etanol dari jagung
Jagung
merupakan tanaman semusim (annual).
Satu siklus hidupnya diselesaikan dalam 80-150 hari. Paruh pertama dari siklus
merupakan tahap pertumbuhan vegetatif dan paruh kedua untuk tahap pertumbuhan
generatif.
Pada
umumnya, satu tanaman hanya dapat menghasilkan satu tongkol produktif meskipun
memiliki sejumlah bunga betina. Beberapa varietas unggul dapat menghasilkan
lebih dari satu tongkol produktif, dan disebut sebagai varietas prolifik.
Tongkol pada jagung adalah bagian dalam organ betina
tempat bulir duduk menempel. Istilah ini juga dipakai untuk menyebut seluruh
bagian jagung betina ("buah jagung"). Tongkol terbungkus oleh kelobot (kulit "buah jagung").
Karakteristik
kimia dan fisika dari tongkol jagung sangat cocok untuk pembuatan tenaga
alternative (bioetanol), kadar senyawa kompleks lignin dalam tongkol jagung
adalah 6,7-13,9%, untuk hemiselulose 39,8% , dan
selulose 32,3-45,6%. Selulose hampir tidak pernah ditemui
dalam keadaan murni di alam melainkan
selalu berikatan dengan bahan lain yaitu lignin dan hemiselulose. Serat
selulose alami terdapat di dalam dinding sel tanaman dan material vegetatif
lainnya. Seluose murni mengandung 44,4% C; 6,2% H dan 49,3% O. Rumus empiris
selulose adalah (C6H10O5)n, dengan
banyaknya satuan glukosa yang disebut dengan derajat polimerisasi (DP), dimana
jumlahnya mencapai 1.200-10.000 dan panjang molekul sekurang-sekurangnya 5.000
nm. Berat molekul selulose rata-rata sekitar 400.000 Mikrofibril selulose
terdiri atas bagian amorf (15%) dan bagian berkristal (85%). Struktur
berkristal dan adanya lignin serta hemiselulose disekeliling selulose merupakan
hambatan utama untuk menghidrolisa selulose (Sjostrom, 1995). Pada proses
hidrolisa yang sempurna akan mengahasilkan glukosa, sedangkan proses hidrolisa
sebagian akan menghasilkan disakarida selebiose. Secara teoritis, hidrolisis glukosa akan menghasilkan
etanol dan karbondioksida. Perbandingan mol antara glukosa dan etanol dapat
dilihat pada reaksi berikut ini:
Alat
Alat yang
digunakan dalam penelitian ini adalahseperangkat alat
distilasi, timbangan, blender, saringan, panci, digester (autoclave),
corong buchner, propipet, pipet volume, labu takar, gelas ukur,
gelas beaker, piknometer, oven, erlenmeyer, pipet tetes, sendok,
kertas saring, pH meter.
Bahan
Bahan-bahan
yang digunakan adalah sebagai berikut tongkol jagung, H2SO4,
NaOH, n-heksan, Sacharomyces cereviseae, Aquadest, Urea.
a. Proses Persiapan Bahan Baku
Perlakuan fisika terhadap tongkol jagung meliputi pencucian, pengeringan,
dan pengayaan. Pencucian dilakukan untuk menghilangkan bahan-bahan yang terikut
dalam tongkol seperti tanah, cangkang dan kotoran lain. Pengeringan dilakukan
pada suhu 100oC didalam oven selama 1 hari dan dicapai kadar
air 14,79 %. Pengeringan ini dilakukan untuk memudahkan dalam proses
penggilingan serat tongkol jagung, karena pada keadaan lembab tongkol jagung
sukar untuk dihancurkan. Tahap penghancuran bertujuan untuk memperkecil ukuran
tongkol jagung. Alat yang digunakan adalah blender. Tongkol yang sudah dihancurkan
kemudian diayak dengan ukuran berturut-turut adalah 25, 50, dan 100 mesh.
b. Proses Hidrolisis
Proses hidrolisis diawali dengan memasukan 200 gram serbuk tongkol jagung yang
sudah dikeringkan dan dihaluskan serta 1500 mL larutan H2SO4
pekat ke dalam digester yang dihidupkan dan hidrolisis dilakukan
dengan temperatur (90oC, 100oC, 110oC, 120oC)
selama 2 jam disertai pengadukan kemudian digester dimatikan dan hasil yang
diperoleh didinginkan.
c. Pembuatan Starter
Mengukur pH dari larutan hasil hidrolisis tersebut dengan pH meter dan
tambahkan H2SO4 sedikit demi sedikit, dihentikan
penambahan sampai pH larutan mencapai 4,5 – 5,5. Larutan hasil hidrolisis
diambil 20 mL, dimasukkan ke dalam erlenmeyer dan ditambahkan 0,01 gram urea
dan Saccharomycescerevisiae sesuai dengan variasi yang
diinginkan, erlenmeyer ditutup dengan menggunakan kertas saring, dan diamkan
pada suhu kamar selama 1 x 24 jam.
c. Proses Fermentasi
Proses fermentasi pada penelitian ini menggunakan seperangkat alat fermentasi
seperti dengan proses anaerob. Hasil hidrolisis diambil 200 ml dan
dimasukkan ke dalam botol, ditambahkan 0,09 gram urea, starter ke
dalam botol.Fermentasi dilakukan pada suhu 30°C dan waktu yang divariasikan
yaitu 24 jam dan48 jam. Kemudian mendistilasi hasil fermentasi.
d.Proses Distilasi
Proses
distilasi pada penelitian ini menggunakan seperangkat alat distilasi seperti Proses
distilasi diawali dengan menyaring larutan hasil fermentasi dengan kertas
saring, kemudian memasukkan filtrat yang dihasilkan ke dalam labu leher tiga
dan mendistilasinya dengan n-heksan . Proses distilasi berlangsung pada suhu ± 80oC
sampai distilat tidak menetes lagi. Kemudian menganalisa kadar etanol hasil
distilasi yang diperoleh.
sumber:
0 komentar:
Posting Komentar