Laporan Pm Dyani.docx

LAPORAN PRAKTIK KERJA MANDIRI PENGARUH TEMPERATUR PADA HIDROLISIS SELULOSA PADA DAUN NANAS

Dibuat oleh : Dyani Alifya NIM: 16231042

PROGRAM STUDI DIPLOMA III ANALISIS KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS ISLAM INDONESIA YOGYAKARTA 2019

ii

LEMBAR PENGESAHAN

1.

Judul Kegiatan

: Pengaruh Temperatur pada Hidrolisis Selulosa Daun Nanas

2. 3. 4.

Bidang Analisis Rujukan Utama Praktikan a. Nama Lengkap b. NIM c. Program Studi d. Fakultas/Universitas e. Alamat Rumah

: Kimia : Jurnal

5.

6.

7.

f. No. Tel./HP g. Alamat email Dosen Pendamping a. Nama lengkap dan Gelar b. NIK Biaya Kegiatan Total a. Bahan Habis Pakai b. Analisis Jangka Waktu Pelaksanaan

: Dyani Alifya : 16231042 : DIII Analisis Kimia : FMIPA Universitas Islam Indonesia : jl. KH Agus Salim no 2 gang pendawa II Palimanan, Cirebon : +6285742459138 : [email protected] : Bayu Wiyantoko, Si., M.Sc. : 132311101

: Rp. 520.000,: Rp. 758.400,: 3 bulan

Yogyakarta, 07 Februari 2019 Menyetujui Dosen Pendamping

Praktikan,

(Bayu Wiyantoko,S.Si., M.Sc.) NIK : 132311101

(Dyani Alifya) NIM : 16231042

iii

HALAMAN PENGESAHAN LAPORAN PRAKTIK KERJA MANDIRI PENGARUH TEMPERATUR PADA HIDROLISIS SELULOSA PADA DAUN NANAS Dipersiapkan dan Disusun oleh: Dyani Alifya NIM: 16231042 Telah dipertahankan di depan Seminar Nasional pada tanggal 13 November 2018 Susunan Tim Penguji

Mengetahui Kaprodi DIII Analisis Kimia

Pembimbing

(Tri Esti Purbaningtias, S.Si., M.Si.) NIK : 132311102

(Bayu Wiyantoko, S.Si., M.Sc.) NIK : 132311101

iv

PERNYATAAN Saya menyatakan bahwa Laporan Praktik Kerja Mandiri ini tidak terdapat bagian yang pernah digunakan untuk publikasi sebelumnya dan sepengetahuan saya tidak terdapat bagian yang pernah ditulis dan diterbitkan orang lain, kecuali yang tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka. Saya memperbolehkan sebagian pengutipan karya ini sebagian materi praktikum setelah penerbitan karya ini.

Yogyakarta, 07 Februari 2019

Dyani Alifya

v

KATA PENGANTAR Assalamualaikum Wr. Wb. Alhamdulillah, puji syukur kami panjatkan kepada Allah SWT berkat karunia dan rahmat-Nya sehingga praktikan dapat menyelesaikan proposal Praktik Kerja Mandiri dengan judul Pengaruh Temperatur pada “Hidrolisis Selulosa Pada Daun Nanas” dengan baik dan tepat pada waktunya. Shalawat serta salam semoga tetap tercurahkan kepada Nabi Muhammad SAW beserta keluarga, sahabat dan pengikutnya yang setia hingga akhir zaman. Laporan Praktik Kerja Mandiri ini merupakan salah satu syarat agar dapat mengajukan PKL selanjutnya dan memperoleh derajat Ahli Madya (A.Md.) DIII Analisis Kimia FMIPA Universitas Islam Indonesia yang diselesaikan dengan membuati laporan tertulis dan diajukan serta dipertahankan di seminar nasional. Dalam penulisan laporan Praktik Kerja Mandiri ini tidak lepas dari berbagai pihak yang telah membantu dan mendukung Penulis dalam melaksanakan praktikum dan menyelesaikan laporan Praktik Kerja Mandiri. Penulis pada kesempatan ini mengucapkan terimakasih yang sedalam-dalamnya kepada Yth: 1. Orang tua yang telah membantu baik moril maupun materi. 2. Bapak Bayu Wiyantoko, S.Si.,M.Sc. selaku dosen pembimbing Praktik Kerja Mandiri. 3. Teman-teman dan semua pihak yang telah membantu dalam penyusunan laporan ini. Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan laporan ini masih banyak kekurangan dan jauh dari kata sempurna, baik dari segi penyusunan, bahasa, ataupun penulisannya. Oleh karena itu, penulis sangat terbuka terhadap kritik serta saran yang sifatnya membangun dari semua pihak, guna menjadi acuan dalam bekal pengalaman bagi penulis untuk lebih baik di masa yang akan datang. Wassalamualaikum Wr. Wb. Yogyakarta, 07 Februari 2019 Penulis

vi

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL..................................................................................................i LEMBAR PENGESAHAN .......................................................................................iii HALAMAN PENGESAHAN ....................................................................................iv HALAMAN PERNYATAAN ...................................................................................v KATA PENGANTAR ...............................................................................................vi DAFTAR ISI ..............................................................................................................vii DAFTAR GAMBAR .................................................................................................ix DAFTAR TABEL ......................................................................................................x INTISARI...................................................................................................................xi BAB I PENDAHULUAN ..........................................................................................1 1.1 Latar Belakang ...............................................................................................1 1.2 Rumusan Masalah ..........................................................................................4 1.3 Tujuan ............................................................................................................4 1.4 Manfaat .........................................................................................................4 BAB II TINJAUAN PUSTAKA................................................................................5 2.1 Nanas .............................................................................................................5 2.2 Glukosa .........................................................................................................7 2.3 Hidrolisis .......................................................................................................8 2.4 Metode fenol asam sulfat ..............................................................................11 2.5 Spektrofotometer UV-Vis .............................................................................12 BAB III METODOLOGI ...........................................................................................15 3.1 Bahan..............................................................................................................15 3.2 Alat .................................................................................................................15 3.3 Prosedur Kerja................................................................................................15 3.3.1

Preparasi katalis .................................................................................15

3.3.2

Preparasi serat daun nanas .................................................................15

3.3.3

Hidrolisis serat daun nanas.................................................................15

3.3.4

Deret standar glukosa .........................................................................16

3.3.5

Pengujian glukosa ..............................................................................16

vii

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ...................................................................17 4.1 Larutan standar glukosa .................................................................................17 4.2 Hidrolisis daun nanas .....................................................................................18 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN.....................................................................24 5.1 Kesimpulan ....................................................................................................24 5.2 Saran ...............................................................................................................24 DAFTAR PUSTAKA ................................................................................................25 LAMPIRAN ...............................................................................................................28 Lampiran 1 ..........................................................................................................28 Lampiran 2 ..........................................................................................................29 Lampiran 3 ..........................................................................................................29 Lampiran 4 ..........................................................................................................32

viii

DAFTAR GAMBAR Gambar 1.1. Stuktur selulosa .....................................................................................2 Gambar 2.1. Buah nanas ............................................................................................6 Gambar 2.2. Daun nanas ............................................................................................7 Gambar 2.3. pembentukan situs asam lewis dan asam bronsted ...............................10 Gambar 2.4. Reaksi identifikasi glukosa dengan fenol asam sulfat ...........................12 Gambar 2.5. Komponen alat spektrofotometer UV-Vis ............................................13 Gambar 4.1. Standar glukosa .....................................................................................17 Gambar 4.2. Kurva kalibrasi standar glukosa pada λ 490 nm ...................................18 Gambar 4.3. Kurva kalibrasi standar glukosa pada λ 480 nm ...................................18 Gambar 4.4. Reaksi pembentukan HMF ....................................................................19 Gambar 4.5. Hasil reaksi fenol asam sulfat................................................................20 Gambar 4.6. Pengaruh suhu dan katalis pada λ 490 nm ............................................21 Gambar 4.7. Pengaruh suhu dan katalis pada λ 480 nm ............................................21

