BAB I PENDAHULUAN A. LATAR BELAKANG

Transkripsi

1 BAB I PENDAHULUAN A. LATAR BELAKANG Hampir semua buah buahan dan sayuran bersifat mudah rusak, oleh sebab itu guna mencegah terbuangnya buah atau sayur karena rusak atau tidak dapat dimanfaatkan seluruhnya pada saat panen maka perlu dilakukan usaha pengawetan dan pengolahan lebih lanjut. Banyak sekali cara mengawetkan makanan namun tidak semua cara itu aman bagi manusia. Entah pengawetan secara alami, biologi, ataupun kimia. Salah satu upaya dalam pengawetan produk pangan olahan adalah melalui proses sterilisasi dan pasteurisasi. Ozon, sebagaimana lapisan yang melindungi bumi, juga bisa melindungi makanan. Dengan ozon, kita bisa makan dengan aman meski sudah disimpan lama. Selama ini kebanyakan orang hanya tahu ozon untuk menyerap sinar ultra-violet dari matahari. Padahal, ozon juga bisa digunakan untuk mengawetkan makanan. Selain itu ozon juga bisa digunakan untuk meluruhkan pestisida. B. RUMUSAN MASALAH Berdasarkan uraian latar belakang, penulis mencoba merumuskan pertanyaan yang akan dicari pemecahannya baik pembahasan menurut analisa maupun teori-teori yang menjadi acuan pembuatan makalah ini. Adapun rumusan masalah berdasarkan judul yang akan diajukan dalam tugas ini adalah sebagai berikut: 1. Apa yang dimaksud dengan ozonisasi? 2. Apa saja fungsi ozon? 3. Bagaimanakah cara pengolahan air minum cara ozonisasi? 4. Bagaimanakah proses pengolahan air minum aqua? 5. Apa kelebihan dan kelemahan penggunaan ozon? C. TUJUAN Adapun tujuan dari penulisan makalah ini adalah sebagai berikut: 1. Mahasiswa mengetahui dan memahami pengertian ozonisasi Ozonisasi 1

2 2. Mahasiswa mengetahui dan memahami fungsi ozon 3. Mahasiswa mengetahui dan memahami cara pengolahan air minum cara ozonisasi 4. Mahasiswa mengetahui dan memahami proses pengolahan air minum aqua 5. Mahasiswa mengetahui dan memahami kelebihan dan kelemahan penggunaan ozon A. PENGERTIAN OZONISASI BAB II PEMBAHASAN Ozon adalah gas yang tidak stabil, berwarna biru, mudah mengoksidasi, dan bersifat iritan yang kuat terhadap saluran pernapasan. Ozon didapat secara alamiah di dalam stratosfir dan sebagian kecil di dalam troposfir. Secara artifisial, ozon didapat dari berbagai sumber seperti peralatan listrik bervoltase tinggi, peralatan sinar Ronten, dan spektograf. Karena ozon bersifat bakterisidal, maka ozon seringkali sengaja dibuat untuk dipakai sebagai desinfektan. Pendapat lain juga mengatakan, Ozon merupakan oksidan kuat yang mampu membunuh bakteri patogen, termasuk virus. Keuntungan penggunaan ozon Ozonisasi 2

3 adalah pipa, peralatan dan kemasan akan ikut disanitasi sehingga produk yang dihasilkan akan lebih terjamin selama tidak ada kebocoran di kemasan, ozon merupakan bahan sanitasi air yang efektif disamping sangat aman (Sembiring: 2008). Proses Ozonasi adalah kandungan oksigen di udara, diambil dan dilewatkan melalui loncatan arus listrik sehingga secara alami akan berubah menjadi zat bernama ozon. Ozon ini kemudian disemprotkan ke dalam air. Ozon merupakan zat desinfektan yang kuat, beberapa penelitian telah memperlihatkan bahwa hanya dengan konsentrasi yang rendah dari ozon (kurang dari 0,5 mg/liter) sudah dapat membunuh mikroorganisme dalam air, bahkan ozon juga dapat mensterilkan air. Konsentrasi ozon yang biasa digunakan untuk proses desinfeksi air ialah 0,5 0,4 mg/l. Konsentrasi ozon sebesar 0,02 mg/l dapat bersifat racun bagi Eschericia coli dan Streptococcus facealis. Ozon akan bereaksi dengan protoplasma sel dengan berperan sebagai oksidator. Gas ozon dapat dibuat dengan menggunakan peralatan antara lain dengan metode electrical discharge dengan sinar radio aktif. Pembentukan ozon dengan electrical discharge secara prinsip sangat mudah. Tumbukan dari elektron yang dihasilkan oleh electrical discharge dengan molekul oksigen menghasilkan dua buah atom oksigen. Selanjutnya atom oksigen secara alamiah bertumbukan kembali dengan molekul oksigen di sekitarnya, kemudian terbentuklah ozon. Ozon yang terbentuk berupa gas. Adapun, sistem ozonisasi skala kecil yang banyak digunakan dalam usaha air minum dapat dilihat dalam gambar 1 berikut. Ozonisasi 3

4 Sumber : Said (2007) Gambar I. Sistem Ozonisasi Untuk Pengolahan Air Minum Skala Kecil yang Banyak Digunakan B. FUNGSI OZON Karena sifat oksidatornya yang sangat kuat, maka Ozon sangat unggul untuk: 1. Desinfeksi (membunuh kuman) Dalam hal desinfeksi / sterilisasi air, teknologi Ozon paling unggul dan sangat efektif. Ozon dapat menghancurkan kuman, bakteri, virus, jamur, spora, kista, lumut dan zat organik lainnya. Selain itu, juga dapat menetralisir zat inorganik / mineral yang berlebihan / beracun. Penggunaan Ozon tidak menghasilkan zat sisa yang membahayakan kesehatan. Bahkan sebaliknya, akan menambah kadar oksigen dalam air sehingga lebih segar dan sehat 2. Detoksifikasi (menetralkan zat beracun) Ozonisasi 4

5 Aplikasi teknologi ozon dalam hal ini misalnya dalam industri pengolahan daging, dan proses pengawetan buah dan sayur dalam pengiriman. Daging, buah dan sayuran tersebut disimpan dalam udara berozon dan dicuci dengan menggunakan air yang berozon untuk mengurangi efek zat-zat beracun seperti pestisida / herbisida, untuk meningkatkan penampilan, kesegaran, dan untuk memperlambat pembusukan. 3. Deodorisasi (menghilangkan bau tidak enak) dalam air dan udara. Teknologi Ozon juga digunakan untuk meningkatkan kualitas air di danau / tambak / sungai yang tercemar, dan pengolahan limbah pabrik. Ozon juga menghilangkan bau tak sedap di pabrik / rumah / kantor / mobil seperti bau asap rokok, bau cat, bau karpet baru dsb. Pengobatan ikan dalam akuarium juga telah menggunakan teknologi ozon. Kolam renang dan spa modern menggunakan ozon untuk menjernihkan dan membunuh kuman. Karenanya, iritasi mata / mata merah sehabis berenang tidak lagi menjadi masalah. Selain fungsi diatas, juga terdapat fungsi lain dari ozon dan penjernihan, yaitu sebagai berikut. Pemurnian Makanan dan Pemeliharaan Kesegaran Ozonisasi 5

6 Pemurnian daging, telur, ikan, ayam, dan produk kelautan Pemurnian buah dan sayur Pemurnian beras Menjaga kesegaran bahan makanan, buah-buahan, dan sayuran Khasiat: membunuh bakteri dan virus yang terbawa dalam proses penyembelihan dan transportasi; penghancuran dan pembuanganan zat-zat berbahaya seperti hormon binatang dan antibiotik yang terserap dalam proses pembiakan; menghilangkan bau busuk, membunuh patogen seperti Parahemolyticus Bibrio sehingga anda dapat makan daging, telur, ikan, ayam dan hasil laut dengan aman. usage: menit Khasiat: Membunuh bakteri dan virus secara menyeluruh; menghancurkan pupuk kimia dan residu bahan kimia pertanian; mengaktifkan sel-sel tanaman sehingga anda dapat menikmati buah-buahan alami dan sayuran yang bernutrisi tinggi. Hidangan dingin dan salad yang diperoleh dari sayuranmentah yg telah dimurnikan dgn ozone akan sangat aman, dengan rasa yang unik dan lezat. Contoh sayur2an untuk gado2, tahu campur,dll. Khasiat: Penghancuran dan pembuangan bahan kimia pertanian(pemutih dll) dan residu pupuk kimia; membuat nasi yang tetap bergizi dan aman dikonsumsi Usage : menit Khasiat:masukkan foodstuff,vegetable,fruit ke dlm plastick sack.ozone slm 1-2 mnt,seal the sack immediately,kmd masukkan segera dlm kulkas. Menjaga makanan, buahbuahan dan sayuran segar untuk waktu yang lebih lama. usage: 1-2 menit Ozonisasi 6

7 Pemurnian cepat untuk air keran Khasiat: Membunuh bakteri dan virus dalam air keran(aman utk air minum binatang peliharaan tanpa dimasak), menghilangkan ion logam yang berat dan karsinogen seperti residu klorin dan kloroform; memurnikan air dan meningkatkan jumlah oksigen; membuat air menjadi bersih. usage: 20 menit utk 20 ltr air,then after 5-10 menit kemudian,ready to drink Penggunaan dirumah Ozonisasi 7

8 APLIKASI Pengolah udara Kulkas Disinfeksi set peralatan makan dan teh dan peralatan bayi Penyucian dan penghilang baulemari kabinet dan sepatu Penyucian baju KHASIAT Khasiat: Membunuh bakteri dan virus, menghilangkan asap dan debu di udara; membuang zat berbahaya; menjaga udara di dalam kamar menjadi bersih dan jernih; meningkatkan jumlah oksigen dalam ruangan. usage: 30 menit Khasiat: Menghilangkan bau, mensterilkan bakteri; memperpanjang waktu penyimpanan makanan. usage:15-20menit Khasiat: membunuh virus seperti hepatitis B dan jenis lain dari bakteri untuk mencegah penyakit. Contoh: Mensterilkan peralatan makan pasien untuk mencegah penularan terhadap anggota keluarga lain &mensterilkan peralatan bayi usage; 15 menit Khasiat: mensterilkan bakteri dan ngengat di lemari pakaian dan lemari sepatu; menghilangkan bau yang tidak menyenangkan; mencegah jamur usage: 15 menit Khasiat: mensterilkan bakteri; menghilangkan bau dari handuk, pakaian dan kaus kaki. usage:20 menit before washing Penyiraman tanaman dan pengembangbiakan ikan Khasiat: menjaga serangga dan hama menjauh dari tanaman dan bunga; mendorong pertumbuhan bunga, memelihara kebersihan air dalam tangki ikan, meningkatkan jumlah oksigen di dalam Ozonisasi 8

9 air(akuarium). Perawatan kesehatan APLIKASI Antiseptik obat kumur Perawatan kaki atlet Disinfeksi untuk luka Perawatan Kulit, rambut dan kecantikan wajah Mandi KHASIAT Khasiat: mensterilkan bakteri di dalam mulut; menghilangkan nafas mulut berbau dan buruk yang disebabkan oleh merokok. usage: 5 menit Khasiat: efektif mencegah infeksi epifit, setelah pengobatan tiga hari, pengguna akan menuju pemulihan. usage:20-30 menit Khasiat: mencegah infeksi sesudah operasi; mempercepat pemulihan luka lewat air mandi yang diozone. usage: 20 menit Khasiat:membuat kulit tampak awet muda, membunuh bakteri dan menghilangkan kotoran di dalam poripori, memperbaiki fungsi pernapasan kulit, mengaktifkan sel-sel, meningkatkan sirkulasi darah; membuat kulit halus dan lembut; efektif menghilangkan residu kosmetik ; membantu kontraksi pori-pori; mencegah ulkus kulit, bintikbintik, pigmentasi dan lain-lain; baik juga untuk therapy kulit berjerawat usage: menit sebelum mandi,suhu air tdk boleh >42C Khasiat: Mandi Ozone telah menjadi populer di banyak negara asing. C. PENGOLAHAN AIR MINUM CARA OZONISASI Ozonisasi 9

10 Ozon pertama kali ditemukan oleh C F Schonbein pada tahun Penamaan ozon diambil dari bahasa yunani OZEIN yang berarti smell atau bau. Ozon dikenal sebagai gas yang tidak memiliki warna. Soret pada tahun 1867 mengumunkan bahwa ozon adalah sebuah molekul gas yang terdiri tiga buah atom oksigen. Secara alamiah ozon dapat terbentuk melalui radiasi sinar ultraviolet pancaran sinar Matahari. Chapman menjelaskan pembentukan ozon secara alamiah pada tahun Di mana ia menjelaskan bahwa sinar ultraviolet dari pancaran sinar matahari mampu menguraikan gas oksigen di udara bebas. Molekul oksigen tadi terurai menjadi dua buah atom oksigen, proses ini kemudian dikenal dengan nama fotolisis. Lalu atom oksigen tadi secara alamiah bertumbukan dengan molekul gas oksigen yang ada disekitarnya, lalu terbentuklah ozon. Ozon yang terdapat pada lapisan stratosfer yang kita kenal dengan nama ozone layer (lapisan ozon) adalah ozon yang terjadi dari hasil proses alamiah fotolisis ini. Proses semacam ini terjadi pula pada smog (kabut) yang banyak kita dapati di kota-kota besar yang sarat dengan polusi udara. Gas NOx dan hidrokarbon dari asap buangan kendaraan bermotor dan berbagai kegiatan industri, merupakan sumber pembawa terbentuknya ozon. Selain proses alamiah, ozon juga dapat dibuat dengan mempergunakan peralatan antara lain dengan metode electrical discharge dan sinar radioaktif. Pembuatan ozon dengan electrical discharge pertama kali dilakukan oleh Siemens pada tahun 1857 dengan mempergunakan metode dielectric barrier discharge. Pembentukan ozon dengan electrical discharge ini secara prinsip sangat mudah. Prinsip ini dijelaskan oleh Devins pada tahun Ia menjelaskan bahwa tumbukan dari electron yang dihasilkan oleh electrical discharge dengan molekul oksigen menghasilkan dua buah atom oksigen. Selanjutnya atom oksigen ini secara alamiah bertumbukan kembali dengan molekul oksigen di sekitarnya, lalu terbentuklah ozon. Dewasa ini, metode electrical discharge merupakan metode yang paling banyak dipergunakan dalam pembuatan ozon diberbagai kegiatan industri. Ozonisasi 10

11 Tahapan proses pengolahan terdiri dari beberapa tahap yaitu: Netralisasi Yang dimaksud dengan netralisasi adalah mengatur keasaman air agar menjadi netral (ph 7-8). Untuk air yang bersifat asam diberi kapur. Fungsi kapur disamping untuk menetralkan air baku yang bersifat asam juga untuk membantu efektifitas proses selanjutnya. Aerasi Yang dimaksud dengan aerasi yaitu mengontakkan udara dengan air baku agar kandungan zat besi dan mangan yang ada dalam air baku bereaksi dengan oksigen yang ada dalam udara membentuk senyawa besi dan senyawa mangan yang dapat diendapkan. Disamping itu proses aerasi juga berfungsi untuk menghilangkan gas-gas beracun yang tak diinginkan misalnya gas H2S, CH4, CO2 dan gas-gas racun lainnya. Koagulasi Koagulasi adalah proses penambahan bahan kimia ke dalam air agar kotoran dalam air yang berupa padatan tersuspensi rnisalnya zat warna organik, lumpur halus, Ozonisasi 11

12 bakteri dan lain-lain dapat menggumpal dan cepat rnengendap. Pada proses koagulasi ini digunakan tawas. Cara penambahan tawas dapat dilakukan sebagai berikut yaitu sejumlah tawas dilarutkan dalam air kemudian dirnasukkan ke dalam air baku lalu diaduk dengan cepat hingga merata selama kurang lebih 2 rnenit. Setelah itu kecepatan pengadukkan dikurangi sedemikian rupa sehingga terbentuk gurnpalan-gunipalan kotoran akibat bergabungnya kotoran tersuspensi yang ada dalam air baku. Setelah itu dibiarkan beberapa saat sehingga gumpalan kotoran atau disebut flok tumbuh menjadi besar dan berat dan cepat mengendap. Pengendapan Setelah proses koagulasi air tersebut didiamkan sampai gumpalan kotoran yang terjadi mengendap semua ( menit). Setelah kotoran mengendap air akan tarnpak lebih jernih. Endapan yang terkumpul di dasar tangki dapat dibersihkan dengan membuka kran penguras yang terdapat di bawah tangki. Penyaringan Pada proses pengendapan, tidak semua gumpalan kotoran dapat diendapkan secara sempurna. Gumpalan kotoran dengan ukuran yang besar dan berat akan mengendap, sedangkan gumpalan berukuran kecil dan ringan masih melayang-layang dalam air. Untuk mendapatkan air yang betul-betul jernih harus dilakukan proses penyaringan. Penyaringan dilakukan dengan mengalirkan air yang kotorannya telah diendapkan ke bak penyaring yang berisikan saringan pasir. Ozonisasi Tahap terakhir adalah proses ozonisasi. Air hasil penyaringan yang telah cukup jernih diozonisasi untuk menghilangkan bakteri-bakteri patogen dan senyawa-senyawa organik sehingga air hasil pengolahan dapat langsung dikonsumsi. D. PROSES PENGOLAHAN AIR MINUM AQUA Secara umum proses pengolahan air minum melalui tahap filtrasi dan ozonisasi 1. Filtrasi Ozonisasi 12

13 Filtrasi dilakukan dengan mengalirkan air yang kotorannya telah diendapkan ke pre-filter berukuran 5 mikron lalu dilanjutkan dengan menggunakan filter 1 mikron. Setelah proses ini air akan terbebas dari berbagai mikroorganisme seperti bakteri dan protozoa. 2. Ozonisasi Tahap terakhir adalah proses ozonisasi. Ozon adalah molekul gas alami yang mudah larut dalam air dan tidak beracun. Ozon adalah molekul gas yang terdiri 3 atom Oksigen dan mempunyai rumus kimia O 3. Molekul Ozon bersifat tidak stabil dan akan selalu berusaha mencari sasaran untuk dapat melepaskan satu atom Oksigen dengan cara oksidasi, sehingga dapat berubah menjadi molekul oksigen yang stabil (O 2 ). Karena sifat oksidatornya yang sangat kuat, maka ozon sangat unggul untuk disinfeksi (membunuh kuman), detoksifikasi (menetralkan zat beracun) dan deodorisasi (menghilangkan bau tidak enak) dalam air dan udara. Dalam hal disinfeksi / sterilisasi air, teknologi ozon paling unggul dan sangat efektif. Ozon dapat menghancurkan kuman, bakteri, virus, jamur, spora, kista, lumut dan zat organik lainnya. Selain itu, juga dapat menetralisir zat organik / mineral yang berlebihan / beracun. Penggunaan ozon tidak menghasilkan zat sisa yang membahayakan kesehatan. Bahkan sebaliknya, akan menambahkan kadar oksigen dalam air sehingga lebih segar dan sehat. Dalam aplikasi sistem ozonisasi sering dikombinasikan dengan lampu ultraviolet atau hidrogen peroksida. Dengan melakukan kombinasi ini akan didapatkan dengan mudah hidroksil radikal dalam air yang sangat dibutuhkan dalam proses oksidasi senyawa organik. Teknologi ini, selain efisiensi waktu juga cukup ekonomis, karena tidak memerlukan tempat instalasi yang luas. Ozon juga dapat mengoksidasi mineral-mineral yang berlebihan pada proses akhir. Senyawa oksigen tidak stabil dengan jumlah atom tiga sehingga ozon cenderung melepas satu buah oksigennya dengan mengoksidasi senyawa-senyawa mineral. Mineral yang berlebihan harus dioksidasi karena mineral yang berlebihan dapat menyebabkan kesadahan. Reaksi oksidasi ozon sebagai berikut : Mg 2+ + O 3 MgO + O 2 Ozonisasi 13

14 E. KELEBIHAN DAN KELEMAHAN PENGGUNAAN OZON 1. Kelebihan Dapat menghilangkan besi dan mangan sehingga air yang diolah tidak berwarna, tidak berasa dan tidak berbau. Cepat larut dalam air karena berbentuk gas Membantu proses koagulasi Dapat bekerja pada range ph dan suhu yang luas. Selain itu ozoz juga tidak mengubah nilai ph.. Tidak meninggalkan residu dalam produk seperti trihalometana. Oksidan kuat khususnya digunakan untuk menghilangkan Fe dan Mn, biasanya digunakan untuk pengolahan air minum dengan misi komersial dan air dalam kemasan botol (Aqua, dll). dapat membunuh mikroorganisme yang terdapat di dalam air (bersifat bakterisida, algasida, fungisida dan virusida) dapat menghilangkan bau dan rasa yang umumnya disebabkan oleh komponen organik dan anorganik yang terdapat di dalam air tidak menimbulkan bau ataupun rasa yang umumnya terjadi dengan penggunaan bahan kimia lain sebagai bahan pengolahan penggunaan ozon pada pipa, peralatan, dan kemasan akan ikut disanitasi sehingga produk yang dihasilkan akan lebih terjamin selama tidak ada kebocoran di kemasan. Ozon merupakan bahan sanitasi air yang efektif disamping sangat aman. 2. Kelemahan Terjadi kemungkinan tumbuhnya bakteri karena tidak adanya residu yang tertinggal dalam produk. Tidak semua bakteri akan terbunuh. Beberapa bakteri yang mempunyai daya resistensi tinggi, ketika proses ozonasi akan terhambat Ozonisasi 14

15 proses pertumbuhannya. Ketika kadar ozon dalam produk sudah habis, maka bakteri tersebut akan tumbuh kembali. Oleh karena itu ozon tidak dianjurkan dalam proses distribusi yang sangat panjang. Ozon cenderung digunakan sebagai proses akhir pengolahan air. Oksidasi dengan senyawa organik akan menghasilkan nitrit oksida dan asam nitrit yang dapat menyebabkan korosi pada pipa. Ozon dapat meracuni manusia bahkan bisa sampai membawa pada kematian apabila terhirup dengan konsentrasi 50 ppm selama kurang lebih 1 jam. Batas kadar konsentrasi penggunaan gas ozon dalam berbagai kegiatan industri adalah 0.1 ppm, sedangkan kadar ozon dalam air hingga 0.05 ppm tidak membahayakan tubuh manusia. Ozon yang mempunyai sifat radikal ini, memerlukan perhatian khusus dalam penyimpanannya. Kadar 100 persen ozon pada suhu kamar mudah sekali meledak. Ozon akan aman disimpan pada suhu di bawah C dengan kadar ozon dalam campuran ozon dan oksigen dibawah 30 persen. Sekarang ozon kebanyakan disimpan dalam bentuk ozonized-water atau ozonized ice. Pembuatan ozon memerlukan pesawat khusus (ozonisator) yang memerlukan energi yang besar, sehingga biaya investasi dan operasi relatif besar, sehingga Ozonisasi menjadi lebih mahal untuk digunakan. Ozonisasi 15

16 BAB III PENUTUP A. KESIMPULAN 1. Kemasan kertas dan karton adalah bahan kemasan yang berasal dari kertas dan bisa dibentuk sesuai dengan keinginan misalnya dibentuk kotak ataupun segitiga. 2. Tujuan pengemasan dengan kertas karton agar makanan dan minuman tidak mudah rusak secara fisik. Perlu diingat bahan pangan sebelum dikemas didalam karton harus dikemas terlebih dahulu di dalam plastik atau alumunium foil. 3. Beberapa jenis kertas yang dapat digunakan sebagai kemasan fleksibel adalah kertas kraft, kertas tahan lemak (grease proof). Glassin dan kertas lilin (waxed paper) atau kertas yang dibuat darimodifikasi kertas-kertas ini. 4. Dengan menggunakan kertas, packaging makanan ini sangat ramah lingkungan apabila setelah digunakan pelanggan lalu dibuang, packaging makanan akan mudah untuk berbaur dengan lingkungan sekitar. Ditambah lagi packaging makanan dengan kertas mudah dibuat menarik, mudah untuk dicetak dengan warna dan mudah untuk dibuat berbagai produk. 5. Teknik pengemasan dengan menggunakan kertas terdiri berbagai macam yaitu secara manual, semi mekanik dan mekanik. Ozonisasi 16

17 DAFTAR PUSTAKA Ozonisasi 17