Makalah Karbohidrat - Bioetanol

MAKALAH KARBOHIDRAT

“Bioetanol dari karbohidrat”

 

Dosen : Indriani S,.TP ,.M,SC

Di susun oleh:

Abdurrahman nauval                          D1C011017

Aprianus nababan                               D1C011014

Bella Dwi Pasca                                  D1C012036

Chyntia meilisa                                   D1C011018

Muhammad Ardianto                        D1C011062

Ratnawati                                            D1C011005

Rinto Parulian Tamba                         D1C011060

Yuda Tri Lesmana                             D1C011024

Zoles Purwati                                      D1C010022

PROGRAM STUDI TEKNOLOGI HASIL PERTANIAN

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

UNIVERSITAS JAMBI

2013

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Pada masa sekarang bahan bakar menjadi kebutuhan pokok di kalangan masyarakat dan pemakainya cenderung meningkat setiap tahunnya sedangkan sumber bahan bakar minyak yang dipakai saat ini semakin menipis. Oleh karena itu perlu bahan alternatif yang dapat digunakan sebagai pengganti minyak bumi.

Bioetanol dapat di gunakan sebagai salah satu bahan bakar alternatif untuk mengatasi kebutuhan bahan bakar pada saat ini. Bioetanol merupakan bahna bakar berasal dari cairan hasil fermentasi karbohidrat mengunakan bantuan mikroorganisme.

Di alam karbohidrat terdapat dalam semua tumbuhan yang penting bagi kehidupan. karbohidrat merupakan polihidroksialdehid atau polihidroksiketon. Menurut“ Yulianggi,M ,2008” Secara Kimiawi karbohidrat pada dasarnya merupakan kimia gabungan dari dua gugus fungsi, yaitu gugus hidroksil dan gugus karbonil.

Karena karbohidrat di alam terdapat dalam jumlah yang melimpah maka dapat dimanfaatkan menjadi salah satu sumber pembuatan bioetanol. Menurut Tri retno,D dan Wasir nuri, 2011 “Bioetanol merupakan cairan hasil proses fermentasi gula dari sumber karbohidrat dengan menggunakan bantuan mikroorganisme”. Produksi bioetanol dari tanaman yang mengandung karbohidrat di lakukan melalui proses konversi karbohidrat menjadi gula atau glukosa dengan beberapa metode diantaranya dengan hidrolisis asam dan secara enzimatis. Metode hidrolisis secara enzimatis lebih sering digunakan kerena lebih ramah lingkungan dibandingkan dengan katalis asam. Namun kedua metode tersebut juga dapat di gabungkan(campuran) kedua metode tersebut. Glukosa yang diperoleh selanjutnya dilakukan proses fermentasi atau peragian dengan menambahkan yeast atau ragi sehingga diperoleh bioetanol.

1.2.Tujuan

Tujuan pembuatan makalah ini yaitu untuk mengetahui proses pembuatan bioetanol dari karbihidrat.

1.3. Rumusan masalah

1.      Sumber karbohidrat yang dapat di manfaatkan sebagai bahan pembuatan bioetanol ?

2.      Definisi bioetanol ?

3.      Proses pembuatan bioetanol dan reaksinya ?

4.      Sifat dan fungsi dari bioetanol ?

5.      Kelebihan dan kekurangan dari bioetanol ?

BAB II

ISI

2.1.  Sumber Karbohidrat untuk Pembuatan Bioetanol

Keberadaan Karbohidrat di alam dalam jumlah yang melimpah, beberapa di antaranya dapat di manfaatkan sebagai sumber bahan  baku pembuatan bioetanol. Produksi bioetanol dengan cara fermentasi dapat diproduksi dari tiga macam sumber karbohidrat yaitu:

a.       Bahan yang mengandung gula atau disebut juga substansi sakarin yang rasanya manis misalnya seperti gula tebu, gula bit, molase (tetes), macam- macam sari buah-buahan dan lain-lain. Molase mengandung 50-55% gula yang dapat difermentasi, yang terdiri dari 69% sukrosa dan 30% gula inversi.

b.      Bahan yang menegandung pati misalnya padi-padian, jagung, gandum, kentang sorgum, malt, barley, ubi kayu dan lain-lain.

c.       Bahan-bahan yang mengandung selulosa misalnya kayu, jerami, tongkol jagung, cairna buangan pabrik pulp dan kertas (waste sulfire liquor).

