SIMULASI DAN OPTIMASI BIOETHANOL DARI LIMBAH CAIR TEPUNG TAPIOKA


1. Judul Penelitian              :  SIMULASI DAN OPTIMASI BIOETHANOL DARI LIMBAH CAIR TEPUNG TAPIOKA

 

2. Ketua Peneliti

a. Nama Lengkap               :  Dr. Ir. Ni Ketut Sari, MT.

b. Jabatan                          :  Dosen

c. Jurusan /Fakultas          :  Teknik Kimia/Fakultas Teknologi Industri

d. Perguruan Tinggi           :  UPN ”Veteran” Jawa Timur

e. Alamat Surat                  :  FTI-UPN ”Veteran” Jawa Timur

Jl. Raya Rungkut Madya, Gunung Anyar

i. Telepon/Faks.                :  031 8782179 / 031 8782257

k. E-mail                            :  sari_ketut@yahoo.co.id

3. Tim Peneliti :

No

Nama dan Gelar

Bidang  Keahlian

Instansi

Alokasi Waktu

Jam/minggu

1

Dr. Ir. Ni Ketut Sari, MT

 

Simulasi dan Optimasi

UPN ”Veteran”

Jatim

20

2

Ir. Putu Wesen, MS Pengolahan Limbah Cair

UPN ”Veteran”

Jatim

10

4. Obyek Penelitian (jenis material yang akan diteliti dan segi penelitian) :

Bahan yang digunakan sebagai objek penelitian adalah limbah cair tepung tapioka yang diolah dengan proses hidrolisis, fermentasi dan distilasi batch. Limbah cair tepung tapioka yang digunakan berasal dari Jawa Timur yang terlebih dahulu dianalisis kandungan selulosa, pati dan glukosa. Proses bio ethanol pada distilasi batch dari limbah cair tepung tapioka merupakan rangkaian proses yang sangat komplek. Oleh karenanya diperlukan suatu simulasi dan optimasi :

  1. Proses hidrolisis limbah cair tepung tapioka
  2. Proses fermentasi glukosa
  3. Simulasi dan optimasi bioethanol dengan proses distilasi batch

 

5.  Masa Pelaksanaan : 2 (dua) tahun

  • Mulai                : April 2010
  • Berakhir           : April 2012

 

6.  Usulan Biaya

  • Tahun I             : Rp.  39.770.000,-
  • Tahun II            : Rp.  39.950.000,-

7.  Lokasi penelitian : Laboratorium Simulasi dan Optimasi, Laboratorium Riset dan Laboratorium Instrumentasi Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri UPN “Veteran” Jawa Timur

 

8.  Temuan Yang Ditargetkan

Penelitian Tahun Pertama

No

Subjek Penelitian (tema)

Aspek Penelitian

Hasil Yang Diharapkan

1

Produksi glukosa dari limbah cair tepung tapioka Proses hidrolisa pati menjadi glukosa

 

  • Derajat keasaman (pH)
  • Volume larutan HCl terhadap berat limbah cair tepung tapioka

2

Produksi ethanol dari glukosa Proses fermentasi glukosa menjadi ethanol

 

  • Jumlah bakteri Saccharomyces cerevisiae terhadap glukosa
  • Waktu fermentasi  terhadap glukosa

3

Simulasi bioethanol dari ethanol Simulasi bioethanol dengan distilasi batch
  • Simulasi distilasi batch menggunakan bahasa program Matlab
  • Profil rate liquida dan rate uap terhadap waktu
  • Profil komposisi liquida dan uap terhadap waktu
  • Profil suhu terhadap waktu

 

Penelitian Tahun Kedua

No

Subjek Penelitian (tema)

Aspek Penelitian

Hasil Yang Diharapkan

1

Optimasi bioethanol dari ethanol Optimasi bioethanol dengan distilasi batch
  • Optimasi distilasi batch menggunakan bahasa program Matlab
  • Profil rate liquida dan rate uap terhadap waktu
  • Profil komposisi liquida dan uap terhadap waktu
  • Profil suhu terhadap waktu

2

Validasi bioethanol dari ethanol Validasi bioethanol dengan distilasi batch
  • Validasi distilasi batch menggunakan bahasa program Matlab
  • Profil rate liquida dan rate uap terhadap waktu
  • Profil komposisi liquida dan uap terhadap waktu
  • Profil suhu terhadap waktu

 

 

 

 

 

9.    Luaran Penelitian :

Tahun pertama :

–  Buku Teks yang  telah memiliki ISBN

–  Artikel ilmiah, melakukan Seminar Nasional dimuat  dalam Proseding

–  Artikel ilmiah, dalam Jurnal Industri ITS Surabaya dan Jurnal Teknik

Kimia UPN “Veteran” Jatim

Tahun kedua :

–        Buku ajar yang  telah memiliki ISBN

–  Artikel ilmiah, dalam Jurnal terakreditasi Reaktor UNDIP Semarang

 

10.  Instansi lain yang terlibat  :

Laboratorium analisis Succofindo Surabaya dan Laboratorium Teknik Afiliasi

Kimia Industri (TAKI) ITS Surabaya

 

11.  Keterangan lain yang dianggap perlu :

          Ditinjau dari jenis bahan baku, limbah cair tepung tapioka sangat efektif  bila diolah dengan proses hidrolisis, fermentasi dan distilasi batch untuk memperoleh bioethanol. Disamping digunakan sebagai bioethanol dapat juga dipakai sebagai bahan kosmetik, industri minuman, bahan minuman, bahan pelarut organik dan sebagai bahan bakar (Sari dan Devi, 2008).

