II. TINJAUAN PUSTAKA A. Cangkang Kelapa Sawit Kelapa Sawit (Elleis Guinensis) merupakan salah satu sumber minyak nabati yang penting di Indonesia. Kelapa minyak sawit mengandung kurang lebih 80% pericarp dan 20% yang dilapisi dengan cangkang sawit. Produk samping dari pengolahan kelapa sawit addalah cangkang sawit yang asalnya dari tempurung kelapa sawit. Cangkang sawit merupakan bagian paling keras pada komponen yang terdapat pada kelapa sawit. Saat ini pemanfaatan cangkang sawit di berbagai industri pengolahan minyak CPO belum begitu maksimal. Ditinjau dari karakteristik bahan baku, jika dibandingkan dengan tempurung kelapa biasa, tempurung kelapa sawit memiliki banyak kemiripan. Perbedaan yang mencolok yaitu pada kadar abu (ash content) yang biasanya mempengaruhi kualitas produk yang dihasilkan oleh tempurung kelapa dan cangkang sawit. Cangkang sawit bisa diolah menjadi beberapa produk yang bernilai ekonomiis tinggi, yaitu karbon aktif, fenol, asap cair, tepung tempurung dan briket arang. Cangkang kelapa sawit memiliki banyak kegunaan serta manfaat bagi industri, usaha dan rumah tangga. Beberapa diantaranya adalah produk bernilai ekonomis tinggi, yaitu karbon aktif, asap air, fenol, briket arang, dan tepung tempurung. Secara garis besar, cangkang sawit yang sering dibicarakan orang memiliki kegunaan sebagai berikut : - Sebagai bahan bakar untuk boiler. - Bahan campuran untuk makanan ternak. 5
- Cangkang sawit dipakai sebagai pengeras jalan/pengganti aspal, khususnya diperkebunan sawit - Dan keggunaan lainnya. B. Pirolisis Pirolisis adalah teknologi alternative sebagai sumber hidrokarbon. Berbagai teknik pirolisis dikembangkan tidak hanya untuk konversi bahan-bahan polemir menjadi hidrokarbon bermanfaat tetapi juga digunakan untuk sistem hidrokarbon berbahan biomassa/tumbuhan. Teknologi pirolisis dapat dikembangkaan dalam berbagai variasi metode mengarah pada teknologi bersih dan memiliki aspek pemanfaatan sumber daya alam. Proses pirolisis untuk pembuatan asap cair dapat memakai bahan baku yang banyak digunakan untuk membuat asap cair adalah berbagai macam jenis kayu, tempurung kelapa, batang kayu karet, cangkang kelapa sawit dan lain-lain. selama pembakaran, komponen dari kayu akan mengalami pembakaran tidak sempurna menghasilkan bebagai macam senyawa antara lain fenol karbonil, asam, furan, alkhohol, lakton, hidrokarbon, polisiklik aromatic dan lain sebagainya. Terdiri dari fase cairan terdispersi dan medium gas sebagai pendispersi. Reaksi-reaksi yang terjadi dalam proses pirolisis antara lain: dekomposisi konsituen polimer menjadi senyawa organic dengan berat molekul rendah karena pengaruh panas yang meliputi reaksi oksidasi, polimerisasi dan kondensasi. (Tranggono dkk dalam Mansur, 2009). 6
C. Asap cair Pengertian asap cair merupakan suatu hasil pembakaran secara langsung maupun tidak langsung dari bahan-bahan yang banyak mengandung lignin, selulosa, hemiselulosa serta senyawa karbon lainnya. Pengertian umum liquid smoke (asap cair) merupakan suatu hasil destilasi atau pengembunan dari uap hasil pembakaran tidak langsung maupun langsung dari bahan yang banyak mengandung karbon dan senyawa-senyawa lain. Bahan baku yang banyak digunakan untuk membuat asap cair adalah kayu, tempurung, tankos kelapa sawit, dan lain-lain. Asap cair bisa juga berarti hasil pendinginan