PENGARUH ASAM ASKORBAT DARI EKSTRAK NANAS TERHADAP KOAGULASI LATEKS (STUDI PENGARUH VOLUME DAN WAKTU PENCAMPURAN)

Transkripsi

1 PENGARUH ASAM ASKORBAT DARI EKSTRAK NANAS TERHADAP KOAGULASI LATEKS (STUDI PENGARUH VOLUME DAN WAKTU PENCAMPURAN) Septriani Laoli, Imelda Magdalena S *, Farida Ali Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sriwijaya Jln. Raya Palembang Prabumulih Km. 3 Inderalaya Ogan Ilir (OI) 3 Imeldamagdalena@ymail.com, Septrianilaoli@ymail.com Abstrak Lateks adalah cairan berwarna putih menyerupai susu yang keluar dari tanaman yang dilukai yang berasal dari tanaman Hevea brasiliensi. Lateks Hevea brasiliensi dapat diolah menjadi karet karena memiliki sifat yang baik yang memiliki kandungan partikel karet berupa hidrokarbon poli isopropena yang merupakan komponen utama karet. Pada penelitian ini koagulasi lateks menggunakan ekstrak nanas. Variabel yang digunakan adalah jenis koagulan, volume ekstrak nanas, dan waktu. Bahan baku yang digunakan pada penelitian ini adalah lateks dengan koagulan ekstrak nanas. Kondisi optimal berat karet yang didapatkan adalah pada saat volume ekstrak ml dengan volume lateks ml yaitu sebesar, gram. Waktu menggumpal terbaik yaitu selama 97 detik. Kata kunci : lateks, karet, koagulasi, nanas. Abstract Latex is a white colored that resembles milk out derived from plant a wounded Hevea Brasiliensi. Hevea Brasiliensi latex can be processed into rubber because it has a good nature that has the content of rubber particles in the form of hydrocarbon poly-isopropena which is the main component of the rubber. Manufacture of rubber can be done to dense of latex with a coagulant called coagulation with coagulation materials. In research, the coagulation latex used pineapple extract. The variables are used type of coagulant, volume of pineapple s extract, and time. The material used for this research is latex with pineapple s extract. The optimum condition obtained when volume extract of pineapple skin ml with volume latex ml is. gram. The best time of latex dense is 97 seconds. Keywords: latex, rubber, coagulation, pineapple. 1. PENDAHULUAN Koagulasi lateks yang biasa dilakukan petani di Sumatera Selatan dengan cara menambahkan cuka asam (asam asetat) dan asam formiat kedalam lateks. Harga asam formiat yang cukup mahal dipasaran dan ketersedian yang langka sehingga sangat membebanin petani karet. Selain itu pengunaaan asam formiat sebagai koagulan lateks menyebabkan bau yang tidak sedap. Fakta diatas membuka peluang untuk pengembangan bahan penggumpal alternatif. Bahan alternatif yang digunakan berupa ekstrak nanas yang umumnya memiliki ph 3-. Hal ini mendorong kami untuk meneliti ekstrak nanas sebagai bahan alternatif penggumpal lateks kebun sebagai perlakuan variasi volume dan waktu pencampuran yang akhirnya dapat digunakan sebagai pengganti asam formiat. Lateks Karet adalah polimer hidrokarbon yang terbentuk dari emulsi kesusunan (dikenal sebagai lateks) atau getah pada beberapa jenis tumbuhan tetapi dapat juga diproduksi secara sintetis. Lateks karet adalah suspensi koloid poliisopren yang diperoleh dari tumbuhan Havea Brasiliensi. Lateks merupakan sistem koloid, yaitu sistem Jurnal Teknik Kimia No., Vol. 19, April 13 Page 9

