Engineering Physics For Environmental

Innovation 2016

“Bioetanol dari Limbah Kulit Manggis (Garcinia mangostana L.)

melalui proses Hidrolisis Asam dan fermentasi dengan

Saccharomyces cerevisiae”

Disusun Oleh:

Feri Dwi Putra Suhartono 11711

Achmad Rizky Setiadi Yudhantara 11627

Rizqi Kurniawan 11800

SMA NEGERI 1 PROBOLINGGO

PROBOLINGGO

2016

i

ii

iii

KATA PENGANTAR

Bismillahirrohmanirrohim,

Ashadu anla ilaaha illallah wa asyhadu anna muhammadan rasulullah.

Tidak ada daya dan upaya kecuali karena Allah Ta’ala. Tulisan ini hanyalah secuil

dari luasnya ilmu Allah yang berada di bumi untuk keselamatan umat manusia.

Allah lah Yang Maha Berilmu, tiada yang lebih dari pada-Nya. Karya tulis ini

berjudul Bioetanol dari Limbah Kulit Manggis (Garcinia mangostana L.) melalui

Hidrolisis Asam dan Fermentasi dengan Saccharomyces cerevisiae. Sebagaimana

dikatakan bahwa manusia adalah tempat salah dan dosa, dan Tuhanlah Maha

Benar. Tulisan ini tidak luput pula dari kekhilafan pemikiran penulis, karenanya

kritik, saran dan jenis masukan lainnya sangatlah penulis harapkan.

Terakhir, penulis ucapkan terima kasih kepada pihak yang telah membantu

menyelesaikan tulisan ini, terutama kepada Allah SWT, Dzat yang Maha

Segalanya, Nabi Muhammad dan Ulama’ yang mengantarkan keilmuan pada

segenap manusia, orang tua yang senantiasa mendoakan, guru pembimbing yang

tak henti-hentinya memberikan koreksi dan masukan, teman-teman yang memberi

dukungan, serta segala pihak yang ikut andil dalam kelancaran pembuatan karya

tulis ini, semoga Allah membalas kebaikan Anda.

Probolinggo, 30 Januari 2016

Penulis

iv

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN PENGESAHAN...................................................................... i

LEMBAR PERNYATAAN ORISINALITAS........................................... ii

KATA PENGANTAR.................................................................................. iii

DAFTAR ISI.................................................................................................iv

ABSTRAK.....................................................................................................vi

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang................................................................................... 1

1.2 Rumusan Masalah.............................................................................. 2

1.3 Tujuan Penulisan................................................................................ 3

1.4 Manfaat Penulisan.............................................................................. 3

BAB II KAJIAN PUSTAKA

2.1 Bioetanol............................................................................................ 4

2.2 Hidrolisis............................................................................................ 5

2.3 Kulit Manggis.....................................................................................7

2.4 Fermentasi...........................................................................................7

BAB III METODE PENELITIAN

3.1 Teknik Pengumpulan Data................................................................. 9

3.2 Waktu dan Tempat Pengumpulan Data............................................. 10

3.3 Teknik Pengolahan Data.................................................................... 12

3.4 Analisis Data...................................................................................... 13

3.5 Penyimpulan Data.............................................................................. 13

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Pembuatan Bioetanol dari limbah kulit manggis............……………14

4.2 Pengaruh H2SO4 dan HCl terhadap kulit manggis pada

pembuatan Bioetanol….................................................................….15

4.3 Keunggulan Bioetanol kulit manggis................................. ……..….16

v

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan........................................................................................ 17

5.2 Saran.................................................................................................. 17

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN-LAMPIRAN

vi

BIOETANOL DARI LIMBAH KULIT MANGGIS (Garcinia mangostana L.)

MELALUI PROSES HIDROLISIS ASAM DAN FERMENTASI DENGAN

Saccharomyces cerevisiae

Ketua: Feri Dwi Putra Suhartono; Anggota 1: Achmad Rizky Setiadi Yudhantara;

Anggota 2: Rizqi Kurniawan; SMA Negeri 1 Probolinggo

ABSTRAK

Pemanfaatan kulit manggis (Garcinia mangostana L.) di Indonesia belum

memiliki kontribusi yang besar terhadap pembangunan bangsa. Selama ini

pemanfaatan kulit manggis sudah digunakan sebagai bahan dasar pembuatan obat

di bidang kesehatan. Hal itu hanya dilakukan oleh masyarakat yang memahami

masalah pada bidang kesehatan. Kandungan kulit manggis tidak hanya

dimanfaatkan untuk bidang kesehatan saja, namun juga dapat dimanfaatkan

sebagai bahan bakar bioetanol. Kandungan kulit manggis mengandung

karbohidrat seperti pati dan selulosa, sehingga berpotensi menjadi alternatif bahan

bakar bioetanol. Pembuatan Bioetanol dari kulit manggis diawali dengan

menghaluskan kulit manggis hingga menjadi tepung. Tepung yang telah terbentuk

akan dihidrolisis asam dengan menggunakan HCl dan H2SO4. Proses hidrolisis ini

bertujuan untuk mengubah polisakarida (pati) menjadi monosakarida (glukosa).