ix

DAFTAR TABEL Tabel 1.1. Komposisi serat daun nanas ......................................................................1 Tabel 4.1. Data analisis larutan standar glukosa ........................................................17

x

Pengaruh Temperatur Pada Hidrolisis Selulosa Pada Daun Nanas Dyani Alifya Program studi DIII Analisis Kimia FMIPA Universitas Islam Indonesia Jalan kaliurang km 14,5 Yogyakarta 55584 email : [email protected] INTISARI Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh temperatur pada proses hidrolisis terhadap kadar glukosa yang dihasilkan dari hidrolisis selulosa limbah daun nanas dengan metode fenol asam sulfat. Penelitian dilakukan dengan variasi temperatur 25 ; 50 ; dan 100˚C dengan waktu 150 menit. Hasil yang didapat menunjukkan kadar optimum glukosa adalah pada temperatur 100˚C pada menit ke 150 dengan katalis heterogen berupa lempung alam teraktivasi kimia. Kata kunci: daun nanas, hidrolisis, fenol asam sulfat

xi

BAB I PENDAHULUAN 1.1

Latar Belakang Indonesia merupakan salah satu negara dengan penghasil buah-buahan

yang cukup besar, salah satu buah-buahan yang dihasilkan dinegara tropis ini adalah nanas. Nanas atau nama latinnya adalah Ananas Comocus merupakan salah satu buah-buahan yang memiliki karakteristik rasa, aroma dan warna yang digemari oleh masyarakat (Irfandi, 2005). Produk olahan yang menggunakan buah nanas sendiri sudah banyak dengan variasi yang berbeda-beda, selain karena dari karakteristiknya buah nanas sendiri sering dikonsumsi juga karena sangat mudah didapatkan tanpa harus menunggu musim panen, namun sayangnya sifat dari buah nanas sendiri adalah cepat membusuk dan mudah rusak (Kartika dan Fitri, 2015). Limbah yang paling banyak dihasilkan dari perkebunan nanas adalah daun nanas, yaitu sekitar 90% daun nanas dalam setiap satu kali panen (Onggo, 2007). Komposisi dari daun nanas sendiri yaitu mengandung selulosa sebanyak 69,571,5%, lignin sebanyak 4,4-4,7% (Onggo dan Jovita, 2003 dalam Jayanudin, 2009) seperti yang ditunjukan pada Tabel 1.1. Tabel 1.1 Komposisi kandungan daun nanas No 1 2 3 4 5 6 7

Komposisi Kimia Serat Daun Nanas (%) Selulosa 69,5 - 71,5 Pentosan 17,0 - 17,8 Lignin 4,4 - 4,7 Pektin 1,0 - 1,2 Lemak dan Wax 3,0 - 3,3 Abu 0,71 - 0,87 Zat-zat lain (protein, asam organik, dll) 4,5 - 5,2 (Onggo dan Jovita, 2003 dalam Jayanudin, 2009)

Selulosa yang terkandung didalam daun nanas merupakan polisakarida yang dapat diubah menjadi glukosa dengan melakukan cara hidrolisis menggunakan asam (Sari, 2009). Hidrolisis sendiri adalah suatu reaksi dengan air agar suatu senyawa dapat terurai atau terpecah. Larutan asam yang banyak digunakan ada berbagai macam asam pekat seperti asam klorida, asam asetat,

1

asam fosfat, serta asam sulfat. Laju proses hidrolisis sendiri akan terus bertambah sebanding dengan konsentrasi asam yang tinggi.

Gambar 1.1 Stuktur Selulosa Kecepatan reaksi dari proses hidrolisis yang terjadi dengan menggunakan larutan asam yang akan dipengaruhi oleh keberadaan ion H+ dalam larutan asam, sehingga semakin besar jumlah ion H+ dalam larutan maka kecepatan reaksi hidrolisis akan semakin meningkat dan memberikan produk hasil hidrolisis yang semakin besar. Konsentrasi yang sama pada katalisator yang berbeda, baik asam sulfat maupun asam klorida memiliki jumlah air yang sama, tetapi asam sulfat memiliki ion H+ yang lebih banyak daripada asam klorida yang akan mengakibatkan pemutusan ikatan berlangsung lebih baik, sehingga gugus radikal bebas yang diikat air menjadi lebih banyak pula (Juwita dan Syarif, 2012). Parameter yang mempengaruhi pada saat proses hidrolisis antara lain yaitu konsentrasi larutan asam yang digunakan karena semakin tinggi konsentrasi asam yang diberikan hasil hidrolisis yang dihasilkan akan semakin maksimal. Parameter lainnya yang mempengaruhi proses hidrolisis yaitu suhu reaksi yang merupakan variabel penting pada saat proses hidrolisis yang dapat mempengaruhi terbentuknya senyawa-senyawa yang tidak diingikan saat berlangsungnya proses hidrolisis. Pada saat proses hidrolisis diperlukan suhu <160°C untuk dapat menghidrolisa yang akan menghasilkan senyawa hemisellulosa dan menekan dekomposisi gula sederhana, tetapi jika pada proses hidrolisis menggunakan suhu yang lebih tinggi maka akan mempermudah dekomposisi gula sederhana dan senyawa lignin (Mussatto dan Roberto, 2004). Pada proses hidrolisis menggunakan suhu dan tekanan tinggi, maka senyawa glukosa dan xylosa akan 2

terdegradasi menjadi senyawa yang tidak diinginkan yaitu furfural dan hidroksimetilfurfural. Jika furfural dan hidroksimetilfurfural terdekomposisi lebih lanjut, maka akan didapatkan senyawa asam levulinat dan asam formiat (Mussatto dan Roberto, 2004; Palmqvist dan Hahn-Hägerdal, 2000). Parameter yang selanjutnya adalah waktu selama proses hidrolisis berlangsung, semakin lama waktu hidrolisis yang dilakukan maka hasil yang diperoleh akan semakin maksimal (Juwita dan Syarif, 2012). Selain dapat menggunakan katalis homogen, pada proses hidrolisis dapat menggunakan katalis heterogen salah satunya yaitu lempung alam. Lempung umumnya dikenal dikalangan masyarakat sebagai benda yang tidak terlalu bernilai ekonomis, meskipun sebenarnya memiliki banyak kegunaan, salah satunya adalah sebagai katalis (Sahara, 2011). Lempung sendiri banyak menyimpan potensi yang sangat besar untuk dikembangkan sebagai katalis heterogen memiliki kelebihan yaitu dapat dengan mudahnya untuk dimanipulasi, harganya yang relatif murah dan juga tingkat kegunaannya yang sangat tinggi. Lempung telah sering digunakan sebagai katalis dan juga untuk dapat diaplikasikan sebagai katalis maka lempung harus memiliki aktivitas yang tinggi dan luas permukaan yang besar. Lempung alam saat ini masih memiliki aktivitas yang rendah, maka untuk meningkatkan kinerja yang lebih tinggi pada lempung alam, maka dapat dibuat dengan cara lempung dapat diaktivasi terlebih dahulu. (Linssen dkk, 2002). Proses hidrolisis alang-alang yang menggunakan katalis heterogen dengan katalis karbon aktif tersulfonasi yang menghasilkan kadar glukosa sebesar 87,2 % (Anggoro dkk, 2014). Dilihat dari hasil peneletian yang telah dilakukan, maka diharapkan hasil dari penelitian ini dapat digunakan sebagai dasar pengembangan proses sumber alam yang banyak mengandung selulosa menjadi glukosa dan untuk mencari alternatif lain penggunaan larutan asam dan enzim. Pada penelitian ini proses hidrolisis yang dilakukan menggunakan lempung alam sebagai katalis, lempung alam yang digunakan terlebih dahulu dilakukan aktivasi secara kimia dan fisika. Aktivasi secara kimia yaitu lempung

3

terlebih dahulu direaksikan dengan H2SO4 sedangkan secara fisika lempung alam dikalsinasi pada temperatur 600°C selama 4 jam. 1.2

Rumusan Masalah 1. Berapakah kadar glukosa hasil hidrolisis serat daun nanas? 2. Bagaimana pengaruh katalis terhadap hidrolisis daun nanas? 3. Bagaimana pengaruh temperatur hidrolisis terhadap kadar glukosa?

