BAB I PENDAHULUAN 1.1. LATAR BELAKANG

Transkripsi

1 BAB I PENDAHULUAN 1.1. LATAR BELAKANG Pengawet pada produk makanan atau minuman sudah menjadi bagian yang tidak terpisahkan di dalam industri makanan. Apalagi perkembangan zaman menuntut produk makanan dan minuman yang serba praktis, tahan lama dan memiliki tampilan menarik. Solusi yang dilakukan industri pangan adalah menambahkan bahan pengawet agar kualitas produk meningkat dan tahan lama. Kualitas makanan ditentukan oleh cita rasa, tekstur, warna dan nilai gizi. Untuk meningkatkan kualitas mutu nilai pangan, pengawetan makanan bisa meningkatkan kualitas produk makanan. Seperti pada tujuan menambahkan pengawet makanan adalah memperpanjang daya simpan dengan cara mencegah pertumbuhan mikroorganisme pembusuk. Banyak cara memperoleh pengawet makanan yang ditempuh oleh berbagai pelaku industri makanan, namun atas dasar kepentingan ekonomi, dimana pengawet makanan yang dihasilkan adalah yang berbahan murah sehingga dapat menekan biaya operasional industri makanan, namun tidak jarang pengawet makanan yang dipilih adalah yang berbahaya bagi kesehatan manusia. Beberapa pengawet makanan yang alami yang dapat diperoleh dari bahan organik dapat dilakukan, dan tentunya aman bagi kesehatan konsumen, salahsatunya adalah dengan asap cair. Pengembangan asap cair di Indonesia tentu sangat potensial, dikarenakan bahan dasar pembuatnya adalah limbah biomassa yang sebenarnya cukup banyak di Indonesia. Asap cair adalah bahan pengawet yang diperoleh dari hasil kondensasi asap pada proses pirolisis konstituen kayu seperti selulosa, hemiselulosa, dan lignin. Kelompok senyawa kimia yang dihasilkan dalam pengasapan adalah fenol, kabonil,

2 asam, furan, alkohol, ester, lakton, dan hidrokarbon polisiklik aromatik (HPA). Dua senyawa dominan yang berperan sebagai bakteriostatik adalah fenol dan asam-asam organik yang mampu mengontrol pertumbuhan bakteri. Fenol diperoleh dari hasil pirolisis lignin, sedangkan asam-asam organik dari hasil pirolisis selulosa dan hemiselulosa (Kartika, 2009). Lebih lanjut dikemukakan bahwa proses pirolisis untuk pembuatan asap cair dapat memakai bahan baku berbagai macam jenis kayu, bongkol kelapa sawit, tempurung kelapa, sekam, ampas atau serbuk gergaji kayu dan lain sebagainya. Selama pembakaran, komponen dari kayu akan mengalami pembakaran tidak sempurna menghasilkan berbagai macam senyawa antara lain fenol, karbonil, asam, furan, alkohol, lakton, hidrokarbon, polisiklik aromatik dan lain sebagainya. Asap merupakan sistem kompleks yang terdiri dari fase cairan terdispersi dan medium gas sebagai pendispersi. Reaksi reaksi yang terjadi dalam proses pirolisis antara lain: dekomposisi konstituen polimer menjadi senyawa organik dengan berat molekul rendah karena pengaruh panas yang meliputi reaksi oksidasi, polimerisasi dan kondensasi. (Tranggono dkk dalam Mansur, 2009). Sebagai negara agraris yang terletak di daerah tropis, Indonesia memiliki limbah industri yang berupa biomassa.limbah biomassa ini cukup melimpah dan sangat beraneka ragam yang berasal dari pertanian, pengolahan hutan maupun tanaman yang tumbuh liar. Limbah biomassa ini sebenarnya memiliki potensi yang besar untuk diolah menjadi bahan bakar terbarukan, makanan, pakan ternak, bahan kimia antara maupun produk lain yang lebih bernilai jual. Untuk dapat menggali potensi biomassa, diperlukan kemampuan untuk dapat mengekstraks karbohidrat, minyak, lignin, dan bahan-bahan lain yang terkandung dalam yang terkandung dalam biomassa dan mengubahnya menjadi berbagai produk seperti bahan bakar maupun bahan kimia lain yang bernilai tinggi (Holladay, 2007) Salah satu limbah biomassa yang menjadi fokus penelitian ini yang dikembangkan menjadi bahan baku pembuatan asap cair adalah cangkang kelapa sawit. Cangkang kelapa sawit merupakan salah satu jenis limbah padat hasil samping