Sejauh penelusuran pustaka, Simulasi dan Optimasi Bioethanol dari Limbah Cair Tepung Tapioka belum pernah dilakukan. Simulasi dan eksperimental aseton-butanol-ethanol dengan distilasi batch sederhana yang dilakukan oleh peneliti pendahulu menggunakan bahan baku sintetis (Renanto dan Sari, 2004).

 

12. Kontribusi mendasar pada bidang Ilmu

Kalau penelitian ini berhasil baik, kontribusi mendasar pada bidang teknik kimia yang dapat diharapkan adalah:

  1. Menemukan profil rate liquida dan rate uap terhadap waktu dari ethanol-air.
  2. Menemukan profil komposisi liquida dan komposisi uap terhadap waktu dari ethanol-air.
  3. Menemukan profil suhu terhadap waktu dari ethanol-air.

 

 

 

II. Substansi Usul Penelitian

ABSTRAK RENCANA PENELITIAN

            Pada umumnya bahan baku untuk membuat ethanol diperoleh dari tetes atau molase, dimana tetes juga merupakan bahan yang dibutuhkan untuk industri lain seperti pembuatan bir dan pembuatan bumbu masak. Karena banyaknya kebutuhan industri yang menggunakan tetes sebagai bahan baku, maka secara tidak langsung persediaan tetes akan semakin habis. Oleh karena itu, diperlukan adanya pembaharuan atau alternatif bahan baku lain yaitu dengan memanfaatkan limbah tepung tapioka sebagai bahan baku pembuatan ethanol.

Limbah cair tepung tapioka dihasilkan dari proses produksi tepung tapioka, baik dari pencucian bahan baku sampai pada proses pemisahan pati dari airnya atau proses pengendapan. Limbah cair tepung tapioka mempunyai kandungan karbohidrat dan glukosa, dengan adanya kandungan karbohidrat tersebut memungkinkan untuk dimanfaatkan sebagai bahan baku untuk produksi ethanol. Untuk memperoleh bioethanol dari ethanol diperlukan proses pemurnian dengan distilasi batch, dalam distilasi batch terdapat persamaan yang komplek sehingga diperlukan simulasi dan optimasi untuk menyelesaiakan persamaan komplek tersebut. Tujuan penelitian ini adalah untuk memperoleh profil rate liquida dan rate uap, profil komposisi liquida dan komposisi uap, profil suhu terhadap waktu dari ethanol-air.

Berdasarkan penelitian pendahuluan yang sudah dilakukan diperoleh kadar glukosa sekitar 8–10 % dan kadar ethanol sekitar 3–18 %. Dengan proses hidrolisis pada suhu dan waktu tertentu dihasilkan kadar glukosa  yang tinggi, kemudian dilakukan proses fermentasi yang optimum selama waktu tertentu sehingga diperoleh kadar ethanol yang tinggi.

Mekanisme reaksi pembentukan ethanol sebagai berikut :

HCl                                         Saccharomyces cerevisiae

Karbohidrat                       Gula Reduksi                                                 Ethanol

Kualitas ethanol dipengaruhi oleh konsentrasi karbohidrat, konsentrasi glukosa, derajat keasaman (pH), perbandingan berat limbah tepung tapioka dengan volume larutan HCl, jumlah bakteri saccharomyces cerevisiae, waktu fermentasi. Pada proses distilasi batch biasa diperoleh kadar ethanol antara 29–50 %, untuk memperoleh bioethanol dari ethanol diperlukan proses distilasi batch dengan molecular sieve. Persamaan yang komplek dalam distilasi batch diperlukan penyelesaian secara simulasi dan optimasi.

Penelitian dilakukan dalam waktu 2 (dua) tahun yaitu pada tahun pertama penelitian dilakukan secara eksperimen dan simulasi untuk memperoleh kondisi terbaik yang dipergunakan sebagai dasar optimasi dan validasi, dan tahun kedua dilakukan optimasi dan validasi untuk menguji profil rate liquida dan rate uap, profil komposisi liquida dan komposisi uap, profil suhu terhadap waktu, bioethanol dari limbah tepung tapioka.

Dengan mengetahui profil rate liquida dan rate uap, profil komposisi liquida dan komposisi uap, profil suhu terhadap waktu, dapat digunakan sebagai dasar perancangan proses distilasi batch.

 

  1. I.    MASALAH PENELITIAN

Kendala pengembangan bioethanol dengan proses hidrolisis, fermentasi dan distilasi batch dengan molekular seive sebagai salah satu cara peningkatan nilai tambah adalah pada proses distilasi batch molekular seive, salah satu cara dengan melakukan simulasi dan optimasi, meliputi :

  1. Penentuan parameter konsentrasi karbohidrat, perbandingan berat limbah tepung tapioka dengan volume larutan HCl dan waktu pada proses hidrolisis.
  2. Penentuan parameter konsentrasi glukosa, derajat keasaman (pH), suhu, jumlah bakteri saccharomyces cerevisiae, waktu pada proses fermentasi.
  3. Penentuan parameter konsentrasi ethanol, waktu pada proses distilasi batch molekular seive.
  4. Simulasi dan optimasi proses distilasi batch.

