TINJAUAN PUSTAKA. kehadirannya pada suatu saat dan tempat tertentu tidak dikehendaki lingkungan

TINJAUAN PUSTAKA

Limbah

Limbah adalah buangan yang dihasilkan dari suatu proses produksi baik

industri maupun domestik (rumah tangga, yang lebih dikenal sebagai sampah), yang kehadirannya pada suatu saat dan tempat tertentu tidak dikehendaki lingkungan

karena tidak memiliki nilai ekonomis (Nisandi, 2007).

Limbah yang tidak memiliki nilai ekonomis bila dimanfaatkan kembali

dengan prosedur yang benar dan baik akan menambah nilai tambah baik bagi

produk hasil limbah, lingkungan maupun kepada orang yang mengelolanya.

Berdasarkan asalnya, sampah padat dapat digolongkan menjadi 2 yaitu sebagai

berikut :

1. Sampah Organik

Sampah organik adalah sampah yang dihasilkan dari bahan-bahan

hayati yang dapat didegradasi oleh mikroba atau bersifat

biodegradable. Sampah ini dengan mudah dapat diuraikan melalui proses alami, misalnya sampah dari dapur, sisa-sisa makanan,

pembungkus (selain kertas, karet dan plastik), tepung, sayuran, kulit

buah (seperti tempurung kelapa), daun dan ranting.

2. Sampah Anorganik

Sampah anorganik adalah sampah yang dihasilkan dari bahan-bahan

non-hayati, baik berupa produk sintetik maupun hasil proses teknologi

pengolahan bahan tambang. Sampah anorganik dibedakan menjadi

sampah logam dan produk-produk olahannya, sampah plastik, sampah

sampah anorganik tidak dapat diurai oleh alam/mikroorganisme secara

keseluruhan (unbiodegaradable).

(Basrianta, 2007)

Salah satu penanganan sampah oleh penduduk adalah dibakar percuma

tanpa perlakuan khusus dengan pembakaran pirolisis. Jika sampah organik

dipilah-pilah dan dibakar dengan pembakaran pirolisis, maka proses ini akan

menghasilkan padatan berupa abu, arang dan berupa cairan (asap cair). Arang

dapat diproses lanjut menjadi briket bio arang dan dijadikan energi alternatif

selain ikut memberikan kontribusi dalam mengurangi jumlah sampah yang ada.

Sementara asap cair dimanfaatkan sebagai pengawet, seperti pengawetan kayu,

lateks, dan makanan (Nisandi, 2007).

Kelapa

Pohon kelapa termasuk jenis palmae yang berumah satu (monokotil).

Batang tanaman tumbuh lurus ke atas dan tidak bercabang. Pohon kelapa sering

juga disebut pohon kehidupan karena hampir semua bagian dari tanaman kelapa

memberikan manfaat bagi manusia. Beberapa jenis produk kelapa antara lain

santan, gula, air kelapa segar (kelapa muda), lidi, janur, daging kelapa, arang aktif,

sabut kelapa dan bahan bangunan (Rindengan dkk, 2004).

Dalam taksonomi tumbuh-tumbuhan, tanaman kelapa (Cocos nucifera)

dimasukkan ke dalam klasifikasi sebagai berikut.

Kingdom : Plantae

Divisio : Spermatophyta

Sub-Divisio : Angiospermae

Ordo : Palmales

Familia : Palmae

Genus : Cocos

Spesies : Cocos nucifera L.

(Suhardiman, 1999).

Buah adalah organ pada tumbuhan berbunga, biasanya membungkus dan

melindungi biji. Buah kelapa merupakan jenis buah batu (drupa) yang memiliki

kulit buah terdiri atas tiga lapisan kulit yaitu kulit luar (epicarpium), kulit tengah

(mesocarppium), dan kulit dalam (endocarpium) atau yang disebut dengan

tempurung (Tjitrosoepomo, 2007).

Adapun komposisi buah kelapa disajikan pada Tabel 1. berikut.