Pada proses fermentasi, glukosa akan diuraikan menjadi etanol dengan

memanfaatkan Saccharomyces cerevisiae. Tahap berikutnya adalah proses

distilasi untuk memisahkan etanol dilakukan sampai tidak terjadi tetesan lagi pada

suhu 78-80oC. Selain mengurangi limbah, pemanfaatan ini mampu memberikan

kontribusi besar kepada masyarakat karena saat ini penggunaan bahan bakar fosil

menghasilkan emisi CO2 yang terus meningkat. Dengan demikian, terciptalah

solusi yang berguna untuk mengurangi emisi CO2 dengan memanfaatkan kulit

manggis sebagai bahan dasar bioetanol.

Kata kunci: bioetanol, fermentasi, hidrolisis asam, kulit manggis

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Seiring dengan ketersediaan energi di dunia yang semakin menipis sedangkan

kebutuhan akan energi semakin hari semakin meningkat, hal ini mendorong

peneliti untuk mencari sumber energi baru sebagai energi alternatif, salah satunya

adalah bioetanol. Bioetanol memiliki kelebihan dibanding dengan Bahan Bakar

Minyak (BBM), diantaranya memiliki kandungan oksigen yang lebih tinggi (35%)

sehingga terbakar lebih sempurna, bernilai oktan lebih tinggi (118) dan lebih

ramah lingkungan karena mengandung emisi gas CO2 lebih rendah 19-25%

(Indartono, 2005). Selain itu, bioetanol dapat diproduksi oleh mikroorganisme

secara terus-menerus. Produksi bioetanol di berbagai negara telah dilakukan

dengan menggunakan bahan baku yang berasal dari hasil pertanian dan

perkebunan. Oleh karena itu, dilakukan upaya mencari bahan baku alternatif lain

dari sektor non pangan untuk pembuatan etanol. Bahan selulosa memiliki potensi

sebagai bahan baku alternatif pembuatan etanol. Dari sinilah peneliti

menggunakan bahan dasar yaitu kulit manggis.

Kulit manggis (Garcinia mangostana L.) di Indonesia belum memiliki

kontribusi yang besar terhadap pembangunan bangsa. Selama ini pemanfaatan

kulit manggis sudah digunakan sebagai bahan baku pembuatan obat di bidang

kesehatan. Hal itu hanya dilakukan oleh masyarakat yang memahami masalah

pada bidang kesehatan. Berdasarkan hal ini, maka peneliti memanfaatkan limbah

kulit manggis sebagai energi alternatif Bahan Bakar Minyak (BBM) yaitu

Bioetanol.

Pembuatan Bioetanol dengan bahan dasar kulit manggis dibutuhkan beberapa

cara dalam Proses Pembuatannya, yaitu melalui Proses Hidrolisis Asam dan

Fermentasi dengan Saccharomces cerevisiae. Proses Hidrolisis adalah reaksi

kimia antara air dengan suatu zat lain yang menghasilkan satu zat baru atau lebih

dan juga dekomposisi suatu larutan dengan menggunakan air. Proses ini

melibatkan pengionan molekul air ataupun peruraian senyawa yang lain, (Retno,

2

2011). Reaksi antara pati dengan air berlangsung sangat lambat, maka untuk

memperbesar kecepatan reaksinya diperlukan penambahan katalisator.

Penambahan katalisator ini berfungsi untuk memperbesar keaktifan air, sehingga

reaksi hidrolisis tersebut berjalan lebih cepat. Katalisator yang sering digunakan

adalah H2SO4 dan HCl.

Proses fermentasi yang dilakukan adalah proses fermentasi yang tidak

menggunakan oksigen atau proses anaerob, (Sari ketut, 2009). Mikroba yang

digunakan untuk fermentasi dapat berasal dari makanan tersebut dan dibuat

pemupukan terhadapnya. Tetapi cara tersebut biasanya berlangsung agak lambat

dan banyak menanggung resiko pertumbuhan mikroba yang tidak dikehendaki

lebih cepat. Maka untuk mempercepat perkembangbiakan biasanya ditambahkan

mikroba dari luar dalam bentuk kultur murni ataupun starter (bahan yang telah

mengalami fermentasi serupa), (Retno dan Nuri, 2011).

Saccharomyces cerevisiae lebih banyak digunakan untuk memproduksi alkohol

secara komersial dibandingkan dengan bakteri. Hal ini disebabkan karena

Saccharomyces cerevisiae dapat memproduksi alkohol dalam jumlah besar dan

mempunyai toleransi pada kadar alkohol yang tinggi. Dengan memanfaatkan

limbah kulit manggis menjadi Bioetanol, diharapkan dapat mengurangi emisi

pembuangan gas CO2 di sekitar dan tidak menggunakan bahan bakar fosil secara

berlebihan karena dapat menyebabkan bertambahnyan polusi yang tercemar.

1.2 Rumusan Masalah

1. Bagaimana Pembuatan Bioetanol dari limbah kulit manggis melalui proses

Hidrolisis Asam dan Fermentasi dengan Saccharomyces cerevisiae?

2. Bagaimana Pengaruh H2SO4 dan HCl terhadap limbah kulit manggis pada

proses Hidrolisis Asam dan Fermentasi dengan Saccharomyces cerevisiae?