 

  1. II.      KAJIAN PUSTAKA YANG SUDAH DILAKSANAKAN

Limbah cair industri tapioka dihasilkan dari proses pencucian bahan baku sampai pada proses pemisahan pati dari airnya atau proses pengendapan. Limbah cair industri tapioka memiliki kandungan bahan organik yang tinggi, selain itu mengandung senyawa sianida yang bersifat toksik. Karena tingginya kandungan bahan organik dalam limbah cair ini, maka pengolahan yang paling sesuai adalah secara biologi. limbah cair sintetis yang dibuat dengan menggunakan bahan baku tepung gaplek, karena memiliki karakteristik yang terdekat dengan limbah cair industri tapioka yang sebenarnya. Karakterisasi limbah cair industri tapioka mempunyai konsenterasi COD total sebesar 6600 mg/L dan COD terlarut 6507 mg/L, sedangkan konsentrasi senyawa sianida yang terukur 8,27 mg/L (http://www.itb.ac.id/).

Tabel I.   Kandungan Limbah Cair Tepung Tapioka

Komposisi

Jumlah (mg/L)

COD

BOD

Total Solid

Total Soluble Starch

Sianida

6600

6507

12.500 – 20.000

5800 – 8000

8,27

Sumber : http://www.itb.ac.id/

 

Bahan yang mengandung disakarida pati maupun karbohidrat dihidrolisa terlebih dahulu menjadi komponen yang sederhana yaitu monosakarida (Agus krisno, 2002)

Pati           Hidrolisis         Gula         Fermentasi      Alkohol

Pati adalah polysacharida yang terdiri dari polimer glukosa dengan rumus molekul (C6H10O5). Pati alami terdiri dari dua macam komponen, yaitu amylase dengan kadar 10-20% dan amylopectin dengan kadar 80-90%. Pati yang terkandung dalam limbah cair tepung tapioka dapat diubah menjadi ethanol melalui proses biologi dan kimia (biokimia)

 

  1. 1.    Hidrolisis dengan enzym

Hidrolisis mengunakan enzym sebagai katalis, enzym yang digunakan dihasilkan dari mikroba seperti enzym α-amylase yang dipakai untuk hidrolisis pati menjadi glukosa dan maltosa (Groggins, 1958).

 

 

 

 

 

 

 

Proses hidrolisis dipengaruhi dengan beberapa faktor, antara lain sebagai berikut :

a. Jumlah kandungan karbohidrat pada bahan baku

Kandungan karbohidrat sedikit maka akan menghasilkan glukosa sedikit dan  sebaliknya, pada kandungan suspensi terlalu tinggi, maka akan mengakibatkan campuran akan meningkat

 

 

b. Suhu Hidrolisis

Pada umumnya semakin tinggi suhu, semakin naik laju reaksi baik tanpa katalis maupun yang dengan katalis enzim, akan tetapi jika suhu yang terlalu tinggi dapat mempercepat pemecahan atau perusakan enzim. Enzim adalah protein, jadi semakin tinggi suhu proses inaktifasi enzim juga meningkat, keduanya mempengaruhi laju reaksi enzimatik secara keseluruhan, hampir semua enzim mempunyai aktivasi optimal pada suhu 30 ºC – 40 ºC.

c.  pH

pH berpengaruh terhadap jumlah produk hidrolisis, enzim menunjukkan aktivitas maksimum pada suatu kisaran pH optimum, dimana pH optimum umumnya berkisar antara 4.5–8, pH  optimum suatu enzim tergantung asal enzim tersebut.

d. Kadar Air

Kadar air dari bahan sangat mempengaruhi laju reaksi enzimatik, pada kadar air rendah terjadi halangan sehingga baik difusi enzim atau substrat terhambat, akibatnya hidrolisa hanya terjadi pada bagian substrat yang langsung berhubungan dengan enzim (winarno,1994).

  1. Kecepatan pengadukan

Kecepatan pengadukan yang digunakan untuk proses hidrolisis adalah 200 rpm (Soebijanto, 1986). Jika α-amylase yang diperoleh dari bacillus subtilis menghidrolisis pati dengan hasil utama maltoheksosa, maltopentaosa, dan sedikit glukosa 4-5%, maka α-amylase yang dihasilkan oleh bacillus licheniformis menghasilkan maltose, maltotriosa, maltopentosa, glukosa 8–10% (Soebijanto,1986).

 

  1. 2.    Fermentasi

 

Ethanol secara alami dihasikan dari proses fermentasi yang banyak ditemukan dalam produk bir, anggur, spiritus dan masih banyak lagi. Minuman beralkohol dapat digolongkan menjadi dua bagian, yaitu :

1. Produk hasil fermentasi yang dikonsumsi langsung.

2. Produk hasil fermentasi yang didistilasi lebih dahulu sebelum dikonsumsi.

Dalam pembentukan alkohol melalui fermentasi, peran mikrobiologi sangat besar dan biasanya mikrobiologi yang digunakan untuk fermentasi mempunyai beberapa syarat sebagai berikut :

  1.  Mempunyai kemampuan untuk memfermentasi karbohidrat yang cocok secara cepat.
  2.  Bersifat membentuk flakulasi dan sedimentasi.
  3.  Mempunyai genetik yang stabil (tidak mudah mengalami mutasi).
  4.  Toleran terhadap alkohol yanng tinggi (antara 14 – 15 %).
  5.  Mempunyai sifat regenerasi yang cepat.