1.3

Tujuan 1. Mengetahui kadar glukosa hasil hidrolisis serat daun nanas. 2. Mengetahui pengaruh penggunaan katalis terhadap hasil hidrolisis 3. Mengetahui pengaruh temperatur hidrolisis terhadap kadar glukosa.

1.4

Manfaat Dari penelitian ini diharapkan dapat memberikian alternatif baru dalam hal

memperoleh glukosa sebagai bahan baku yang berasal dari daun nanas.

4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1

Nanas Nanas merupakan tanaman yang dapat tumbuh di daerah tropis dan

termasuk dalam jenis semak berbunga, seperti Indonesia. Tanaman nanas merupakan tanaman monokotil yang tumbuhnya melalui beberapa cabang vegetatif baru yang muncul dari batang dan dapat juga menghasilkan buah yang masih merupakan satu tanaman dengan induk. Tinggi dari tanaman nanas sendiri ini bisa mencapai 90-100 cm dengan daun yang melekat dan rimbun sehingga dapat membentuk rumpun yang menutupi batang (Rukmana, 1996 dalam Zulfikar, 2008). Telah banyak produk olahan yang memanfaatkan buah nanas dan juga sudah bermacam-macam variasi yang disajikan dari buah nanas sendiri, selain karena karakteristiknya buah nanas sering dikonsumsi juga karena keberadaan buah sangat mudah didapatkan tanpa harus menunggu musim panen, namun sayangnya karakteristik dari buah nanas sendiri memiliki sifat mudah rusak dan cepat membusuk (Kartika dan Fitri, 2015). Nanas juga merupakan salah satu buah-buahan yang cukup populer dikalangan masyarakat dengan bentuknya yang khas, rasa buahnya yang manis, tanaman ini termasuk golongan famili bromeliaceace yang terbesar diseluruh dunia. Tanaman nanas mempunyai nama ilmiah yaitu Ananas Cosmosus, pada umumnya tanaman nanas termasuk jenis tanaman semusim. Menurut sejarah tanaman nanas ini berasal dari Brazilia yang dibawa ke Indonesia oleh para pelaut Spanyol dan Portugis pada sekitar tahun 1599. Di Indonesia sendiri tanaman nanas tersebut sudah banyak dibudidayakan, terutama disekitar daerah pulau Sumatera dan Jawa yang diantaranya juga terdapat di daerah Majalengka, Subang, Purbalingga, Purwakarta, Bengkulu, Pekanbaru, Lampung dan Palembang, yang merupakan salah satu sumber daya alam yang cukup berpotensi untuk melakukan budidaya dengan menanam tanaman nanas. Nanas merupakan produksi terbesar di Indonesia setelah produksi manga dan pisang. Tanaman nanas sendiri akan dibongkar setelah dua kali atau tiga kali panen untuk diganti dengan tanaman baru. Oleh karena itu, penggunaan 5

daun nanas yang merupakan penyumbang terbesar dari limbah tanaman nanas terus dikembangkan sehingga cukup potensial untuk dimanfaatkan sebagai produk yang dapat memberikan nilai tambah.

Gambar 2.1 Buah Nanas Salah satu limbah yang paling banyak dihasilkan dari pertanian nanas adalah daun nanas, yaitu menghasilkan limbah sekitar 90% daun nanas setiap satu kali panen (Onggo, 2007). Bentuk dari daun nanas itu sendiri yaitu menyerupai pedang yang meruncing diujungnya dengan daun yang berwarna hijau kehitaman dan pada tepi daunnya terdapat duri-duri yang tajam. Dilihat dari spesies atau varietas tanaman, panjang daun nanas dapat mencapai antara 55 sampai 75 cm dengan lebar daun nanas sekitar 3,1 sampai 5,3 cm dan tebal daun nanas dapat berkisar sekitar 0,18 sampai 0,27 cm. Daun nanas sendiri memiliki lapisan luar yang terdiri dari lapisan atas dan bawah. Diantara lapisan-lapisan daun nanas tersebut terdapat banyak ikatan atau helai-helai serat (bundles of fibre) yang terikat satu dengan yang lain oleh sejenis zat perekat (gummy substances) yang terdapat didalam daun nanas. Karena daun nanas sendiri tidak memiliki tulang daun, adanya serat-serat dalam daun nanas tersebut yang fungsinya akan memperkuat daun nanas pada saat pertumbuhannya. Dari berat daun nanas hijau yang masih segar akan menghasilkan serat-serat daun nanas sekitar kurang lebih sebanyak 2,5 sampai 3,5%. Daun nanas merupakan limbah yang paling banyak dihasilkan dari tanaman nanas namun penggunaan daun nanas ini belum banyak dimanfaatkan secara optimal, padahal tingginya kadar selulosa yang terkandung didalam daun nanas yang dapat membuat biomassa lignoselulosa ini cukup memiliki potensial 6

untuk menambah nilai ekonomis dari daun nanas. Limbah yang terdapat kandungan selulosa dapat dimanfaatkan salah satunya sebagai sumber gula yang murah dan mudah didapat untuk menggantikan bahan pati dalam proses fermentasi (Graf & Koehler, 2000)

Gambar 2.2 Daun nanas Komposisi dari daun nanas sendiri yaitu mengandung selulosa sebanyak 69,5-71,5% dan lignin sebanyak 4,4-4,7% (Onggo dan Jovita, 2003 dalam Jayanudin, 2009). Kandungan selulosa didalam daun nanas yaitu merupakan polisakarida yang nantinya dapat diubah menjadi glukosa dengan cara proses hidrolisis menggunakan bantuan asam (Sari, 2009). 2.2

Glukosa Gula merupakan salah suatu istilah bagi kristal karbohidrat yang boleh

dikonsumsi atau dimakan oleh manusia, terutama sukrosa, laktosa dan fruktosa. Gula juga dapat diidentifikasikan dengan rasanya yang manis. Di dalam makanan, gula banyak merujuk kepada sukrosa, yang utamanya terbuat dari gula tebu dan gula bit. Di dalam industri yang khususnya memproduksi makanan, gula mempunyai nama yang lebih spesifik yaitu glukosa, fruktosa atau gula buah dan sebagainya. Glukosa sendiri merupakan jenis monosakarida yang terpenting sebagai sumber tenaga bagi manusia. Glukosa juga dapat berperan sebagai salah satu molekul utama bagi pembentukan energi didalam tubuh. Terdapat banyak jenis gula yang terbanyak di alam, diperoleh dari ekstraksi umbi, batang tebu, nira

7

palem dan nira pohon maple (Acer Saccharum) yang banyak terdapat di Canada dan Amerika Serikat (Koswara, 2008). Selulosa dapat dikonversi menjadi glukosa dengan cara pemutusan ikatan β-1,4 glikosida dengan bantuan asam ataupun enzim, sedangkan hemiselulosa itu sendiri merupakan senyawa matriks yang berada diantara mikrofibril-mikrofibril selulosa. Berbeda dengan hemiselulosa dan selulosa, lignin merupakan senyawa yang mempunyai struktur kuat yang dapat menyelimuti dan mengeraskan dinding sel (Yuanisa dkk, 2015). 2.3