3. Apa saja keunggulan Bioetanol dari limbah kulit manggis melalui proses

Hidrolisis Asam dan Fermentasi dengan Saccharomyces cerevisiae?

3

1.3 Tujuan Penelitian

1. Mengetahui pembuatan Bioetanol dari limbah kulit manggis melalui

proses hidrolisis asam dan fermentasi dengan Saccharomyces cerevisiae.

2. Mengetahui pengaruh H2SO4 dan HCl terhadap limbah kulit manggis pada

proses hidrolisis asam dan fermentasi dengan Saccharomyces cerevisiae.

3. Mengetahui keunggulan Bioetanol dari limbah kulit manggis melalui

proses Hidrolisis Asam dan Fermentasi dengan Saccharomyces cerevisiae.

1.4 Manfaat

Manfaat yang diharapkan dalam karya tulis ini adalah sebagai berikut:

1.4.1 Bagi Penulis

- Memanfaatkan limbah di sekitar menjadi alternatif untuk mewujudkan

lingkungan pembelajaran yang adiwiyata.

- Menjadi media untuk menuangkan ide-ide yang kemudian dapat disalurkan

kepada masyarakat.

- Menambah wawasan penulis terutama tentang pemanfaatan kulit manggis.

1.4.2 Bagi Pembaca

- Memberikan pengetahuan seputar bioetanol dari limbah kulit manggis.

- Menjadi referensi untuk memanfaatkan limbah kulit manggis menjadi

bioetanol melalui proses hidrolisis asam dan fermentasi dengan

Saccharomyces cerevisiae..

- Sebagai rujukan untuk mengganti bahan bakar fosil dengan bahan baku

limbah.

- Sebagai inspirasi untuk memberikan inovasi-inovasi baru dalam rangka

turut membangun bangsa menjadi lebih kreatif.

4

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Bioetanol

Bioetanol adalah cairan biokimia dari proses fermentasi gula dari sumber

karbohidrat menggunakan bantuan mikroorganisme. Bioetanol saat ini yang

diproduksi umumnya berasal dari etanol generasi pertama, yaitu etanol yang

dibuat dari gula atau pati-patian. Bahan-bahan tersebut adalah bahan pangan

(Bambang Prastowo, 2007).

Pembuatan bioetanol bukan merupakan suatu hal yang baru. Secara

umum, proses pengolahan bahan berpati/karbohidrat seperti ubi kayu, jagung

dan gandum untuk menghasilkan etanol dilakukan dengan proses hidrolisis,

yakni proses konversi pati menjadi glukosa. Prinsip dari hidrolisis pati pada

dasarnya adalah pemutusan rantai polimer pati menjadi unit-unit dekstrosa

(C6H12O6). Pemutusan rantai polimer tersebut dapat dilakukan dengan

berbagai metode, misalnya secara enzimatis, kimiawi ataupun kombinasi

keduanya. Proses berikutnya adalah proses fermentasi untuk mengkonversi

glukosa (gula) menjadi etanol dan CO2.

Arah pengembangan bioetanol mulai berubah generasi kedua, yaitu

limbah pertanian yang mengandung selulosa, hemiselulosa, dan lignin.

Selulosa merupakan karbohidrat utama yang disintesis oleh tanaman dan

menempati hampir 60% komponen penyusun struktur tanaman. Jumlah

selulosa di alam sangat melimpah sebagai sisa tanaman atau dalam bentuk

limbah pertanian seperti jerami padi, tongkol jagung, gandum dan kedelai.

Nilai ekonomi senyawa selulosa pada limbah tersebut sangat rendah karena

tidak dapat langsung dimanfaatkan oleh manusia. Sulitnya mendegradasi

limbah tersebut menyebabkan petani lebih suka membakar limbah tersebut di

lahan pertanian dari pada memanfaatkannya kembali melalui pengomposan

(Bambang Prastowo, 2007)

5

2.2 Hidrolisis

Hidrolisis adalah suatu proses antara reaktan dengan air agar suatu

senyawa pecah terurai. Proses hidrolisa merupakan tahap penting dalam

pembuatan bioetanol, karena proses hidrolisa ini menentukan jumlah glukosa

yang dihasilkan untuk kemudian dilakukan fermentasi menjadi bioetanol

(Retno dkk, 2009). Prinsip hidrolisa pati adalah pemutusan rantai polimer pati

menjadi unit-unit dekstrosa atau monosakarida yaitu glukosa (C6H12O6).

Pemutusan ikatan pada pati atau karbohidrat menjadi glukosa dapat

menggunakan beberapa metode diantaranya yaitu metode kimiawi (hidrolisis

asam) dan metode enzimatis (hidrolisis enzim) (Assegaf, 2009).

Hidrolisis dengan air murni berlangsung lambat dan hasil reaksi tidak

berjalan maksimal, maka perlu penambahan katalis untuk memperbesar

kereaktifan air sehingga mempercepat reaksi dan meningkatkan selektivitas

(Ramadani, 2007). Katalisator yang digunakan dapat berupa asam maupun

enzim. Katalisator asam yang biasa digunakan adalah asam klorida, asam

nitrat, dan asam sulfat. Industri umumnya mengunakan asam klorida sebagai

katalisator. Faktor– faktor yang berpengaruh pada reaksi hidrolisa pati adalah

suhu reaksi, waktu reaksi, pencampuran pereaksi, konsentrasi katalisator, dan

kadar suspensi. Pati dapat diubah menjadi alkohol, melalui reaksi biologi dan

kimia (Retno, 2009).