Tabel 1. Komposisi buah kelapa

Bagian buah Jumlah berat (%)

Sabut 35 Tempurung 12 Daging buah 28 Air kelapa 25 Sumber: Palungkun (2001) Keterangan Gambar :

1. Kulit luar (epicarp)

2. Sabut (mesocarp)

3. Tempurung (endocarp)

4. Daging buah (endosperm)

5. Air kelapa

Industri pengolahan buah kelapa umumnya masih terfokus kepada

pengolahan hasil daging buah sebagai hasil utama, sedangkan industri yang

mengolah hasil samping buah (by-product) seperti; air, sabut, dan tempurung

kelapa masih secara tradisional dan bersekala kecil. Pemamfaatan limbah

tempurung kelapa memiliki potensi yang sangat besar. Hal ini dapat dilihat dari

Tabel 2. Selain itu sifatnya organik dan terbarukan sehingga merupakan suatu

produksi yang tiap tahun dapat diperoleh (Kadir, 1995).

Tabel 2. Potensi energi biomassa di Indonesia Sumber Energi ₍₁₀Produksi 6

ton/th) Energi (109kkal/th) Pangsa (%) Kayu 25,00 100,00 72,00 Sekam Padi 7,55 27,00 19,40 Jenggal Jagung 1,52 6,80 4,90 Tempurung Kelapa 1,25 5,10 3,40 Potensi Total 35,32 138,90 100 Sumber: Kadir (1995). Tempurung Kelapa

Tempurung kelapa terletak di sebelah dalam sabut dan ketebalan

tempurung adalah antara 3-5 mm. Tempurung beratnya antara 12-19% berat buah

kelapa. Komposisi kimia tempurung kelapa adalah sebagai berikut:

Table 3. Komposisi kimia tempurung kelapa

Komponen Persentase (%) Sellulose 26,60 Pentosan 27,70 Lignin 29,40 Abu 0,60 Solvent akstraktif 4,20 Uronat anhydrad 3,50 Nitrogen 0,11 Air 8,00 Sumber: Suhardiyono (1988).

Pada umumnya tempurung digunakan untuk bahan bakar, baik dalam

bentuk basah maupun kering atau arang tempurung (arang aktif). Pembuatan

arang aktif umumnya dengan pirolisis yaitu dengan sedikit oksigen atau tanpa

oksigen. Dengan demikian akan timbul masalah baru yaitu terjadinya pencemaran

udara karena adanya penguraian senyawa-senyawa kimia dari tempurung kelapa

pada proses pirolisis. Senyawa-senyawa kimia tersebut apabila diproses dengan

sistem destilasi maka akan berubah menjadi cair yang disebut dengan asap cair

(liquid smoke) (Suhardiyono, 1988).

Asap Cair (liquid smoke)

Asap cair merupakan suatu hasil kondensasi atau pengembunan dari uap

hasil pembakaran secara langsung maupun tidak langsung dari bahan-bahan yang

banyak mengandung lignin, selulosa, hemiselulosa serta senyawa karbon lainnya

(Darmaji, 2002). Asap cair memiliki kemampuan fungsional diantaranya

antioksidan, antibakteri, dan antijamur karena adanya senyawa asam, fenolat dan

karbonil. Seperti yang dilaporkan Darmadji, dkk (1999) yang menyatakan bahwa

pirolisis tempurung kelapa menghasilkan asap cair dengan kandungan senyawa

fenol sebesar 4,13 %, karbonil 11,3 % dan asam 10,2 %. Aplikasi asap cair dalam

pengolahan RSS dengan skala pabrik dapat berfungsi sebagai pembeku dan

Jenis Asap Cair

Asap cair dibagi atas 3 grade. Pembagian ini berdasarkan kriteria warna

dan kemurniannya. Sehingga dari grade itu dapat ditentukan dari fungsi

masing-masing.

1. Asap cair grade 1 (grade A)

Grade 1 adalah pemprosesan dengan destilasi berulang-ulang sehingga

menghilangkan kadar karbon dalam asap yang telah terkondensasi. Hasilnya

lebih jernih berwarna kuning. Fungsinya sebagai pengawet makanan seperti :

Bakso, Mie.

2. Asap cair grade 2 (grade B)

Grade 2 adalah pemprosesan dengan destilasi berulang-ulang sehingga

menghilangkan kadar karbon jenuh dalam asap yang telah terkondensasi.

Hasilnya berwarna merah fungsinya sebagai pengganti formalin dengan bahan

alami / herbal.

3. Asap cair grade 3

Grade 3 adalah pemprosesan dengan sedikit destilasi sehingga menghilangkan

kadar karbon dalam asap yang telah terkondensasi. fungsinya pengawet kayu,

koagulan karet dan Penghilang bau.

