Contoh Proposal PKM Penelitian

I

PROPOSAL PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA

JUDUL PROGRAM

BIO-PROBMAC (Bioetanol Production from Brown Macroalgae):

Pemanfaatan Sargassum crassifolium Sebagai Penghasil Bioetanol untuk

Mewujudkan Diversifikasi Energi yang Terbarukan

Bidang Kegiatan :

PKM PENELITIAN

Diusulkan oleh :

Lutfi Alfianto 12/336381/PN/13041 (2012)

Ema Iqtiva Ningsih 13/345243/PN/13069 (2013)

Nashirotus Sa’adah 13/346000/PN/13136 (2013)

M. Zaki Fathoni 13/351627/PN/13433 (2013)

Puji Astuti 13/353786/PN/13498 (2013)

UNIVERSITAS GADJAH MADA

YOGYAKARTA

2015

II

III

DAFTAR ISI

HALAMAN SAMPUL ..................................................................................... I

HALAMAN PENGESAHAN ......................................................................... II

DAFTAR ISI .................................................................................................. III

DAFTAR TABEL .......................................................................................... IV

RINGKASAN .................................................................................................. V

BAB I. PENDAHULUAN ............................................................................... 1

A. Latar Belakang ........................................................................................ 1

B. Perumusan Masalah ................................................................................ 2

C. Tujuan Penelitian .................................................................................... 2

D. Luaran yang Diharapkan ....................................................................... 2

E. Manfaat .................................................................................................... 2

BAB II. TINJAUAN PUSTAKA .................................................................... 3

A. Bioetanol dan Proses Produksinya ........................................................ 3

B. Biomassa Makroalga Sebagai Bahan Baku Produksi Bioetnol .......... 4

C. Makroalga Coklat S. crassifolium dalam Produksi Bioetanol ............ 4

BAB III. METODE PENELITIAN ................................................................ 5

A. Lokasi dan Waktu Penelitian ................................................................. 5

B. Bahan dan Alat ........................................................................................ 6

C. Tahapan Penelitian ................................................................................. 6

D. Analisa Data ............................................................................................. 8

BAB IV. BIAYA DAN JADWAL KEGIATAN ............................................ 8

A. Anggaran Biaya ....................................................................................... 8

B. Jadwal Kegiatan ...................................................................................... 9

DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................... 9

LAMPIRAN-LAMPIRAN ............................................................................ VI

Lampiran 1. Biodata Ketua, Anggota, dan Dosen Pembimbing ................ VI

Lampiran 2. Justifikasi Anggaran Kegiatan ............................................... XI

Lampiran 3. Susunan Organisasi Tim Kegiatan dan Pembagian Tugas . XIV

Lampiran 4. Surat Pernyataan Ketua Tim .................................................XV

IV

DAFTAR TABEL

Tabel 1. Analisis Proksimat Talus Sargassum crassifolium 5

V

RINGKASAN

Kebutuhan energi di masa sekarang hingga masa mendatang merupakan menjadi

masalah besar yang dihadapi oleh bangsa Indonesia, karena energi yang

digunakan saat ini berasal dari bahan bakar minyak yang jumlahnya terbatas dan

tidak terbarukan (unreneweable). Salah satu solusi untuk mengatasi krisis energi

adalah dengan melakukan usaha diversifikasi energi terbarukan yaitu salah

satunya dengan bioetanol. Pemanfaatan biomassa makroalga jenis Sargassum

crassifolium sebagai bahan baku produksi bioetanol diharapkan dapat mengatasi

permasalahan kebutuhan energi. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui dan

mengoptimalkan manfaat Sargassum crassifolium dalam produksi bioetanol,

dengan menentukan konsentrasi optimum H2SO4 pada proses hidrolisis serbuk

halus rumput laut Sargassum crassifolium dan mengetahui pengaruh khamir serta

lama fermentasi terhadap bioetanol yang dihasilkan. Metode yang digunakan

dalam penelitian ini adalah metode eksperimental dengan Rancangan Acak

Lengkap (RAL) berpola faktorial untuk uji kadar glukosa karena ada perbedaan

konsentrasi H2SO4 (0,2M (K1), 0,3M (K2), 0,4M (K3), 0,5M (K4)) dan lama

waktu hidrolisis 30 Menit (T1), 60 Menit (T2), 120 Menit (T3)). Rancangan Acak

Kelompok (RAK) untuk uji kadar etanol dengan lama waktu inkubasi (24 jam (1),

48 jam (2) 72 jam (3)). Penelitian ini direncankan akan dilakukan mulai pada

bulan November 2015, dengan kegiatan identifikasi dan preprasi makroalga jenis

Sargassum crassifolium, analisis proksimat, hidrolisis asam sulfat, fermentasi,

pengukuran gula pereduksi, dan pengukuran kadar bioetanol. Target penelitian

yang ingin dicapai yaitu mendapatkan data hasil optimasi tiap perlakuan dalam

produksi bioetanol dari pemanfaatan makroalga jenis Sargassum crassifolium.

1

BAB 1. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Usaha yang dilakukan pemerintah Indonesia dalam menekan defisit

APBN pada akhir tahun 2014 yaitu dengan melakukan pengurangan subsidi bahan

bakar minyak (BBM) dan menyesuaikan harga BBM dengan harga pasar

internasional, menyebabkan secara langsung harga BBM semakin mahal. Selain

itu, bahan bakar minyak yang berbahan baku fosil ini tergolong bahan bakar yang

tidak terbarukan (unreneweable), sehingga sangat potensial menimbulkan krisis

energi pada masa yang akan datang (Suirta, I. W., 2009). Oleh karena itu, untuk

menyelesaikan permasalahan tersebut perlu diadakan diversifikasi energi dengan

cara mencari energi alternatif yang terbarukan (renewable).

