BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
1.1 Penelusuran Pustaka
Makanan merupakan kebutuhan pokok manusia yang diperlukan sebagai nutrisi untuk tumbuh, berkembang biak, dan menghasilkan energi. Namun, fungsi tersebut dapat berubah apabila terdapat perubahan pada makanan, salah satunya apabila terjadi pencemaran pada makanan.(8)
Pencemaran makanan dapat disebabkan oleh pencemaran lingkungan, salah satu contohnya adalah beras yang tercemar logam berat krom akibat pencemaran saluran irigasi persawahan.
2.1.1 Beras
Beras merupakan butir tanaman padi (Oryza sativa L.). Padi adalah tanaman pangan berupa rumput berumpun yang berasal dari benua Asia dan Afrika Barat tropis dan subtropis. Berdasarkan masa panennya, padi siap dipanen menjadi beras sekitar 30-40 hari setelah berbunga merata.Proses pengolahan padi menjadi beras dimulai dari gabah yang dilepaskan dari sekamnya, kemudian digiling lebih lanjut untuk membuang lembaga dan lapisan permukaan biji.(9,10,11)
Beras merupakan bahan makanan yang menjadi sumber asupan energi. Energi di dalam beras sebagian besar berasal dari karbohidrat dan sebagian kecil dari protein.
Adapun kandungan zat gizi yang terdapat dalam beras adalah sebagai berikut: Tabel 2.1 Kandungan Zat Gizi Beras per 100 gram 4
Komponen Jumlah Energi 363 kal Karbohidrat 77,4 g Protein 7,6 g Lemak 1,9 g Air 12 g Serat 0,9 g Thiamin (Vitamin B1) 190 mg
Zat kapur (Ca) 11 mg
Phospor (P) 221 mg
Zat besi (Fe) 1,2 mg
Sumber: (10,11)
Kandungan zat gizi pada beras dapat hilang apabila terdapat kerusakan pada beras. Kerusakan tersebut dapat disebabkan karena adanya serangan hama, penyakit, mikroorganisme, atau tercemar logam berat.(9)
Gambar 2.1 Bulir Padi (10) Gambar 2.2 Tanaman Padi (10) 2.1.2 Cemaran Logam Berat pada Tanaman Padi
Logam berat yang berasal dari limbah industri dapat berpengaruh buruk terhadap tanaman jika dibuang ke sungai. Apabila air sungai mengandung logam berat di atas baku mutu air dan dijadikan sebagai sumber irigasi untuk mengairi sawah, maka logam berat
tersebut akan terserap oleh akar dan tersimpan dalam tubuh tanaman, salah satunya adalah tanaman padi.(5,12)
Kadar logam berat dalam air irigasi dan tanah dapat memengaruhi kadar logam berat pada tanaman di sawah, seperti padi. Logam berat tersebut akan masuk ke dalam jaringan tanaman melalui tanah dan menembus endodermis akar. Logam berat diabsorpsi oleh akar, kemudian berikatan dengan unsur hara dan disebarkan ke bagian tanaman lainnya melalui jaringan pengangkut (xilem). Pada sel dan jaringan tanaman, logam berat tersebut akan mengalami mekanisme detoksifikasi dengan menyimpan logam di dalam organ tertentu seperti buah, daun, dan akar tanaman. Logam berat yang tertimbun di dalam biji jumlahnya dapat lebih besar daripada dalam daun.(13)
Jumlah logam berat dalam jaringan tanaman sangat bervariasi, bergantung pada spesies tanaman, kandungan bahan organik, kondisi kesuburan tanah yang rendah, komposisi dan pH tanah, serta Kapasitas Tukar Kation (KTK). Kation krom yang terserap oleh akar masuk kedalam tanaman akan menjadi inhibitor pembentukan enzim, kemudian akan menghambat proses metabolime tanaman dan dapat mengakibatkan pertumbuhan tanaman terganggu.(14)
Salah satu industri penghasil limbah logam berat adalah industri penyamakan kulit. Industri ini menghasilkan limbah krom dari hasil produksi kulit.