Hidrolisis Hidrolisis merupakan salah satu tahapan atau proses untuk mengubah

polimer karbohidrat (polisakarida) seperti selulosa dan hemiselulosa menjadi gula monomer. Selulosa juga dapat dihidrolisis menjadi monomer gula baik secara kimia dengan senyawa asam maupun enzimatik dengan selulase (Mosier dkk, 2005). 1. Hidrolisis Kimia Larutan asam yang akan ditambahkan dengan selulosa pada tekanan dan suhu tertentu untuk mengubah polimer gula menjadi komponen gulanya. Penggunaan asam pada proses hidrolisis ini dapat terbagi menjadi dua, yaitu asam pekat dan asam encer. 2. Hidrolisis Enzim Pada proses hidrolisis selain menggunakan larutan yang bersifat asam bias juga dengan cara menambahkan bakteri dan jamur yang dapat menghasilkan selulosa untuk menghidrolisis biomassa lignoselulosa. Mikroorganisme yang dapat digunakan untuk proses hidrolisis ini adalah aerob, anaerob, mesofilik, ataupun termofilik. Hidrolisis yaitu merupakan suatu reaksi dengan penambahan air agar suatu senyawa pecah atau terurai. Larutan asam yang sering digunakan dalam proses hidrolisis ada berbagai macam seperti asam sulfat, asam asetat, asam klorida, serta asam fosfat. Laju proses hidrolisis ini akan terus bertambah sebanding dengan konsentrasi asam yang tinggi. Kecepatan reaksi hidrolisis dengan menggunakan larutan asam dapat dipengaruhi oleh keberadaan ion H+ yang terkandung didalam

8

larutan, sehingga semakin besar jumlah ion H+ maka kecepatan reaksi akan semakin meningkat dan dapat memberikan produk hasil dari proses hidrolisis yang semakin besar. Dengan konsentrasi yang sama pada katalisator yang berbeda, baik larutan asam sulfat maupun larutan asam klorida memiliki jumlah air yang sama, tetapi larutan asam sulfat mempunyai ion H+ yang lebih banyak dibandingkan dengan larutan asam klorida yang dapat mengakibatkan pemutusan ikatan berlangsung lebih baik, sehingga gugus radikal bebas yang dihasilkan nantinya akan diikat dengan air dan hasil yang diperoleh dapat menjadi lebih banyak pula (Juwita dan Syarif, 2012). Hidrolisis dengan larutan asam dapat terbagi menjadi dua, yaitu dengan menggunakan larutan asam pekat dan larutan asam encer (Taherzadeh & Karimi, 2015). Hidrolisis ini sendiri dapat dilakukan dengan suhu yang rendah dalam waktu yang lebih lambat daripada hidrolisis asam encer. Metode ini pada umumnya sering menggunakan larutan asam sulfat pekat yang diikuti pengenceran dengan air yang fungsinya dapat mengubah selulosa menjadi glukosa (Demirbas, 2005). Lain halnya hidrolisis dengan menggunakan larutan asam encer yang dilakukan pada suhu dan tekanan tinggi, namun dalam waktu yang relatif singkat. Hal ini membuat proses hidrolisis dapat dilakukan secara kontinu. Penggunaan asam encer dalam proses hidrolisis ini dapat meningkatkan laju reaksi dari hidrolisa selulosa secara signifikan (Sun dan Cheng, 2002). Selulosa dapat dihidrolisis menjadi monomer gula baik secara kimia dengan senyawa asam maupun enzimatik dengan selulase (Mosier dkk, 2005). Kedua teknologi yang sudah sering digunakan tersebut masih memiliki kendala teknis yaitu harga enzim yang mahal dan rentan terhadap perubahan kondisi operasi. Sedangkan hidrolisis asam prosesnya korosif dan menimbulkan limbah, sehingga diperlukan pengembangan teknologi baru untuk memperbaiki persoalan teknis tersebut salah satu diantaranya yaitu dengan metode katalis heterogen berupa lempung alam teraktivasi. Selain dapat menggunakan dengan katalis homogen, pada proses hidrolisis dapat menggunakan lempung sebagai katalis heterogen. Lempung umumnya dikenal dikalangan masyarakat sebagai benda yang tidak terlalu bernilai

9

ekonomis. Padahal sebenarnya lempung sendiri memiliki banyak kegunaan, salah satu kegunaan yang dimilikinya adalah sebagai katalis (Sahara, 2011). Lempung sendiri banyak menyimpan potensi yang sangat besar untuk dikembangkan sebagai katalis heterogen karena salah satu kelebihannya yaitu dapat dengan mudahnya untuk dimanipulasi, harganya yang relatif murah dan juga tingkat kegunaannya yang sangat tinggi.

Gambar 2.3 Pembentukan situs asam Lewis dan asam Bronsted (Satterfield, 1991) Lempung merupakan bahan alam yang mengandung paling banyak bahan anorganik, kandungan bahan organik yaitu yang berisi kumpulan bahan mineral dan bahan koloid. Secara morfologis tanah lempung umumnya berwarna kecoklatcoklatan dan mudah untuk dibentuk dalam keadaan basah serta mengeras dengan warna kemerah-merahan jika dibakar. Dalam kehidupan sehari-hari tanah lempung dapat digunakan sebagai bahan untuk pembuat batu bata, tembikar dan genteng. Selain itu pada bidang industri, tanah lempung dapat dimanfaatkan sebagai bahan pengisi dalam industri kertas, cat dan karet, yaitu fungsinya sebagai bahan penukar ion, katalis serta adsorben. (Takenawa dkk, 2001) Lempung telah sering digunakan sebagai katalis dan juga untuk dapat diaplikasikan sebagai katalis lempung harus memiliki aktivitas yang tinggi dan luas permukaan. Lempung alam saat ini masih memiliki aktivitas yang rendah, maka untuk meningkatkan kinerja yang lebih tinggi pada lempung alam, maka dapat dibuat dengan cara lempung dapat diaktivasi terlebih dahulu. (Linssen dkk, 2002)

10

Penggunaan katalis heterogen dalam proses hidrolisis tersebut memiliki keunggulan yaitu pada saat melakukan proses hidrolisis tidak menyebabkan korosif (pH normal), apabila proses hidrolisis selesai untuk melakukan pemisahan dapat dilakukan dengan mudah yaitu dengan cara filtrasi, kemudian setelah katalis padat sudah dipisahkan dapat diaktifkan atau dipergunakan kembali. Sehingga produk katalis dari proses hidrolisis ini tidak menghasilkan limbah (Koyotaka dan Michikazu, 2007). Keuntungan lain dari katalis heterogen untuk penggunaan pada proses hidrolisis adalah ramah lingkungan, dapat digunakan berulangkali selama proses hidrolisis dalam jangka waktu yang relatif lama. Banyak proses industryindustri yang menggunakan katalis heterogen, sehingga proses yang dilakukan dapat berlangsung lebih cepat dan biaya produksi dapat dikurangi atau lebih hemat dalam penggunaan katalis. Proses hidrolisis berbahan lignoselulosa telah dilakukan antara lain hidrolisis biji nangka menggunakan larutan HCl 0,1 N menghasilkan kadar glukosa sebesar 9,84 mg/mL (Maryudi, 1999). Hidrolisis serbuk gergaji menggunakan larutan H2SO4 0,5% mendapatkan glukosa dengan kadar sebesar 11,53 mg/mL (Sediawan dkk, 2007). Hidrolisis sampah buah dan sayur menggunakan larutan H2SO4 0,25% menghasilkan kadar glukosa sebesar 17,92 mg/mL (Wicakso dan Mirwan, 2008). Hidrolisis daun nanas dengan katalis asam klorida (HCl) 0,3 N menghasilkan kadar glukosa terbesar yaitu 8,958-9,594% (Diana dkk, 2011). Hidrolisis alang-alang dengan katalis karbon aktif tersulfonasi menghasilkan kadar glukosa sebesar 87,2 % (Anggoro dkk, 2014). 2.4

Metode fenol asam sulfat Asam sulfat atau dikenal dengan nama kimia H2SO4 merupakan asam

mineral yang kuat. Kelarutan asam sulfat sendiri adalah larut dalam air dengan menggunakan semua perbandingan. Terdapat banyak kegunaan asam sulfat dan merupakan salah satu produk utama dari industri kimia. Fenol (Ar OH) adalah senyawa dengan suatu gugus OH yang terikat pada cincin aromatik. Gugus OH-nya merupakan aktivator kuat dalam reaksi substitusi aromatik elektofilik, karena ikatan karbon sp2 lebih kuat dari pada ikatan oleh karbon sp3, maka ikatan C-O dari suatu fenol tidak mudah terputuskan. Nilai pKa