(Buckingham, 2010).

Komposisi Asap Cair

Menurut Girard (1992), senyawa-senyawa penyusun asap cair meliputi:

1. Senyawa-senyawa fenol merupakan senyawa yang berperan sebagai

antioksidan sehingga dapat memperpanjang masa simpan produk asapan.

pirolisis kayu. Kuantitas fenol pada kayu sangat bervariasi yaitu antara

10-200 mg/kg. Beberapa jenis fenol yang biasanya terdapat dalam produk

asapan adalah guaiakol, dan siringol.

2. Senyawa-senyawa karbonil merupakan senyawa yang berperan pada

pewarnaan dan citarasa produk asapan. Golongan senyawa ini mepunyai

aroma seperti aroma karamel yang unik. Jenis senyawa karbonil yang

terdapat dalam asap cair antara lain adalah vanilin dan siringaldehida.

3. Senyawa-senyawa asam merupakan senyawa yang berperanan sebagai

antibakteri dan membentuk cita rasa produk asapan. Senyawa asam ini

antara lain adalah asam asetat, propionat, butirat dan valerat.

4. Senyawa hidrokarbon polisiklis aromatis merupakan senyawa yang dapat

terbentuk pada proses pirolisis kayu. Senyawa hidrokarbon aromatik seperti

benzo(a)pirena merupakan senyawa yang memiliki pengaruh buruk karena

bersifat karsinogen.

5. Senyawa benzo(a)pirena merupakan senyawa yang mempunyai titik didih

310 0C dan dapat menyebabkan kanker kulit jika dioleskan langsung pada

permukaan kulit. Akan tetapi proses yang terjadi memerlukan waktu yang

lama.

Manfaat Asap Cair

Asap cair memiliki banyak manfaat dan telah digunakan pada berbagai

industri, antara lain :

1. Industri pangan

Asap cair ini mempunyai kegunaan yang sangat besar sebagai pemberi rasa dan

antioksidannya. Dengan tersedianya asap cair maka proses pengasapan

tradisional dengan menggunakan asap secara langsung yang mengandung

banyak kelemahan seperti pencemaran 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 seperti antijamur, antibakteri dan antioksidan tersebut dapat

memperbaiki kualitas produk karet yang dihasilkan.

3. Industri kayu

Kayu yang diolesi dengan asap cair mempunyai ketahanan terhadap serangan

rayap daripada kayu yang tanpa diolesi asap cair.

(Darmadji, 1999).

Pengarangan (Pirolisa)

Proses pengarangan (Pirolisa) adalah suatu proses dekomposisi tempurung kelapa dengan panas pada ruang tertutup (klin). Pada proses pirolisa, kandungan oksigen dan hidrogen akan berkurang sehingga diperoleh kandungan karbon (fixed

carbon) yang relatif lebih tinggi. Proses pengarangan biasanya menggunakan

temperatur di atas 4500C. Asap yang terbentuk selama proses ini umumnya berwarna putih dan cukup pekat dan terjadi pelepasan zat-zat organik hasil hidrolisa (dalam bentuk senyawa metanol, asam asetat, tar). Asap yang terbentuk dari proses pirolisa dengan suhu tinggi kemudian diproses dalam suatu wadah destilator untuk proses destilasi (Sukandarrumidi, 2006).

Destilasi merupakan proses pemisahan termal untuk memisahkan campuran (larutan) dalam jumlah yang besar. Dalam hal ini uap yang terbentuk ditangkap dalam suatu bejana dan terjadi proses perubahan wujud dari uap ke wujud cair yang disebabkan oleh perbedaan suhu (Bernasconi dkk, 1995).

Karet

Tanaman karet memiliki peranan yang besar dalam kehidupan perekonomian Indonesia. Banyak penduduk yang mengandalkan komoditas penghasil getah ini bahkan bergantung pada mata pencarian perkebunan karet. Karena 85% dari jumlah luas perkebunan karet di Indonesia merupakan perkebunan rakyat. Tanaman karet tergolong mudah diusahakan apalagi di Indonesia yang beriklim tropis. Tanaman karet dimasukkan kedalam klasifikasi sebagai berikut : Kingdom : Plantae Divisi : Magnoliophyta Subdivisi : Angiospermae Kelas : Magnoliopsida Ordo : Malpighiales Famili : Euphorbiaceae Genus : Hevea