2 yang terdiri dari zat pendispersi dari zat terdispersi. Tabel 1. Komposisi Havea Brasiliensis Komposisi Persentase (%) hidrokarbon 37,9 air 9, Protein 1, Lipid,3 Garam-garam, Mineral, Ammonia,3 Sumber : Arta Sihombing, 1 dikutip Syntia Rahutami, 9 Koagulasi lateks adalah peristiwa terjadinya perubahan fase sol menjadi gel dengan bantuan koagulan. Koagulasi lateks dapat terjadi karena: a. Dehidrasi Koagualasi lateks secara dehidrasi deilakukan dengan menambah bahan atau zat menyerap lapisan molekul air disekeliling partikel karet yang bersifat sebagai pelindung pada lateks, zat yang dapat digunakan misalnya alcohol, aseton, dan sebagainya. b. Penurunan ph lateks Penurunan ph terjadi karena terbentuknya asam hasil penguraian oleh bakteri. Apabila lateks ditambahkan dengan asam akan terjadi penurunan ph sampai pada titik isoelektrik sehingga partikel karet menjadi tidak bermuatan. Protein pada lateks yang kehilangan muatan akan mengalami denaturasi sehingga selubung protein yang berfungsi melindungi partikel karet akan terjadi tumbukan yang menyebabkan terjadinya koagulasi. c. Penambahan Elektrolit Penambahan larutan elektrolit yang mengandung kation berlawanan dengan partikel karet akan menurunkan potensial elektro kinetik sehingga lateks menjadi koagulasi. Kation dari logam alkali dapat juga digunakan sebagai koagulan. d. Pengaruh Enzim Enzim yang terdapat didalam lateks, terutama enzim proteolitik akan menghidrolisa ikatan peptida dari protein menjadi asam amino akibatnya partikel karet kehilangan selubung sehingga partikel karet menjadi tidak bermuatan maka lateks menjadi tidak stabil atau mengalami koagulasi (Arta Sihombing, 1 dikutip Syntia Rahutami, 9). Nanas Nanas, nenas, atau ananas (Anenas comosus (L.) Merr.) adalah sejenis tumbuhan tropis yang berasal dari Brazil, Bolivia, dan Paraguay. (Martyasari Aziya,1 dikutip di Rukmana, 199). Tabel. Komposisi Buah Nanas Mentah per 1 gram. (Vitamins) Vitamins Unit Per 1 gr Vitaminc C, Total asam mg 7, ascorbat Thiamin mg,79 Riboflavin mg,3 Niacin mg, Pantothenic acid mg,13 Vitamin B- mg,11 Folate, total mcg 1 Folate, food mcg 1 Folate, DFE mcg_dfe 1 Choline, total mg, Betaine mg,1 Vitamin A, RAE mcg_rae 3 Carotene, beta mcg 3 Vitamin A, IU IU VitaminE(alphatocopherol) mg, Vitamin K (phylloquinone) mcg,7 Sumber : USDA National Nutrient Database for Standard Reference, Release 3 (1).. METODOLOGI Bahan baku dan tak berkulit. Nanas dipotong kecil-kecil dan diblender kemudian disaring menggunakan kain, lalu hasil dari penyaringan tersebut diperas. Lalu nanas itu diukur ph-nya. Lateks segar disiapkan dalam wadah. Lateks disaring menggunakan saringan kawat. Setelah penyaringan, lataks tersebut diukur ph-nya. Setelah persiapan bahan, yaitu ekstrak nanas dan lateks, lalu bahan tersebut diletakkan dalam masing-masing beker gelas ml. Kemudian volume ekstrak nanas divariasikan dengan berbagai volume lateks, yaitu; ml, 1 ml, ml, dan ml. Begitu juga dengan lateks, divariasikan dengan berbagai volume, yaitu; ml, 1 ml, ml dan ml. Masukkan lateks dengan volume ml kedalam erlenmeyer kemudian tambahkan volume ekstrak nanas yang telah ditentukan yaitu: ml, 1 ml, ml, dan ml. Catat waktu pertama lateks menggumpal. Setelah lateks benar-benar menggumpal, pindahkan dalam wadah dengan posisi wadah mempunyai kemiringan yang tepat. Timbang berat karet yang diperoleh dengan variasi waktu, Page Jurnal Teknik Kimia No., Vol. 19, April 13