11

fenol sendiri yaitu 10, merupakan asam yang lebih kuat dari pada alkohol atau air. (Fessenden, 1982)

Gambar 2.4 Reaksi identifikasi glukosa dengan fenol asam sulfat (Lewkowski, 2001) Penentuan glukosa menggunakan metode fenol-asam sulfat yang disebut juga metode TS (total sugar) yang digunakan untuk mengukur total gula atau glukosa. Metode ini dapat mengukur dua molekul gula pereduksi yaitu gula sederhana, oligosakarida, dan turunannya dapat dideteksi dengan menggunakan fenol dalam asam sulfat pekat yang akan menghasilkan warna akhir larutan cokelat kehitaman yang stabil. 2.5

Spektrofotometer UV-Vis Spektrofotometri UV-Vis merupakan salah satu metoda analisa yang

didasari dengan penurunan intensitas cahaya yang diserap oleh suatu cahaya, pada pembentukan warna yang akan dianalisis dilakukan dengan cara menambahkan suatu bahan pengompleks yang selektif terhadap unsur tersebut dan dapat membuat

larutan

tersebut

menjadi

berwarna

(Fatimiah,

2005).

Alat

spektrofotometer ini menandakan jauhnya penyerapan energi cahaya oleh suatu sistem kimia yang berfungsi sebagai panjang gelombang radiasi, begitu pula

12

pengukuran penyerapannya yang menyendiri dengan panjang gelombang tertentu (Underwood, 1986).

Gambar 2.5 komponen alat spektrofotometer UV-Vis Spektrofotometer merupakan salah suatu alat metode analisa yang didasarkan oleh pengukuran serapan sinar makromatis untuk menentukan kadar senyawa yang ingin diuji. Untuk melakukan penentuan kadar senyawa dengan spektrofotometri diperlukan alat yang bernama spektrofotometer, yang fungsinya yaitu untuk mengukur nilai absorbansi suatu senyawa atau larutan dengan prinsip alat spektrofotometer yaitu dengan cara melewatkan cahaya pada panjang gelombang tertentu yang sesuai dengan senyawa atau larutan yang ingin diuji pada suatu objek kaca (kuvet). Sebagian dari cahaya tersebut akan diserap dan sisanya akan dilewatkan. Dengan nilai absorbansi senyawa atau larutan yang dihasilkan dari cahaya yang dilewatkan sebanding dengan konsentrasi larutan yang terdapat di dalam kuvet (Cairns, 2009) Absorbansi adalah suatu polarisasi cahaya yang terserap oleh bahan (komponen kimia) tertentu dengan panjang gelombang tertentu sehingga akan menghasilkan warna tertentu terhadap bahan. Sinar yang dimaksud pada alat spektrofotometer ini adalah sinar yang bersifat monokromatis dan mempunyai panjang gelombang tertentu sesuai dengan senyawa atau larutan yang ingin diuji. Beberapa atom hanya dapat menyerap sinar dengan panjang gelombang tertentu. Jika cahaya yang bersifat monokromatis tersebut dilewatkan pada media transparan atau kuvet maka intensitas cahaya akan berkurang sebanding dengan ketebalan kuvet yang digunakan pada saat analisis dengan menggunakan alat

13

spektrofotometer. Untuk menghasilkan nilai absorbnasi suatu senyawa atau larutan maka membutuhkan senyawa standar sebagai pembanding atau acuan rentang kadar. Larutan atau senyawa yang akan dianalisis tidak boleh terlalu pekat karena hasil absorbansi yang dihasilkan akan berpengaruh, sehingga senyawa atau larutan yang ingin dianalisis harus diencerkan terlebih dahulu sebelum dilakukan pembacaan absorbansi. Untuk menemukan konsentrasi unsur dapat dilakukan dengan cara membandingkan nilai absorbansi larutan standar dengan absorbsi zat atau larutan yang ingin diketahui konsentrasinya.

14

BAB III METODOLOGI 3.1

Bahan Bahan-bahan yang digunakan pada penelitian ini antara lain terdiri atas

daun nanas, H2SO4 (Merck), fenol (Merck), BaCl2 (Merck), larutan standar glukosa, akuades, kertas seka, serta tisu. 3.2

Alat Alat-alat yang digunakan pada penelitian ini antara lain alat-alat gelas,

neraca analitik (Ohaus), pompa vakum (Buchi Var-V 500), oven (Memmert), furnace (Perkinelmer), seperangkat alat refluk, sentrifugasi, spektrofotometer UVVis double beam HITACHI UH5300. 3.3

Prosedur Kerja

3.3.1

Preparasi katalis Prerasi katalis dilakukan dua metode aktivasi yaitu aktivasi kimia dan

aktivasi fisika. Lempung alam dengan ukuran 200 mesh diaktivasi kimia dengan menimbang sebanyak 20 gram direfluks menggunakan larutan asam sulfat 2 M pada temperatur 60-80oC. Sampel kemudian dkeringkan dengan oven pada temperatur 100oC hingga berat konstan dan dikalsinasi pada suhu 500oC selama 10 jam. Sementara untuk aktivasi fisika sampel lempung alam dikalsinasi menggunakan furnace pada suhu 600oC selama 4 jam. 3.3.2

Preparasi serat daun nanas Daun nanas dipotong-potong menjadi kecil kemudian dihaluskan hingga

halus dengan tujuan agar luas permukaan daun nanas menjadi besar. Daun nanas yang telah dihaluskan kemudian dijemur hingga kering untuk menghilangkan kadar airnya. 3.3.3

Hidrolisis serat daun nanas Daun nanas ditimbang 10 gram ditambahkan 200 mL akuades kemudian

ditambahkan lempung alam teraktivasi kimia sebanyak 2,5 gram. Sampel dimasukan kedalam labu leher tiga dan direfluk selama 3 jam pada suhu ruang. Variasi pengambilan sampel selama proses hidrolisis yaitu 30, 60, 90, 120, dan 150 menit. Larutan hasil hidrolisis diambil dan dilakukan analisis glukosa 15

menggunakan metode spektrofotometer UV-Visibel pada panjang gelombang 480 nm dan 490 nm. Selanjutnya dilakukan prosedur yang sama untuk proses hidrolisis lempung alam teraktivasi fisika, dengan pengulangan yang sama untuk suhu 50 dan 100oC. 3.3.4

Pembuatan deret standar glukosa Pembuatan larutan standar glukosa dibuat dengan mengencerkan larutan

induk glukosa 100 mg/L menjadi konsentrasi 0,005; 0,015; 0,020; 0,030; 0,040; 0,050 mg/L. selanjutnya masing-masing larutan standar ditambahkan 1 mL larutan fenol 5% dikocok dan ditambahkan 5 mL larutan asam sulfat pekat secara cepat dengan cara menuangkan secara lurus ke permukaan larutan, diaduk. Larutan didiamkan selama 10 menit, dikocok kemudian diletakan pada penangas air hangat selama 15 menit. Pengukuran absorbansi dilakukan dengan menggunakan spektrofotometer UV-Visibel pada panjang gelombang 480 nm dan 490 nm. 3.3.5

Pengujian glukosa Larutan hasil hidrolisis dipipet 1 mL dan ditambahkan larutan fenol 5%,

kemudian dikocok dan ditambahkan 5 mL larutan asam sulfat pekat secara cepat dengan cara menuangkan secara lurus ke permukaan larutan, kemudian diaduk. Larutan didiamkan selama 10 menit, dikocok kemudian larutan diletakan pada penangas air hangat selama 15 menit. Pengukuran absorbansi dilakukan dengan menggunakan spektrofotometer UV-Visibel pada panjang gelombang 480 nm dan 490 nm.