Spesies : Hevea Brasiliensis Mull.Arg

Bahan Olah Karet

Bahan olah karet adalah latek kebun serta gumpalan lateks kebun yang

diperoleh dari pohon karet. Menurut pengolahannya bahan olah karet dibagi

menjadi 4 macam, yaitu lateks kebun, sheet angin, slab tipis, dan lump segar.

a. Lateks kebun

Lateks kebun adalah cairan getah yang didapat dari bidang sadap pohon

karet. Cairan getah ini belum mengalami penggumpalan.

b. Sheet angin

Sheet angin adalah bahan olah karet yang dibuat dari lateks yang sudah

disaring dan digumpalkan dengan bahan penggumpal.

c. Slab tipis

Slab tipis adalah bahan olah karet yang terbuat dari lateks yang sudah

digumpalkan dengan bahan penggumpal.

d. Lump segar

Lump segar adalah bahan olah karet yang bukan berasal dari gumpalan

lateks kebun yang terjadi secara alamiah dalam mangkuk penampung.

(Tim Penulis PS, 2008).

Lateks

Lateks adalah Getah pohon karet yang diperoleh dari pohon karet (Hevea

brasiliensis M), berwarna putih dan berbau segar. Umumnya lateks kebun hasil penyadapan mempunyai KKK antara 20-35% dengan pH 6,9 serta bersifat kurang

mantap sehingga harus diolah sesegera mungkin. Dalam Ritonga (2008) bahwa

(1,0%-2,0%), protein (1,0%-1,5%), lipid dan terpen (1,0%-1,5%), senyawa organic

(0,1%-0,5%) dan air (60%-75%).

Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Kualitas Lateks 1. Iklim

Musim hujan akan mendorong terjadinya prokogulasi, sedangkan musim

kemarau akan menyebabkan keadaan lateks tidak stabil.

2. Alat-alat yang digunakan untuk penyadapan, pengumpulan, dan pengangkutan.

Peralatan yang digunakan harus bersih untuk menjaga kualitas lateks.

3. Pengaruh pH

Pengaruh pH dapat terjadi karena adanya penambahan asam, basa ataupun

elektrolit sehingga membuat lateks tidak stabil dan menggumpal.

4. Pengaruh jasad renik

Jasad renik yang berasal dari udara maupun dari peralatan yang digunakan

akan menyerang karbohidrat terutama gula yang terdapat dalam serum lateks

yang menghasilkan asam sehingga membuat lateks menggumpal.

5. Pengaruh mekanis

Pengaruh mekanis ini dapat disebabkan oleh proses pengangkutan yang

menyebabkan guncangan-guncangan sehingga partikel akan bertubrukan satu

sama lain yang dapat menyebabkan terpecahnya lapisan pelindung, dan

mengakibatkan penggumpalan (koagulan).

Pengolahan Slab

Agar dapat dihasilkan slab yang baik, cara pengolahan yang dilakukan adalah:

a) Lump segar harian hasil penyadapan ditata berjajar satu lapis dengan rapi

dalam kotak kayu atau bak pembeku lain tebal tidak lebih dari 50 mm.

b) Lateks kebun langsung ditambahkan larutan asam semut 1% sebanyak

100-110 ml per liter lateks. Penggunaan bahan penggumpal lain mengikuti

aturan yang direkomendasikan oleh instansi yang berwenang.

c) Larutan lateks yang telah dibubuhi asam semut kemudian segera

dituangkan secara merata ke dalam bak pembeku yang berisi lump segar,

sehingga lapisan lump segar tersebut terbungkus oleh lapisan lateks.

d) Koagulan yang diperoleh berbentuk slab tipis dengan tebal ± 30 mm, slab

ini selanjutnya dapat dipipihkan dengan tangan atau pemukul kayu di atas

alas yang bersih.

e) Slab ditiriskan dan dianginkan di atas rak atau digantung seperti

menggantungkan sit angin di udara terbuka selama 1-2 minggu dan tidak

boleh terkena sinar matahari langsung.

f) Slab yang telah dianginkan disimpan di dalam bangsal penyimpanan.