2.1.3 Proses Penyamakan Kulit
Proses penyamakan kulit adalah proses pengawetan terhadap kulit binatang dengan menggunakan berbagai bahan kimia pembantu proses. Secara garis besar proses penyamakan kulit terdiri dari tiga proses (terdapat pada Lampiran 7). Proses pertama adalah proses pra penyamakan kulit. Proses ini bertujuan untuk menghilangkan darah, protein, garam, kotoran, dan bulu pada kulit dengan beberapa bahan kimia, diantaranya dengan larutan kapur, natrium sulfida, garam kromium, dan asam sulfat. Selanjutnya adalah proses penyamakan kulit. Proses ini dilakukan dengan menggunakan larutan kromium sulfat yang dilakukan untuk
menstabilkan jaringan protein dari kulit (collagen). Proses terakhir adalah proses pasca penyamakan, seperti pengepresan, pewarnaan, pelembutan kulit, pengeringan, dan finishing dengan melakukan pelapisan permukaan. (15)
Berdasarkan proses tersebut, dapat diketahui bahwa industri penyamakan kulit menghasilkan sejumlah limbah, salah satunya adalah logam berat krom. Kromium digunakan sebagai tanning agents dan juga untuk pencelupan, namun sebagian besar keluar kembali dan terkandung dalam limbah.(15)
2.1.4 Krom (Cr)
Kata kromium berasal dari bahasa Yunani (=chroma) yang berarti warna. Krom merupakan unsur logam berat dengan nomor atom (NA) 24; berat atom (BA) 51,996; dan terletak pada golongan VI B dalam tabel periodik.Logam krom dapat masuk ke dalam semua strata lingkungan, seperti perairan, tanah ataupun udara (lapisan atmosfer). Peningkatan konsentrasi krom di lingkungan dapat diakibatkan oleh aktivitas antropogenik, seperti industri penyamakan kulit, industri cat, industri tekstil, produksi baja, electroplating (penyepuhan), pembakaran, dan pengawetan kayu.(16)
Keberadaan logam krom di lingkungan berada dalam berbagai tingkat bilangan oksidasi, yaitu 2+, 3+, dan 6+. Bentuk krom yang paling stabil adalah bentuk krom trivalen (Cr3+) dan heksavalen (Cr6+). Perbedaan bilangan oksidasi dari dua bentuk krom tersebut menyebabkan sifat keduanya berbeda. Sifat toksik krom akan sangat dominan dalam bentuk heksavalen Dalam suasana asam, ion krom heksavalen (Cr6+) akan mengalami peristiwa reduksi yang sangat kuat menjadi ion krom trivalen (Cr3+) yang kurang beracun.(16,17)
Pada bahan makanan dan tumbuhan, mobilitas kromium relatif rendah. Unsur logam berat krom dapat masuk ke dalam tubuh melalui makanan. Krom yang terkandung dalam
makanan dapat bersifat toksik terhadap tubuh manusia apabila dikonsumsi dengan kadar berlebih, sehingga dapat menyebabkan gangguan kesehatan.(18)
2.1.5 Toksisitas Krom Terhadap Kesehatan
Logam berat krom dapat masuk ke dalam tubuh melalui makanan, sistem pernafasan, dan penyerapan melalui kulit. Mengonsumsi air atau makanan yang mengandung kadar krom tinggi dapat menyebabkan gangguan pencernaan, berupa sakit lambung, muntah dan perdarahan, luka pada lambung, kerusakan ginjal, bahkan kematian. Krom akan tertumpuk di hati, limfa dan ginjal secara bersamaan dan dalam waktu yang panjang akan mengendap, kemudian menimbulkan kanker. Selain itu, krom dapat dengan mudah menyebar di dalam pembuluh darah.(18,19)