Perubahan pati menjadi glukosa diperlukan proses hidrolisa melalui reaksi

sebagai berikut:

(C6H10O5)n + n H2O n (C6H12O6).……..........…...(1)

Polisakarida Glukosa

2.2.1 Hidrolisis Asam

Hidrolisis asam adalah salah satu modifikasi struktur alami pati. Proses

hidrolisis polisakarida oleh asam pertama kali ditemukan oleh Kirchoff pada

tahun 1812. Derajat konversi yang diperoleh bergantung pada konsentrasi

Hidrolisis

6

asam, waktu konversi, suhu, dan tekanan selama reaksi. Hidrolisis asam

sepenuhnya terlaksana secara acak, dan sebagian gula yang dihasilkan berupa

gula pereduksi, maka pengukuran kandungan gula pereduksi tersebut dapat

dijadikan alat pengontrol kualitas hasil. Proses hidrolisis yang sempurna

dapat terjadi apabila polisakarida seluruhnya dikonversi menjadi dekstrosa

derajat konversi, dinyatakan dengan dekstroksa ekivalen (DE) dari larutan

tersebut diberi indeks 100, polisakarida yang belum sama sekali terhidrolisis

memiliki DE =0 (Winarno, FG. 2004). Jenis asam yang digunakan untuk

proses hidrolisis antara lain:

a. Asam sulfat

Mempunyai rumus H2SO4, merupakan asam mineral yang kuat. Zat ini larut

dalam air pada semua kepekatan.

b. Asam oksalat

Senyawa kimia yang mempunyai rumus H2C2O4 dengan nama sintesis asam

etadinoat. Merupakan asam organik yang 10.000 kali lebih kuat daripada

asam asetat. Banyak ion logam yang membentuk endapan tak larut dengan

asam oksalat.

c. Asam klorida

Asam klorida mengandung tidak kurang dari 35,5% dan tidak lebih dari

38,8% HCl. Asam klorida merupakan asam mineral kuat tidak berwarna,

berasap, jika diencerkan dengan 2 bagian air, asam dan bau hilang.

Pada penelitian hidrolisis pati ganyong menggunakan tiga jenis asam

yaitu asam sulfat (H2SO4), asam nitrat (HNO3) dan asam klorida (HCl).

Dengan variasi konsentrasi 3%, 4%, 5%, 6% dan 7%. Hidrolisis dilakukan

pada suhu 120oC, bahwa hidrolisis pati dengan asam memerlukan suhu tinggi,

yaitu 120-160oC. Dari ketiga jenis katalis asam yang digunakan untuk

menghidrolisis pati ganyong, didapatkan hasil yang paling optimum untuk

menghasilkan gula pereduksi tertinggi yaitu menggunakan katalis asam

7

HNO3 pada konsentrasi 7% (v/v) yang dapat menghasilkan gula pereduksi

sebesar 48090 ppm (Putri, 2008).

2.3 Kulit Manggis

Manggis merupakan salah satu buah yang digemari oleh masyarakat

Indonesia. Beberapa senyawa utama kandungan kulit buah manggis memiliki

aktivitas farmakologi merupakan golongan xanthone (Nugroho, 2009).

Kandungan xanthone yang terdapat pada kulit manggis berfungsi sebagai

antioksidan, antitumoral, anti-inflamasi, antiallergi, antibakteri, antijamur dan

antivirus. Hasil penelitian menunjukkan tepung kulit manggis kaya akan

antioksidan, terutama antosianin, xanthone, tanin, dan asam fenolat.

Kandungan Tepung kulit manggis mengandung zat makanan antara lain

karbohidrat 82,50%, air 5,87%, abu 2,17%, gula total 2,10%, protein 6,45%

dan lemak 3,02%. (Dondy, 2012).

2.4 Fermentasi

Istilah fermentasi berasal dari kata fervere (yunani) yang berarti mendidih,

dan ini digunakan untuk menunjukkan adanya aktivitas yeast pada ekstraksi

buah-buahan, malt, dan biji-bijian. Keadaan seperti mendidih ini terjadi

karena terbentuknya gelembung-gelembung CO2 akibat proses katabolisme

gula dalam ekstrak secara anaerob. Secara biokimia, fermentasi dapat

diartikan sebagai suatu proses untuk mengubah bahan baku menjadi produk

oleh sel mikroba.

2.4.1 Proses Fermentasi Alkohol

Fermentasi alkohol merupakan proses pembuatan alkohol dengan

memanfaatkan aktivitas yeast. Proses fermentasi adalah secara anaerob,

yaitu mengubah glukosa menjadi alkohol. Mekanisme reaksi fermentasi

alkohol adalah pertama tepung biji durian dihidrolisa menjadi glukosa.

