2
II. TINJAUAN PUSTAKA
A. TONGKOL JAGUNG
Tongkol jagung merupakan bagian tanaman jagung yang tidak dapat dimanfaatkan sebagai makanan pokok. Tongkol ini termasuk dalam biomassa jagung. Tongkol jagung merupakan simpanan makanan untuk pertumbuhan biji jagung selama melekat pada tongkol. Panjang tongkol bervariasi antara 8-12 cm (Effendi dan Sulistiati, 1991).
Tanaman jagung mempunyai satu atau dua tongkol, tergantung varietas. Tongkol jagung diselimuti oleh daun kelobot. Tongkol jagung yang terletak pada bagian atas umumnya lebih dahulu terbentuk dan lebih besar dibanding yang terletak di bagian bawah. Setiap tongkol terdiri atas 10-16 baris biji yang jumlahnya selalu genap (Subekti, et al., 2009).
Tongkol jagung mengandung 40% selulosa, 36% hemiselulosa, dan 16% lignin (Anonim, 2003). Dengan komposisi kimia seperti ini maka tongkol jagung dapat digunakan sebagai sumber energi, bahan pakan ternak, dan sebagai sumber karbon bagi pertumbuhan mikroorganisme. Komposisi kimia tongkol jagung disajikan dalam Tabel 1.
Tabel 1. Komposisi Kimia Tongkol Jagung
Komponen a b c d Glukan (%) 39.42 - - - Xilan (%) 28.4 12.4 - - Arabinan (%) 3.6 - - - Galaktan (%) 1.1 - - - Mannan 7.0 - - - Lignin (%) 1.7 9.1 15 15.0 Abu (%) 1.7 - - - Protein (%) 3.2 - - - Lemak Kasar (%) 0.7 - - - Air (%) - 7.68 - - Serat Kasar (%) - 38.99 - - Selulosa (%) - 19.49 45 50.5 Hemiselulosa (%) - - 35 31.0
Panas Pembakaran Kotor (kj/kg) 18 770 - - -
Panas Pembakaran Bersih (kj/kg) 17 580 - - -
Sumber : a. Wyman (1987) di dalam White dan Lawrence (2003) b. Richana et al. (2004)
c. Sun et al. (2002)
3
B. KANDUNGAN BIOMASSA JAGUNG
1. Selulosa
Selulosa merupakan homopolisakarida yang tersusun atas unit-unit -D-glukopiranosa yang terikat satu sama lain dengan ikatan -1,4-glukosida. Molekul-molekul selulosa seluruhnya berbentuk linier dan mempunyai kecenderungan kuat membentuk ikatan-ikatan hidrogen intra- dan intermolekul (Sjostrom, 1993).
Selulosa memiliki rantai panjang glukosa yang terikat secara kovalen, sehingga menjadi suatu struktur kristal. Serat selulosa dapat diolah menjadi kertas, kayu, dan lain-lain karena kekuatannya (Wyman, 1987 di dalam White dan Lawrence, 2003).
Selulosa terbagi menjadi tiga jenis, yaitu -selulosa, -selulosa, dan -selulosa. -selulosa adalah bagian selulosa yang tidak larut dalam alkali kuat (NaOH). -selulosa adalah bagian selulosa yang larut dalam media alkali dan mengendap jika larutan dinetralkan, sedangkan -selulosa adalah bagian selulosa yang larut dalam alkali dan tetap larut jika larutan dinetralkan (Fengel dan Wegener, 1995).
2. Hemiselulosa
Hemiselulosa merupakan polimer linier xilosa dengan struktur furanosa. Hemiselulosa merupakan komponen yang kurang stabil dalam biomassa dan terdekomposisi menghasilkan gas dan arang (Frassoldati et al., 2005).