Biomassa tanaman adalah satu-satunya energi yang terbarukan

(renewable) mampu menghasilkan bahan bakar cair alternatif untuk transportasi

(Trivedi, N., et al. 2013). Salah satu sumber energi alternatif berbasis non-minyak

bumi yang dipertimbangkan di seluruh dunia adalah bioetanol (Borines, M. G. et

al., 2013). Di seluruh dunia, permintaan untuk energi terbarukan, khususnya

bioetanol diproyeksikan meningkat 3-4 kali lipat pada 2035 (Trivedi, N., et al.

2015).

Bioetanol merupakan Bahan Bakar Nabati (BBN) yang berasal dari

biomassa yang mengandung pati, gula, dan selulosa yang disederhanakan,

kemudian dilanjutkan ke proses fermentasi (Febriani, N. I., et al. 2014). Namun

produksi bioetanol pada generasi pertama, diproduksi hampir seluruhnya dari

tanaman pangan sehingga terjadi persaingan diantara produksi bioetanol dan

pangan. Generasi kedua dari bioetanol, menggunakan bahan lignoselulosa sebagai

bahan baku karena kelimpahan relatif, biaya rendah, dan telah dipelajari selama

dua dekade terakhir (Wu, F., et al. 2014).

Makroalga merupakan sumber daya terbarukan yang melimpah dan

sangat menjanjikan dalam produksi bioetanol, karena mengurangi persaingan

dengan makanan, tingkat pertumbuhannya cepat dan hasil biomassa yang besar,

dengan produktivitas unggul daripada kebanyakan tanaman terestrial atau

tanaman pangan (Borines, M. G., et al., 2013). Selain itu, makroalga memiliki

kandungan lignin konsentrasi rendah atau tidak ada sama sekali. Akibatnya,

konversi karbohidrat yang terkandung dalam rumput laut menjadi etanol tidak

memerlukan delignifikasi. Berdasarkan karakteristik ini, rumput laut dapat

dijadikan sebagai bahan baku yang paling direkomendasikan untuk produksi

bioetanol (Yanagisawa, M., et al., 2013).

Indonesia dengan pantai terpanjang di dunia memiliki potensi besar

dalam memproduksi rumput laut. Menggunakan rumput laut sebagai sumber

bioenergi akan sangat penting dalam masa depan termasuk di Indonesia, karena

penggunaan bioetanol sebagai sumber energi dalam transportasi, industri, dan

komersial secara bertahap direncanakan 15% untuk kebutuhan energi nasional di

2

Januari 2025 (Candra, K. P., et al., 2011). Sargassum sp. merupakan sebuah

macroalga coklat yang tersebar luas di laut tropis dan subtropis (Borines, M. G. et

al., 2013). Hasil penelitian Sukiman, et al. (2014), keanekaragaman dan distribusi

spesies makroalga di wilayah Sekotong, Lombok Barat telah diperoleh 61 spesies

makroalga yang terdiri dari Chlorophyta 21 spesies, Phaeophyta 15 spesies, dan

Rhodophyta 25 spesies, dimana 15 spesies Phaeophyta yang ditemukan di pesisir

Sekotong salah satunya adalah Sargassum crassifolium.

Penelitian produksi bioetanol dari makroalga coklat di Indonesia, sejauh

ini masih sedikit dilakukan pada spesies tertentu. Mengingat potensi

kemelimpahan dan sebaran yang cukup tinggi serta terdapat hampir di seluruh

wilayah laut Indonesia, maka penelitian ini dilakukan untuk memanfaatkan

makroalga coklat jenis Sargassum crassifolium sebagai bahan baku pembuatan

bioetanol dalam mengatasi permasalahan bahan bakar minyak (BBM). Maka dari

itu, tim peneliti tertarik dalam PKM-P ini untuk melakukan penelitian dengan

judul “BIO-PROBMAC (Bioetanol Production from Brown Macroalgae):

Pemanfaatan Sargassum crassifolium Sebagai Penghasil Bioetanol untuk

Mewujudkan Diversifikasi Energi yang Terbarukan.”

B. Perumusan Masalah

Berangkat dari latar belakang diatas, dapat dirumuskan permasalahannya

yaitu bagaimana produksi dan karakteristik bioetanol yang dihasilkan dari

pemanfaatan makroalga coklat Sargassum crassifolium?

C. Tujuan Penelitian

Penelitian ini dilakukan memiliki tujuan khusus yaitu mengetahui dan

mengoptimalkan manfaat dari makroalga coklat jenis Sargassum crassifolium

dalam menghasilkan bioetanol, untuk mewujudkan diversifikasi energi yang

terbarukan di masa mendatang.

D. Luaran yang Diharapkan

Luaran yang diharapkan dari penelitian ini adalah

1. Menjadi referensi penelitian lanjutan untuk mempelajari karakteristik

makroalga S.crassifolium dimanfaatkan sebagai bahan baku alginat.

2. Artikel ilmiah berisi tentang produksi bioetanol dari makroalga coklat

Sargassum crassifolium dan diterbitkan dalam jurnal tentang bio-energi di

Universtas Gadjah Mada.

E. Manfaat

Manfaat dari hasil penelitian yang akan dilakukan yaitu dapat dijadikan

referensi informasi bagi pemerintah, civitas akademik, dan masyarakat secara

umum dalam memanfaatkan makroalga coklat Sargassum crassifolium sebagai

penghasil bioetanol, dalam mewujudkan diversifikasi energi yang terbarukan.

