bab i pendahuluan - Universitas Sumatera Utara

 BAB I
PENDAHULUAN
1.1
LATAR BELAKANG
Bahan bakar minyak merupakan kebutuhan yang sangat penting dalam
kehidupan. Bahan bakar yang digunakan selama ini berasal dari minyak mentah yang
diambil dari dalam bumi, sedangkan minyak bumi merupakan bahan bakar yang
tidak dapat diperbaharui. Kebutuhan energi dari bahan bakar minyak bumi (BBM) di
berbagai negara di dunia dalam tahun terakhir ini mengalami peningkatan tajam.
Tidak hanya pada negara - negara maju, tetapi juga di negara berkembang seperti
Indonesia. Sehingga untuk beberapa tahun ke depan diperkirakan masyarakat akan
mengalami kekurangan bahan bakar. Keadaan ini tidak dapat lagi dipertahankan pada
dasawarsa sembilan puluhan. Bahkan pada abad 21 sekarang ini Indonesia
diperkirakan akan menjadi net importer bahan bakar fosil [10].
Melihat kondisi di atas, sudah saatnya Indonesia mengembangkan berbagai
energi alternatif yang dapat diperbaharui. Kebutuhan energi fosil yang nonrenewableperlu digantikan dengan energi yang renewable. Untuk mengantisipasi
terjadinya krisis bahan bakar minyak bumi (BBM) pada masa yang akan datang, saat
ini telah dikembangkan pemanfaatan etanol sebagai sumber energi terbarukan,
contohnya untuk pembuatan bioetanol.
Bioetanol adalah sebuah bahan bakar alternatif yang diolah dari tumbuhan
(biomassa) dengan cara fermentasi, dimana memiliki keunggulan mampu
menurunkan emisi CO2 hingga 18 % [17]. Tumbuhan yang potensial untuk
menghasilkan bioetanol adalah tanaman yang memiliki kadar karbohidrat tinggi.
Buah salak termasuk jenis buah-buahan yang mengandung glukosa tinggi.
Tingginya kandungan glukosa yang terdapat pada buah salak berpotensi untuk
dijadikan sebagai sumber pembuatan bioetanol. Selain dari pada itu, buah salak
merupakan buah yang dapat tumbuh baik di Indonesia, sehingga ketersediaan bahan
baku terjamin. Di Sumatera Utara khususnya Kabupaten Tapanuli Selatan, buah
salak banyak dijumpai. Buah salak yang berasal dari daerah Tapanuli Selatan
Universitas Sumatera Utara
tersebut mengandung kadar gula dan air yang tinggi sehingga buah tersebut mudah
membusuk jika terluka.
Produksi buah salak Kabupaten Tapanuli Selatan mencapai 100 ton per hari,
dan 5 – 10 % dari buah salak yang dipanen merupakan buah salak yang tidak layak
jual karena kulitnya terbuka ataupun buahnya terluka [14]. Melihat kondisi ini, buah
salak tidak layak jual tersebut berpotensi dijadikan sebagai bahan baku pembuatan
bioetanol. Dengan demikian buah salak yang tidak layak jual tersebut tidak terbuang
sia-sia.
Dari 100 ton buah salak yang di produksi tiap harinya terdapat 10 % buah
yang tidak layak jual dan dapat diolah menjadi bioetanol. Dari 10 ton buah salak
yang diolah dapat menghasilkan 3,5 ton bioetanol dan produk lainnya. Harga
bioetanol hingga saat ini mencapai Rp. 9.000,00 dan akan meningkat hingga
mencapai Rp. 12.000,00 [6]. Oleh karena itu pembuatan bioetanol dari buah salak
perlu diteliti lebih lanjut lagi.