Hemiselulosa memiliki sifat-sifat yang tidak tahan terhadap perlakuan panas, strukturnya amorf dan mudah dimasuki pelarut, dapat diekstraksi menggunakan alkali dan ikatannya lemah sehingga mudah dihidrolisis. Berbeda dengan selulosa yang merupakan homopolisakarida, hemiselulosa merupakan heteropolisakarida. Setiap jenis hemiselulosa terdiri dari D-xilosa sebagai rantai utama dan L-arabinosa pada rantai lainnya (Fengel dan Wegener, 1995).
Hemiselulosa terdiri atas berbagai macam sakarida (xylosa, manosa, glukosa, galaktosa, dan sebagainya), yang tampak cacat, struktur amorf (tak berbentuk), banyak cabang sehingga sangat mudah untuk dipisahkan dari inti dan mudah terdegradasi menjadi bahan yang mudah menguap ke luar (CO, CO2, dan beberapa hidrokarbon) pada suhu rendah (Yang et al., 2007).
3. Lignin
Lignin merupakan komponen kimia kayu yang terdapat pada lamella tengah (antar sel) dan di dalam dinding sel sebagai pengikat polisakarida. Lignin merupakan hasil polimerisasi dari koniferil, sinapil, dan para-kumaril alkohol dengan enzim sebagai katalisnya (Rahman et al., 2000).
Lignin merupakan polimer alam ketiga terbesar setelah selulosa dan hemiselulosa. Lignin memainkan peran penting sebagai bahan baku bio-product dan bio-fuel dunia. Lignin terbagi menjadi 3 kelompok, yaitu lignin kayu lunak (gymnosperma), lignin kayu keras (angiosperma), dan lignin rerumputan (nonkayu atau tanaman herbal) (Buranov dan G. Mazza, 2004).
Sekitar 10-20% bagian biomassa adalah lignin, material fenilpropana komplek yang dapat dikonversi menjadi komponen aromatik atau dibakar untuk mendapat keuntungan karena mengandung energi (Wyman, 1987 di dalam White dan Lawrence, 2003).
4
C. PIROLISIS
Pirolisis merupakan proses pemanasan dengan meminimalkan penggunaan oksigen. Pirolisis merupakan tahapan awal proses pembakaran dan gasifikasi yang diikuti dengan oksidasi sebagian atau total dari produk utamanya. Pemilihan suhu yang rendah dan waktu yang lama selama proses pirolisis akan menghasilkan banyak arang, sedangkan pemilihan suhu tinggi dan waktu pirolisis yang lama akan meningkatkan konversi biomassa menjadi gas. Sedangkan pemilihan suhu yang sedang dan waktu pirolisis yang singkat akan mengoptimumkan cairan yang dihasilkan (Bridgwater, 2004).
Pirolisis biomassa merupakan salah satu teknologi alternatif yang dikembangkan dengan pada beberapa bidang dalam kimia. Salah satunya adalah untuk mengisolasi senyawa kimia yang kemudian dapat dikonversi menjadi bahan tambahan makanan alternatif. Pada proses pirolisis terhadap tongkol jagung, terjadi degradasi lignin sebagai akibat dari kenaikan suhu sehingga dihasilkan senyawa-senyawa karakteristik sesuai dengan suhu yang digunakan (Czernik, 2002).
Penggunaan teknologi pirolisis untuk menghasilkan sumber energi hidrokarbon alternatif telah dikembangkan. Dari hasil pirolisis ini kemudian dapat dilakukan konversi produk salah satunya untuk kepentingan sintesis bahan pengganti minyak bumi atau bahan obat-obatan. Secara bertahap, pirolisis kayu akan mengalami peruraian : (i) hemiselulosa terdegradasi pada 200-260oC, (ii) selulosa pada 240oC-350oC, dan lignin pada 280oC sampai 500oC (Sjostrom, 1993).
Pirolisis menghasilkan cairan sebagai rendemen, arang sebagai sisa reaksi dan gas yang tidak terkondensasi. Proporsi ketiganya sangat tergantung dari parameter reaksi dan teknik pirolisis yang digunakan (Amin et al., 2009). Menurut Raveendran et al. (1996), produk pirolisis tongkol jagung mengandung 79.9% gas terkondensasi, 20.1% padatan, 37.4% cairan, dan 42.5% gas.