Selain cara pengolahan seperti tersebut di atas, untuk memeperoleh slab dapat

juga diperoleh dengan cara pengolahan sebagai berikut.

a) Lump segar harian hasil penyadapan selanjutnya dipipihkan dengan tangan

atau pemukul kayu di atas alas yang bersih.

b) Koagulan pipih tersebut selanjutnya dapat dikeluarkan serumnya dengan

cara penggilingan dengan gilingan tangan (hand mangel) polos atau dapat

c) Gumpalan tipis yang dihasilkan ditiriskan dan dianginkan di atas rak atau

digantung seperti menggantungkan sit angin udara terbuka selama 1-2

minggu dan tidak boleh terkena sinar matahari langsung.

(Badan Standart Nasional Bahan Olah Karet, 2002).

Penggumpalan Lateks

Penggumpalan lateks merupakan peristiwa perubahan sol menjadi gel.

Proses penggumpalan lateks dapat terjadi dengan sendirinya dan dapat pula

karena pengaruh dari luar seperti gaya mekanis (gesekan), listrik panas, enzim,

asam, maupun zat penarik air. Penggumpalan lateks dari luar atau disengaja untuk

mempercepat proses penggumpalan dan untuk memperoleh koagulum karet

dengan mutu yang lebih baik dengan cara yang lebih efisien dan lebih murah.

Penambahan asam pada lateks berarti menurunkan pH lateks (pH lateks 6,9).

Dengan demikian pH penggumpalan diusahakan disekitar titik isoelektrik lateks

yakni pH 4,4 – 5,3 agar didapat penggumpalan yang baik.

Penggumpalan lateks dilaksanakan 3-4 jam setelah penyadapan dilakukan.

Untuk memperoleh hasil karet yang bermutu tinggi, penggumpalan lateks hasil

penyadapan di kebun dan kebersihan harus diperhatikan. Beberapa cara

penggumpalan lateks dari luar antara lain:

1. Penurunan pH lateks

Penurunan pH lateks dapat dilakukan dengan penambahan larutan asam.

Asam-asam yang banyak digunakan sebagai penggumpal lateks adalah Asam-asam formiat

dan asam asetat. Pada proses ini, pH lateks diusahakan disekitar titik

isoelektrik lateks yaitu 4,4-5,3 dimana muatan positif protein seimbang dengan

Daerah Stabil Titik isoelektrik (+) 2 4 6 8 10 Daerah Stabil ( - ) Daerah Pembekuan

Gambar 2. Hubungan pH dengan muatan listrik

2. Penambahan larutan elektrolit

Penambahan larutan elektrolit yang mengandung logam seperti Ca2+, Mg2+,

Ba2+, K+, Al3+ kedalam lateks menyebabkan penurunan potensial listrik partikel

karet dan mengakibatkan lateks menggumpal.

3. Penambahan senyawa penarik air

Penggumpalan lateks dengan cara menarik air (dehidrasi) dilakukan dengan

menambahkan senyawa alkohol dan aseton yang dapat mengganggu lapisan

molekul air di dalam lateks. Penggumpalan dengan cara ini jarang dilakukan

karena karet yang dihasilkan memiliki mutu yang kurang baik.

Standar mutu karet bongkah Indonesia tercantum dalam SIR (standar

Indonesian Rubber) seperti tertera dalam Tabel 4. Tabel 4. Standar Indonesian Rubber (SIR)

Uraian SIR 5 L SIR 5 SIR 10 SIR 20 SIR 50 Kadar kotoran maksimum 0,05% 0,05% 0,10% 0,20% 0,50% Kadar abu maksimum 0,50% 0,50% 0,75% 1,00% 1,50% Kadar zat asiri maksimum 1,00% 1,00% 1,00% 1,00% 1,00%

PRI minimum 60 60 50 40 30

Plastisitas - Po minimum 30 30 30 30 30

Limit warna (skala lovibond)

maksimum 60 − − − −

Kode warna Hijau Hijau Merah Kuning

Sumber : Thio Goan loo, 1980

Struktur Kimia Karet

Semua karet yang berasal dari alam dibentuk dari unit dasar yang sama

yaitu C5H8 berupa senyawa hidrokarbon. Bentuk utama dari karet alam terdiri dari

97% cis-1,4-poliisoprena yang dikenal sebagai Havea Rubber. Hampir semua

karet alam yang diperoleh dari lateks terdiri dari 32-35% karet dan sekitar 5%

senyawa lain, termasuk lemak, gula, protein, sterol, ester dan garam

(Stevens,2001).

H3C H

C = C

H2C CH2

n