Telah banyak penelitian mengenai pembuatan bioetanol dari buah-buahan
sebagai energi alternatif. Seperti penelitian yang dilakukan oleh Fifi Nurfiana dkk
(2009) menggunakan biji durian untuk pembuatan bioetanol dan menyimpulkan
bahwa fermentasi terhenti setelah berlangsung selama 75 jam dengan kadar etanol
8,64 %. Penelitian yang dilakukan oleh Retno (2011) dengan menggunakan kulit
pisang sebagai bahan baku memperoleh waktu optimum fermentasi adalah 144 jam
dengan kadar etanol 13,5406%.
Pembuatan bioetanol dari buah salak pernah diteliti oleh Yurida Wijayanti
(2011) dengan memvariasikan penambahan ragi, yaitu 1%, 1,5%, 3%, 5%, dan 7,5%.
Hasil yang diperoleh adalah kadar alkohol tertingi 54,16% dengan penambahan ragi
7,5%.
Kinetika reaksi merupakan hal penting dalam memproduksi produk yang
dihasilkan melalui suatu reaksi kimia. Dengan mengetahui kinetika reaksi, dapat
ditentuka kondisi optimum dari suatu proses. Oleh karena itu perlu dikaji tentang
kinetika reaksi fermentasi alkohol dari buah salak.
Universitas Sumatera Utara
1.2
RUMUSAN MASALAH
Perolehan alkohol hasil fermentasi buah salak yang telah dilakukan beberapa
peneliti berkisar antar 8 – 54 %. Perolehan ini sebenarnya tergantung kepada kinetika
reaksi fermentasi yang terjadi. Untuk itu pada penelitian ini akan mengkaji bentuk
persamaan kecepatan reaksi fermentasi alkohol dari buah salak dan berapa nilai
konstanta kecepatan reaksinya. Sehingga dari data kinetika dapat ditentukan reaksi
penentu dalam reaksi fermentasi alkohol dari buah salak.
1.3
TUJUAN PENELITIAN
Adapun tujuan dari penelitian ini adalah untuk mempelajari rangkaian
kinetika reaksi fermentasi alkohol yaitu kinetika reaksi hidrolisa pati menjadi
glukosa dan fermentasi glukosa menjadi alkohol dari buah salak dengan
menggunakan Saccharomyces cereviseae. Serta menentukan reaksi penentu dalam
reaksi fermentasi alkohol dari buah salak.
1.4
MANFAAT PENELITIAN
Adapun manfaat dari penelitian ini adalah tersedianya data kinetika reaksi
fermentasi alkohol berupa data kinetika reaksi hidrolisis pati menjadi glukosa dan data
kinetika reaksi fermentasi glukosa menjadi alkohol dari buah salak dengan menggunakan
Saccharomyces cereviseae.
1.5 RUANG LINGKUP PENELITIAN
Adapun ruang lingkup dari penelitian ini adalah :
1.
Penelitian ini dilakukan di LaboratoriumMikrobiologi Teknik, Departemen
Teknik Kimia, Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara, Medan.
2.
Batasan masalah dalam penelitian ini adalah hanya untuk mengetahui kinetika
reaksi fermentasi alkohol dari buah salak dengan menggunakan Saccharomyces
cereviseae.
3.
Bahan baku yang digunakan pada penelitian ini adalah buah salak dan
Saccharomyces cereviseae.
4.
Variabel yang digunakan dalam penelitian ini meliputi:
-
Variabel tetap :
suhu (°C)
: 30
Variabel bebas: waktu (jam) : 24, 48, 72. 96, 120, 144, 168, 192, 226,
250, 274, 298, 322, 346.
Universitas Sumatera Utara
5. Analisis yang dilakukan adalah :
-
Analisis kadar pati dengan menggunakan metode Luff Schoorl.
-
Analisis kadar glukosa dengan menggunakan metode Luff Schoorl.
-
Analisis kadar etanol dengan menggunakan kromatogram GC (Gas
Chromatography) dan metode berat jenis.
-
Analisis kadar volatile solid dengan menggunakan metode gravimetri.
Universitas Sumatera Utara