Menurut Raveendran et al. (1996), peristiwa dekomposisi pada proses pirolisis dapat dibagi menjadi lima zona. Zona I pada suhu kurang dari 100oC, peristiwa evolusi kadar air secara umum; zona II pada suhu 200-250oC, bahan baku mulai terdekomposisi; zona III pada suhu 250-350oC, dekomposisi hemiselulosa secara dominan; zona IV pada suhu 350-500oC, secara umum terjadi dekomposisi selulosa dan lignin; dan zona V pada suhu di atas 500oC, terjadi dekomposisi lignin.
D. DISTILASI FRAKSINASI
1. Teori dan Prisip Dasar Distilasi
Distilasi merupakan suatu unit operasi yang bertujuan untuk mengubah suatu cairan menjadi uap dan uap tersebut didinginkan kembali menjadi cairan (Purwanto, 1985). Unit operasi ini merupakan suatu metode yang digunakan untuk memisahkan komponen-komponen yang terdapat dalam larutan dan campuran yang tergantung pada distribusi titik didih dari komponen-komponen tersebut (Geankopolis, 1983).
Syarat utama dalam operasi pemisahan komponen dengan cara distilasi adalah komposisi uap harus berbeda dari komposisi cairan dengan terjadi keseimbangan larutan-larutan, dengan komponennya cukup untuk dapat menguap. Suhu cairan yang mendidih merupakan titik didih cairan tersebut pada tekanan atmosfer yang digunakan (Geankopolis, 1983).
Titik didih dapat didefinisikan sebagai nilai suhu pada tekanan atmosfer atau pada tekanan tertentu lainnya, dimana cairan akan berubah menjadi uap atau suhu pada tekanan uap dari cairan tersebut sama dengan tekanan gas atau uap yang berada di sekitarnya. Jika dilakukan proses penyulingan pada tekanan atmosfer maka tekanan uap tersebut akan sama dengan tekanan air raksa dalam kolom setinggi 760 cmHg. Berkurangnya tekanan pada ruangan di atas cairan akan
5 menurunkan titik didih, sebaliknya peningkatan tekanan di atas permukaan cairan akan menaikkan titik didih cairan tersebut (Guenther, 1947).
2. Distilasi Bertingkat (Fraksionasi)
Distilasi fraksionasi merupakan penguapan dan pengembunan campuran komponen, yang dalam campuran uap akan terdapat lebih banyak komponen dengan titik didih lebih rendah, sedangkan pada sisa cairan lebih banyak mengandung komponen dengan titik didih lebih tinggi (Slabaugh dan Persons, 1976).
Distilasi bertingkat adalah pemisahan dua komponen atau lebih cairan dengan menggunakan prinsip perbedaan titik didih. Perlakuan teoritis untuk distilasi bertingkat memerlukan hubungan antara titik didih komponen-komponen cairan atau tekanan uap campuran atau komposisi komponen campuran (Guenther, 1947).
Operasi fraksinasi yang ideal akan menghasilkan fraksi tertentu dengan kemurnian tinggi, pada setiap suhu distilasi tertentu. Setelah fraksi tertentu didistilasi, suhu akan meningkat dengan cepat dan tidak terdapat cairan yang disuling sebagai fraksi antara.
Yoder et al. (1980) di dalam Purwanto (1995) menyatakan bahwa laju penguapan cairan tergantung pada beberapa faktor, yaitu :
1. Sifat cairan
Pada kondisi yang sama, cairan yang berbeda tidak akan menguap pada laju yang sama. Perbedaan tersebut dikarenakan perbedaan pada kekuatan intermolekuler yang dipengaruhi oleh bobot molekul, struktur, dan derajat polarisasi molekul.
2. Suhu
Untuk setiap cairan, laju penguapan bervariasi sesuai dengan suhu yang diberikan. Peningkatan energi kinetik akibat kenaikan suhu akan mengakibatkan kekuatan intermolekul akan lebih mudah putus pada suhu yang lebih tinggi dan meningkatkan laju penguapan.