Minuman beralkohol yang dihasilkan tanpa distilasi (hasil fermentasi) biasanya mempunyai kadar alkohol antara 3 – 18 %. Untuk mempertinggi kadar alkohol dalam produk sering kali hasil fermentasi di distilasi dan kadar alkohol yang dihasilkan antara 29 – 50 %. Prinsipnya reaksi proses pembentukan ethanol dengan fermentasi sebagai berikut :

 

 

Pada hasil fermentasi biasanya terbentuk larutan alkohol yang encer, karena sel-sel khamir akan mati bila kadar ethanol melebihi 12–15% (Gumbira Sa’id, 1987).

Hasil fermentasi yang ideal adalah 51,1 % ethanol dan 48,9 % karbondioksida. Hasil fermentasi alkohol yang optimum dinyatakan dalam % glukosa yang difermentasi diantaranya :

Ethyl alkohol                       = 48,8 %

Karbondioksida                  = 46,1 %

Gliserol                                 =   3,3 %

Asam suksinat                    =   0,6 %

Selulosa dan lain-lain       =   1,2 %

(Soebijanto, 1986)

Faktor – faktor yang mempengaruhi dalam proses fermentasi antara lain sebagai berikut :

  1.  pH

pH yang baik untuk fermentasi, yaitu antara pH 4 – 5. pH ini adalah pH yang disenangi oleh ragi dan pada pH ini dapat menahan perkembangan banyak jenis bakteri. Untuk mengasamkan biasanya dipergunakan asam sulfat, lebih baik lagi adalah asam laktat, karena asam laktat baik untuk pertumbuhan ragi, tetapi keburukannya dapat tumbuh bakteri asam butirat yang dapat merugikan fermentasi dari ragi.

 

 

  1. Waktu

Waktu yang diperlukan untuk fermentasi tergantung pada temperatur, konsentrasi gula, pada umumnya waktu yang diperlukan antara 36 – 50 jam (Bahri).

  1. Suhu

Pada umumnya suhu yang baik untuk proses fermentasi antara 25–30ºC, semakin rendah suhu fermentasi akan semakin tinggi alkohol yang di hasilkan. Hal ini dikarenakan pada suhu yang rendah fermentasi akan lebih lengkap dan kehilangan alkohol karena terbawa oleh gas karbondioksida akan lebih sedikit.

  1. Bahan Nutrient

Kecepatan fermentasi akan dipengaruhi oleh konsentrasi garam logam, pada konsentrasi yang rendah akan menstimulur aktivitas dan pertumbuhan khamir, sedangkan pada konsentrasi tinggi akan menghambat pertumbuhan khamir. Unsur yang dibutuhkan untuk aktivitas khamir antara lain Mg, K, Zn, CO, Fe, Ca, Cu, P, S, dan N, sebagai sumber P dan N perlu ditambahkan ammonium phospat sebagai sumber N lainnya, dapat pula ditambahkan ammonium klorida dan ammonium karbonat, sebagai vitamin yang berfungsi sebagi faktor pertumbuhan khamir.

  1. Konsentarsi Gula

Gula yang ditambahkan pada sari buah bertujuan untuk memperoleh kadar alkohol yang lebih tinggi, walaupun jika kadar gula tertalu tinggi aktivitas khamir dapat terhambat, kadar gula yang baik untuk permulaan fermentasi adalah 16 %. Hal ini bertujuan untuk mempercepat pertumbuhan khamir pada awal fermentasi, penambahan kadar gula akan mengarahkan fermentasi lebih sempurna serta menghasilkan alkohol yang tinggi, kadar gula yang optimum untuk aktivitas pertumbuhan khamir adalah 10 % (Budiyanto, 2002).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  1. III.     DESAIN DAN METODE PENELITIAN

Bahan dasar yang digunakan dalam penelitian ini adalah limbah cair tepung tapioka, khamir jenis Saccharomyces Cereviseae, ekstrak yeast, ekstrak malt, nutrient, dan bakteri penghasil amilase (Bacillus) yang digunakan untuk proses hidrolisis.

Alat-alat yang digunakan untuk proses meliputi :

  1. Alat fermentasi dan Alat hidrolisa
  2.  Alat distilasi

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                    Gambar 1.  Alat Hidrolisis dan fermentasi

 

 

Keterangan :

  1. Labu Distilasi
  2. WaterBath
  3. Thermometer
  4. Statif
  5. Kondensor
  6. Inlet Water
  7. Outlet Water
  8. Pompa
  9. Labu Penampung

10. Molekular Seive

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                    Gambar 2.  Alat Distilasi

 

Peubah

Hidrolisis

  • Peubah yang ditetapkan
  1. Volume Limbah cair tepung tapioka = 2000 ml
  2. Waktu Hidrolisa                                      = 4 Hari
  • Peubah yang dijalankan
  1. Bacillus ( % v/v )                                           = 5 ; 7,5 ; 10