16

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1

Larutan Standar Glukosa Pada pengujian kadar glukosa digunakan alat spektrofotometer UV-Vis

karena kelebihan yang dimiliki yaitu selektif dan sensitivitas yang baik, dengan mengukur pada panjang gelombang 490 nm dan 480 nm.

Gambar 4.1. Standar glukosa Dengan hasil pengukuran standar glukosa ditunjukan pada Tabel 4.1, dan hasil hubungan antara konsentrasi standar glukosa dan absorbansi yang diperoleh ditunjukan pada Gambar 4.2 dan 4.3. Table 4.1. Data analisa larutan standar glukosa No 1 2 3 4 5 6 7

Konsentrasi Absorbansi Absorbansi (mg/L) (490 nm) (480 nm) 0 0 0 5 0.084 0.090 15 0.216 0.219 20 0.319 0.362 30 0.548 0.542 40 0.753 0.750 50 0.880 0.869

17

Absorbansi

1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 -0.2

0

10

20

30

40

50

60

Konsentrasi (mg/L)

Absorbansi

Gambar 4.2. Kurva kalibrasi standar glukosa pada panjang gelombang 490 nm

1 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 -0.1 0

10

20

30

40

50

60

Konsentrasi (mg/L)

Gambar 4.3. Kurva kalibrasi standard glukosa pada panjang gelombang 480 nm Tabel 4.1 menunjukan hasil data larutan standar glukosa pada panjang gelombang 490 nm dan 480 nm, menurut (Apriyanto, 1989) pengukuran pada panjang gelombang 490 nm uintuk heksosa dan pada panjang geloimbang 480 nm untuk asam uronat, pada panjang gelombang didapatkan persamaan regresi linier y=0,0184x-0,0198 dengan R2 sebesar 0,9926 sedangkan untuk panjang gelombang 480 nm didapatkan persamaan regresi linier y=0,018x-0,0078 dengan R2 sebesar 0,9937. Dari hasil yang diperoleh nilai determinasi masih dalam rentang yang baik yaitu 0,99.

18

4.2

Hidrolisis Serat Daun Nanas Secara umum proses hidrolisis menggunakan larutan asam sebagai katalis,

namun terdapat beberapa kelemahan pada saat melakukan proses hidrolisis dengan larutan asam yaitu akan menyebabkan korosif serta akan menimbulkan limbah kimia yang sangat berbahaya ketika akan dibuang ke lingkungan. Untuk mendapatkan hasil kadar glukosa yang tinggi dalam proses hidrolisis dari selulosa, hidrolisis asam juga dapat menyebabkan degradasi hemiselulosa, yang dapat menghasilkan yield rendah dan dapat menghasilkan produk samping yang tidak diinginkan yang dapat menjadi inhibitor pada proses hidrolisis. Penentuan kadar glukosa pada serat daun nanas dilakukan dengan tahapan hidrolisis dengan air berlebih yang berfungsi untuk mengubah menjadi senyawa yang lebih sederhana, pada penelitian ini hidrolisis yang digunakan menggunakan katalis berupa lempung alam yang sudah terlebih dahulu diaktivasi secara kimia dan fisika dengan suhu dan temperatur yang divariasi. Pada saat melakukan proses hidrolisis harus sangat diperhatikan suhu yang digunakan, karena jika suhu yang digunakan pada proses hidrolisis terlalu tinggi maka akan menghasilkan senyawa yang tidak diinginkan. Inhibitor yang dapat terbentuk seperti 5-hydroxymethylfurfural (HMF).

Gambar 4.4. Reaksi pembentukan HMF (Kupiainen dkk, 2011) Menurut (Mussatto dan Roberto, 2004) suhu maksimal yang digunakan dalam proses hidrolisis adalam <160°C, untuk mencegah terjadinya degradasi monosakarida didalam proses hidrolis pada temperatur yang tinggi dan pembentukan inhibitor, maka metode hidrolisis dengan menggunakan katalis

19

lempung alam teraktivasi suhu yang digunakan pada penelitian ini yaitu 25, 50 dan 100°C. Untuk mengetahui kadar glukosa serat daun nanas pada penelitian ini menggunakan metode fenol sulfat, yakni suatu metode total sugar yang digunakan untuk penentuan gula pereduksi dengan menggunakan fenol dan asam sulfat sebagai reagennya, sehingga didapat kompleks berwarna coklat kehitaman yang stabil. Hasil reaksi pengomplekan disajikan pada Gambar 4.5.

Gambar 4.5. Hasil reaksi fenol asam sulfat Metode yang digunakan pada penelitian ini yaitu metode fenol asam sulfat yang dapat mengukur dua molekul gula pereduksi, yaitu gula sederhana, oligosakarida, dan turunannya dapat dideteksi dengan menggunakan metode fenol dalam asam sulfat pekat yang akan menghasilkan warna akhir larutan cokelat kehitaman yang stabil. Metode ini menggunakan larutan fenol 5% dan asam sulfat pekat yang ditambahkan kedalam sampel setelah dilakukan proses hidrolisis serat daun nanas, setelah dilakukan penambahan fenol asam sulfat kemudian dilakukan pendiaman selama 15 menit dan kemudian dilakukan inkubasi selama 10 menit dengan tujuan membantu proses pembentukan warna yang stabil. Warna yang dihasilkan tergantung dengan konsentrasi glukosa yang dimiliki oleh sampel.

20

400

350

Kadar (mg/L)

300 250 200

Tanpa Katalis

150

Katalis Kimia

100

Katalis Fisika

50 0 25

50

100

Suhu (°C)

Gambar 4.6 Pengaruh Suhu dan Katalis Terhadap Kadar Glukosa Hasil Hidrolisis Selulosa Daun Nanas Dengan Panjangan Gelombang 480 nm

400 350

Kadar (mg/L)

300 250 200

tanpa katalis

150

katalis kimia

100

katalis fisika

50 0 25

50

100

Suhu (°C)

Gambar 4.7 Pengaruh Suhu dan Katalis Terhadap Kadar Glukosa Hasil Hidrolisis Selulosa Daun Nanas Dengan Panjangan Gelombang 490 nm Berdasarkan Gambar 4.6 dan 4.7, didapat kadar glukosa tertinggi adalah pada suhu 100˚C pada menit ke 150 dengan katalis lempung alam teraktivasi kimia yakni sebesar 360,4891 mg/L untuk panjang gelombang 490 nm dan 359,3333 mg/L untuk panjang gelombang 480 nm, sedangkan kadar terendah 21

ditunjukkan pada suhu 25˚C pada menit ke 150 dengan katalis yang sama, yakni sebesar 276,0 mg/L untuk panjang gelombang 490 nm dan 279,2444 mg/L untuk panjang gelombang 480 nm. Gambar 4.6 dan 4.7 menunjukkan bahwa semakin lama waktu hidrolisis maka kadar glukosa yang dihasilkan akan meningkat, yang kemudian akan menurun ketika telah mencapai titik optimum. Setalah mencapai titik optimum, kadar glukosa akan mengalami penurunan akibat degradasi menjadi senyawa hidroksi metil furfural yang akhirnya akan membentuk senyawa asam formiat (Taherzadeh & Karimi, 2015). Kenaikan temperatur hidrolisis juga mempengaruhi hasil proses hidrolisis, dimana semakin tinggi temperatur hidrolisis akan mempercepat reaksi didalamnya, hal ini sesuai dengan perkataan (Wahyudi, 2011), bahwa temperatur operasi yang digunakan untuk hidrolisis selulosa dapat meningkatkan kadar glukosa hingga mencapai titik optimumnya. Secara garis besar, variabel yang mempengaruhi hasil proses hidrolisis meliputi ukuran bahan yang dihidrolisis, kecepatan pengadukan, konsentrasi asam, waktu, dan temperatur hidrolisis (Artati dan Fatimah, 2012). Pemilihan jenis katalis baik homogen dan heterogen juga mempengaruh hasil hidrolisis. Berdasarkan Gambar 4.6 dan 4.7 diketahui bahwa katalis heterogen berupa lempung alam dengan aktivasi secara kimia mampu meningkatkan kadar glukosa hasil hidrolisis ketimbang aktivasi secara fisika, hal ini disebabkan karena pelepasan kation oktahedral akan membuka struktur lempung sehingga akan dihasilkan lempung dengan luas permukaan dan ukuran pori yang lebih besar (Linssen dkk, 2002). Karakter keasaman dari lempung diperoleh dari asam Bronsted (donor proton) atau asam Lewis (akseptor pasangan elektron). Sifat asam Bronsted nampak ketika bergabung dengan proton bebas selama proses dehidroksilasi dari agen pemilar dan lembaran-lembaran lempung, sementara sifat asam Lewis dihubungkan dengan oksida logam pemilar. Jumlah dan kekuatan kedua sifat asam ini berhubungan erat dengan tipe lempung dan agen pemilar (Zhao dkk, dalam Gyftopoulou dkk, 2005). Berdasarkan gambar 4.6 dan 4.7 hasil kadar glukosa yang diperoleh dengan hidrolisis dapat terlihat perbedaan untuk perolehan kadar glukosa dengan katalis dan tanpa katalis, jadi hidrolisis tanpa katalis dan