3. Luas area permukaan
Penguapan adalah fenomena permukaan, semakin besar luas bidang permukaan maka laju penguapan akan meningkat.
3. Distilasi Vakum
Distilasi vakum dilakukan pada tekanan rendah (vakum sebagian), dan biasanya dilakukan dengan cara pemisahan minyak tanpa pengisian air dalam ketel pemisah atau pemasukan uap aktif (Fauzi, 2004).
Menurut Yoder et al. (1980) yang disitasi oleh Purwanto (1995), jika cairan yang disuling tidak stabil pada kisaran suhu tertentu, atau jika titik didihnya pada kondisi normal terlalu tinggi, maka distilasi dapat dilakukan pada suhu yang diturunkan dengan menggunakan tekanan atmosfer distilasi. Teknik distilasi ini disebut distilasi vakum.
Bahan-bahan dengan bobot molekul yang tinggi (misalnya yang khususnya peka terhadap suhu/oksidasi) hanya dapat didistilasi dalam keadaan vakum sedang atau vakum tinggi, tetapi tekanan mutlak yang serendah itu hanya dapat dicapai apabila tidak terdapat kerugian tekanan pada transportasi uap ke kondensor (Handojo, 1995).
Tekanan uap dari beberapa senyawa merupakan fungsi dari suhu. Tekanan rendah akan menurunkan titik didih komponen-komponen dari bahan-bahan yang disuling. Tekanan pada saat
6 penyulingan vakum berlangsung harus konstan. Keadaan ini dapat dicapai dengan mengatur aliran udara melalui pipa kapiler ke dalam cairan yang disuling. Untuk mendapatkan pemisahan yang baik, proses fraksinasi harus dilakukan dengan kolom yang layak dan berhasil guna (Vogel, 1958).
PV=nRT
Keterangan :
P = Tekanan uap campuran V = Volume total campuran gas n = Jumlah mol total campuran gas R = Konstanta umum gas
T = Suhu campuran uap (Handojo, 1995)
Fraksionasi vakum terutama digunakan untuk memisahkan campuran yang peka terhadap suhu. Dalam hal ini, tekanan rendah (tekanan absolut) yang dipilih tergantung pada titik didih yang diinginkan (Handojo, 1995).
Untuk mendistilasi cairan dengan titik didih tinggi atau cairan yang mengalami dekomposisi saat dipanaskan pada titik didihnya, maka ditetapkan metode khusus yaitu distilasi vakum. Prinsipnya adalah tekanan dalam sistem diperkecil untuk menurunkan titik didih dari cairan yang didistilasi (Cook dan Cullen, 1987).
E. ASAP CAIR
Asap cair pertama kali diproduksi pada tahun 1980 oleh sebuah pabrik farmasi di Kansas City, dikembangkan dengan metode distilasi kayu asap (Pszczola, 1995). Produk yang berupa asap cair digunakan untuk pengawetan daging babi dan babi asin untuk memberi cita rasa pada beberapa bahan makanan.
Asap cair merupakan asam cuka (vinegar), diperoleh secara distilasi kering bahan baku asap misalnya batok kelapa, sabut kelapa, atau kayu pada suhu 400oC selama 90 menit lalu diikuti dengan kondensasi berpendingin air (Pszczola, 1995). Destilat yang diperoleh dimasukkan ke dalam corong pemisah untuk dipisahkan dari senyawa-senyawa kimia yang tidak diinginkan misalnya senyawa tar yang tidak larut dalam asam piroglinat. Asam piroglinat merupakan campuran dari asam-asam organik, fenol, aldehid, dan lain-lain.
