
= 3,5 gr
Total -
= 100 gr
Harga komponen K masing-masing C2H5OH H2 O
= 1,3 gr =
8 92
x 1,3 gr Total
-
= 1,9 gr
Harga komponen F Silika gel
=
96,5 gr
=
H2O keluar
H2 O H2O masuk
= 0,1 gr = 1,4 gr
H + I
=
J + K
(0,6 + 3,5) gr
=
J + 0,1 gr
=
4 gr
H2O
Total =
silika gel + H2O = 100,5 gr
Neraca massa absorber
Komponen
Input (gr)
Output (gr)
C2H5OH
1,3
1,3
H2O
0,6 + 3,5
0,1 + 4
Silka Gel
96,5
96,5
Total
101,9
101,9
Silika gel = 96,5% = 96,5 gr H2O
= 3,5% E
C2H5OH = 67 %
= 1,3 gr
H2O
= 0,6 gr
= 33 % D
ABSORBER
= 74,8 gr
= 3,5 gr = 100 gr
C2H5OH = 92 % = 1,3 gr H2O
=8%
= 0,1 gr G = 1,4 gr
Silika gel = 96,0 % = 96,5 gr H2O
=4%
= 4 gr F
= 100,5 gr
Tape
-
-
Secara teori mengandung
=
5 % maltosa (C12H22OH)
Massa tape
=
1000 gr
Mol maltosa dalam tebu
=
Teori etanol yang terbentuk
=
5 100
50 gr
Praktek etanol yang terbentuk = % konversi
=
% yield
=
% kesalahan
=
1,8984 gr
1000 − 1,8984
x 100%
1000 1,8984 50
x 1000 gr = 50 gr
x 100%
50 − 1,8984 50
x 100%
=
99,8 %
=
3,8 %
=
96,2 %
Neraca Ekonomi No
Komponen
Jumlah
Harga
Subtotal
1
Tape
1000 gr
14000
14000
pengeluaran untuk biaya produksi 4 ml bioetanol
-
Harga etanol 1 liter
=
-
Pendapatan
=
-
Kerugian
Rp. 27500 2 1000
x 27500
=
Rp. 55
=
Rp. 14000 – Rp.55
=
Rp. 13945
Maka, pembuatan bioetanol dengan air gula tidaklah ekonomis.
Rp. 14500
VIII.
ANALISA DATA
dari percobaan yang telah dilakukan dapat dianalisa dalam pembuatan bioetanol dengan menggunakan bahan baku yaitu tetes tebu, air gula, dan tape. Tetes tebu, air gula, dan tape merupakan biomassa dan diukur kadar etanolnya. Dalam pembuatannya, tetes tebu dan air gula difermentasi dengan bantuan ragi roti dengan cara fermentasi anaerob. Dimana akan bertumbuhnya bakteri saccharomyses cerevisiae. Dimana fermentasi ini tidak terdapat oksigen pada fermentor sehingga adanya penambahan urea dan NPK yang bertujuan sebagai makanan atau nutrisi bagi ragi untuk berkembang. Ragi roti ini dipakai untuk memfermentasikan gula menjadi etanol, yang terlebih dahulu dicampur dengan tetes tebu dan air gula dengan NPK, kemudian diaduk di fermentor. Kemudian dilakukan fermentasi selama 7 hari dalam keadaan anaerob yang temperaturnya dijaga 27 – 32 0C, jangan sampai melebihi 36 0C karena akan merusak ragi roti. Semakin lama proses fermentasi berlangsung, jumlah karbohidrat yang dirombak menjadi glukosa semakin banyak. Hal ini mengakibatkan kadar alkohol molase meningkat sehingga pada proses destilasi mengalami peningkatan kadar alkohol yang diperoleh. Dari pengamatan didapatkan pH tetes tebu dan tape lebih tinggi daripada pH larutan gula. Hal ini disebabkan fermentasi pada tetes tebu lebih baik dari larutan gula. Selain itu, pada indeks biasnya untuk mengukur kemurnian suatu larutan dimana larutan gula lebih tinggi indeks biasnya dibandingkan dengan larutan tetes tebu dan tape. Hal ini menandakan bahwa larutan gula lebih murni dari larutan tetes tebu dan tape. Jumlah mikroba perombak yang terdapat pada molase semakin meningkat, maka keasaman bahan semakin tinggi, dimana asam