dan pencairan asap dari cangkang kelapa sawit yang dibakar dalam tabung tertutup. Asap yang semula partikel padat didinginkan dan kemudian menjadi cair itu disebut dengan nama asap cair. Asap cair terdiri atas pembakaran terkontrol dari potongan-potongan kayu atau serbuk gergaji sehingga menghasilkan asap yang mengembun menjadi cairan yang memerangkap asap yang belum mencair di dalam larutan atau cairan tersebut. Bentuk atau zat ini dapat berbentuk melalui banyak metode untuk mengahasilkan asap dalam cakupan yang luas. Tujuan pengasapan pada awalnya hanya untuk pengawetan lateks, namun dalam pengembangan berubah, yaitu menghasilkan produk pengawetan lateks menjadi koagulan, meningkatkan efisiensi, memperbaiki penampilan dan meningkatkan daya simpan produk. Bidang perkebunan, teknologi pengasapan digunakan untuk pengasapan Sheet dengan tujuan utama untuk pengurangan kadar air ini juga berefek positif 7
terhadap keawetan produk yang diasapi, bahkan kayu yang berada di atas dapur tungku akan lebih awet di bandingkan kayu dibagian lain yang tidak terkena asap. Proses pengawetan ini terjadi karena adanya senyawa phenol, karbonil, dan asam serta komponen lain yang jumlahnya ratusan yang merupakan antimikrobia, antioksidan, dan disinfektan. Pembuatan asap cair menggunakan metode pirolisis yaitu peruraian dengan bantuan panas denagan menggunakan jumlah oksigen yang terbatas. Biasanya terdapat tiga pokok dalam proses pirolisis yakni : gas, pirolisis oil, dan arang, yang mana proporsinya tergantung dari metode pirolisis, karakteristik biomassa dan para meter reaksi. Terdapat beberapa cara memanfaatkan energy yang tersimpan dalam biomassa melalui pirolisis. Tabel 1. Komposisi zat kimia asap cair Komposisi kimia Kandungan (%) Air 11 92 Fenol 0,2 2,9 Asam 2,8 9,5 Karbonil 2,6 4,0 Tar 1 17 Sumber : Maga (1985) 8
D. Manfaat Asap Cair 1. Industri Pangan Asap cair mempunyai kegunaan yang sangat besar sebagai pemberi rasa dan aroma yang spesifik juga sebagai pengawet/penggumpal lateks karena sifatnya antimikrobia dan antioksidannya. Tersedianya asap cair maka proses pengasapan tradisonal dengan menggunakan asap secara langsung yang mengandung banyak kelemahan seperti penccemaran lingkungan, proses tidak dapat dikendalikan, kualitas yang tidak konsisten serta timbulnya bahaya kebakaran yang semuanya tersebut dapat dihindari. 2. Industri Perkebunan Asap cair dapat digunakan sebagai koagulan lateks dengan sifat fungsional asap cair sebagai pengganti asam formiat, antijamur, antibakteri. 3. Industri Kayu Asap cair dapat digunakan untuk pengawet kayu, yaitu sebagai lapisan luarnya yang dolesi dengan mengunakan asap cair mempunyai ketahanan terhadap serangan rayap dibandingkan pada kayu yang tidak diolesi asap cair. 9
4. Jenis Tingkat Asap Cair 1. Asap Cair Grade 3 Asap cair grade 3 tidak dapat digunakan untuk pengawet makanan karena masih mengandung tar. Asap cair grade 3 digunakan pada pengolahan karet penghilang bau dan pengawet kayu agar tahan dari rayap. Utnuk mengawetkan kayu, 1cc asap cair grade 3 dilarutkan dalam 300 ml air, semprotkan atau rendam kayu dalam larutan. 