Menurut Maga (1988), asap cair mempunyai kelebihan antara lain : (a) Beberapa flavour dapat dihasilkan secara seragam dengan konsentrasi yang lebih tinggi dibandingkan dengan penguapan tradisional; (b) Lebih intensif dalam memberikan aroma; (c) Kontrol hilangnya flavour lebih mudah; (d) Dapat diaplikasikan pada berbagai jenis bahan pangan; (e) Dapat digunakan oleh konsumen pada level komersial; (f) Pemakaian kayu lebih hemat sebagai sumber asam; (g) Polusi lingkungan dapat diperkecil; (h) Dapat diaplikasikan dengan cara penyemprotan, pecelupan, atau dicampur langsung ke dalam makanan (Pearson dan Tauber, 1984).
Eklund (1982) mengemukakan bahwa dari hasil pengujian Hidrokarbon Aromatik Polisiklik (HAP), asap cair tidak menunjukkan sifat karsinogenik atau sifat-sifat toksik lainnya. Hal ini didukung oleh pernyataan Hollenbeak (1978), bahwa asap cair mempunyai sifat antibakterial, mudah diaplikasikan, dan lebih asam dari asam konvensial serta fraksi tar yang mengandung hidrokarbon aromatik dapat dipisahkan, sehingga produk asap cair bebas polutan dan karsinogenik.
Zaitsev et al. (1969) mengemukakan bahwa asap mengandung beberapa zat anti mikroba, antara lain :
7 (a) Asam dan turunannya : format, asetat, butirat, propionat, metil ester,
(b) Alhokol : metil, etil, propil, alkil, dan isobutil alkohol,
(c) Aldehid : formaldehid, asetaldehid, furfural, dan metil furfural, (d) Hidrokarbon : silene, kumene, dan simene,
(e) Fenol,
(f) Piridin dan metil piridin.
Menurut Harris dan Karmas (1989), komponen asap dibagi menjadi 4 kelompok berdasarkan pengaruhnya terhadap nilai gizi produk yang diasap, antara lain :
(a) Zat yang melindungi penyusutan nilai gizi produk yang diasap dengan menghambat perubahan kimiawi dan biologis yang merugikan,
(b) Komponen yang tidak menunjukkan aktivitas dari segi nilai gizi,
(c) Senyawa yang berinteraksi dengan komponen bahan pangan dan menurunkan nilai gizi produk yang diasap, dan
(d) Komponen beracun.
Komposisi kimia asap cair beserta persentasenya dapat dilihat pada Tabel 2.
Tabel 2. Komposisi Kimia Asap Cair
Komposisi Kimia Kandungan (%)
Air Fenol Asam Senyawa Karbonil Ter 11-92 0.2-2.9 2.8-4.5 2.6-4.6 1-17 Sumber : Maga (1988)
Senyawa yang sangat berperan sebagai antimikrobial adalah senyawa fenol dan asam asetat, dan peranannya makin meningkat apabila kedua senyawa terdapat secara bersamaan (Darmadji, 1995). Selain fenol, senyawa aldehid, aseton, dan keton juga memiliki daya bakteriostatik dan bakterisidal pada produk asap.
Girrard (1992) menyatakan bahwa kandungan asam yang mudah menguap dalam asap akan menurunkan pH, sehingga dapat memperlambat pertumbuhan mikroorganisme (Buckle et al., 1985).
Fenol selain bersifat bakteriosidal juga sebagai antioksidan. Sifat ini terutama pada senyawa fenol dengan titik didih tinggi, seperti dimetil fenol, dimetoksi-4-metil fenol, dan 2,6-dimethoksi-4-ethylfenol (Pearson dan Tauber, 1973).
Senyawa-senyawa fenolat lainnya yang terdapat dalam asap dan memperlihatkan aktivitas oksidatif adalah pirokathol, hidrokuinon, guaiakol, eugenol, isoeugenol, vanillin, salisilaldehid, asam 2-hidroksibenzoat, dan senyawa-senyawa tersebut hampir semuanya bersifat larut dalam eter (Maga, 1988 ; Fiddler et al., 1970).
Senyawa fenol dengan titik didih rendah memiliki sifat antioksidan yang agak rendah. Aktivitas antioksidan dari komponen asam adalah sifat yang penting dalam melindungi penyusutan nilai gizi produk yang diasap (Daun, 1979).