3

BAB II. TINJAUAN PUSTAKA

A. Bioetanol dan Proses Produksinya

Bahan bakar alternatif yang dibuat dari biomassa yang mengandung

komponen gula, pati, maupun selulosa adalah bioetanol (Saputra, D. R., et al.,

2012). Bioetanol berasal dari dua kata yaitu "bio" dan "etanol" yang berarti sejenis

alkohol yang merupakan bahan kimia yang terbuat dari bahan baku tanaman yang

mengandung pati, sedangkan etanol merupakan senyawa alkohol yang

mempunyai dua atom karbon (C2H5OH). Rumus kimia umumnya adalah

CnH2n+iOH. Karena merupakan senyawa alkohol, etanol memiliki beberapa sifat

yaitu larutan yang tidak berwarna (jernih), berfase cair pada temperatur kamar,

mudah menguap, serta mudah terbakar (Wiratmaja, I. G. et al., 2011)

Secara umum, produksi bioetanol melibatkan dari perlakuan

pendahuluan, hidrolisis secara enzimatik, fermentasi, dan destilasi (Borines, M. G.

et al., 2013). Menurut Jelynne P., et al. (2014), produksi etanol dari biomassa

membutuhkan dua tahap yaitu hidrolisis dari polisakarida menjadi gula monomer

dan fermentasi dengan khamir atau bakteri untuk mengubah fermentasi gula

menjadi etanol. Penjelasan tahap-tahap produksi bioetanol, sebagai berikut:

1. Perlakuan pendahuluan (pretreatment)

Perlakuan pendahuluan diperlukan untuk mengubah struktur selulosa

biomassa lebih mudah dikonversi oleh enzim dalam mengubah polimer

karbohidrat menjadi gula yang akan difermentasi (Moiser, N., et al., 2005).

Perlakuan pendahuluan merupakan suatu tahap penting dalam proses konversi

biomassa berlignoselulosa. Perlakuan pendahuluan bertujuan untuk

menghilangkan lignin, mengurangi kristalinitas selulosa, dan meningkatkan

porositas bahan sehingga memudahkan proses hidrolisis serta fermentasi gula.

Ada beberapa metode pretreatment yang dapat dilakukan, yaitu secara fisik,

mekanik, kimiawi, dan biologi (Anita, S. H., et al., 2011).

2. Hidrolisis

Hidrolisis dalam produksi bioetanol ada dua cara yaitu dengan

menggunakan hidrolisis asam dan hidrolisis enzimatis. Hidrolisis bertujuan untuk

membuat molekul polisakarida menjadi molekul gula lebih sederhana seperti

glukosa dan galaktosa (Wu, F. C., et al., 2014). Berdasarkan hasil penelitian

produksi bioetanol, hidrolisis asam pada biomassa dilakukan dengan pendekatan

variasi konsentrasi asam, lama waktu perlakuan (Wu, F. C., et al., 2014) dan

variasi suhu (Trivedi, N., et al., 2015), sedangkan hidrolisis enzimatik dilakukan

dengan pendekatan variasi konsentrasi enzim, variasi suhu, dan lama waktu

(Puspawati, S., et al., 2015). Perbedaan dari hirolisis asam dan enzimatik,

berdasarkan hasil penelitian Yanagisawa, M., et al. (2013), hidrolisis enzimatik

bekerja optimal pada suhu kurang 50 oC, tidak menyebabkan dekomposisi

monosakarida, dan biaya mahal untuk purifikasi enzim. Sedangkan hidrolisis

4

asam, dapat bekerja suhu ekstrim (hingga 120 oC), rentang waktu yang lama, dan

menghasilkan banyak macam dan volume gula reduksi.

3. Fermentasi

Proses fermentasi merupakan proses pembebasan energi tanpa adanya

oksigen, sehingga sering disebut respirasi anaerob. Pada fermentasi, beberapa

mikroba peristiwa pembebasan energi terlaksana karena asam piruvat diubah

menjadi asam asetat dan CO2, kemudian selanjutnya asam asetat diubah menjadi

alkohol (Saputra, D. R., et al., 2012). Dalam penelitian produksi bioetanol, proses

fermentasi menggunakan bakteri seperti Clostridium acetobutylicum (Puspitawati,

S., et al., 2015) atau dengan menggunakan khamir seperti Sacharomyces

cerevisae (Borines, M. G., 2013). Pada penelitian Trivedi, N., et al., (2013),

proses fermentasi pada biomassa penghasil bioetanol, yaitu proses fermentasi

hasil gula pereduksi dari proses hidrolisis selulosa, dengan menggunakan

mikrobia Sacharomyces cerevisae MTCC No. 180. Perubahan gula pereduksi

menjadi etanol dilakukan oleh enzyme invertrase, yaitu enzim kompleks yang

terkandung dalam ragi (Borines, M. G., 2013). Reaksinya adalah sebagai berikut:

C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2 + 2 ATP

Glukosa Etanol+karbondioksida+(Energi = 118 kJ per mol)

B. Biomassa Makroalga Sebagai Bahan Baku Produksi Bioetanol

Makroalga lebih menjanjikan daripada tanaman terestial sebagai bahan

baku produksi bioetanol, karena makroalga memiliki karakteristik pertumbuhan

yang cepat, produktivitas lebih unggul, dan kandungan karbohidrat terhidrolisa

lebih banyak (Borines, M. G., 2011). Selain itu, makroalga memiliki kandungan

lignin konsentrasi rendah atau tidak ada sama sekali. Akibatnya, konversi

karbohidrat yang terkandung dalam rumput laut menjadi etanol tidak memerlukan

delignifikasi (Yanagisawa. M., 2013).

Penelitian produksi bioetanol dari makroalga telah dilakukan di dunia,

diantaranya yaitu makroalga merah, makroalga coklat, dan makroalga hijau.

makroalga hijau meliputi ulva (Trivedi, N., et al. 2015), makroalga coklat

meliputi sargassum (Borines, M. G., 2013), dan makaroalga merah meliputi

euchema (Puspawati, S., et al., 2015), gracilaria (Wu, F. C., et al., 2014) dan

gelidium (Trivedi, N., et al. 2013). Dari hasil beberapa penelitian tentang

makroalga tersebut menyatakan hasil sangat tinggi konversi etanol dari proses

fermentasi hidrolisat gula reduksi, membutuhkan biaya yang rendah, dan kondisi

enzim sakarifikasi bekerja relatif lebih ringan dibandingkan tanaman terestial.

Oleh karena itu, dari hasil beberapa penelitian makroalga menunjukkan bahwa

terdapat potensi yang signifikan sebagai bahan baku produksi bioetanol.