Produksi etanol atau bioetanol (alkohol) dengan bahan baku tanaman yang mengandung selulosa dilakukan melalui proses konversi selulosa menjadi gula (glukosa) larut air, kemudian dari glukosa dikonversi lagi menjadi etanol (Minarni,N DKK, 2013)

2.2. Definisi Bioetanol

Menurut Tri retno,D dan Wasir nuri, 2011 “Bioetanol merupakan cairan hasil proses fermentasi gula dari sumber karbohidrat dengan menggunakan bantuan mikroorganisme”. Produksi bioetanol dari tanaman yang mengandung karbohidrat di lakukan melalui proses konversi karbohidrat menjadi gula atau glukosa dengan beberapa metode diantaranya dengan hidrolisis asam dan secara enzimatis. Metode hidrolisis secara enzimatis lebih sering digunakan kerena lebih ramah lingkungan dibandingkan dengan katalis asam. Namun kedua metode tersebut juga dapat di gabungkan(campuran). Glukosa yang diperoleh selanjutnya dilakukan proses fermentasi atau peragian dengan menambahkan yeast atau ragi sehingga diperoleh bioetanol.

Sedangkan menurut “minarni,N DKK, 2013” fermentasi etanol atau bioetanol merupakan aktivitas penguraian gula (karbohidrat) menjadi senyawa bioetanol dengan mengeluarkan gas CO2. Dimana fermentasi di lakukan dalam kondisi anaerob atau tanpa oksigen dan umumnya produksi bietanol menggunakan mikroba Saccharomyces cerevisiae. Mikroba ini dapat digunakan untuk konversi gula menjadi bioetanol dengan kemampuan konversi yang baik, tahan terhadap bioetanol kadar tinggi,tahan terhadap pH rendah, dan tahan terhadap temperature tinggi.

2.3. Proses Pembuatan Bioetanol

Proses pembuatan bietanol tergantung dari bahan bakunya. Bahan yang mengandung gula biasanya tidak atau hanya sedikit memerlukan pengolahan pendahuluan. Tetapi bahan-bahan yang mengandung pati atau selulosa harus dihidrolisa terlebih dahulu menjadi gula barulah dilakukan fermentasi menjadi etanol. Menurut “Minrni,N DKK, 2013” produksi etanol/bioetanol (alkohol) dengan bahan baku tanaman yang mengandung pati atau karbohidrat, dilakukan melalui proses konversi karbohidrat menajdi gula (glukosa) larut air.

Tabel 1.  Konversi Bahan Baku Tanaman yang Mengandung Pati atau Karbohidrat dan Tetes menjadi Bio-etanol

Bahan baku		Kandungan gula dalam bahan baku	Jumlah hasil konversi	Perbandingan bahan baku dan Bioetanol
Jenis	konsumsi	Kg	Bioetanol (liter)
Ubi kayu	1000	250-300	166,6	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	1000	500	250	4:1

Glukosa dapat dibuat dari pati-patian, proses pembuatannya dapat dibedakan berdasarkan zat pembantu yang dipergunakan, yaitu hidrolisa asam dan hidrolisa enzym. Berdasarkan kedua jensi hidrolisa tersebut, saat ini hidrolisa enzym lebih banyak dikembangkan. Sedangkan hidrolisa asam (misalnya dengan asam sulfat) kurang dapat berkembang, sehingga proses pembuatan glukosa dari pati-patian sekarang ini dipergunakan dengan hidrolisa enzym. Dalam proses konversi karbohidrat menjadi gula (glukosa) larut air dilakukan dengan penambahan air dan enzym, kemudian dilakukan proses peragian atau fermentasi gula menjadi etanol dengan menambahkan yeast atau ragi. (Minrni,N DKK,2013).