Asap dalam bentuk cair juga masih mempunyai berbagai sifat fungsional. Fungsi lainnya adalah untuk memberikan flavour yang diinginkan pada produk asap karena adanya senyawa fenol dan karbonil (Pszczola, 1995). Rasa dan aroma khas produk pengasapan terutama disebabkan oleh senyawa guaiakol, 4-metil guaiakol, 2,6-dimetoksi fenol.
8 Girrard (1992) mengatakan bahwa dari berbagai penelitian terdahulu, diketahui bahwa senyawa-senyawa fenolat tertentu seperti guaiakol, 4-metil guaiakol, 2,6-dimetoksi fenol dan seringol menentukan flavour dari bahan pangan yang diasap dimana guaiakol akan memberikan rasa asap dan seringol memberikan aroma asap. Rasa dan aroma yang khas pada makanan yang diasap disebabkan oleh senyawa fenol yang bereaksi dengan protein dan lemak yang terdapat pada makanan (Daun, 1979).
1. Pemurnian Asap Cair dengan Distilasi
Unit operasi distilasi merupakan metode yang digunakan untuk memisahkan komponen yang ada di dalam suatu larutan atau cairan, yang tergantung pada distribusi komponen-komponen tersebut antara fase uap dan fase cair. Semua komponen-komponen-komponen-komponen ini terdapat dalam kedua fase tersebut. Fase uap terbentuk dari fase cair melalui penguapan pada titik didihnya (Geankopolis, 1983).
Distilasi asap cair dilakukan untuk menghilangkan senyawa-senyawa yang tidak diinginkan dan berbahaya, seperti poliaromatik hidrokarbon (PAH) dan tar, dengan cara pengaturan suhu didih sehingga diharapkan didapat asap cair yang jernih, bebas tar dan benzopiren (Darmadji, 2002). Senyawa utama yang terkandung di dalam tar yang merupakan hasil dari suatu proses distilasi adalah senyawa fenol yang terdapat dalam jumlah yang sedikit terutama terdiri dari senyawa piridin dan quinolin (Holleman, 1903).
2. Perkembangan Produksi dan Aplikasi Asap Cair
Asap cair adalah kondensasi komponen asam yang biasa digunakan untuk menciptakan flavour asap pada produk (Whittle dan Howgate, 2002). Asap cair sudah dibuat pada akhir tahun 1800-an, tetapi baru 10-15 tahun belakangan digunakan secara komersial pada industri pengasapan ikan (Moody dan Flick, 1990).
Saat ini asap cair yang beredar di pasaran adalah asap cair yang telah dipisahkan dari komponen tar. Di dalam tar terkandung senyawa PAH yang karsinogenik terhadap manusia. Cara pemisahan komponen tar dari asap cair dilakukan dengan mengekstrak kondensat hasil pirolisis dengan menggunakan pelarut antara lain propana, metana, etilen, amonia, metanol, air, dan campuran dari satu atau lebih komponen tersebut (Plaschke, 2002).
Penggunaan asap cair menurut Pearson dan Tauber (1973), pada pembuatan makanan yang diasap adalah dengan cara :
(a) Mencampur secara langsung ke dalam emulsi daging, (b) Pencelupan,
(c) Pemercikan cairan (spraying),
(d) Penyemprotan kabut asap cair ke dalam ruang pengasapan, dan
(e) Asap cair diuapkan dengan cara meletakkan asap cair tersebut di atas permukaan yang panas.
E. GC-MS (GAS CHROMATOGRAPHY-MASS SPECTROMETRY)
Kromatografi gas adalah suatu teknik analisis yang sangat unik dan baik. Dalam tahap-tahap awal perkembangannya, kromatografi gas diterapkan pada analisis gas dan uap dari komponen-komponen yang mudah menguap. Sebagai suatu alat analitik, kromatografi gas dapat digunakan untuk analisis dan pemisahan langsung sampel-sampel gas, larutan-larutan, dan padatan yang bersifat mudah menguap (Fardiaz, 1989).