C. Makroalga Coklat S. crassifolium dalam Produksi Bioetanol

Bahan bakar alternatif yang dibuat dari biomassa yang mengandung

komponen gula, pati, maupun selulosa adalah bioetanol (Saputra, D. R., et al.,

2012). Produksi bioetanol pada makroalga coklat jenis Sargassum sp., mempunyai

5

bahan baku nutrisi utama yaitu selulosa, dimana pada makroalga coklat ini

memiliki kadar selulosa yang sangat tinggi (Jelynne P., et al., 2014). Berikut ini

beberapa hasil penelitian yang ditampilkan pada Tabel 1. tentang analisis

proksimat makroalga coklat dari Sargassum crassifolium:

Tabel 1. Analisis Proksimat Talus Sargassum crassifolium.

Spesies Sargassum crassifolium Keterangan

Hasil Penelitian A B C D

Jenis Nutrisi (%)

Kadar air 16,61 - 9,20 12,59 Berat kering

Kadar abu 20,05 36,93 35,08 51,30 Berat kering

Kadar Protein 8,11 5,19 2,79 - Berat kering

Kadar Lemak 0,60 36,93 3,97 22,90 Berat kering

Kadar Karbohidrat 19,81 37,91 15,73 20,94 Berat kering

Kadar Serat Kasar 34,82 - 42,43 - Berat kering

Keterangan :

A : Hasil penelitian dari Kawaroe, M., et al., (2013)

B : Hasil penelitian dari Handayani, T., et al. (2004)

C : Hasil penelitian dari Prahasta, I. (2010)

D : Hasil penelitian dari Pujaningsih (2005)

Penelitian biomassa makroalga coklat dalam produksi bioetanol dari jenis

Sargassum sp. beberapa telah dilakukan, antara lain: Sargassum polycystum

menghasilkan kadar etanol 0,8167 % v/v ± 0,1530 (Febriani, N. I., et al., 2014),

Sargassum duplicatum menghasilkan kadar etanol 0,0451% v/v ± 0,0098

(Saputra, D. R., et al., 2014), dan Sargassum sagamianum menghasilkan kadar

etanol 0.297% v/v ± 0.353 (Yeon, et al., 2011). Selain itu, hasil penelitian

Borines, M. G., (2013), kandungan nutrisi makroalga coklat dari Sargassum spp.

secara umum memiliki kandungan nutrisi karbohidrat 41,81 % dan kadar serat

kasar 9,84 ± 0.07 %. Dengan demikian, Sargassum crassifolium memiliki potensi

seperti jenis Sargassum sp. lainnya dalam memproduksi bioetanol.

BAB III. METODE PENELITIAN

A. Lokasi dan Waktu Penelitian

1. Lokasi Penelitian

Penelitian ini dilakukan berada di beberapa lokasi, yaitu: Sepanjang

pesisir pantai di Gunung Kidul, Yogyakarta, Laboratorium Mikrobiologi dan

Laboratorium Nutrisi Ikan, Jurusan Perikanan, Fakultas Pertanian, Serta

Laboratorium Tehnik Kimia, Fakultas MIPA, Universitas Gadjah Mada

2. Waktu

Waktu pelaksanaan penelitian dilakukan mulai bulan November 2015

hingga selesai penelitian.

6

B. Bahan dan Alat

1. Alat

Alat yang digunakan dalam penelitian ini yaitu seperangkat alat gelas

laboratorium, pipet volume, pipet ukur, pipet tetes, pipet mikro, cawan porselen,

botol fermentasi (botol kaca), kertas saring, ayakan, kertas indikator pH, blender,

hotplate, jarum ose, baskom besar, gelas ukur, neraca analitik, Gas

Chromatography (GC-14B) Shimadzu FID system, seperangkat alat

spektrofotometer UV-Vis (Varian DMS 80), termometer, Shaker, inkubator,

Autoklaf, desikator, aluminium foil, clippark, pisau, oven, spatula, magnetik

stirer, botol semprot, seperangkat alat destilasi, Laminar Air Flow (LAF) dan

seperangkat alat kromatografi gas.

2. Bahan

Bahan yang digunakan dalam penelitian ini yaitu rumput laut S.

crassifolium J.G. Agardh., ragi NKL (Saccharomyces cerevisiae), asam sulfat

(H2SO4), larutan glukosa 1% (b/v), dan reagen DNS (Dinitrosalicylic acid).

C. Tahapan Penelitian

Tahapan-tahapan penelitian yang dilakukan yaitu

1. Persiapan, preparasi, identifikasi sampel rumput laut Sargassum crassifolium

Pengambilan sampel rumput laut Sargassum crassifolium diambil dari

sepanjang pesisir pantai selatan, Gunung Kidul, Yogyakarta. Identifikasi sampel

dengan menggunakan metode kunci determinasi dari penelitian Sukiman (2014).

Preparasi sampel adalah melakukan perlakuan pendahuluan untuk menghasilkan

tepung rumput laut ukuran 40 mesh, perlakuan pendahuluan meliputi perendaman

air tawar selama 24 jam ditambah CaCO3, pengeringan dengan oven dengan suhu

60-70 oC, dan penghancuran serta pengayakan.

2. Analisis Proksimat

Analisis proksimat yang dilakukan penentuan kadar air secara gravimetri

(AOAC, 1970), penentuan kadar abu (AOAC, 2005), penentuan kadar lemak

(AOAC, 2005), kadar protein (AOAC, 2005), penentuan kadar karbohidrat

metode Luff schrool, dan penentuan kadar serat kasar (AOAC, 1995)

3. Proses Hidrolisis Asam Sulfat (H2SO4)

Sampel tepung rumput laut Sargassum crassifolium sebanyak 10 gr,

dimasukkan ke dalam erlenmeyer yang telah berisi 100 ml larutan H2SO4 dengan

konsentrasi 0 M (Aquadest); 0,02 M; 0,04 M; 0,06 M; 0,08 M; 0,1 M; 0,2 M; 0,3

M; 0,4 M; dan 0,5 M. Setiap konsentrasi dibuat 3 kali pengulangan. Kemudian

dilakukan pengenceran H2SO4: 0,2 M; 0,3 M; 0,4 M; dan 0,5 M. Sampel

dimasukkan ke dalam erlenmeyer dengan konsentrasi H2SO4 yang telah

ditetapkan. Erlenmeyer dipanaskan dalam penangas tiap variabel waktu selama

30, 60, dan 120 menit. Sampel didinginkan sampai suhunya sama dengan suhu

ruangan, kemudian sampel disaring dan dianalisa kadar gula reduksi dengan

metode Miller (1959).