dihasilkan dari perombakan alkohol menjadi asam lainnya, sehingga pH molase yang dihasilkan semakin menurun. Setelah menganalisa indeks bias dan kadar pH nya lalu dilakukan destilasi. Pada tetesan pertama pada tetes tebu yaitu pada temperatur 73 0C. Setelah destilasi dilakukan analisa pH dan indeks biasnya. Konsentrasi dari saccharomyses cerevisiae berpengaruh terhadap produksi etanol dari tetes tebu. Produksi etanol semakin meningkat dengan meningkatnya konsentrasi yang ditambahkan pada medium tetes yang mengandung sumber gula. Penambahan ragi dan NPK dengan konsentrasi yang rendah mengakibatkan laju fermentasi menjadi lambat, tetapi dapat menghasilkan etanol yang lebih tinggi karena setelah sel memperbanyak diri, sel akan mengkonversi gula menjadi etanol secara perlahan. Maka selama fermentasi tidak akan terjadi akumulasi yang bisa menjadi racun bagi sel tersebut dan sel masih tetap bisa menghasilkan etanol. Untuk melihat konsentrasi etanol digunakan kurva bahan baku dari etanol dapat dilihat bahwa persamaan garis dari kurva baku yaitu y = 0,0003 x + 1,3325. Efisiensi penggunaan substrat untuk menghasilkan etanol dinyatakan dalam yield etanol. Semakin tinggi nilai yield, maka semakin efisien proses fermentasi tersebut. Yield etanol dapat melebihi 92 – 95 % dari yield teori. Alasan yield etanol yang sangat tinggi tidak hanya karena penggunaan ATP untuk pertumbuhan sel. Beberapa energi digunakan untuk fungsi sel yang lain, salah satunya untuk mempertahankan sel akibat kondisi ekstrim seperti inhibisi etanol dan kekurangan nutrisi. Untuk menghasilkan etanol dengan konsentrasi yang tinggi dalam kondisi tersebut, sel akan meningkatkan penggunaan ATP untuk reproduksi sel dan pemecahan sumber gula dalam medium fermentasi turun yang diikuti dengan peningkatan yield etanol.
Untuk melihat keekonomisan dari produk dilakukan pengamatan neraca ekonomi dimana didapatkan hasil destilat yang tidak ekonomis karena hasil ynag didapatkan hanya sedikit sehingga kurang baik untuk digunakan.
IX.
KESIMPULAN
Dari percobaan yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa : 1. Semakin banyak jumlah glukosa yang terdapat pada bahan, semakin tinggi jumlah alkohol yang dihasilkan dari perombakan glukosa tersebut. Semakin besar jumlah mikroba perombak pati menjadi glukosa dan mikroba perombak glukosa menjadi alkohol semakin banyak, sehingga kadar alkohol yang dihasilkan semakin tinggi 2. Persentase penggunaan NPK dan ragi berpengaruh terhadap kadar gula terfermentasi, pH kadar alkohol setelah fermentasi, kadar alkohol setelah destilasi, dan rendemen. 3. Proses destilasi pada alkohol setelah fermentasi sangat memberikan pengaruh untuk
menghasilkan
konsentrasi
alkohol
yang
tinggi
dengan
memperhitungkan titik didih air dan alkohol 4. Semakin lama proses fermentasi berlangsung, jumlah karbohidrat yang dirombak menjadi glukosa semakin banyak. Hal ini mengakibatkan kadar alkohol molase meningkat sehingga pada proses destilasi mengalami peningkatan kadar alkohol yang diperoleh 5. Dari percobaan yang telah dilakukan didapatkan kadar etanol a.
b.
c.
Tetes tebu
Air gula
Tape
Sebelum
=
21,67 %
Sesudah
=
71,67 %
Sebelum
=
35 %
Sesudah
=
78,33 %
Sebelum
=
39 %
Sesudah
=
67 %
DAFTAR PUSTAKA
Jobsheet. 2016. Penuntun Praktikum Teknologi Biomassa. POLSRI : Palembang Amrine, M.A..Berg and M.V Croes, 1972. The Technology of wire making, The AVI Publishing Company, West port, Connecticut AOAC, 1970. Official method and analysys of the official analytical chemist, 11 th edition. Washington, DC Apriyanto, A.,D. Fardiaz, N.L. Puspitasari, Sedarnawati, 1989. Analisis Pangan. IPB
– Press, Bogor