Daya racun yang dimiliki krom ditentukan oleh valensi ionnya. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kelarutan dan penyerapan senyawa krom heksavalen (Cr6+) lebih mudah daripada senyawa trivalen (Cr3+), sehingga krom heksavalen (Cr6+) lebih mudah menembus membran sel dan sifat toksiknya lebih tinggi. Logam krom heksavalen (Cr6+) akan menghambat kerja enzim benzopiren hidroksilase, sehingga mengakibatkan perubahan dalam kemampuan pertumbuhan sel. Hal tersebut menyebabkan sel-sel tumbuh tidak terkontrol dan menyebabkan kanker.(16)
2.1.6 Kadar Batas Aman Pencemaran Krom
Logam berat krom dapat menyebabkan keracunan apabila berada di atas kadar yang telah ditentukan, berikut kadar batas aman krom yang diperbolehkan:
Tabel 2.2 Kadar Batas Aman Pencemaran Krom
Media Pencemaran Kadar Batas Aman
Air Bersih 0,05 mg/L
Udara 0,0000088 mg/m3
Tanaman 5 – 30 mg/L
Makanan 1,3 mg/Kg
Sumber: (3,5,18,20)
Berdasarkan penelitian, nilai LD50 krom pada mencit berada di kisaran 20-250 mg/Kg berat badan untuk krom heksavalen (Cr6+) dan 185-615 mg/Kg berat badan untuk krom trivalen (Cr3+).(20)
Kadar krom dapat ditentukan dengan menggunakan spektrofotometri, salah satunya adalah dengan Atomic Absorption Spectrophotometer (AAS). AAS merupakan metode untuk menganalisa zat pada konsentrasi yang rendah dengan kecepatan analisis, dan ketelitian cukup baik.(21)
2.1.7 Atomic Absorption Spectrophotometer (AAS)
Atomic Absorption Spectrophotometer (AAS) adalah suatu metoda analisa untuk
penentuan kadar unsur-unsur logam dan metaloid berdasarkan pada penyerapan (absorbansi) cahaya dengan panjang gelombang oleh atom logam dalam keadaan bebas. Suatu sampel dapat diukur kandungan logamnya, apabila logam-logam dalam sampel tersebut telah dibebaskan dari bahan organiknya. Pembebasan logam dari bahan organik dilakukan dengan destruksi.(22)
Prinsip pemeriksaan AAS adalah molekul sampel diubah menjadi atom bebas dengan bantuan nyala flame. Atom-atom tersebut akan mengabsorpsi cahaya yang sesuai dengan panjang gelombang dari atom tersebut. Apabila cahaya dengan panjang gelombang tertentu dilewatkan pada suatu sel yang mengandung atom-atom bebas yang bersangkutan, maka sebagian cahaya tersebut akan diserap dan intensitas penyerapan akan berbanding lurus dengan banyaknya atom bebas logam yang berada dalam sel. Hal tersebut sesuai dengan
hukum Lambert-Beer yang menyatakan absorbansi cahaya berbanding lurus dengan konsentrasi atom.(23)
1.2 Kerangka Konsep
Gambar 2.3 Kerangka Konsep
1.3 Definisi Operasional
Tabel 2.3 Definisi Operasional
Variabel Definisi Alat Ukur Cara Ukur Hasil Ukur Skala
Beras Butir tanaman padi (Oryza sativa L.) yang dilepaskan dari sekamnya
Neraca analitik Menimbang berat beras
mg Rasio
Krom pada beras
Kadar krom yang terkandung dalam beras yang ditanam di daerah Industri Penyamakan Kulit Sukaregang Garut Atomic Absorption Spectrophotom eter (AAS) Mengukur absorban sampel dibandingkan dengan absorban standar mg/Kg Rasio Beras
Kadar Krom pada Beras Penetapan Kadar Krom Metode AAS