7

4. Regenerasi Kultur Saccharomyces cerevisiae

Sebanyak 0,5 gram ragi NKL (S. cerevisiae) ditambah 25 mL larutan

glukosa 1% dalam erlenmeyer 50 mL, diisolasi pada kondisi anaerobik dengan

cara ditutup rapat dengan clipark, aluminium foil, dan plastik. Labu erlenmeyer

yang telah berisi ragi dan glukosa 1% (b/v) diletakkan di atas shaker selama 24

jam dengan temperatur ruang 29-30 oC (Fardiaz, 1992).

5. Pembuatan Inokulum Untuk Fermentasi

Biakan pada larutan glukosa 1% (b/v) diinokulasi dengan cara

ditambahkan suspensi rumput laut sebanyak 10 mL. Kemudian diinkubasi selama

± 48 jam dengan kondisi aerobik pada suhu 30 oC. Inokulasi rutin dilakukan setiap

48 jam sebanyak 3 kali. Inokulum yang telah diinokulasi sebanyak 3 kali akan

digunakan pada fermentasi utama.

6. Proses Fermentasi

Proses fermentasi menggunakan larutan hasil hidrolisis yang memiliki

kadar gula reduksi terbaik dengan konsentrasi H2SO4 yang telah didapatkan hasil

penentuan gula pereduksi. Sebanyak 90 ml larutan hasil hidrolisis (pH 4,5)

dimasukkan dalam botol fermentasi, 100 ml aquadest disiapkan dalam botol yang

berbeda, kemudian sampel dimasukkan kedalam Autoclave. Larutan dipindahkan

dalam Laminar Air Flow (LAF) untuk diinokulasi yeast. 10% inokulan yeast S.

Cerevisiae dimasukkan dalam botol yang berisi hasil hidrolisis. Larutan

dipindahkan dalam Laminar Air Flow (LAF) untuk diinokulasi yeast. 10%

inokulan yeast S. Cerevisiae dimasukkan dalam botol yang berisi hasil hidrolisis.

Larutan dipindahkan dalam Laminar Air Flow (LAF) untuk diinokulasi yeast.

10% inokulan yeast S. Cerevisiae dimasukkan dalam botol yang berisi hasil

hidrolisis. Inkubasi dilakukan diatas magnetik strirer. Fermentasi selama 72 jam

dan dilakukan sampling. Hasil sampling dianalisa kadar gula reduksi

menggunakan metode Miller (1959) dan kadar etanol menggunakan Gas

Chromatography setiap 24 jam.

7. Pengukuran Gula Reduksi

Larutan hasil hidrolisis dianalisa kadar gula reduksinya dengan

menambahkan reagen DNS (Dinitrosalicylic acid).setiap 24 jam. Sampel hasil

hidrolisis diambil sebanyak 250 μl kemudian ditambahkan 500 μl reagen DNS

(Dinitrosalicylic acid) dimasukkan kedalam tabung reaksi, kemudian divortex.

Larutan yang telah homogen ditutup menggunakan kelereng, kemudian

ditempatkan pada pemanas air suhu 100 oC selama 5 menit. Setelah itu larutan

didinginkan dan ditambahkan aquadest sebanyak 5000 μl dan kemudian

dihomogenkan menggunakan vortex. Penambahan reagen DNS (Dinitrosalicylic

acid) bertujuan untuk membentuk asam 3-amno-5-nitrosilicylic yang menyerap

cahaya kuat pada saat pembacaan menggunakan spektrofotometer UV-VIS pada

panjang gelombang 540 nm.

8

8. Pengukuran Bioetanol

Pengukuran kadar bioetanol dilakukan menggunakan Gas

Chromatography (GC-14B) Shimadzu FID system. GC dioperasikan pada tekanan

udara 100 kpa, gas pembakar H2 100 kpa dan gas pembawa N2 300 kpa. Untuk

memulai pengukuran, setiap 1 μl standart atau sampel diinjeksikan pada injector

suhu 170 oC, yang dilengkapi kolom Porapak Q (80%;170

oC). Detektor

(FID/hydrogen flame ionization detector) dipasang pada suhu 170 oC. Hasilnya

dicatat pada alat Chromatopac C-R6A (Shimadzu).

D. Analisis Data

Metode yang digunakan adalah metode eksperimental laboratoris dengan

menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) berpola faktorial untuk uji kadar

glukosa karena ada perbedaan konsentrasi H2SO4 (0,2M (K1), 0,3M (K2), 0,4M

(K3), 0,5M (K4)) dan lama waktu hidrolisis 30 Menit (T1), 60 Menit (T2), 120

Menit (T3)). Rancangan Acak Kelompok (RAK) untuk uji kadar etanol dengan

lama waktu inkubasi (24 jam (1), 48 jam (2) 72 jam (3)). Hipotesis yang dapat

diajukan dalam analisis data yaitu

H1 : Ada pengaruh tiap perlakuan hidrolisis dan fermentasi terhadap hasil

bioetanol

H0 : Tidak ada pengaruh tiap perlakuan hidrolisis dan fermentasi terhadap hasil

bioetanol

Jika H1 ada pengaruh tiap perlakuan hidrolisis dan fermentasi terhadap hasil

bioetanol, maka akan dilanjutkan dengan analisis DMRT pada taraf kepercayaan

95%, hal ini untuk melihat signifikasi perlakuan terhadap hasil bioetanol.