22

dengan menggunakan katalis lempung teraktivasi secara kimia dan fisika dapat berpengaruh terhadap kadar glukosa yang diperoleh.

23

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan Berdasarkan hasil yang diperoleh dapat disimpulkan bahwa: 1. Hasil hidrolisis selulosa diperoleh kadar glukosa tertinggi pada suhu 100 °C dengan katalis kimia pada waktu pengambilan 150 menit pada panjang gelombang 490 nm sebesar 360,4891 mg/L dan pada panjang gelombang 480 nm sebesar 359,3333 mg/L. 2. Penggunaan katalis teraktivasi kimia dan katalis teraktivasi fisika dalam proses hidrolisis daun nanas dapat berpengaruh pada konsentrasi glukosa yang dihasilkan. 3. Semakin tinggi suhu pada proses hidrolisis daun nanas maka hasil kadar glukosa akan semakin tinggi. 5.2 Saran Berdasarkan hasil percobaan yang telah dilakukan terdapat beberapa saran untuk penelitian selanjutnya, yaitu: 1. Sampel daun nanas yang digunakan harus lebih diperhatikan bentuknya, karena semakin kecil sampel daun nanas yang digunakan maka poriporinya akan semakin membesar dan kadar glukosa yang diperoleh akan semakin maksimal.

24

DAFTAR PUSTAKA Anggoro, D.D, Purwanto dan Rispiandi. 2014. Hidrolisis selulosa menjadi glukosa dengan katalis heterogen arang aktif tersulfonasi. Reaktor, Vol. 15 No. 2. Hal. 126-131. Apriyanto, A.D., Fardiaz, N. Puspitasari., Sendarnawati., S., dan Budiyanto. 1989. Petunjuk Laboratorium Analis Pangan. Pusat Antara Universitas Pangan dan Gizi Institut Pertanian Bogor: Bogor. Artati, E.K., dan Fatimah. 2012. Pengaruh Jenis dan Konsentrasi Asam Terhadap Kinetika Reaksi Hidrolisis Pelepah Pisang (Musa Paradisiaca L). Ekuilibrium,11(2), 73-77. Brethauer, S. and Wyman, C.E. 2010. Review: Continous Hydrolysis and Fermentation For Cellulosic Ethanol Production. Bioresource Technology. 4862-4874. Cairns D. 2009. Intisari Kimia Farmasi Edisi Kedua. Penerjemah : Puspita Rini. Jakarta : Penerbit Buku Kedokteran EGC. Terjemahan dari : Essentials of Pharmaceutical Chemistry Second Edition Demirbas, A. 2005. Bioethanol from cellulosicmaterials: A renewable motor fuel from biomass. Energy Sour. 27: 327–337 Diana, S., Prakoso, T.A., Puspito dan Hari, P. 2011. Pembuatan Bioetanol dari Kulit Nanas Melalui Hidrolisis dengan Asam. Ekuilibrium. Vol. 10. No. 2. Halaman : 81 – 86 Fatimah, S., Yanlinastuti dan Yoskasih, 2005. Kualifikasi Alat Spektrometer UvVis Untuk Penentuan Uranium Dan Besi Dalam -U30s. Hasil Penelitian EBN. Fessenden, F. 1982. Kimia Organik Jilid 1. Erlangga: Jakarta. Franus, W., Klinik, J., and Franus, M. 2004. Mineralogical Characteristics and Textural Properties of Acid-Activated Glauconite. J. Chem. Mineral. 36 : 905-912. Graf, A. & Koehler, T. 2000. Oregon Cellulose-Ethanol study. An Evaluation of the potential for ethanol production in Oregon using cellulose-based feedstock. Oregon Office of Energy: Oregon. Groggins, P. H. 1958. Unit Processes in Organic Synthesis, 5th ed., p. 775–777. McGraw–Hill Book Company: New York. Giftopoulou, M.E., Millan, M., Bridgwater, A.V., Dugwell, D., Kandiyoti, R., dan Hriljac. 2005. Pillared Clays as Catalysts for Hydrocracking of Heavy Liquid Fuels. Applied Catalysis A:General. 282: 205-214.

25

Irfandi. 2005. Karakteristik Morfologi Lima Populasi Nanas (Ananas comocuc.). http://repostory.ipb.ac.id/bitstream/handle/123456789/12566/A05irf.pdf. Diakses tanggal 1 Oktober 2016 Jayanudin. 2009. Pemutihan Daun Nanas Menggunakan Hidrogen Peroksida. Jurnal Rekayasa Proses. 1(3): 10-14 Juwita, R. dan Syarif, L. R. 2012. Pengaruh Jenis dan Konsentrasi Katalisator Asam terhadap Sintesis Furfural dari Sekam Padi. Jurnal Konversi. Vol.1 No.1. 5 : 37 Kartika P.N dan Fitri C.N. 2015. Studi Pembuatan Osmodehidrat Buah Nanas (Ananas Comosus L. Merr): Kajian Konsentrasi Gula Dalam Larutan Osmosis dan Lama Perendaman. Jurnal Pangan dan Agroindustri. Vol. 3 No 4 p.1345-1355. Koyotaka, N. and Michikazu, H. 2007. Environmentally Benign Production of Chemicals and Energy Using a Carbon-Based Strong Solid Acid. Journal of American Ceramic Society. 90(12). 3725-3734. Kupiainen, L., Ahola, J., dan Tanskanen, J. 2011. Kinetics of glucose decomposition in formic acid. Chemical engineering research and design. 89. 2706–2713. Lewkowski, J. 2001. Syhthesis chemistry and application of 5hydroxymetilfulfural and its derivatives. Journal ARKIVOC. 1(1), 17- 54. Linssen, T., Cool, P., Baroudi, M., Cassier, K., Vansant, E.F., Lebedev, O., and Landuyt, V.J., 2002, Leached Natural Saponite as the Silicate Source in the Synthesis of Aluminium Hexagonal Mesoporous Materials, J. Am. Chem. Soc.Vol 12. 3725-3734. Maryudi. 1999. Pembuatan Glukosa dari Pati Biji Nangka dengan Hidrolisis Asam Khlorida. Laporan Penelitian Jurusan Teknik Kimia. Universitas Ahmad Dahlan: Yogyakarta. Mosier, N., C. Wyman, B. Dale, R. Elander, Y. Lee, M. Holtzapple, and M. Ladish. 2005. Features of promising technologies for pretreatment of lignocellulosic biomass. Bioresource Technology. 96: 673 − 68 6. Mussatto, S.I., dan Roberto, I.C. 2004. Alternatives for Detoxificationof DiluteAcid Lignocellulosic Hydrolyzates for Use in Fermentative Process: A Review. Bioresources Technology. 93, 1-10 Onggo, H. 2007. Produk Serat Daun Nenas Berbasis Teknologi Tepat Guna. Workshop Sosialisasi dan Implementasi Produk Agroindsutri Nenas Berbasis Teknologi Tepat Guna, 6-7 Juni 2007. Prasetyo, J. L. 2011. Hidrolisa Pati: Jakarta. Rukmana, HR. 1994. Kunyit. Penerbit Kanisius: Jakarta.

