4. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1.1. Identifikasi Komponen Asap Cair Tempurung Kelapa
Tempurung kelapa merupakan bahan organik yang mengandung hemiselulosa, selulosa, dan lignin (Bintoro et al. 2000). Senyawa tersebut berpotensi terhadap pembentukan senyawa-senyawa penyusun asap cair setelah dilakukan pirolisis. Dekomposisi hemiselulosa terjadi pada suhu 200-260 0C. Dekomposisi selulosa terjadi pada suhu 260-310 0C. Pada suhu rendah atau di bawah 300 0C, selulosa terdekomposisi membentuk karbonil, karboksil, hidroperoksida, CO, CO2 dan sisa arang. Dekomposisi di atas 300 0C akan menghasilkan komponen volatil dan gula sederhana (Fine et al. 2002). Dekomposisi lignin pada suhu di atas 300 0C menyebabkan reaksi polimerisasi menghasilkan guaiakol, 2-metoksi fenol, metanol, aseton, dan asam asetat (Simpson et al. 2005).
Salah satu komponen kimia yang bersifat karsinogenik dan dapat terbentuk selama proses pirolisis tempurung kelapa adalah benzo[a]pirene. Oleh karena itu, perlu dilakukan identifikasi komponen asap cair tempurung kelapa menggunakan GC-MS. Komponen diidentifikasi berdasarkan waktu retensi dan mass spectra dibandingkan dengan pustaka. Komponen volatil asap cair tempurung kelapa disajikan pada Tabel 5.
Tabel 5 Komponen-komponen yang teridentifikasi dari fraksi terlarut asap cair tempurung kelapa dalam dichloromethane
No. Waktu
retensi Nama komponen Keton 1 3.184 2-Methyl-2-cyclopentenone 2 3.771 3-Methyl-2-cyclopentenone 3 4.525 2-Hydroxy-1-methylcyclopenten-3-one 4 4.728 2,3-Dimethylcyclopenten-1-one 5 5.358 4,5-Dimethyl-4-hexen-3-one 6 5.793 3-Ethyl-2-hydroxy-2-cyclopenten-1-one 7 5.984 Cyclohexanone 8 6.909 2-Ethylcycloheptanone Furan dan turunan pyran 9 3.213 2-Acetylfuran
Tabel 5 (lanjutan)
No. Waktu
retensi Komponen
Karbonil dan asam
11 7.532 1-Cyclohexene-1-carboxaldehyde 12 7.994 2,3-dihydroxy-benzoic acid 13 8.549 3-methoxybenzoic acid methyl ester 14 9.180 4-Hydroxy-benzoic acid methyl ester
Fenol dan turunannya 15 3.917 Phenol 16 4.979 2-Methylphenol 17 5.260 3-Methylphenol 18 5.716 2,6-Dimethylphenol 19 6.260 2,4-Dimethylphenol 20 6.492 3-Ethylphenol
Guaiakol dan turunannya 21 5.458 2-Methoxyphenol (guaiacol) 22 6.617 3-Methylguaiacol 23 6.699 p-Methylguaiacol 24 6.776 2-methoxy-4-methylphenol 25 7.717 4-Ethyl-2-methoxyphenol 26 8.442 Eugenol 27 8.684 Vanillin 28 9.415 Acetovanillone 29 9.682 Methyl vanillate
Siringol dan turunannya 30 7.313 2,6-Dimethoxyphenol 31 8.285 3,4-Dimethoxyphenol 32 10.410 4-(2-Propenyl)-2,6-dimethoxyphenol 33 10.840 Syringyl aldehyde 34 11.570 Acetosyringone 35 11.876 3,5-Dimethoxy-4-hydroxyphenylacetic acid Alkil aril eter
36 6.077 1,2-Dimethoxybenzene 37 7.197 2,3-Dimethoxytoluene 38 7.915 1,2,3-Trimethoxybenzene 39 9.112 1,2,4-Trimethoxybenzene
40 9.767 5-Methyl-1,2,3-trimethoxybenzene
Tabel 5 menunjukkan kelompok senyawa yang teridentifikasi dari asap cair tempurung kelapa, terutama berasal dari degradasi termal karbohidrat kayu seperti keton, karbonil, asam, furan dan turunan pyran. Selain itu, asap cair tempurung kelapa juga mengandung kelompok senyawa yang berasal dari degradasi termal lignin, seperti fenol dan turunannya, guaiakol dan turunannya, siringol dan turunannya, serta alkil aril eter.
28
methylcyclopenten-3-one, 2-Ethylcycloheptanone, 3-Methyl-2-cyclopentenone, 2,3-Dimethylcyclopenten-1-one, 4,5-Dimethyl-4-hexen-3-one, 3-Ethyl-2-hydroxy-2-cyclopenten-1-one, dan Cyclohexanone. Kelompok furan dan turunan pyan
terdiri dari senyawa 2-Acetylfuran dan 5- Methyl Furfural. Kelompok karbonil dan asam terdiri dari senyawa-senyawa 1-Cyclohexene-1-carboxaldehyde,
2,3-dihydroxy-benzoic acid, 3-methoxybenzoic acid methyl ester, dan 4-Hydroxy-benzoic acid methyl ester. Kelompok senyawa tersebut dihasilkan oleh degradasi
termal selulosa dan hemiselulosa dan juga terdapat pada asap cair komersial (Guillen et al. 1995; Guillen & Ibargoitia 1998; Guillen et al. 2001), asap kayu
Vitis vinivera L. (Guillen & Ibargoitia 1996a,b) dan asap komersial yang
digunakan sebagai pemberi aroma (Guillen & Manzanos 1996a,b; Guillen & Manzanos 1997).