3 dari industri pengolahan kelapa sawit, yang saat ini masih menimbulkan permasalahan bagi lingkungan hidup. Hal ini disebabkan karena limbah ini diproduksi dalam jumlah besar dan sukar terdegradasi atau terurai secara alami di lingkungan. Cangkang kelapa sawit mengandung lignin (29,4%), hemiselulosa (27,7%), selulosa (26,6%), air (8,0%), komponen ekstraktif (4,2%), abu (0,6%). Oleh karena itu, limbah ini sangat berpotensi jika dikembangkan menjadi produk-produk yang bermanfaat dan memberi nilai tambah dari aspek ekonomi serta ramah lingkungan. (Prananta, 2009) Beberapa peneliti terkini mengenai asap cair telah maju dan berkembang lebih jauh yaitu pemanfatan asap cair dalam berbagai keperluan. Salah satu pemanfatan dari asap cair yang menarik untuk dikaji adalah dalam pengawetan ikan, atau yang sering disebut pengasapan ikan. Penemuan A. S. Pimentaa, B. R. Vitala, J. M. Bayonabr* and R. Alzagab 29 Januari 1998 mengenai senyawa Hidrokarbon Polisiklik Aromatik (HPA) dari bahan Eucalyptus Grandis yang menyimpulkan bahwa senyawa ini sangat dimungkinkan untuk dimanfaatkan sebagai energi alternatif. Selain itu F. Chinnici_, N. Natali, U. Spinabelli, C. Riponi pada tanggal 9 November 2006 dari Departement Science University Degli Bologna, Italy, telah meneliti senyawa yang sama dari asap cair menggunakan bahan baku kayu. Beberapa penelitian yang relevan tentang asap cair sebelumnya masih menemukan senyawa-senyawa berbahaya seperti adanya tar dan PAH, misalnya pada penelitian Sri Sunarsih, dkk (2012) tentang Pengaruh Suhu, Waktu Dan Kadar Air Pada Pembuatan Asap Cair Dari Limbah Padat Pati Aren (Studi Kasus Pada Sentra Industri Sohun Dukuh Bendo, Daleman, Tulung, Klaten), dimana proses pirolisis dalam penelitian tersebut berlangsung hingga suhu C, dan masih ditemukannya beberapa senyawa berbahaya seperti tar dan PAH, oleh karenanya pada penelitian selanjutnya penting melakukan pirolisis pada suhu dimana senyawa-senyawa berbahaya tersebut tidak dijumpai lagi. Bertitik tolak dari yang telah dikemukakan di atas inilah, mendorong penulis untuk melakukan studi tentang penelitian asap cair dari cangkang kelapa sawit dengan variasi suhu pirolisis dari 600 hingga C yang diharapkan dapat menghasilkan asap

4 cair yang memiliki zat antibakteri, antioksidan dan penahan citra rasa yang baik dan juga dapat menghindarkan terbentuknya senyawa-senyawa berbahaya Permasalahan Dalam penelitian ini yang menjadi permasalahan adalah : 1. Bagaimana pengaruh suhu pirolisis terhadap terbentuknya senyawa PAH yang bersifat karsinogenik. 2. Bagaimana pengaruh suhu pirolisis terhadap terbentuknya volume asap cair. 3. Bagaimana pengaruh suhu pirolisis terhadap terbentuknya senyawa asam-asam organik yang berfungsi sebagai antibakteri Pembatasan Masalah 1. Suhu pemanasan yang digunakan untuk menghasilkan asap cair dilakukan pada suhu 600 o C sampai 900 o C. 2. Analisa senyawa polisiklik aromatik hidrokarbon dan asam-asam organik dilakukan menggunakan gas kromatografi mass spectran (GCMS) dan FT-IR Tujuan Penelitian 1. Untuk mengetahui bagaimana pengaruh suhu pirolisis terhadap senyawa polisiklik aromatik hidrokarbon (PAH) dan asam-asam organik yang terbentuk. 2. Untuk mengetahui kandungan senyawa di dalam asap cair cangkang kelapa sawit pada suhu pirolisis 600 o C sampai 900 o C yang dianalisa dengan menggunakan FT-IR dan GC-MS.

5 1.5. Manfaat Penelitian Penelitian ini dilakukan untuk memberikan informasi pemanfaatan cangkang sawit untuk menghasilkan asap cair yang dapat bermanfaat sebagai pengawet yang aman bagi kesehatan manusia dalam berbagai keperluan seperti bahan pengawet untuk makanan dan penggumpal lateks Metodologi Penelitian Dalam pembuatan asap cair, cangkang sawit tersebut dipanaskan dalam tungku pengarangan dari bahan tahan api pada suhu 600 C sampai 900 C, dimana asap dialirkan melalui pipa spiral dalam kolom pendingin dan ditampung hasilnya sebagai asap cair dengan perbedaan suhu penampungan 50 0 C, kemudian didestilasi untuk memisahkan tar dari asap cair. Asap cair yang dihasilkan di analisis dan di identifikasi dengan menggunakan GC-MS dan FTIR. Variabel-variabel dalam penelitian ini adalah sebagai berikut. - Variabel bebas : suhu pirolisis yang digunakan yaitu 600 C sampai 900 C - Variabel tetap : cangkang sawit yang digunakan sebanyak 10 Kg - Variabel terikat : analisa kandungan senyawa polisiklik aromatik hidrokarbon (PAH) dan asam-asam organik menggunakan FT-IR dan GC-MS Lokasi Penelitian Penelitian ini dilakukan dilaboratorium Bengkel Mekanik Politeknik Medan dan laboratorium Polimer Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam serta Analisa GC-MS dilaboratorium Organik Universitas Gajah Mada sedangkan Analisa FTIR dilakukan di Balai Pengujian dan Identifikasi Barang Bea dan Cukai.