9 Pada dasarnya, suatu kromatografi gas terdiri dari enam komponen utama, yaitu (1) sistem gas pengembang (carrier gas) termasuk tangki penyuplai gas serta pengatur dan alirannya, (2) sistem penyuntikan sampel, (3) kolom pemisah, (4) sistem pendeteksian (recorder), (5) unit thermostat untuk mengatur suhu oven (Fardiaz, 1989).
Umumnya identifikasi hasil pirolisis dilakukan menggunakan gas kromatografi-spektra massa atau Gas Chromatography-Mass Spectrometry (GC-MS). Interpretasi data GC-MS dilakukan dengan mengelompokkan puncak-puncak kromatogram yang berubah pada variasi proses. Senyawa dikelompokkan berdasarkan banyaknya C dalam senyawa dan pola perubahan konsentrasi pada perubahan suhu. Dalam hal ini senyawa mengalami pemecahan rantai karbon pada kenaikan suhu atau senyawa mengalami kenaikan persentase pada kenaikan suhu. Dengan cara tersebut akan diperoleh kelompok senyawa hasil perengkahan (C sedikit) dan senyawa dengan molekul besar, sehingga dapat mengalami perengkahan (C banyak), akan tetapi sulit diamati kelompok senyawa yang mempunyai respon fluktuatif terhadap perubahan laju pemanasan. Kesulitan ini akan dipesan pada data GC-MS yang terdiri dari banyak puncak kromatogram. Akhirnya, teknik interpretasi data tersebut kurang memberikan gambaran kelompok senyawa yang ada dalam hasil pirolisis yang justru kadang-kadang penting dilakukan untuk identifikasi senyawa spesifik (Fatimah dan Nugraha, 2005).
Menurut Fardiaz (1989), suhu kolom mempunyai pengaruh yang sangat besar terhadap waktu retensi dan penampilan kolom. Waktu retensi (retention time) merupakan waktu yang dibutuhkan senyawa untuk bergerak melalui kolom menuju detector. Waktu retensi diukur berdasarkan waktu dimana sampel diinjeksikan sampai sampel menunjukkan ketinggian puncak maksimum dari senyawa itu (Anonim, 2008 di dalam Febrianto, 2009).
Menurut Reineccius (2006) di dalam Febrianto (2009), perkembangan teknologi kromatografi gas merupakan kemajuan yang sangat berarti dalam karakterisasi komponen khususnya komponen aroma. Kromatografi gas menjadi sangat popular karena mempunyai kemampuan memisahkan yang sangat baik dan sensitivitas yang sangat tinggi. Saat ini, penggunaan kromatografi gas semakin berkembang dengan adanya perangkat tambahan seperti spektrometri massa dan olfactometry.
Penerapan kromatografi gas di berbagai bidang dapat diantaranya adalah di bidang : (1) obat-obatan dan farmasi, (2) lingkungan hidup, (3) industri minyak, (4) kimia klinik, (5) pestisida dan residunya, (6) pangan. Khusus di bidang pangan, kromatografi gas digunakan untuk menetapkan kadar antioksidan dan bahan pengawet makanan. Di samping itu, juga untuk analisis sari buah, anggur wine, bir, sirup, keju, minuman, aroma makanan, minyak, produk susu, produk-produk penguraian, kontaminan, bahan pemalsu, dan seabagainya (Fardiaz, 1989).
G. BAHAN TAMBAHAN PANGAN
Bahan tambahan pangan adalah bahan atau campuran bahan yang secara alami bukan merupakan bagian dari bahan baku pangan, tetapi ditambahkan ke dalam pangan untuk mempengaruhi sifat atau bentuk bahan pangan. Bahan tambahan pangan ditambahkan untuk memperbaiki karakter pangan agar memiliki kualitas yang meningkat. Bahan tambahan pangan pada umumnya merupakan bahan kimia yang telah diteliti dan diuji lama sesuai dengan kaidah-kaidah ilmiah yang ada (Himpunan Alumni Fateta, 2005).