Glukosa yang dihasilkan difermentasi menjadi alkohol. Persamaan

reaksinya adalah :

8

(C6H12O6) yeast 2 C2H5OH + 2 CO2 .............(2)

Glukosa Etanol Karbondioksida

Syarat-syarat yeast yang dapat digunakan dalam proses fermentasi adalah :

a. Mempunyai kemampuan tumbuh dan berkembang biak dengan cepat

dalam substrat yang sesuai.

b. Dapat menghasilkan enzim dengan cepat untuk mengubah glukosa

menjadi alkohol.

c. Mempuyai daya fermentasi yang tinggi terhadap glukosa, fruktosa,

galaktosa, dan maltosa.

d. Mempunyai daya tahan dalam lingkungan dalam kadar alkohol yang

relatif tinggi.

e. Tahan terhadap mikroba lain

9

BAB III

METODE PENELITIAN

3.1 Teknik Pengumpulan Data

Data yang penulis perlukan pada pembahasan ini berupa Observasi dan

Referensi mengenai pembuatan Bioetanol dari kulit manggis dengan tahapan

Proses Hidrolisis Asam dan Fermentasi.

a. Observasi

Observasi atau pengamatan digunakan dalam rangka mengumpulkan

data dalam suatu penelitian, merupakan hasil pembuatan jiwa secara aktif

dan penuh perhatian untuk menyadari adanya suatu rangsangan tertentu

yang diinginkan, atau studi yang sengaja dan sistematik tentang keadaan /

fenomena sosial dan gejala-gejala psikis dengan jalan mengamati dan

mencatat.

Berdasarkan pendapat di atas maka dalam penelitian ini peneliti

menggunakan pengamatan langsung terhadap:

1) Limbah kulit buah manggis..

2) Mengamati proses pembuatan dan pengolahan Bioetanol

3) Berbagai hal yang terkait dengan penelitian.

b. Referensi

Referensi digunakan dalam rangka mengumpulkan data dalam suatu

penelitian berupa wawasan atau ilmu mengenai Proses Pembuatan

Bioetanol dan Kulit Manggis. Peneliti menggunakan Buku, jurnal, thesis,

makalah, literatur internet untuk mengetahui data – data atau informasi

mengenai Penelitian ini.

3.1.1 Instrumen Penelitian

Dalam penelitian ini, instrumen yang penulis gunakan adalah

eksperimen untuk pembuatan bioetanol dari kulit manggis melalui proses

Hidrolisis Asam dan Fermentasi dengan Saccharomyces cerevisiae.

10

A. Alat

1. Erlenmeyer

2. Selang

3. Termometer

4. Gelas kimia / gelas ukur

5. Triangle

6. Saringan

7. Pemanas

8. Labu ukur

9. Plastisin

10. Selotip

11. Penegak

12. Pipet

13. Pengaduk

14. Korek api

15. Plastik

16. Spons

17. Destilator

B. Bahan

1. H2SO4 20 ml

2. HCl 20 ml

3. Saccharomyces cerevisiae 10 gram

4. Aquades 1000 ml

5. Kulit manggis 1 kg

3.2 Waktu dan Tempat Pengumpulan Data

Peneliti melakukan praktikum pembuatan Bioetanol dari limbah kulit

manggis. Pelaksanaan penelitian / pembuatan bioetanol dari limbah kulit

manggis dilaksanakan pada:

Hari : Selasa - Kamis, 19 - 21 Januari 2016 (Pembuatan Tepung

Kulit Manggis)

11

Jumat- Senen, 22 - 25 Januari 2016 (Tahapan Hidrolisis

Asam dan Fermentasi)

Selasa - Rabu, 26 – 27 Januari 2016 (Pembuatan Bioetanol

melalui tahapan distilasi)

Waktu : Pembuatan Tepung

1. Selasa : 15.30 – 16.00 WIB

(Pemilihan Kulit Manggis)

. : 16.05 – 16.50 WIB

(Pencucian Kulit Manggis)

: 16.55 – 17.25 WIB

(Pemotongan kulit manggis)

: 17.30 WIB (2 hari)

(Penjemuran Kulit Manggis)

2. Kamis : 13.45 – 14.10 WIB

(Penghalusan Kulit Manggis)

Tahapan Hidrolisis Asam dan Fermentasi

1. Jumat : 13.00 – 13.40 WIB

(Pemilihan bahan dan alat)

: 13.50 – 14.25 WIB

(Pengenceran Asam dengan Akuades)

: 14.30 – 15.05 WIB

(Pencampuran Asam dan Akuades dengan

Kulit Manggis)

: 15.10 – 16-45 WIB

(Pendiaman atau Proses Hidrolisis)

: 16.50 – 17.25 WIB

(Pencampuran Hasil Hidrolisis dengan

Saccharomyces cerevisiae)

: 17.40 – WIB (Selama 3 hari)

(Pendiaman atau Proses Fermentasi)

12

Pembuatan Bioetanol dari Asam H2SO4

1. Selasa : 09.30 – 10.15 WIB

(Pemilihan bahan dan alat distilasi)

: 10.20 – 10.45 WIB

(Penyaringan hasil Fermentasi)

: 10.50 – 15.50 WIB

(Proses Distilasi 1)

: 15.55 – 20.55 WIB

(Proses Distilasi 2)

: 21.00 WIB

(Hasil Bioetanol dari Asam H2SO4)

Pembuatan Bioetanol dari Asam HCl

1. Rabu : 09.15 – 10.00 WIB

(Pemilihan bahan dan alat distilasi)