BAB IV. BIAYA DAN JADWAL KEGIATAN

A. Anggaran Biaya

No. Jenis Pengeluaran Biaya (Rp)

1 Peralatan penunjang Rp 2,500,000.00

2 Bahan habis pakai Rp 3,500,000.00

3 Perjalanan Rp 2,500,000.00

4 Lain-lain Rp 1,500,000.00

Jumlah Rp 10,000,000.00

B. Jadwal Kegiatan

No. Jenis Kegiatan Bulan

1 2 3 4 5

1 Mengurus perizinan tempat untuk

penelitian

2 Pengambilan sampel rumput laut

3 Preparasi sampel rumput laut

9

4 Analisis Proksimat

5 Proses hidrolisis asam sulfat

6 Regenerasi kultur Saccharomyces

cerevisiae

7 Pembuatan inokulum untuk

fermentasi

8 Proses fermentasi

9 Pengukuran gula pereduksi

10 Pengukuran kadar bioetanol

11 Analisis data

12 Penyusunan laporan pelaksanaan

penelitian

DAFTAR PUSTAKA

Anita, S. H., Fajriutami, T., Fitria, Ermawar, R. A., Yanto, D. H. Y., Hermiati, E.,

2011. Pretreatment Trametes Versicolor dan Pleurotus Ostreatus Pada Bagas

Untuk Produksi Bioetanol. Jurnal Teknologi Indonesia. 34: 33-39.

Borines, M. G., Leon, R. L. D., Henry, M. P., 2011. Bioethanol production from

farming non-food macroalgae in Pacific island nations: Chemical

constituents, bioethanol yields, and prospective species in the Philippines.

Journal of Bioresource Technology. 15: 4432-4435

Borines, M. G., Leon, R. L. D., Cuello, J. L., 2013. Bioethanol production from

the macroalgae Sargassum spp. Journal of Bioresource Technology. 138:

22-29.

Candra, K. P., Sarwono, Sarinah, 2011. Study on Bioethanol Production Using

Red Seaweed Eucheuma cottonii From Bontang Sea Water. Journal of

Coastal Development. 15 (1): 45-50.

Febriani, N. I., Ridlo, A., Susanto, A. B., 2014. Potensi Yeast Dalam Fermentasi

Alginofit Sargassum Polycystum J. G. Agardh dengan Hidrolisis Asam

Sulfat Untuk Bioetanol. Journal Of Marine Research. 2 (3): 91-98.

Jelynne P., Tamayo, Rosario, E. J. D., 2014. Chemical Analysis and Utilization of

Sargassum sp. as Substrate for Ethanol Production. Iranica Journal of

Energy dan Environment. 5 (2): 202-208.

10

Moiser, N., Wyman, C., Dale, B., Elander, R., Lee, Y. Y., Holtzapple, M.,

Ladisch, M., 2005. Features of Promising Technologies For Pretreatment of

Lignocellulosic Biomass. Journal of Bioresource Technology. 96: 673-686.

Puspawati, S., Wagiman, Ainuri, M., Nugraha, D. A., Haslianti, 2015. The

Production of Bioethanol Fermentation Substrate from Eucheuma cottonii

Seaweed through Hydrolysis by Cellulose Enzyme. Journal of Agriculture

and Agricultural Procedia. 3: 200-205.

Saputra, D. R., Ridlo, A., Widowati, I., 2012. Kajian Rumput Laut Sargassum

duplicatum J. G. Agardh sebagai Penghasil Bioetanol dengan Proses

Hidrolisis Asam dan Fermentasi. Journal of Marine Research. 1 (2): 145-

151.

Sukiman, Muspiah, A., Astuti, S. P., Ahyadi, H., Aryanti, E., 2014.

Keanekaragaman dan Distribusi Spesies Makroalga di Wilayah Sekotong

Lombok Barat. Jurnal Penelitian UNRAM. 18 (2): 71-81.

Suirta, I. W., 2009. Preparasi Biodiesel Dari Minyak Jelantah Kelapa Sawit.

Jurnal Kimia. 3 (1): 1-6.

Trivedi, N., Gupta, V., Reddy, C. R. K., Jha, B., 2013. Enzymatic hydrolysis and

production of bioethanol from common macrophytic green alga Ulva

fasciata Delile. Journal of Bioresource Technology. 150: 106-112.

Trivedi, N., Reddy, C. R. K., Radulovich, R., Jha, B., 2015. Solid state

fermentation (SSF)-derived cellulase for saccharification of the green

seaweed Ulva for bioethanol production. Journal of Bioresource

Technology. 9: 48-54.

Wiratmaja, I. G. Kusuma, I. G. W., Winaya, I. N. S., 2011. Pembuatan Etanol

Generasi Kedua Dengan Memanfaatkan Limbah Rumput Laut Eucheuma

Cottonii Sebagai Bahan Baku. Jurnal Ilmiah Teknik Mesin. 5 (1): 75-84.

Wu, F., Wu, J., Liao, Y, Wang, M., Shih, I., 2014. Sequential acid and enzymatic

hydrolysis in situ and bioethanol production from Gracilaria biomass.

Journal of Bioresource Technology. 156: 123-131.

Yanagisawa, M., Kawai, S., Murata, K., 2013. Strategies for the production of

high concentrations of bioethanol from seaweeds. Journal of Bioengineered.

4 (4): 224-235.

V

LAMPIRAN-LAMPIRAN

Lampiran 1. Biodata Ketua, Anggota, dan Dosen Pembimbing

Biodata Ketua

A. Identitas Diri

1 Nama Lengkap Lutfi Alfianto

2 Jenis Kelamin (L/P) Laki-Laki

3 Program Studi Teknologi Hasil Perikanan

4 NIM 12/336381/PN/12838

5 Tempat, Tanggal Lahir Karanganyar, 10 Agustus 1993

6 E-mail [email protected]

7 No Telepon/HP 085727640290

B. Riwayat Pendidikan

SD SMP SMA

Nama Institusi SD N 1

Masaran

SMP N 1

Kebakkramat

SMA N 3

Sragen

Jurusan - - IPA

Tahun Masuk-Keluar 1999-2005 2005-2008 2008-2011

C. Pemakalah Seminar Ilmiah (Oral Presentation)

No Nama pertemuan Ilmiah /

Seminar

Judul Artikel /

Ilmiah

Waktu dan Tempat

1.