Kelompok fenol dan turunannya terdiri dari senyawa-senyawa Phenol,
2-Methylphenol, 2-Methylphenol, 2,6-Dimethylphenol, 2,4-Dimethylphenol, dan 3-Ethylphenol. Senyawa-senyawa dalam kelompok fenol ini juga terdeteksi pada
asap cair komersial (Guillen et al. 1995; Guillen & Ibargoitia 1998) dan asap cair dari kayu Salvia lavandulifolia (Guillen & Manzanos 1999). Kelompok guaiakol
dan turunannya terdiri dari senyawa-senyawa 2-Methoxyphenol (guaiacol),
3-Methylguaiacol, p-3-Methylguaiacol, p-3-Methylguaiacol, 2-methoxy-4-methylphenol, 4-Ethyl-2-methoxyphenol, Eugenol, Vanillin, Acetovanillone, dan Methyl vanillate. Kelompok siringol dan turunannya terdiri dari senyawa-senyawa
3,4-Dimethoxyphenol, 2,6-3,4-Dimethoxyphenol, 4-(2-Propenyl)-2,6-dimethoxyphenol, Syringyl aldehyde, Acetosyringone, dan 3,5-Dimethoxy-4-hydroxyphenylacetic acid. Terdapatnya 2,6-Dimethoxyphenol dan 3,4-Dimethoxyphenol
mengindikasikan penggunaan kayu keras sebagai bahan baku untuk membuat asap cair. Kayu keras termasuk tempurung kelapa banyak digunakan untuk memproduksi asap cair karena komposisi kayu keras yang terdiri dari lignin, selulosa, dan metoksil memberikan sifat organoleptik yang baik (Soldera et al. 2008).
Berdasarkan sejumlah senyawa yang teridentifikasi dari asap cair tempurung kelapa, fenolik menjadi senyawa yang dominan dari asap cair tempurung kelapa. Guillen dan Ibargoitia (1998) menyatakan bahwa fenolik
bertanggung jawab terhadap flavor dari asap cair. Senyawa-senyawa fenolik tertentu seperti guaiacol, 4-methyl guaiakol, dan 2,6-dimethoxyphenol dan
syringol menentukan flavor dari bahan pangan yang diasap dimana guaiacol akan
memberikan rasa asap dan syringol memberikan aroma asap (Espe et al. 2004; Serot et al. 2004; Cardinal et al. 2006).
Selain itu, kelompok alkil aril eter juga terdapat dalam asap cair tempurung kelapa yang terdiri dari senyawa-senyawa 1,2-Dimethoxybenzene,
2,3-Dimethoxytoluene, 1,2,3-Trimethoxybenzene, 1,2,4-Trimethoxybenzene, dan 5-Methyl-1,2,3-trimethoxy benzene. Kelompok alkil aril eter ini juga teridentifikasi
dalam asap cair komersial (Guillen & Manzanos 1997) dan asap cair kayu oak (Quercus sp.) (Guillen & Manzanos 2002).
Komponen-komponen yang bersifat sebagai antimikroba dari asap cair tempurung kelapa adalah fenol dan turunannya serta senyawa asam (Munoz et al. 1998; Sunen et al. 2001; Sunen et al. 2003; Muratore & Licciardello 2005; Milly
et al. 2005; Gomez-Estaca et al. 2007; Kristinsson et al. 2007; Soldera et al.
2008). Fenol dan turunannya dapat bersifat bakteriostatik maupun bakterisidal karena mampu menginaktifkan enzim-enzim esensial, mengkoagulasi SH group dan NH group protein (Karseno et al. 2002). Davidson et al. (2005) menjelaskan bahwa mekanisme aktivitas antimikroba fenol dan turunannya meliputi reaksi dengan membran sel yang menyebabkan meningkatnya permeabilitas membran sel dan mengakibatkan keluarnya materi intraselular sel, inaktivasi enzim-enzim esensial dan perusakan atau inaktivasi fungsional materi genetik.
Asam-asam organik lemah seperti 2,dihydroxy-benzoic acid,
3-methoxybenzoic acid methyl ester, dan 4-Hydroxy-benzoic acid methyl ester yang
terdapat dalam asap cair tempurung kelapa dapat bersifat sebagai antimikroba terutama karena pembentukan ion H+ bebas. Senyawa asam dalam bentuk tidak terdisosiasi lebih cepat berpenetrasi ke dalam membran sel mikroorganisme. Senyawa asam dapat menurunkan pH sitoplasma, mempengaruhi struktur membran dan fluiditasnya serta mengkelat ion-ion dalam dinding sel bakteri. Penurunan pH sitoplasma akan mempengaruhi protein struktural sel, enzim-enzim, asam nukleat dan fosfolipid membran (Davidson et al. 2005).
30 Guillen et al. (1995) menjelaskan bahwa benzo[a]pirene merupakan salah satu senyawa polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH) yang diketahui bersifat karsinogenik dan biasa ditemukan pada produk pengasapan. Hasil analisis menunjukkan bahwa senyawa-senyawa PAH termasuk benzo[a]pirene tidak ditemukan pada asap cair tempurung kelapa. Asap cair yang digunakan dalam penelitian ini merupakan hasil kondensasi asap yang berasal dari pembuatan arang tempurung kelapa pada suhu di bawah 400 0C. Faktor yang menyebabkan terbentuknya senyawa PAH adalah suhu pengasapan dan benzo[a]pirene tidak terbentuk jika suhu pirolisis dibawah 425 0C (Guillen et al. 2000; Stolyhwo & Sikorski 2005).