Pengaruh Perlakuan Awal Ampas Biji Jewawut (Setaria italica L.) dengan Microwave Irradiation Untuk Produksi Bioetanol

Abstract

Produksi energi terbarukan termasuk bioetanol menjadi alternatif penganti bahan bakar fosil. Salah satunya dari ampas jewawut karena memiliki kandungan selulosa sebesar 32,41% sehingga sangat potensial dan ekonomis sebagai sumber energi baru terbarukan. Penelitian ini bertujuan mengetahui morfologi permukaan, suhu dan konsentrasi H₂SO₄ optimum pada proses hidrolisis menggunakan microwave dan kadar bioetanol dari hidrolisat ampas biji jewawut. Penelitian ini terdiri atas empat tahapan yaitu proses hidrolisis menggunakan microwave, fermentasi, distilasi dan pengujian kadar bioetanol baik secara kualitatif maupun kuantitatif menggunakan metode berat jenis dan kromatografi gas. Hidrolisis dilakukan melalui variasi suhu 75℃, 100℃, 125℃, 150℃, dan 175℃ dan konsentrasi H₂SO₄ 0,5%, 1%, 2%, 5% dan 7%. Hasil penelitian menunjukkan bahwa morfologi permukaan sampel sebelum hidrolisis memiliki permukaan yang datar, kasar dan kaku namun setelah dihidrolisis permukaan sampel menjadi rapuh dan halus. Analisa gula pereduksi menggunakan pereaksi DNS (Dinitrosalisilat) diperoleh suhu optimum microwave yaitu pada suhu 150℃ dengan kadar gula pereduksi sebesar 25,3 g/L dan konsentrasi H₂SO₄ optimum pada 5% dengan kadar gula pereduksi sebesar 32,8 g/L. Uji kualitatif dari hasil fermentasi dan distilasi menunjukkan pada sampel mengandung bioetanol yang ditandai dengan terjadinya perubahan warna kalium dikromat dari warna jingga menjadi hijau kebiruan. Kadar bioetanol yang diperoleh dengan metode berat jenis sebesar 5% dan 6,08% dari analisa dengan kromatografi gas.

Pretreatment Effect of Barley Seed Dregs (Setaria italica L.) with Microwave Irradiation for Bioethanol Production. Renewable energy production, including bioethanol, is an alternative to fossil fuels. One of the alternative sources is barley dregs because it has a cellulose content of 32.41%; thus, it is very potential and economical as a new renewable energy source. This study aims to determine the surface morphology, temperature, and optimum H₂SO₄ concentration in the hydrolysis process using a microwave and the bioethanol content of the hydrolyzed barley seed dregs. The research comprised four steps: hydrolysis, fermentation, distillation, and qualitatively and quantitatively analysis of bioethanol levels using specific gravity and gas chromatography methods. Hydrolysis was carried out by varying the temperature of 75℃, 100℃, 125℃, 150℃, and 175℃, and the concentration of H₂SO₄ was 0.5%, 1%, 2%, 5%, and 7%. The results showed that the surface morphology of the sample before hydrolysis had a flat, rough and rigid surface; however, after hydrolysis, the sample's surface became brittle and smooth. Analysis of reducing sugar using DNS reagent (dinitrosalicylate) obtained the optimum microwave temperature at 150℃ with a reducing sugar content of 25.3 g/L and an optimum concentration of H₂SO₄ at 5% with a reducing sugar content of 32.8 g/L. The qualitative test of the fermentation and distillation results shows the samples containing bioethanol marked by the changes in potassium dichromate colors from orange to bluish-green. The bioethanol content obtained by the specific gravity method was 5% and 6.08% from analysis by gas chromatography.