D. Penghargaan dalam 10 tahun Terakhir (dari pemerintah, assosiasi

atau dari institusi lainnya)

No Jenis Penghargaan

Nama Pemberi

Penghargaan Tahun

1. Juara II Lomba Karya

Tulis Al-Qur’an, Nasional

LKTA Kini in

Action, ITS.

2014

Semua data yang saya isikan dan tercantum dalam biodata ini adalah benar

dan dapat dipertanggungjawabkan secara hukum. Apabila di kemudian hari

ternyata dijumpai ketidak-sesuaian dengan kenyataan, saya sanggup

menerima sanksi.

Demikian biodata ini saya buat dengan sebenarnya untuk memenuhi salah

satu persyaratan dalam pengajuan Proposal PKM-Penelitian.

Yogyakarta, 18 September 2015

Lutfi Alfianto

mailto:[email protected]

VI

Biodata Anggota I

A. Identitas Diri

1 Nama Lengkap Ema Iqtiva Ningsih

2 Jenis Kelamin (L/P) Perempuan (P)

3 Program Studi Manajemen Sumberdaya Perikanan

4 NIM 13/345243/PN/13069

5 Tempat, Tanggal Lahir Jakarta, 17 April 1995


7 No Telepon/HP 085775573267


SD SMP SMA

Nama Institusi SDS

Perguruan

Rakyat 4

SMPN 195

Jakarta

SMAN 100

Jakarta

Jurusan - - IPA




Seminar

Judul Artikel /

Ilmiah

Waktu dan Tempat

1.




Nama Pemberi

Penghargaan Tahun

1. Juara I Lomba Design

Grafis Tingkat SMA

SMA 54 2012




menerima sanksi.



Yogyakarta, 18 september 2015

Ema Iqtiva Ningsih


VII

Biodata Anggota II

A. Identitas Diri

1 Nama Lengkap Nashirotus Sa’adah

2 Jenis Kelamin (L/P) Perempuan


4 NIM 13/346000/PN/13136

5 Tempat, Tanggal Lahir Cilacap, 9 April 1995


7 No Telepon/HP 085726141148


SD SMP SMA

Nama Institusi SD N

Kesugihan 1

SMP N 2

Maos

SMA N 1

Maos

Jurusan - - IPA



No Nama pertemuan

Ilmiah / Seminar

Judul Artikel / Ilmiah Waktu dan Tempat

1. PIMNAS Ke-27 “Vege Nata” Bukan

Limbah Biasa: Cara

Praktis Belajar Nama

Ilmiah

2014 di Universitas

Diponegoro,

Semarang




Nama Pemberi

Penghargaan Tahun

1. Piagam Kementrian Pendidikan

dan Kebudayaan Dikti

2014




menerima sanksi.




Nashirotus Sa’adah


VIII

Biodata Anggota III

A. Identitas Diri

1 Nama Lengkap M. Zaki Fathoni

2 Jenis Kelamin (L/P) Laki-laki


4 NIM 13/351627/PN/13433

5 Tempat, Tanggal Lahir Bekasi, 20 September 1995


7 No Telepon/HP (+62)085770867809


SD SMP SMA

Nama Institusi SDIT Nurul

Fajri

SMPIT Darul

Hikmah

SMAN 2

Tambun

Selatan

Jurusan - - IPA



No Nama pertemuan

Ilmiah / Seminar

Judul Artikel / Ilmiah Waktu dan

Tempat

1. PIMNAS Ke-27 Blue Development Concept:

Strategi Mensinergiskan Sektor

Perikanan Kelautan dan Pariwisata

untuk Mengamankan dan

Mengembangkan Potensi Pulau

Kecil dan Tertinggal Di Indonesia

2014 di

Undip,

Semarang



No Jenis

Penghargaan Nama Pemberi Penghargaan Tahun

1. Piagam Kementrian Pendidikan dan

Kebudayaan Dikti

2014




menerima sanksi.




M. Zaki Fathoni

IX

Biodata Anggota IV

A. Identitas Diri

1 Nama Lengkap Puji Astuti

2 Jenis Kelamin (L/P) Perempuan


4 NIM 13/353786/PN/13498

5 Tempat, Tanggal Lahir Bogor, 18 Maret 1996


7 No Telepon/HP 083811664603


SD SMP SMA

Nama Institusi SD N Gunung

Sindur 1

MTS Al-

Inayah

MAN

Serpong

Jurusan - - IPA




Seminar

Judul Artikel /

Ilmiah

Waktu dan Tempat

1.




Nama Pemberi

Penghargaan Tahun

1.


dan dapat dipertanggungjawabkan secara hukum.Apabila di kemudian hari

ternyata dijumpai ketidak-sesuaian dengan kenyataan, saya sanggup menerim

sanksi.




Puji Astuti


X

Biodata Dosen Pendamping

A. Identitas Diri

1 Nama Lengkap Amir Husni

2 Jenis Kelamin (L/P) Laki-Laki


4 NIDN 0021097003

5 Tempat, Tanggal Lahir Karanganyar, 21 September 1970


7 No Telepon/HP 085743255664


S-1 S-2 S-3

Nama Institusi Universitas

Gadjah Mada

Universitas

Gadjah Mada

Gangneung-Wonju

National University

Bidang Ilmu Ilmu

Perikanan

Ilmu &

Teknologi

Pangan

Applied Marine

Biotechnology &

Engineering

Tahun Masuk-

Keluar

1990-1996 1996-1999 2006-2009


No Nama pertemuan

Ilmiah/Seminar

Judul Artikel /

Ilmiah

Waktu dan

Tempat

1.




Nama Pemberi

Penghargaan Tahun

1.

Semua data yang saya isikan dan tercantum dalam biodata ini adalah benar dan

dapat dipertanggungjawabkan secara hukum. Apabila di kemudian hari

ternyata dijumpai ketidak-sesuaian dengan kenyataan, saya sanggup menerima

sanksi.

Demikian biodata ini saya buat dengan sebenarnya untuk memenuhi salah satu

persyaratan dalam pengajuan PKM-Penelitian.