26

Sahara E. 2011. Regenerasi lempung bentonit dengan NH4+ jenuh yang diaktivasi Panas dan Adsorpsinya terhadap Cr(III). Jurnal Kimia 5(1): 81-87. Sari, N. K. 2009. Purifikasi Bioethanol Dari Rumput Gajah Dengan Distilasi Batch. In Seminar Nasional Teknik Kimia Indonesia. Vol. 4 No. 1 Halaman 265. Satterfield, C.N. 1991. Heterogeneus Catalysis in Industrial Practice Edisi Kedua. McGraw Hill Book Company: New York. Sediawan, W.B., Megawati, Millati, R., and Syamsiah, S. 2007. Hydrolysis of Lignocellulosic Waste for Ethanol Production. International Biofuel Conference. Bali. Indonesia. Sun, Y. dan J. Cheng. 2002. Hydrolysis of lignocellulosic materials for ethanol production: A review. Bioresource Technology. 83:1–11. Taherzadeh, M.J., & Karimi.K .2015. Acid-Based Hydrolysis Processes For Ethanol From Lignocellulosic Materials : A Review. Journal of Scientific and IndustrialsResearch. 67(11), 874-884. Takenawa, R., Kemori., Y., and Hayasi, S. 2001. Intercalation of Nitroanilines into Kaolinite and Second Harmonic Generation. Chem Mater. 13. 3741– 3746. Underwood, A.L dan R.A Day,Jr. 1986. Analisa Kimia Kuantitatif. Erlangga: Jakarta. Wahyudi, J., Wibowo, Wusana A., Yulian Rais., dan Atika, K. 2011. Pengaruh Suhu Terhadap Kadar Glukosa Terbentuk dan Konstanta Kecepatan Reaksi pada Hidrolisis Kulit Pisang. Prosiding Seminar Nasional Teknik Kimia “Kejuangan” (B09-1-5). Yogyakarta. Wicakso, D.R. dan Mirwan, A. 2008. Hidrolisis Karbohidrat Dari Sampah Sayur dan Buah Dengan Katalisator H2SO4 Encer Sebagai Bahan Baku Bioetanol. Jurnal Info-Teknik. Vol.9 No. 2 Halaman 27. Yuanisa, A., Kafidul, U., Agustin, W. 2015. Pretreatment Lignoselulosa Batang Kelapa Sawit Sebagai Langkah Awal Pembuatan Bioetanol Generasi Kedua. Biopropal Industri. 3(4): 1620- 1626 . Malang Zulfikar. 2008. Sifat Fisik dan Organoleptik Telur Ayam Ras Hasil Perendaman Dalam Campuran Larutan Garam dan Ekstrak Jahe yang Berbeda. Skripsi. Bagian Teknologi Hasil Ternak, Fakultas Peternakan,Institut Pertanian Bogor: Bogor.

27

LAMPIRAN Lampiran 1. Analisis data standar glukosa Konsentrasi Absorbansi Absorbansi No

(mg/L)

(490 nm)

(480 nm)

1

0

0

0

2

5

0.084

0.090

3

15

0.216

0.219i

4

20

0.319

0.362

5

30

0.548

0.542

6

40

0.753

0.750

7

50

0.880

0.869

Standar Glukosa λ 490 nm

Absorbansi

1 y = 0.0184x - 0.0198 R² = 0.9926

0.8 0.6 0.4 0.2 0 -0.2 0

10

20

30

40

50

60

Konsentrasi (mg/L)

Standar Glukosa λ 480 nm

Absorbansi

1

y = 0.018x - 0.0078 R² = 0.9937

0.8 0.6 0.4 0.2 0 -0.2 0

10

20

30

40

50

60

Konsentrasi (mg/L)

28

Lampiran 2. Data penentuan kadar glukosa Konsentrasi (mg/L)

Temperatur (˚C)

Waktu (menit)

Tanpa Katalis 490

25

50

100

480

Katalis Kimia 490

480

Katalis Fisika 490

480

30

43.1087

43.9556

243.3913

247.9111

325.7826

327.4667

60

101.9130

113.4000

247.0870

249.0222

329.6957

334.3556

90

51.9130

54.0667

256.2174

258.8000

329.6957

332.3556

120

59.9565

67.0667

286.6522

289.9111

363.8261

368.3556

150

70.7174

72.0667

276.0000

279.2444

304.4783

310.1333

30

68.9783

79.7333

323.5326

326.2778

302.3370

304.0556

60

109.6304

119.9556

291.4674

295.1667

289.0217

290.1667

90

103.5435

102.8444

311.5761

313.7778

316.1957

317.1111

120

92.5652

92.1778

328.4239

329.6111

337.3913

338.7778

150

58.6522

91.9556

328.4239

329.8889

331.1413

333.5000

30

208.6522

215.5111

409.6739

406.0000

364.5652

363.5000

60

211.1522

217.9556

339.5652

336.2778

335.7609

333.5000

90

98.3261

101.1778

320.8152

319.0556

342.0109

339.8889

120

115.6087

128.5111

339.2935

337.6667

388.7500

384.6111

150

141.3696

155.5111

360.4891

359.3333

359.1304

356.0000

Lampiran 3. Penentuan kadar glukosa Perhitungan konsentrasi a. 490 nm y=0,0184x-0,0198 b. 480 nm y=0,018x-0,0078 29

Katalis teraktivasi kimia pada panjang gelombang 490 nm 1. Suhu 25°C y=0,0184x-0,0198 0,615=0,0184x-0,0198 x=27,6000×fpi (10 kali) x=276,0000 mg/L 2. Suhu 50°C y=0,0184x-0,0198 0,5845=0,0184x-0,0198 x=32,84239×fp (10 kali) x=328,4239 mg/L 3. Suhu 100°C y=0,0184x-0,0198 0,6435=0,0184x-0,0198 x=36,04891×fp (10 kali) x=360,4891 mg/L Katalis teraktivasi kimia pada panjang gelombang 480 nm 1. Suhu 25°C y=0,0184x-0,0198 0,6205=0,0184x-0,0198 x=27,9244×fp (10 kali) x=279,2444 mg/L 2. Suhu 50°C y=0,0184x-0,0198 0,586=0,0184x-0,0198 x=32,9899×fp (10 kali) x=329,8999 mg/L 3. Suhu 100°C y=0,0184x-0,0198 0,639=0,0184x-0,0198 x=35,9333×fp (10 kali) x=359,3333 mg/L Katalis teraktivasi fisika pada panjang gelombang 490 nm 1. Suhu 25°C y=0,0184x-0,0198 0,6805=0,0184x-0,0198 x=30,44783×fpi (10 kali)

30

x=304,4783 mg/L 2. Suhu 50°C y=0,0184x-0,0198 0,5895=0,0184x-0,0198 x=33,11413×fp (10 kali) x=331,1413mg/L 3. Suhu 100°C y=0,0184x-0,0198 0,641=0,0184x-0,0198 x=35,91304×fp (10 kali) x=359,1304mg/L Katalis teraktivasi fisika pada panjang gelombang 480 nm 1. Suhu 25°C y=0,018x-0,0078 0,69=0,018x-0,0078 x=31,01333×fp (10 kali) x=310,1333 mg/L 2. Suhu 50°C y=0,0184x-0,0198 0,5925=0,0184x-0,0198 x=33,3500×fp (10 kali) x=333,5000 mg/L 3. Suhu 100°C y=0,0184x-0,0198 0,639=0,0184x-0,0198 x=35,6000×fp (10 kali) x=356,0000 mg/L

31

Lampiran 4.

32