: 10.05 – 10.30 WIB

(Penyaringan hasil Fermentasi)

: 10.35 – 15.35 WIB

(Proses Distilasi 1)

: 15.40 – 20.40 WIB

(Proses Distilasi 2)

: 20.50 WIB

(Hasil Bioetanol dari Asam HCl)

Tempat : - Rumah peneliti, Feri Dwi Putra Suhartono di Jalan

Gubernur Suryo No. 1 Probolinggo

- Laboratorium Kimia, SMA Negeri 1 Probolinggo di Jalan

Soekarno – Hatta no. 137 Probolinggo

3.3 Teknik Pengolahan Data

Data utama dalam penelitian ini berasal dari berbagai literatur yang

diambil dari artikel, esai, berita, jurnal, skripsi, thesis, dan buku, serta

kegiatan eksperimen yang dilakukan oleh penulis. Data-data tersebut

13

dikumpulkan dan dikombinasikan sehingga dengan cara ini diharapkan

mampu memberikan sebuah solusi mengenai permasalahan yang ada.dan

dapat menjadikan inovasi ini menjadi lebih baik untuk kedepannya.

3.4 Analisis Data

Dari hasil pengolahan data yang telah dilakukan maka dapat

dinterpretasikan sehingga lebih mudah dimengerti maksudnya dan dilakukan

analisa yang lebih mendalam. Dari analisa ini dapat diketahui bahwa

Pembuatan Bioetanol memiliki beberapa tahapan-tahapan, seperti Pengolahan

Kulit Manggis menjadi Tepung, Proses Hidrolisis Asam dengan

Menggunakan H2SO4 dan HCl, Proses Fermentasi Bahan Bioetanol hingga

Proses Distilasi. Pengumpulan Data berupa Observasi dan Referensi sangat

membantu peneliti untuk membuat Bioetanol dari limbah kulit manggis ini.

3.5 Penyimpulan Data

Data-data yang diperoleh dan dianalisis, selanjutnya peneliti melakukan

penyimpulan/penarikan kesimpulan dari hasil penelitian.

14

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

Proses pembuatan bioetanol dari kulit manggis terdiri dari 5 tahapan proses

yaitu proses pembuatan tepung kulit manngis, proses hidrolisis asam dengan

menggunakan HCl dan H2SO4, proses fermentasi, dan proses distilasi. Variabel

proses yang diamati pada pembuatan bioetanol dari kulit manggis adalah

perbandingan hidrolisis asam antara HCl dan H2SO4. Proses fermentasi

dilakukan selama 3 hari dengan hidrolisis yang berbeda.

4.1 Pembuatan Bioetanol dari limbah kulit manggis

A. Pembuatan Tepung Kulit Manggis

1) Kulit manggis dicuci sampai bersih.

2) Kemudian, kulit manggis dipotong kecil - kecil

3) Kulit manggis dijemur di bawah sinar matahari selama 3 hari sampai

kering.

4) Kulit manggis yang telah kering kemudian diselep sampai halus hingga

menjadi tepung.

B. Proses Hidrolisis Tepung Kulit Manggis

1) Pengenceran H2SO4 20 ml dengan akuades 380 ml hingga tercampur rata

(asam pertama)

2) Pengenceran HCl 20 ml dengan akuades 380 ml hingga tercampur rata

(asam kedua)

3) Tepung kulit manggis dimasukkan ke dalam hasil pengenceran HCl dan

H2SO4 masing – masing dengan perbandingan 2 : 1 (tepung : asam)

4) Campurkan masing – masing asam tersebut sampai rata

5) Kemudian didiamkan selama 1 jam

15

C. Fermentasi

1) Kedua hasil hidrolisis asam H2SO4 dan HCl di buka, lalu masing – masing

dicampurkan dengan Saccharomyces cerevisiae sebanyak 4 gram

(pemakaian 8 gram)

2) Setelah dicampur menjadi satu, tutup kembali sampai benar – benar rapat

3) Fermentasi selama 3 hari agar Saccharomyces cerevisiae dapat

memperbanyak dan menghasilkan alkohol

D. Distilasi

1) Hasil fermentasi disaring kemudian dimasukkan ke dalam alat distilasi.

Proses distilasi dilakukan pada suhu 78-88oC. (distilasi pertama)

2) Setelah proses distilasi pertama, maka akan dilanjutkan ke proses distilasi

kedua agar bioetanol dapat dihasilkan

4.2 Pengaruh H2SO4 dan HCl terhadap kulit manggis pada pembuatan

Bioetanol

Pada proses hidrolisis asam menggunakan dua asam kuat yaitu H2SO4 dan

HCl dengan diencerkan menggunakan akuades. Selanjutnya menuju ke

tahapan fermentasi dengan waktu 3 hari. Sesudah hasil fermentasi, menuju

pada proses distilasi. Proses distilasi bertujuan untuk mendapatkan bioetanol.

