Penggunaan katalis homogen dan heterogen pada proses hidrolisis pati umbi singkong karet menjadi glukosa

Abstract

Singkong karet (Manihot glaziovii Muell) adalah salah satu sumber bahan baku bioetanol yang mempunyai kandungan pati yang cukup tinggi (98,5%). Penelitian ini bertujuan mempelajari kinerja katalis H₂SO₄, HCl, dan zeolit pada proses hidrolisis pati umbi singkong karet untuk menghasilkan glukosa. Proses hidrolisis untuk katalis homogen dilakukan pada temperatur 120^oC dan volume asam 250 ml, sedangkan untuk katalis heterogen dengan rasio massa pati dan aquades (1:25), waktu 60 menit, dan temperatur 120^oC. Perolehan glukosa untuk katalis homogen diamati melalui variasi konsentrasi HCl dan H₂SO₄ masing-masing (0,1; 0,15; 0,2; 0,25; dan 0,3 N) dan waktu hidrolisis (45; 60; dan 75 menit). Untuk katalis heterogen, perolehan glukosa diamati melalui variasi massa zeolit (1; 3; dan 6 g), jenis asam pengaktif HCl dan H₂SO₄ dengan konsentrasi0,15 N, dengan metode perendaman dan pemanasan pada temperature 50^oC. Hasil penelitian memperlihatkan konsentrasi dan waktu hidrolisis pati singkong karet berpengaruh terhadap perolehan glukosa pada penggunaan jenis katalis homogen (H₂SO₄ dan HCl). Glukosa tertinggi (27,25%) diperoleh pada katalis homogen dengan konsentrasi H₂SO₄ 0,15 N dan waktu 60 menit. Zeolit yang diaktivasi dengan HCl dengan metode perendaman  menghasilkan kadar glukosa lebih tinggi (14,13%) daripada zeolit  yang diaktifkan dengan H₂SO₄ (12,58%).

Abstract

Rubber cassava (Manihot glaziovii Muell) is one source of bioethanol raw material which has high starch content (98.5%). The manufacture of bioethanol is carried out through the process of hydrolysis and fermentation. This research was aimed to study the performance of the homogeneous and heterogeneous catalysts in the hydrolysis process of starch from rubber cassava tubers to produce glucose. The hydrolysis process for homogeneous catalyst was carried out at a temperature 120^oC and 250 ml acid volume, while for heterogeneous catalyst was the ratio of starch mass and distilled water (1:25), 60 minutes time, and 120^oC temperature. The glucose obtained for heterogeneous catalyst was observed through variations of HCl and H₂SO₄ concentrations (0.1; 0.15; 0.2; 0.25; and 0.3 N) and hydrolysis time (45; 60; and 75 minutes). For heterogeneous catalyst, the glucose obtained was observed through zeolite mass variations (1; 3; and 6 g), type of activating acid HCl and H₂SO₄ with 0.15 N concentration by immersion and heating method at 50^oC. The results showed that the concentration and hydrolysis time of rubber cassava starch affected the glucose obtained in the use of homogeneous catalyst types (H₂SO₄ and HCl). The highest glucose was obtained at 0.15 N acid concentrations and 60 minutes time. Zeolite which was activated with HCl with soaking method resulted in higher glucose levels (14.13%) than activated with H₂SO₄ (12.58%).