Dr. Sc. Amir Husni, S. Pi., M.P.,

XI

Lampiran 2. Justifikasi Anggaran Kegiatan

1. Peralatan penunjang

Material Justifikasi

Pemakaian Kuantitas

Harga Satuan

(Rp.) Biaya (Rp.)

Botol fermentasi

ukuran 360 ml Alat fermentasi 3 buah Rp. 250,000.00 Rp. 750,000.00

Alumunium foill

ukuran 1,2 x 50 m Alat pembungkus 1 roll Rp. 500,000.00 Rp. 500,000.00

Cooler box

fiberglass 24 liter Alat pengemas 1 box Rp. 550,000.00 Rp. 550,000.00

Kertas saring

Whatman no. 40 Alat saring 1 sachet Rp. 700,000.00 Rp. 700,000.00

Sub Total (Rp.) Rp. 2,500,000.00

2. Bahan habis pakai


Pemakaian Kuantitas

Harga Satuan

(Rp.) Biaya (Rp.)

Batu kapur Limestone,

calcium carbonate

(CaCO3) mesh 800

Preparasi

rumput laut 10 Kg Rp. 1,000.00 Rp. 10,000.00

n-Heksana Pelarut lemak 100 ml Rp. 1,300.00 Rp. 130,000.00

NaOH analis/gram Analisa kadar

Protein 1 Kg Rp. 1,300.00 Rp. 1,300,000.00

Batu didih analis/gram Analisa kadar

Protein 10 gram Rp. 7,850.00 Rp. 78,500.00

Asam Borat (H3BO3) Analisa kadar

Protein 10 gram Rp. 1,600.00 Rp. 16,000.00

Alkohol 96 % Analisa kadar

Protein 1 liter Rp. 36,500.00 Rp. 36,500.00

HCl 0,02 N Analisa kadar

Protein 100 ml Rp. 135.00 Rp. 13,500.00

HCl 3 % Analisa kadar

karbohidrat 100 ml Rp. 105.00 Rp. 10,500.00

NaOH 30 % Analisa kadar


NaOH 3,25 % Analisa serat

kasar 100 ml Rp. 100.00 Rp. 10,000.00

Larutan Luff Schrool Analisa kadar


Larutan KI 20 % Analisa kadar

karbohidrat 100 ml Rp. 1,250.00 Rp. 125,000.00

H2SO4 analis Analisa

hidrolisis 1 liter Rp. 833.00 Rp. 833,000.00

H2SO4 25 % Analisa kadar


XII

H2SO4 1,25 % Analisa serat

kasar 100 ml Rp. 70.00 Rp. 7,000.00

Natrium tiosulfat

Na2S2O3.5H2O 0,1 N

Analisa kadar


Ragi NKL

(Saccharomyces

cerevisae)

Fermentasi 1 pack Rp. 30,000.00 Rp. 30,000.00

Reagent DNS (3,5 -

dinitrosalicylic acid)

CP25G

Analisis gula

reduksi 1 botol Rp. 800,000.00 Rp. 800,000.00

Sub Total (Rp.) Rp. 3,500,000.00

3. Perjalanan


Perjalanan Kuantitas

Harga Satuan

(Rp.) Biaya (Rp.)

Perjalanan ke seluruh

pesisir pantai Gunung

Kidul, Yogyakarta.

Pencarian

sampel

Makroalga

Sargassum

crassifolium

2 Kali Rp. 500,000.00 Rp. 1,000,000.00

Perjalanan dan kegiatan

penelitian ke LIPI

Jakarta

Pengujian

analisis gula

reduksi dan

pengukuran

kadar

bioetanol.

1 kali Rp. 1,375,000.00 Rp. 1,375,000.00

Perjalanan pencarian

bahan dan alat

penelitian

Pencarian

alat dan

bahan untuk

penelitian

5 kali Rp. 25,000.00 Rp. 125,000.00

Sub Total (Rp.) Rp. 2,500,000.00

4. Lain-lain


Perjalanan Kuantitas

Harga Satuan

(Rp.) Biaya (Rp.)

Dokumentasi

Dokumentasi

seluruh

kegiatan

selama

praktik

Insidental Rp. 500,000.00 Rp. 500,000.00

Peralatan persentasi

Kegiatan

monev dan

seminar

kemajuan

penelitian

Insidental Rp. 500,000.00 Rp. 500,000.00

a. Sampel rumput laut

b. Sampel bioetanol

XIII

c. Plester

d. Cetak poster

e. Cetak foto

f. Alat peraga

g. Lain-lain

Laporan dan

administrasi

Kegiatan

administrasi

laporan

Insidental Rp. 500,000.00 Rp. 500,000.00

a. Log book

b. Laporan

c. Lain-lain

Sub Total (Rp.) Rp. 1,500,000.00

Total (Keseluruhan) Rp. 10,000,000.00

XIV

Lampiran 3. Susunan Organisasi Tim Kegiatan dan Pembagian Tugas

No Nama / NIM Program

Studi

Bidang

Ilmu

Alokasi

Waktu

(jam/minggu)

Uraian Tugas

1 Lutfi Alfianto

/ 13041

Teknologi

Hasil

Perikanan

Perikanan 20 jam Ketua,

mengkoordinasi

tugas seluruh

anggota dalam

pelaksanaan

penelitian

2 Ema Iqtiva

Ningsih /

13069

Manajemen

Sumberdaya

Perikanan

Perikanan 20 jam Humas,

pengambilan

sampel, Preparasi

alat dan bahan serta

Analisis Data.

3 Nashirotus

Sa’adah /

13136

Teknologi

Hasil

Perikanan

Perikanan 20 jam Sekretaris, analisis

proximat

4 M. Zaki

fathoni /

13433

Teknologi

Hasil

Perikanan

Perikanan 20 jam Anggota, pengujian

hidrolisis, uji

fermentasi,

pengukuran gula

reduksi, dan

pengukuran

bioetanol

5 Puji Astuti /

13498

Teknologi

Hasil

Perikanan

Perikanan 20 jam Bendahara, analisis

proximat

XV

Documents

Contoh Proposal PKM Penelitian