 

Fermentasi

  • Peubah yang ditetapkan

a. Volume limbah cair tapioka                         = 200 ml

b. Saccharomyces Cereviseae                                    = 10 % v/v

  • Peubah yang dijalankan

a. Waltu Fermentasi ( Hari )                             = 5 ; 10 ;15 ; 20 ; 25

Distilasi

  • Peubah yang ditetapkan

a. Volume limbah cair tapioka                         = 200 ml

b. Suhu distilasi                                                 = 70 oC

 

Prosedur Penelitian

Pembuatan Starter Bacillus 

Tahap pertama adalah membuat media cair untuk pembiakan Bacillus. Bahan-bahan seperti ekstrak yeast sebanyak 5 gram, ekstrak malt sebanyak 30 gram, dan pepton sebanyak 3 gram dicampur dalam erlenmeyer lalu dilarutkan dengan aquadest hingga volumenya mencapai 100 ml. Kemudian sterilkan dalam autoclave pada suhu 121 oC selama 15 menit. Setelah itu, dinginkan sampai suhu kamar, lalu masukkan Bacillus sebanyak 10 % sekitar 10 ml, dishaker dengan kecepatan 75 rpm selama 24 jam pada suhu 37 oC.

Tahap berikutnya adalah membuat starter Bacillus. Ekstrak yeast sebanyak 25 gram, ekstrak malt sebanyak 150 gram, dan pepton sebanyak 15 gram dicampur dalam erlenmeyer lalu dilarutkan dengan aquadest hingga volumenya mencapai 100ml, 150 ml, dan 200 ml. Kemudian sterilkan dalam autoclave pada suhu 121 oC selama 15 menit. Setelah itu dinginkan sampai suhu kamar lalu masukkan media cair pembiakan Bacillus sebanyak 10 % sekitar 50 ml, dishaker dengan kecepatan 75 rpm selama 24 jam pada suhu 37 oC.

 

 Pembuatan Starter Saccharomyces Cereviceae

Tahap pertama adalah membuat media cair untuk pembiakan Saccharomyces Cereviceae. Bahan-bahan seperti ekstrak yeast sebanyak 5 gram, ekstrak malt sebanyak 30 gram, dan pepton sebanyak 3 gram dicampur dalam erlenmeyer lalu dilarutkan dengan aquadest hingga volumenya mencapai 100 ml. Kemudian sterilkan dalam autoclave pada suhu 121 oC selama 15 menit. Setelah itu, dinginkan sampai suhu kamar, lalu masukkan Saccharomyces Cereviceae sebanyak 10 % sekitar 10 ml, dishaker dengan kecepatan 75 rpm selama 48 jam pada suhu 30 oC.

Tahap berikutnya adalah membuat starter Saccharomyces Cereviceae. Ekstrak yeast sebanyak 25 gram, ekstrak malt sebanyak 150 gram, dan pepton sebanyak 15 gram dicampur dalam erlenmeyer lalu dilarutkan dengan aquadest hingga volumenya mencapai 500 ml. Kemudian sterilkan dalam autoclave pada suhu 121 oC selama 15 menit. Setelah itu dinginkan sampai suhu kamar lalu masukkan media cair pembiakan Saccharomyces Cereviceae sebanyak 10 % sekitar 50 ml, dishaker dengan kecepatan 75 rpm selama 48 jam pada suhu 30 oC.

 

Pembuatan Ethanol

Limbah cair tepung tapioka dimasak pada suhu 65–76 oC hingga larut sempurna lalu didinginkan, kemudian inokulasi I yang bertujuan untuk menanamkan starter Bacillus sebanyak 10 % v/v ke dalam limbah cair tepung tapioka tersebut. Lalu larutan tersebut dikocok dengan menggunakan alat shaker dengan kecepatan 75 rpm. Setelah 4 hari, dilakukan pasteurisasi pada suhu 85 oC selama 15 menit dengan tujuan  menon-aktifkan Bacillus lalu didinginkan.

Tahap berikutnya adalah inokulasi II yang bertujuan untuk menanamkan starter Saccharomyces Cereviseae sebanyak 10 % v/v ke dalam media ethanol. Kemudian proses fermentasi dilakukan di dalam tabung erlenmeyer yang disumbat dengan kapas dan ditutup dengan aluminium foil. Setelah proses fermentasi selesai, dilakukan pasteurisasi pada suhu 85 oC selama 15 menit. Lalu ethanol yang dihasilkan tersebut didistilasi pada suhu 60 – 70 oC untuk mengukur kadarnya dan diperoleh ethanol yang murni.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

V. RINCIAN BIAYA PENELITIAN

Anggaran pelaksanaan penelitian selama 2 (dua) tahun seperti tercantum dalam tabel berikut :

JENIS PENGELUARAN

RINCIAN ANGGARAN YANG DIUSULKAN

TAHUN I

TAHUN II

Pelaksana (Gaji dan upah)

15.000.000

15.000.000

Peralatan

  5.750.000

      16.750.000
Bahan aus

18.520.000

        6.700.000
Perjalanan

  3.500.000

  3.500.000

Pemeliharaan

————

       1.000.000
Pertemuan/seminar

3.000.000

 3.000.000

Laporan/Publikasi

3.000.000

 3.000.000

Lain-lain

1.000.000

 3.000.000

Total Anggaran        49.770.000

49.950.000

Total Keseluruhan Anggaran

99.720.000

 

DAFTAR PUSTAKA

 

Buckle, KA, (1985), ”Ilmu Pangan”,  Universitas Indonesia, Jakarta.