2. Asap Cair Grade 2 Asap cair grade 2 digunakan untuk mengawetkan makanan dengan rasa asap seperti daging asap, ikan asap, dan bandeng asap. Untuk mengawetkan ikan, celupkan ikan 1 menit yang telah dibersihkan ke dalam 50% asap cair, tambahkan garam ikan yang diawetkan dengan asap cair grade 2 tahan selama 3 hari. 3. Asap Cair Grade 1 Asap cair grade 1 digunakan sebagai pengawet makan seperti bakso, mie, tahu dan bumbu bumbu barbeque. Asap cair grade 1 bewarna kuning bening, rasa sedikit asam, dan beraroma netral. Untuk mengawetkan bakso, 5 15 cc asap cair dilarutkan kedalam 1 liter air, campurkan larutan tersebut kedalam 1 kg adonan bakso, mie atau tahu. Bakso yang menggunakan pengawet asap cair grade 1 tahan selama 6 hari. 10
4. Lateks Lateks adalah bahan ekstraktif yang dihasilkan oleh pohon karet (hevea bransiliensis). Getah karet yang di peroleh dengan menyadap kulit batang karet dengan pisau sadap sehingga keluarlah getah yang disebut dengan lateks yang berwarna putih. Lateks adalah hasil fotosintesis dalam bentuk sukrosa ditranslokasikan dari daun melalui pembuluh tapis ke dalam pembuluh lateks. Di dalam pembuluh lateks terdapat enzim seperti investase yang akan mengatur proses perombakan sukrosa untuk pembentukan karet. Lateks terutama tersusun dari air dan di dalam air tersebut terdapat 30 % karet sebagai emulsi. Lateks terdiri dari elmusi butiranbutiran kecil hidrokarbon karet yang memiliki molekul rata-rata 200.000 400.000. lateks termasuk isoprenoid adalah hormone seperti giberelin maupun asam absisat. Proses polimerisasi rangkai isoprene merupakan proses alami yang umum dan proses ini terdapat pada pembentukan karet alam. Karet adalah polimer yang mengandung 300 6000 satuan isoprene. Cara mendapatkan karet alam yang bermutu bagus bisa dilakukan dengan cara mengangin-anginkan lembaran karet alam dalam waktu yang lama sehingga diperlukan bangunan yang besar dan tenaga kerja yang banyak. Pengolahan dengan cara konvensional menimbulkan bau busuk yang mencemari udara di pabrik dan lingkungan. Telah ditemukan teknologi asap cair untuk mengatasi masalah tersebut. Mutu karet tetap bagus, proses produksi lebih cepat, tenaga kerja lebih sedikit, dan tidak menimbulkan bau busuk. 11
5. Koagulasi Koagulasi adalah suatu proses penggumpalan partikel koloid karena penambahan bahan kimia sehingga partikel-partikel tersebut bersifat netral dan membentuk endapan karena adanya gaya grafitasi koagulan dapat terjadi secara fisik seperti: 1. Pemanasan, kenaikan suhu system koloid menyebabkan tumbukan antar partikel-partikel sol dengan molekul-molekul air bertambah banyak. 2. Secara kimia sedangkan seperti penambahan elektrolit, pencampuran koloid, yang berbeda muatan, dan penambahan zat kimia koagulan. yang dapat menyebabkan koloid bersifat netral, yaitu: - Menggunakan prinsip elektroforesis. Proses elektroforesis adalah pergerakan partikel-partikel yang bermuatan ke electrode, maka dengan muatan yang berlawanan. Ketika partikel ini mencapai electrode, maka system koloid akan kehilangan muatannya dan bersifat netral. - Penambahan koloid, dapat terjadi sebagai berikut: Koloid yang bermuatan negatif akan menarik ion positif (kation), sedangkan koloid yang bermuatan positif akan menarik ion negatif (anion). Ion-ion tersebut akan membentuk selubung lapisan kedua. Apabila kedua itu terlalu dekat makan selubung itu akan menetralkan muatan koloid sehingga terjadi koagulasi. Makin besar muatan ion makin kuat daya tariknya dengan partikel koloid, sehingga semakin cepat terjadi koagulasi (Sudarmo, 2004). 12