3 yaitu ; 1 jam, jam, 3 jam, jam, dan jam. Selanjutnya proses tersebut di atas diulang dengan variasi volume lateks 1 ml, ml, dan ml. Pada gambar terlihat bahwa berat karet yang optimun diperoleh pada volume lateks 1 ml dengan volume ml jam ke- adalah,39 gram. 3. HASIL DAN PEMBAHASAN 3.1 Pengaruh Volume Ekstrak Nanas Berkulit Terhadap Berat Karet Yang Dihasilkan Gambar 1. Waktu pencampuran terhadap berat karet pada volume lateks ml dengan volume ( ml,1ml,ml,ml) Pada Gambar 1 terlihat bahwa berat karet yang optimun diperoleh pada volume lateks ml dengan volume ml jam ke- adalah,11 gram. Berat karet yang dihasilkan Berat karet yang dihasilkan ml lateks vs ml ekstak ml lateks vs 1ml ekstak ml lateks vs ml ekstak ml lateks vs ml ekstak 1ml lateks vs ml ekstak 1ml lateks vs 1ml ekstak 1ml lateks vs ml ekstak 1ml lateks vs ml ekstak Gambar. Waktu pencampuran terhadap berat karet pada volume lateks 1 ml dengan volume ( ml,1ml,ml,ml) Berat karet yang dihasilkan Gambar 3. Waktu pencampuran terhadap berat karet pada volume lateks ml dengan volume ( ml,1ml,ml,ml) Pada gambar 3 terlihat bahwa berat karet yang optimun diperoleh pada volume lateks ml dengan volume ml jam ke- adalah,11 gram ml lateks vs ml ekstak ml lateks vs 1ml ekstak ml lateks vs ml ekstak ml lateks vs ml ekstak ml lateks vs ml ekstak ml lateks vs 1ml ekstak ml lateks vs ml ekstak ml lateks vs ml ekstak Gambar. Waktu pencampuran terhadap berat karet pada volume lateks ml dengan volume ( ml,1ml,ml,ml) Pada Gambar terlihat bahwa berat karet yang optimun diperoleh pada volume lateks ml dengan volume ml adalah,97 gram. Pada Gambar diatas secara keseluruhan terlihat bahwa pada jam ke-1, berat karet masih Jurnal Teknik Kimia No., Vol. 19, April 13 Page 1

4 besar, hal ini dikarenakan pada pada kondisi ini kandungan air pada lateks masih banyak. Pada jam ke- berat karet mengalami penurunan yang sangat tajam, hal imi dikarenakan air yang ada didalam molekul lateks keluar dan proses koagulasi hampir sempurna. Pada jam ke-3 dan jam ke-, penurunan berat karet tidak terlalu besar dan beratnya sudah stabil. Pada jam ke- sudah optimum. Penyusut berat karet tiap jam dikarenakan bila suatu asam dimasukkan ke dalam sistem emulsi lateks, maka akan menyebabkan partikel partikel koloid menjadi tidak stabil sehingga menyebabkan struktur protein pada lateks akan terganggu. Pada kondisi ini semua emulgator telah pecah, karet sehingga untuk waktu pencampuran yang lebih lama jumlah karet yang dihasilkan cenderung menurun. Pada gambar keseluruhan menunjukkan berat karet paling besar diperoleh pada volume lateks ml dengan volume ml jam ke- adalah, gram. 3.. Pengaruh Volume Ekstrak Nanas Tidak Berkulit Terhadap Berat Karet Yang Dihasilkan ml lateks vs ml ekstak nanas tak berkulit ml lateks vs 1ml ekstak nanas tak berkulit ml lateks vs ml ekstak nanas tak berkulit ml lateks vs ml ekstak nanas tak berkulit Gambar. Waktu pencampuran terhadap berat karet pada volume lateks ml dengan volume ( ml,1ml,ml,ml) Pada Gambar terlihat bahwa berat karet yang optimun diperoleh pada volume lateks ml dengan volume ml jam ke- adalah,9 gram. Gambar. Waktu pencampuran terhadap berat karet pada volume lateks 1 ml dengan volume ( ml,1ml,ml,ml) Pada gambar terlihat bahwa berat karet yang optimun diperoleh pada volume lateks 1 ml dengan volume ml jam ke- adalah 1, gram ml lateks vs ml ekstak nanastak berkulit 1ml lateks vs 1ml ekstak nanas tak berkulit 1ml lateks vs ml ekstak nanas tak berkulit 1ml lateks vs ml ekstak nanas tak berkulit ml lateks vs ml ekstak nanas tak berkulit ml lateks vs 1ml ekstak nanas tak berkulit ml lateks vs ml ekstak nanas tak berkulit ml lateks vs ml ekstak nanas tak berkulit Gambar 7. Waktu pencampuran terhadap berat karet pada volume lateks ml dengan volume ( ml,1ml,ml,ml) Pada gambar 7 terlihat bahwa berat karet yang optimun diperoleh pada volume lateks ml dengan volume ml jam ke- adalah,3 gram. Page Jurnal Teknik Kimia No., Vol. 19, April 13