Dwijoseputro, (1982), ”Dasar – Dasar Mikrobiologi”, Djambatan, Malang.

Fenger D., (1985), ” KAYU (Kimia Ultrastruktur Reaksi-Reaksi)”,  UGM  Press  Yogyakarta.

Fiesser dan Fisser, (1963), ”Pengantar Kimia Organik”, Dhiwantara, Bandung.

Ilroy R. J., (1990), ”Pengantar Budidaya Padang Rumput Tropika”.

Judoamidjojo, Mulyono, (1992), ”Teknologi Fermentasi”, Rajawali Press Jakarta

Kirk Othmer, ”Encyclopedya of Chemical Technology”, Vol. 8, John Wileys nd Sons. Inc.

Sardjoko, (1991), “Bioteknologi”,  Gramedia,Jakarta.

Soebijanto T., (1986), “HFS dan Industri Ubi Kayu Lainnya”, Gramedia Jakarta.

Sari N. K., Kuswandi, Nonot S., Renanto Handogo, (2006), “Komparasi Peta Kurva Residu  Sistem Terner ABE Dengan   Metanol-Etanol-1-Propanol”, Jurnal REAKTOR, Jurusan Teknik Kimia UNDIP  Semarang, Vol. 13, No. 2.

Sari N. K., Kuswandi, Nonot S., Renanto Handogo, (2007), “Pemisahan Sistem Biner Etanol-Air Dan Sistem Terner ABE Dengan Distilasi Batch Sederhana”, Jurnal INDUSTRI Jurnal Ilmiah Sains dan Teknologi, Fakultas Teknik Industri ITS Surabaya Vol. 6, No.5.

 

DAFTAR PUSTAKA

Bahri, D Syamsul. Laporan Penelitian Pembuatan Alkohol dari Nira Aren dan Lontara. Departemen Perindustrian Balai Penelitian Kimia : Ujung Pandang

Budiyanto, Krisno Agus. H.DR.MKes.2002. Mikrobiologi Dasar.  Universitas Muhammadiyah Malang : Malang

Fardiaz, Srikandi.1992. Mikrobiologi Pangan. Edisi 1. PT. Gramedia Pustaka Utama : Jakarta

Groggins, P H.1958. Unit Proses in Organic Synthetis. Fifth edition. Mc Graw Hill : Kogakasha

Kirck, Othmer. 1953. Encyclopedia of Chemical Technologi. 2nd edition Volume 10

Kusnawidjaja, K.Dr.1983. Biokimia. Alumni : Bandung

Munajim.1984.  Teknologi Pengolahan Pisang.  PT. Gramedia Pustaka Utama : Jakarta

 Rahman, Ansori. 1989. Pengantar Teknologi Fermentasi. Departemen Pendidikan dan Kebudayaan Direktorat Jendral Pendidikan Tinggi Pusat Antar Universitas Pangan dan Gizi IPB : Bogor

Sa’id, E Gumbira.1987. Penerapan Teknologi Fermentasi. PT. Melton Putra : Jakarta

Sa’id, E Gumbira.1989. Fermentor. IPB : Bogor

Soeroto, S. 1983. Bercocok Tanam Ubi Kayu. CV. Yasaguna : Jakarta

Tjokroadikoesoemo, P. Soebijanto. 1986. HFS dan Industri Ubi Kayu Lainnya. PT. Gramedia Pustaka Utama : Jakarta

Winarno, F.G. 1994. Kimia Pangan dan Gizi. PT. Gramedia Pustaka Utana : Jakarta

Winarno, F.G.1994. Enzim Pangan. PT. Gramedia Pustaka Utama : Jakarta

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

LAMPIRAN

 

I. JUSTIFIKASI ANGGARAN TAHUN 2010 (TAHUN KE-1)

1.1. Anggaran Pelaksana:

 

No

NAMA PELAKSANA

KEAHLIAN PELAKSANA

PERAN DLM PENELITIAN

ALOKASI WAKTU jam/minggu

GAJI/ UPAH

(Rp)

1 Dr. Ir. Ni Ketut Sari, MT Analisis kualitas dan pemakaian bio ethanol

Ketua Peneliti

15

9.000.000

2 Ir.Ketut Sumada,MS Kajian Proses dan perancangan prototipe

Anggota Peneliti

10

4.000.000

3 Ignatius Teknisi Peralatan

Teknisi

10

2.000.000

          15.000.000

 

1.2. Anggaran untuk Peralatan :

No

NAMA ALAT-ALAT

KEGUNAAN DALAM PENELITIAN

HARGA SELURUHNYA (Rp)

1

Reaktor Tangki Berpengaduk kapasitas 20 liter terbuat dari fiber glass

 

Proses produksi pupuk secara batch (untuk mereaksikan rumput gajah dengan HCl)

4.750.000

2

Tangki penampung rumput gajah Untuk menampung atau menyimpan rumput gajah

   500.000

3

Kolom penyangga Penyangga peralatan

   500.000

5.750.000

1.3. Anggaran untuk Bahan Aus

No

NAMA BAHAN

KEGUNAAN DALAM PENELITIAN

HARGA SELURUHNYA (Rp)

1 Rumput gajah Bahan baku proses hidrolisis

    1.000.000

2 HCl Melarutkan rumput gajah menjadi larutan

   1.500.000

3 Saccharomyces Cerevisiae Proses fermentasi gula reduksi menjadi ethanol

2.000.000

4 Bahan kimia untuk analisis unsur glukosa, pati, selulosa :

Analisis 3 parameter Rp. 90.000 persampel.