Proses distilasi sendiri dilakukan 2 kali karena kadar air pada hasil

penyaringan tersebut masih ada di dalam hasil distilasi pertama, maka harus

ada distilasi kedua agar air tidak ikut kembali dan dihasilkan alkohol yaitu

bioetanol. maka dapat disimpulkan bahwa H2SO4 lebih banyak menghasilkan

bioetanol daripada HCl karena ion H+ dari H2SO4 lebih besar daripada ion H+

dari HCl. Hal ini yang menyebabkan H2SO4 menghasilkan banyak alkohol

atau bioetanol pada proses hidrolisis asam. Semakin banyak ion H, maka

semakin cepat proses hidrolisis asam.

16

4.3 Keunggulan Bioetanol kulit manggis

Beberapa keunggulan Bioetanol dari bahan baku limba kulit manggis:

a. Penggunaan Limbah kulit manggis menjadi bioetanol lebih murah

daripada penggunaan fosil untuk pembuatan Bahan Bakar Minyak (BBM)

b. Kandungan oksigen yang lebih tinggi (35%) sehingga terbakar lebih

sempurna

c. Bioetanol kulit manggis lebih ramah lingkungan karena mengandung

emisi gas CO2 lebih rendah

d. Bahan dasar dari limbah kulit manggis mudah didapat daripada bahan

dasar fosil

17

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Berdasarkan penelitian serta studi literatur yang telah dilakukan oleh

peneliti dapat ditarik kesimpulan bahwasanya Bioetanol dari limbah kulit

manggis merupakan bahan bakar ramah lingkungan dan dapat mengurangi

gas emisi CO2. Pengolahan Bioetanol dari limbah kulit manggis melalui

empat tahap utama yaitu: 1) Pembuatan tepung, 2) Proses hidrolisis asam, 3)

Proses fermentasi, dan 4) Proses distilasi. Pada tahap Distilasi, hasil dari

H2SO4 lebih banyak menghasilkan Bioetanol daripada HCl karena H2SO4

lebih cepat melakukan hidrolisis asam. Keunggulan Bioetanol dari limbah

kulit manggis adalah bahan mudah didapat dan termasuk energi alternatif

sebagai pengganti bahan bakar fosil.

5.2 Saran

5.2.1 Bagi Siswa

Diharapkan siswa lebih berinovasi dan aktif dalam mengolah limbah untuk

dijadikan sebagai produk yang berguna. Salah satunya adalah limbah kulit

manggis yang diolah menjadi Bioetanol sebagai energi alternatif pengganti

bahan bakar fosil.

5.2.2 Bagi Pemerintah

Penulis berharap kepada pemerintah, agar lebih memperhatikan sektor

pengolahan limbah agar menjadi produk yang berguna terutama bagi

penerus bangsa kedepannya agar dapat mengurangi limbah.

5.2.3 Bagi Pembaca

Penulis berharap kepada pembaca agar tidak hanya menjadikan karya tulis

ini sebagai sumber bacaan utama, namun juga menggali referensi

tambahan lainnya karena karya ini masih belum sempurna.

DAFTAR PUSTAKA

Prastowo, Bambang.. Bahan Bakar Nabati Asal Tanaman Perkebunan Sebagai

Alternatif Pengganti Minyak Tanah Untuk Rumah Tangga. Perspektif, Vol. 6,

No.1, hal. 10-18. 2007

Prastowo, Bambang. Potensi Sektor Pertanian Sebagai Penghasil dan Pengguna

Energi Terbarukan. Perspektif, Vol. 6, No. 2, hal. 84- 92, 2007

Assegaf, F. 2009. Prospek Produk Bioetanol Bonggol Pisang (Musa paradisiacal)

Menggunakan Metode Hidrolisis Asam dan Enzimatik. Universitas Jenderal

Soedirman Puwokerto. (diakses 19 Januari 2016)

Retno, E., Kriswiyanti, E., Nur, A. 2009. Bioetanol Fuel Grade dari Talas

(Colocasia Esculenta). EKUILIBRIUM Vol. 8. No. 1. 2 Jurusan Teknik

Kimia Universitas Sebelas Maret. Online pada http://www.blackwell-

synergy.com. (akses 18 Januari 2016)

Ramadani, dkk. 2007. Pengaruh Kondisi Fermentasi Terhadap Yield Etanol Pada

Pembuatan Bioetanol dari Pati Garut. Skripsi. Jurusan Teknik Kimia

Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret. Online pada

http://blogger.kebumen.info/docs/pengaruh-kondisi-fermentasi-terhadap-

yield-etanol-pada-pembuatan-.php. (akses 25 Januari 2016)

Winarno, F.G. 2004. Kimia Pangan dan Gizi. Jakarta: P.T. Gramedia Pustaka

Utama

Putri, E. dan Sukandar, D. 2008. Konversi Pati Ganyong (Canna edulis) Menjadi

Bioetanol Melalui Proses Hidrolisis Asam dan Fermentasi. Jurusan Teknik

Kimia Fakultas Teknik Universitas Indonesia. (diakses 26 Januari 2016)

Dondy. 2012. Pemanfaatan Kulit Buah Manggis dan Teknologi Penepungannya.

Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Pasca Panen Pertanian. Warta

Penelitian dan Pengembangan Pertanian. 34 (1):12-13. Bogor

Nugroho. A. E. 2009. Manggis (Garcinia mangostana L.) : Dari Kulit Buah Yang

Terbuang Hingga Menjadi Kandidat Suatu Obat. Laboratorium Farmakologi dan

Toksikologi, Bagian Farmakologi dan Farmasi Klinik, Fakultas Farmasi,

Universitas Gadjah Mada. Yogyakarta

LAMPIRAN

Lampiran 1 (Proses pembuatan tepung)

Pencucian kulit manggis. Pemotongan kulit manggis.

Potongan kulit manggis dan penjemuran

kulit manggis.

Lampiran 2 (Proses hidrolisis asam)

Tepung hasil penghalusan kulit manggis serta mesin yang

digunakan untuk penghalusan kulit manggis.

Alat-alat yang digunakan dalam proses hidrolisis

asam.

Bahan-bahan yang digunakan dalam proses

hidrolisis asam.

Memasukkan tepung kulit manggis ke

dalam gelas kimia sebanyak @200gram.

Pengenceran H2SO4 dan HCl

menggunakan aquades.

Penuangan larutan H2SO4 dan HCl pada

tepung kulit manggis dan pengadukan.

Lampiran 3 (Proses fermentasi)

Campuran antara H2SO4 dan HCl

dengan kulit manggis.

Jamur Saccharomyces cerevisiae yang

dituangkan ke dalam campuran hidrolisis asam.

Lampiran 4 (Proses distilasi)

Proses fermentasi oleh jamur

Saccharomyces cerevisiae yang dilakukan

secara anaerob.

Alat distilasi

Penyaringan hasil fermentasi dengan

jamur Saccharomyces cerevisiae.

Penuangan hasil saringan ke dalam alat

distilasi dan juga proses pemanasan atau

proses distilasi.

Hasil bioetanol dari proses

distilasi.

EPSILON 2016

BIODATA KETUA TIM

A. Identitas diri

1. Nama Lengkap Feri Dwi Putra Suhartono

2. No.Induk/NISN 11711 / 9975914181

4. Asal Sekolah SMA Negeri 1 Probolinggo

5. Jenis Kelamin Laki – laki

6. Tempat, Tanggal Lahir Probolinggo, 16 Oktober 1997

7. E-mail feridwiputra@gmail.com

8. No Hp 082234848309

B. Riwayat Pendidikan

Nama Institusi Jurusan Tahun Masuk- Lulus

SD SDN Sukabumi 10 - 2004 – 2010

SMP SMP Negeri 1 Probolinggo - 2010-2013

SMA SMA Negeri 1 Probolinggo MIA 2013- sekarang

C. Riwayat Prestasi*)

No. Jenis Penghargaan Institusi Pemberi

Penghargaan

Tahun

1. Juara 1 Lomba Inovasi Maket

Jembatan Tingkat Nasional (SMA)

Teknik Sipil –

Universitas Jember

(UNEJ)

2015

2. 50 Esai Terbaik Tingkat Nasional

(SMA)

Filsafat - Universitas

Gadjah Mada (UGM)

2015

3. Juara 3 Lomba Karya Tulis Ilmiah

Tingkat Jawa Timur (SMA)

Institut Ilmu Kesehatan

(IIK) di Kediri

2015

*) Diisi dengan 3 penghargaan terbaik selama 5 tahun terakhir

EPSILON 2016

BIODATA ANGGOTA 1

A. Identitas diri

1. Nama Lengkap Achmad Rizky Setiadi Yudhantara

2. No.Induk/NISN 11627 / 9975913828

4. Asal Sekolah SMA Negeri 1 Probolinggo

5. Jenis Kelamin Laki – laki

6. Tempat, Tanggal Lahir Jember, 10 Oktober 1997

7. E-mail yudhaars97@gmail.com

8. No Hp 082337997501

B. Riwayat Pendidikan

Nama Institusi Jurusan Tahun Masuk- Lulus

SD SDN Sukabumi 2 - 2004 – 2010

SMP SMP Negeri 1 Probolinggo - 2010 – 2013

SMA SMA Negeri 1 Probolinggo MIA 2013 - sekarang

C. Riwayat Prestasi*)

No. Jenis Penghargaan Institusi Pemberi

Penghargaan

Tahun

1. Juara 3 Kejuaraan Bulutangkis

Tingkat Kota Probolinggo

PBSI Kota

Probolinggo

2012

2.

3.

*) Diisi dengan 3 penghargaan terbaik selama 5 tahun terakhir

EPSILON 2016

BIODATA ANGGOTA 2

A. Identitas diri

1. Nama Lengkap Rizqi Kurniawan

2. No.Induk/NISN 11800 / 9975914465

4. Asal Sekolah SMA Negeri 1 Probolinggo

5. Jenis Kelamin Laki – laki

6. Tempat, Tanggal Lahir Probolinggo, 01 Agustus 1997

7. E-mail Leorizzqiswift13@gmail.com

8. No Hp 081334046532

B. Riwayat Pendidikan

Nama Institusi Jurusan Tahun Masuk- Lulus

SD SDN Tisnonegaran 2 - 2004 – 2010

SMP SMP Negeri 5 Probolinggo - 2010 – 2013

SMA SMA Negeri 1 Probolinggo MIA 2013 - Sekarang

C. Riwayat Prestasi*)

No. Jenis Penghargaan Institusi Pemberi

Penghargaan

Tahun

*) Diisi dengan 3 penghargaan terbaik selama 5 tahun terakhir