5 ) ml lateks vs ml ekstak nanas tak berkulit ml lateks vs 1ml ekstak nanas tak berkulit ml lateks vs ml ekstak nanas tak berkulit ml lateks vs ml ekstak nanas tak berkulit Gambar. Waktu pencampuran terhadap berat karet pada volume lateks ml dengan volume ( ml,1ml,ml,ml) Pada gambar. terlihat bahwa berat karet yang optimun diperoleh pada volume lateks ml dengan volume ml jam ke- adalah,17 gram. Secara keseluruhan gambar diatas menunjukkan pada jam ke-1, berat karet masih besar, dikarenakan pada kondisi ini kandungan air pada lateks masih banyak. Pada jam ke- berat karet mengalami penurunan yang sangat tajam, dikarenakan air yang ada didalam molekul lateks keluar dan proses koagulasi hampir sempurna. Pada jam ke-3 dan jam ke-, penurunan berat karet tidak terlalu besar dan beratnya sudah stabil. Pada jam ke- berat karet yang dihasilkan sudah optimum. Hal ini dikarenakan semakin banyaknya asam yang digunakan akan mempercepat penurunan muatan listrik molekul lateks. penurunan ph lateks terjadi pada titik isoelektrik. Protein pada lateks yang kehilangan muatan akan mengalami denaturasi sehingga selubung protein yang berfungsi melindungi partikel lateks akan terjadi tumbukan yang menyebabkan koagulasi. Pada kondisi ini ekstrak nanas tidak berkulit cukup stabil dan sesuai yang dibutuhkan sehingga interaksi antara air dengan asam meningkat. Oleh karena itu partikel-partikel terdispersi akan lebih mudah bergabung untuk membentuk agregat yang lebih besar sehingga menyebabkan emulsi pecah berat karet yang dihasilkan meningkat. Sehingga diperoleh berat karet yang optimum pada volume nanas tidak berkulit ml dengan volume lateks ml adalah,17 gram Perbandingan antara dengan Perbandingan antara berat karet yang dihasilkan dengan volume ekstrak nanas ml Gambar 9. Perbandingan antara volume nanas berkulit ( ml) dan volume (ml) pada lateks ml 1 1 Gambar 1. Perbandingan antara volume nanas berkulit (1 ml) dan volume (1 ml) pada lateks ml Jurnal Teknik Kimia No., Vol. 19, April 13 Page 3

6 Gambar 11. Perbandingan antara volume nanas berkulit (ml) dan volume (ml) pada lateks ml Gambar 1. Perbandingan antara volume nanas berkulit (ml) dan volume (ml) pada lateks ml Perbedaan berat karet signifikan terlihat pada volume ml dengan berat karet,191 gram sedangkan pada nanas tidak berkulit ml diperoleh berat karet,9 gram Perbandingan antara berat karet yang dihasilkan dengan volume ekstrak nanas 1 ml 1 1 Gambar 13. Perbandingan antara volume nanas berkulit (ml) dan volume (ml) pada lateks 1ml Gambar 1. Perbandingan antara volume nanas berkulit (1ml) dan volume (1ml) pada lateks 1ml Gambar. Perbandingan antara volume nanas berkulit (ml) dan volume (ml) pada lateks 1ml Page Jurnal Teknik Kimia No., Vol. 19, April 13

7 1 1 Gambar 1. Perbandingan antara volume nanas berkulit (ml) dan volume (ml) pada lateks 1ml Perbedaan berat karet signifikan terlihat pada volume ml dengan berat karet,39 gram sedangkan dengan nanas tidak berkulit ml diperoleh berat karet 1, gram Perbandingan antara berat karet yang dihasilkan dengan volume ekstrak nanas ml 19 1, 1 17, 17 1, 1, 1, 1 Gambar 17. Perbandingan antara volume nanas berkulit (ml) dan volume (ml) pada lateksml Gambar 1. Perbandingan antara volume nanas berkulit (1ml) dan volume (1ml) pada lateksml 3 1 Gambar 19. Perbandingan antara volume nanas berkulit (ml) dan volume (ml) pada lateksml Gambar. Perbandingan antara volume nanas berkulit (ml) dan volume (ml) pada lateks ml Jurnal Teknik Kimia No., Vol. 19, April 13 Page

8 Perbedaan berat karet yang signifikan terlihat pada volume ml dengan berat karet,11 gram sedangkan nanas tidak berkulit diperoleh berat karet, gram Perbandingan antara berat karet yang dihasilkan dengan volume ekstrak nanas ml Gambar 1. Perbandingan antara volume nanas berkulit (ml) dan volume (ml) pada lateks ml Gambar. Perbandingan antara volume nanas berkulit (1ml) dan volume (1ml) pada lateks ml Gambar 3. Perbandingan antara volume nanas berkulit (ml) dan volume (ml) pada lateks ml Gambar. Perbandingan antara volume nanas berkulit (ml) dan volume (ml) pada lateks ml Perbedaan berat karet signifikan terlihat pada volume ml dengan berat karet, gram sedangkan nanas tidak berkulit diperoleh berat karet,17 gram. Gambar secara keseluruhan menunjukkan pada berat karet yang diperoleh dengan mengunakan ekstrak lebih berat dibandingkan dengan mengunakan ekstrak nanas tidak berkulit. Perbedaan berat paling besar dapat dilihat pada volume ekstrak ml. Hal ini dikarenakan semakin besar volume asam yang dimasukkan kedalam lateks akan menghasilkan berat karet yang semakin besar. Hal ini dikarenakan semakin banyak asam akan mempercepat proses penurunan ph lateks ke titik isoelektrik (ph,7) yang menyebabkan pecahnya emulsi lateks. Page Jurnal Teknik Kimia No., Vol. 19, April 13

9 Pada waktu terjadinya pemecahan emulsi lateks, ada dua gaya yang mempengaruhi proses pemecahan emulsi lateks tersebut yaitu gaya tarik menarik yang dikenal dengan gaya Van Der Walls, dimana gaya ini menyebabkan partikel partikel koloid berkumpul membentuk agregat dan mengendap. Kemudian gaya tolak menolak yang disebabkan oleh pertumpangtindihan lapisan ganda elektrik yang bermuatan sama. Semakin lama waktu koagulasi dilakukan maka akan semakin baik proses koagulasi berjalan. Pada kondisi ini ekstrak cukup stabil dan sesuai yang dibutuhkan sehingga interaksi antara air dengan asam meningkat. Oleh karena itu partikel-partikel terdispersi akan lebih mudah bergabung untuk membentuk agregat yang lebih besar sehingga menyebabkan emulsi pecah berat karet yang dihasilkan meningkat. Berat karet yang diperoleh meningkat bersamaan dengan semakin besarnya volume ekstrak nanas yang digunakan. Hal ini dikarenakan adanya ekstrak nanas yang bergabung dengan lateks sehingga menambah berat karet yang diperoleh. Hal ini dapat dilihat pada volume ekstrak ml dengan volume lateks ml dapat diperoleh berat karet sebesar, gram 3. Hubungan antara waktu penggumpalan pertama dengan volume ekstrak nanas. Waktu Penggumpalan Pertama (detik) volume lateks ml volume lateks 1 ml volume lateks ml volume lateks ml 1 Volume ekstrak (ml) Gambar. Hubungan waktu penggumpalan pertama pada volume lateks (ml, 1ml, ml, ml) terhadap volume ekstrak (ml, 1ml, ml, ml) Waktu penggumpalan pertama (detik) 1 volume lateks ml volume lateks 1 ml volume lateks ml volume lateks ml 1 volume lateks (ml) Gambar. Hubungan waktu penggumpalan pertama pada volume lateks (ml, 1ml, ml, ml) terhadap volume ekstrak nanas tidak berkulit (ml, 1ml, ml, ml) Dari gambar diatas secara keseluruhan terlihat bahwa terjadi peningkatan waktu penggumpalan pertama berbanding lurus dengan semakin banyaknya volume ekstrak nanas yang diberikan. Sehingga waktu penggumpalan pertama paling cepat adalah 97 detik yang ditunjukkan pada volume ekstrak ml dengan volume lateks ml.waktu penggumpalan pertama yang meningkat bersamaan dengan bertambahnya volume ekstrak nanas, dikarenakan pada kondisi awal atau jam ke- kandungan air pada koagulan masih banyak. Kondisi ini menyebabkan proses koagulasi lateks menjadi terhambat, sehinggga butuh waktu hingga jam ke - agar koagulasi menjadi stabil. Hal dikarenakan semakin lama waktu pencampuran maka struktur protein pada lateks akan terganggu yang menyebabkan pecahnya emulsi lateks dan mengeluarkan molekul air. Pada kondisi ini akan dihasilkan berat karet cenderung menurun bersamaan dengan semakin banyaknya molekul air yang keluar. Penggumpalan lateks dapat disebabkan oleh penurunan ph. Ekstrak nanas dapat menggumpalkan lateks dikarenakan adanya kandungan asam askorbat maka lateks akan mengalami penurunan ph sampai titik isolistrik (ph,7). Hal ini akan menyebabkan protein lateks (lapisan pelindungan) kehilangan muatan atau menjadi netral sehingga tidak terdapat lagi daya tolak partikel yang selanjutnya mengakibatkan terjadinya pengumpalan. Protein tersusun atas asam-asam amino yang Karet alam yang dihasilkan dengan penambahan ekstrak nanas memiliki kadar Jurnal Teknik Kimia No., Vol. 19, April 13 Page 7

10 nitrogen yang bervariasi, tergantung dari aktivitas enzim dan adanya bahan pengawet yang ditambahkan. Menurut Johnsons dan Peterson (19), cara efisien untuk hidrolisis protein dengan menggunakan enzim protease. Kerja enzim proptease sebagai katalis hidrolisis protein digantikan oleh enzim bromelin yang ada pada ekstrak nanas. Pada proses hirdrolisis protein akan mengalami pemutusan ikatan peptida, hal ini akan menyebabkan terjadi denaturasi protein.. Penurunan kadar nitrogen pada penggunaan ekstrak lebih besar dari pada ekstrak. Hal ini dikarenakan komposisi enzim bromelin lebih besar pada ekstrak, sehingga reaksi hidrolisis protein lebih efisien. Pada kondisi ini denaturasi protein lateks akan semakin cepat dan mengakibatkan semakin banyaknya kandungan air yang keluar dari partikel lateks.. KESIMPULAN 1) Asam askorbat yang terdapat pada ekstrak nanas dapat digunakan sebagai penggumpal lateks. ) Semakin besar volume ekstrak nanas berkulit dan tidak berkulit maka semakin besar berat karet. 3) Variasi waktu mempengaruhi berat akhir karet yang diperoleh. Dimana semakin lama waktu koagulasi, maka semakin menurun berat karet yang diperoleh. ) Kandungan asam askorbat pada ekstrak sebesar,1% sedangkan pada ekstrak sebesar,7%. ) Koagulan ekstrak menghasilkan karet yang lebih berat dari pada ekstrak pada variasi volume lateks (ml, 1ml, ml, ml). ) Waktu penggumpalan pertama yang paling cepat adalah 97 detik pada ekstrak nanas berkulit ml dengan lateks ml. DAFTAR PUSTAKA Aziya, Martyasari, 1. Pemakaian Resin Deulite A-7 untuk Dekolorisasi pada Clarified Pineaplle Juice Concentrate (CPC). Teknologi Pertanian Institut Pertanian Bogor. Muis, Yugia,. Pemanfaatan Limbah Cair Pabrik Tahu sebagai Pengumpal Lateks. Mipa Kimia Universitas Sumatera Utara. Rahutami, Syntia, 9. Koagulasi Lateks dengan menggunakan ekstrak Jeruk Nipis. Teknik Kimia Universitas Sriwijaya. Sihombing, Arta dan Ahmad Fauzi, 1. Koagulasi Lateks dengan menggunakan ekstrak gadung. Teknik Kimia Universitas Sriwijaya. Solichin, M dan A. Anwar,. Deorub K Pembeku Lateks dan Pencegah Bau Busuk Karet. Pusat Penelitian Karet Sembawa. USDA National Nutrient Database for Standard Reference Home Page, ndb.nal.usda.gov (akses pada 31 Mei 11) Page Jurnal Teknik Kimia No., Vol. 19, April 13