Untuk analisa kualitas air buangan dan produk pupuk

  270.000

5 Bahan kimia untuk analisis unsur gula reduksi, ethanol

Analisis 2 parameter Rp. 110.000 persampel.

Jumlah sample 375

Untuk analisa kualitas gula reduksi dan produk ethanol           13.750.000
                18.520.000

 

1.4. Anggaran untuk Perjalanan

No

TUJUAN

KEPERLUAN

PELAKSANA

BIAYA

(Rp)

1 Surabaya Pengambilan sample rumput gajah Ketua, anggota peneliti dan teknisi

 

1.000.000

2 Surabaya Pembelian bahan kimia phosphate dan peralatan

 

Ketua dan Teknisi

500.000

3 Jakarta Presentasi Ketua peneliti

2.000.000

       

3.500.000

 

1.5. Anggaran untuk Perawatan/sewa

No

NAMA ALAT-ALAT

KEGUNAAN DALAM PENELITIAN

BIAYA PERAWATAN (Rp)

   

   

 

1.6. Anggaran untuk Pelatihan/seminar/lokakarya

No

TUJUAN

JUMLAH PESERTA

WAKTU (HARI)

PELAKSANA

BIAYA SELURUHNYA

(Rp)

1 Seminar

1

Surabaya

1.000.000

2 Surabaya

2

Bandung

2.000.000

         

3.000.000

1.7. Anggaran untuk Laporan/publikasi

No

NAMA ALAT-ALAT

BIAYA SELURUHNYA (Rp)

1

Penyusunan laporan hasil penelitian

1.000.000

2

Publikasi majalah ilmiah

2.000.000

 

3.000.000

 

1.8. Anggaran untuk Lain-lain

No

NAMA ALAT-ALAT

BIAYA SELURUHNYA (Rp)

1

Diskusi hasil penelitian dalam team peneliti

 1.000.000

 

 1.000.000

 

 

 

 

 

 

2. Penelitian Tahun Kedua  (2011)

2.1. Anggaran Pelaksana

 

No

NAMA PELAKSANA

KEAHLIAN PELAKSANA

PERAN DLM PENELITIAN

ALOKASI WAKTU jam/minggu

GAJI/ UPAH

(Rp)

1 Dr. Ir. Ni Ketut Sari, MT Analisis kualitas dan pemakaian bio ethanol

Ketua Peneliti

15

9.000.000

2 Ir.Ketut Sumada,MS Kajian Proses dan perancangan prototipe

Anggota Peneliti

10

4.000.000

3 Ignatius Teknisi Peralatan

Teknisi

10

2.000.000

       

15.000.000

 

2.2. Anggaran untuk Peralatan

No

NAMA ALAT-ALAT

KEGUNAAN DALAM PENELITIAN

HARGA SELURUHNYA (Rp)

1

Satu set peralatan produksi bio ethanol (bak penampung rumput gajah, tangki berpengaduk, fermentor, tangki bio ethanol, alat ukur aliran) Proses produksi bio ethanol secara kontinyu

15.750.000

2

Tangki penampung rumput gajah Untuk menampung atau menyimpan rumput gajah

    500.000

3

Kolom penyangga Penyangga peralatan

   500.000

          16.750.000

2.3. Anggaran untuk Bahan Aus

No

NAMA BAHAN

KEGUNAAN DALAM PENELITIAN

HARGA SELURUHNYA (Rp)

1 Rumput gajah

 

Bahan baku proses hidrolisis

   1.000.000

2 HCl Melarutkan rumput gajah menjadi larutan

   1.500.000

3 Saccharomyces Cerevisiae Proses fermentasi gula reduksi menjadi ethanol

   2.000.000

4 Bahan kimia untuk analisis unsur gula reduksi, ethanol

Analisis 2 parameter Rp. 110.000 persampel.

Jumlah sample 10

Untuk analisa kualitas gula reduksi dan produk ethanol               2.200.000
                    6.700.000

 

 

2.4. Anggaran untuk Perjalanan

No

TUJUAN

KEPERLUAN

PELAKSANA

BIAYA

(Rp)

1 Surabaya Pengambilan sample rumput gajah Ketua, anggota peneliti dan teknisi

 

1.000.000

2 Surabaya Pembelian bahan kimia phosphate dan peralatan

 

Ketua dan Teknisi

500.000

3 Jakarta Presentasi Ketua peneliti

2.000.000

       

3.500.000

 

2.5. Anggaran untuk Perawatan/sewa

No

NAMA ALAT-ALAT

KEGUNAAN DALAM PENELITIAN

BIAYA PERAWATAN (Rp)