Bahan tambahan pangan dapat berupa ekstrak bahan alami atau hasil sintesis kimia. Bahan yang berasal dari alam umumnya tidak berbahaya, sementara bahan artifisial atau sintetik mempunyai resiko terhadap kesehatan jika disalahgunakan penggunaannya (Himpunan Alumni Fateta, 2005).
10 1. Bahan tambahan makanan yang ditambahkan dengan sengaja ke dalam makanan dengan mengetahui komposisi bahan tersebut dan penambahan itu mempunyai maksud dan tujuan tertentu, misalnya untuk memperbaiki nilai gizi, mempertahankan kesegaran, cita rasa, dan membantu pengolahan. Contohnya adalah antioksidan, flavour, dan pengawet.
2. Bahan tambahan makanan yang tidak sengaja ditambahkan (unintentional additives), yaitu bahan yang tidak mempunyai fungsi dalam makanan tersebut, terdapat secara tidak sengaja baik dalam jumlah sedikit atau cukup banyak akibat perlakuan selama proses proses produksi, pengolahan, pengemasan. Contohnya adalah residu pestisida, logam berat, migrasi komponen plastik ke dalam makanan, dsb.
(Winarno dan Rahayu, 1994)
1. Pengawet
Bahan pengawet dapat dibagi menjadi beberapa golongan umum, yakni antimikroba yang menghambat pertumbuhan bakteri, khamir, dan kapang; dan ada pula bahan pengawet yang menghambat proses enzimatik dan pematangan yang biasanya terjadi pasca panen (Dalton, 2002).
Bahan pengawet yang merupakan bahan tambahan pangan sering ditambahkan dalam makanan. Fungsi pengawet adalah untuk memperpanjang masa simpan suatu makanan. Sebagian besar kerusakan bahan makanan khususnya hasil olahan, disebabkan oleh aktivitas mikroba yang memanfaatkan bahan makanan untuk metabolismenya. Bahan pengawet bersifat menghambat atau mematikan pertumbuhan mikroba penyebab kerusakan ini sehingga sering disebut senyawa antimikroba (Saparinto, 2006).
.
2. Antioksidan
Antioksidan merupakan salah satu bahan tambahan pangan alami. Antioksidan berfungsi untuk menghambat oksidasi lemak atau melindungi komponen-komponen makanan yang bersifat tidak jenuh, terutama lemak dan minyak. Antioksidan sering digunakan dalam produk makanan olahan komersial. Tujuan utamanya adalah untuk memperpanjang daya simpan dan meningkatkan stabilitas makanan yang banyak mengandung lemak (Saparinto, 2006).
Berdasarkan jenisnya antioksidan dibagi menjadi dua tipe yaitu : Asam (beserta garam dan esternya) seperti asam askorbat dan asam sitrat yang digunakan untuk mencegah pelunturan warna pada daging, buah, dan makanan lain. Yang kedua adalah senyawa atau bahan campuran fenol seperti Butylated Hydroxyanisole (BHA) dan tokoferol yang menghalangi terjadinya oksidasi pada makanan terutama pada lemak dan minyak (Silalahi, 2006).
3. Flavour
Flavour adalah bahan tambahan makanan yang dapat memberikan, menambah, dan mempertegas rasa dan aroma suatu makanan (Winarno dan Rahayu, 1994).
Salah satu penyedap rasa dan aroma yang dikenal luas di Indonesia adalah vetsin atau bumbu masak dalam berbagai merek. Penyedap rasa tersebut mengandung senyawa yang disebut monosodium glutamat (MSG). Peranan asam glutamat sangat penting, diantaranya untuk merangsang dan mengantar sinyal-sinyal antar sel otak, dan dapat memberikan cita rasa pada makanan (Himpunan Alumni Fateta, 2005).
Flavour merupakan bahan tambahan makanan yang paling unik karena belum memiliki standar dalam peraturan dan dianggap tidak berbahaya (Taylor, 1980).