Secara singkat teknologi proses produksi ethanol/bio-ethanol tersebut sebagai berikut:

1.      Gelatinisasi

Dalam proses gelatinasi, bahan baku ubi kayu, ubi jalar, atau jagung dihancurkan dan dicampur air sehingga menjadi bubur, yang diperkirakan mengandung pati 27-30 persen.

2.      Fermentasi

Proses fermentasi dimaksudkan untuk mengubah glukosa menjadi ethanol/bio-ethanol (alkohol) dengan menggunakan yeast. Alkohol yang diperoleh dari proses fermentasi ini, biasanya alkohol dengan kadar 8 sampai 10 persen volume.

3.      Distilasi

Untuk memurnikan bioetanol menjadi berkadar lebih dari 95% agar dapat dipergunakan sebagai bahan bakar, alkohol hasil fermentasi yang mempunyai kemurnian sekitar 40% tadi harus melewati proses destilasi untuk memisahkan alkohol dengan air dengan memperhitungkan perbedaan titik didih kedua bahan tersebut yang kemudian diembunkan kembali.

Reaksi yang terjadi pada proses produksi etanol/bioetanol secara sederhana ditunjukkan pada reaksi 1 dan 2 sebagai berikut:

Enzim

H2O

(C₆H₁₀O₅)_n                            N C₆H₁₂O₆                                       ...................(1)

Selulosa                                        glukosa

(C₆H₁₂O₆)_n                                2 C₅H₅OH  +   2CO₂                   ...................(2)

Glukosa           yeast                 etanol               karbondioksida

2.4. Sifat dan Fungsi Bioetanol

Selain sebagai pengganti bahan bakar minyak, bioetanol memiliki fungsi lain yang dapat di mamfaatkan, di antaranya yaitu mengurangi efek rumah kaca, sebagai bebas zat berbahaya (Co, Nox dan UHC) diversifikasi energi, bahan dasar minuman beralkohol, bahan bakar roket, bahan kimia dasar senyawa organic, antiseptic, antidote beberapa racun, pelarut untuk parfum, cat dan larutan obat, digunakan untuk pembuatan beberapa deodoran dan untuk mengobati depresi dan obat bius.

2.5. Kelebihan dan Kekurangan Bioetanol

Kelebihan dari bioetanol yaitu dapat di gunakan sebagai bahan pengganti bahan bakar minyak yang bersumber biasanya dari minyak bumi serta bioetanol dapat di manfaatkan dalam industri lain baik di gunakan sebagai bahan baku dalam industri maupun sebagai bahan campuran dan tambahan. Namun bioetanol memilki kelemahan yaitu mempunyai sifat korosif dan membuat mesin lebih sulit untuk di starter jika di gunakan sebagai bahan bakar minyak pengganti premuim.

BAB III

PENUTUP

3.1  Kesimpulan

Bioetanol merupakan cairan hasil proses fermentasi gula dari sumber karbohidrat dengan menggunakan bantuan mikroorganisme dalam kondisi anaerob. Produksi bioetanol dengan cara fermentasi dapat diproduksi dari tiga macam sumber karbohidrat yaitu bahan yang mengandung gula (sakarin), mengandung pati, dan bahan yang mengandung selulosa. Bioetanol di gunakan sebagai bahan bakar pengganti premium dan industri lainnya namun memilki bioetanol memiliki kelemahan yaitu bersifat korosif dan dalam penggunaannya sebagai bahan pengganti premium membuat mesin menjadi sulit untuk di starter.

DAFTAR PUSTAKA

Minarni,N DKK. 2013. Pembuatan Bioetanol dengan bantuan Saccharomyces cerevisiae dari Glukosa. Universitas Brawijaya: Malang

Tri retno, D dan wasir nuri. 2011. Pembuatan Bioetanol Dari Kulit Pisang. Proseding Seminar Nasional Teknik kimia: Yogyakarta

Yulianggi,M. 2008. Penyelamatan Lingkungan Industri dan Penanganan Masalah Minyak BBM. Diakses tanggal1 desember 2013