1

Satu set peralatan produksi bio ethanol (bak penampung rumput gajah, tangki berpengaduk, fermentor, tangki bio ethanol, alat ukur aliran) Proses produksi bio ethanol secara kontinyu

1.000.000

   

1.000.000

 

2.6. Anggaran untuk Pelatihan/seminar/lokakarya

No

TUJUAN

JUMLAH PESERTA

WAKTU (HARI)

PELAKSANA

BIAYA SELURUHNYA

(Rp)

1 Seminar

1

Surabaya

1.000.000

2 Surabaya

2

Bandung

2.000.000

         

3.000.000

2.7. Anggaran untuk Laporan/publikasi

No

NAMA ALAT-ALAT

BIAYA SELURUHNYA (Rp)

1

Penyusunan laporan hasil penelitian

1.000.000

2

Publikasi majalah ilmiah

2.000.000

 

3.000.000

 

2.8. Anggaran untuk Lain-lain

No

NAMA ALAT-ALAT

BIAYA SELURUHNYA (Rp)

1

Diskusi hasil penelitian dalam team peneliti

   1.000.000

 

  1.000.000

 

 

3. BIODATA PENELITI

 

3.1. Peneliti Utama

1. Identitas Peneliti 

Nama                                     :  Dr. Ir. Ni Ketut Sari, MT.

Tempat/Tanggal Lahir         :  Singaraja, 31 juli 1965

Alamat                                    :  Jl. Wisma Medokan  WMJ-6 Surabaya

Kode Pos                               :  60295

Telp. Rumah                         :  (031) 8791656

E-mail                                     : sari_ketut@yahoo.co.id

  1. Pendidikan

 

UNIVERSITAS/INSTITUT DAN LOKASI

GELAR

TAHUN SELESAI

BIDANG STUDI

Universitas Pembangunan Nasional (UPN) “Veteran”, Surabaya

Sarjana

1990

Teknik Kimia

Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS),Surabaya

Magister

2001

Teknik Kimia

Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS),Surabaya

Doktor

2007

Teknik Kimia

 

  1. Pengalaman Kerja dalam Penelitian

 

JUDUL PENELITIAN

JABATAN

TAHUN

Experimental dan Simulasi Pemisahan Sistem Tiga Komponen  Aseton-Butanol-Etanol (ABE) Dengan Batch Distilasi.

Hibah Penelitian Tim Pascasarjana – HPTP 

(Hibah Pasca) Angkatan II, Tahun 2004

Anggota Peneliti

2004

Kajian Produksi Ethanol dari Bengkuang

Dosen Pembimbing

2007

Kajian Produksi Ethanol dari Air Leri

Dosen Pembimbing

2007

Kajian Produksi Ethanol dari Rumput Gajah.

 

Dosen Pembimbing

2008

Kajian Produksi Ethanol dari Limbah Tepung Tapioka

Dosen Pembimbing

2008

Kajian Produksi Bioethanol dari Rumput Gajah.

Penelitian Hibah Bersaing, Tahun 2009

Ketua

Peneliti

2009

 

  1. Pengalaman professional

   

INSTITUSI

JABATAN

TAHUN

UPN “Veteran” Jawa Timur Kasi Laboratorium Instrumentasi Teknik Kimia

2007

 

  1. Daftar publikasi yang relevan dengan penelitian yang diajukan

 

No

JUDUL PUBLIKASI

KETERANGAN/

TEMPAT PUBLIKASI

TAHUN

1

Komparasi Peta Kurva Residu  Sistem Terner ABE Dengan   Metanol-Etanol-1-Propanol Jurnal REAKTOR Vol. 13 No. 2 /  Jurusan Teknik Kimia UNDIP Semarang

2006

2

Simulasi Pemisahan Sistem Biner Dengan Distilasi Batch Jurnal TEKNIK KIMIA, Vol. 1, No. 1 / Jurusan Teknik Kimia – Fakultas Teknologi Industri UPN “Veteran” Jawa Timur

2006

3

Simulasi dan Eksperimen Sistem Biner Dengan Distilasi Batch Jurnal “EKSTRAK “ Fundamental & Aplikasi Teknik Kimia, Vol. 2, No.1 / Jurusan Teknik Kimia – Fakultas Teknologi Industri ITS Surabaya

2007

4

Pemisahan Sistem Biner Etanol-Air Dan Sistem Terner ABE Dengan Distilasi Batch Sederhana Jurnal INDUSTRI Jurnal Ilmiah Sains dan Teknologi Vol. 6 / Fakultas Teknik Industri ITSSurabaya

2007

5

Komparasi Pemisahan Sistem Biner Aseton-N-Butanol, Aseton-Ethanol, Ethanol-N-Butanol dengan Benzene-Toluene Jurnal TEKNIK KIMIA, Vol. 1, No. 1 / Jurusan Teknik Kimia – Fakultas Teknologi Industri UPN “Veteran” Jawa Timur

2008

6

Kajian Produksi Bioethanol dari Rumput Gajah. Publikasi dalam rencana

2009

7

Kajian Produksi Ethanol dari Limbah Tepung Tapioka Publikasi dalam rencana

2009

                                                                              Surabaya,      12  Mei 2009

 

 

 

 

 

Dr. Ir. Ni Ketut Sari, MT

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

%d bloggers like this: