E-jurnal Agroindustri Indonesia
Penanggung Jawab
Ketua Departemen Teknologi Industri Pertanian
Ketua Dewan Editor
Dr. Eng. Taufik Djatna, STP, MSi
Dewan Editor
Prof. Dr. Ing. Suprihatin
Prof. Dr. Ir. Khaswar Syamsu, MSc
Dr. Ir. Mulyorini Rahayuningsih, MSi
Dr. Ir. Aji Hermawan, MM
Dr. Ir. Hartisari Hardjomidjojo, DEA
Editor Pelaksana
Dr. Endang Warsiki, STP, MT
Dr. Ir. Mohammad Yani, Meng
Ir. Erlisa Anggaraeni, MSc
Ir. M. Arief Darmawan, MT
Sekertariat
Angga yuhistira Artyanto, STP, MSi
Anis Anisa Adnan, STP
Kata Pengantar
Optimasi Produksi Biodisel Dari Biji Jarak Pagar Melalui Transesterifikasi In Situ
Menggunakan Metode Respon Permukaan
Ika Amalia Kartika dan Yuyun Pujiastuti
Model Pemilihan Tingkat Teknologi, Sumber Pembiayaan Dan Kelembagaan Usaha
Dalam Pengembangan Agroindustri Berbasis Nagari Dengan Proses Jejaring
Analitik
Nofialdi, Irawadi Jamaran, Syafrida Manuwoto, Marimin, Yandra Arkeman dan Sapta
Raharja
Pembuatan Label/Film Indikator Warna Dengan Pewarna Alami Dan Sintetis
Endang Warsiki dan Citra Dewi Wahyono Putri
Evaluasi Layanan Pelanggan Berbasis Quality Function Deployment (Qfd) Studi
Kasus: Pt. Mitra Nasional Kualitas, Jakarta
Hasti Purnasari, Taufik Djatna dan Hartrisari Hardjomidjojo
Pengaruh Waktu Reaksi Dan Rasio Heksan/Total Pelarut Terhadap Rendemen Dan
Kualitas Biodiesel Pada Proses Transesterifikasi In Situ Biji Jarak Pagar
Fitriyana Ayu Aprilyanti dan Ika Amalia Kartika
Prediksi Perbaikan Layanan Menggunakan Metode Analisis Bertahan (Survival
Analysis)
Taufik Djatna, Hartrisari Hardjomidjojo, dan Tanti Meylani
Karakterisasi Kondisi Operasi dan Optimasi Preoses Pengolahan Air Limbah
Industri Pangan
Lintang Zulqaida Fitrahani, Nastiti Siswi Indrasti dan Suprihatin
Penggunaan Selulosa Mikrobial Dari Nata De Cassava Dan Sabut Kelapa Sebagai
Pensubstitusi Selulosa Kayu Dalam Pembuatan Kertas
KATA PENGANTAR
Kemajuan penelitian di bidang agro-industri secara umum berada dalam tiga
domain bidang keilmuan, yaitu teknik sistem industri, teknik proses dan bioproses
serta teknik dan manajemen lingkungan industri. Ketiga bidang bahasan ini
diharapkan menyediakan keuntungan lebih bagi semua pihak terkait (stakeholders).
Pada penerbitan ke dua ini e-JAII menyajikan 9 artikel yang telah melalui proses
lengkap penyaringan baku jurnal ilmiah bereview. Kesembilan artikel ini mewakili
domain keilmuan yang menjadi ciri konsep agro-industri sejak lebih dari 30 tahun
lalu di Institut Pertanian Bogor.
Cakupan yang cukup luas pada terbitan kali ini dimulai dengan paper tentang
optimasi produksi biodiesel. Pembahasan bio energi menjadi salah satu trend yang
banyak dibahas dalam bidang agro-industri sebagaimana juga kekhasan bahasan
agro-industri dari sisi kultural juga dapat diikuti pada paper kedua tentang
pemodelan pemilihan teknologi tepat guna, kali ini berasal dari luar IPB, yaitu dari
Fakultas Pertanian Universitas Andalas. Satu paper unik tentangbahan pengemasan
juga disertakan dalam kompilasi e-JAII ini. Selanjutnya dua paper tentang CRM
dan strategi penguatan layanan konsumen dapat diikuti dengan perhitungan dan
hasil yang menarik untuk diikuti. Sebagai penutup dua paper tentang pengolahan
limbah industri dan penggunaan mikroba dalam usaha mengembangkan kertas dari
bahan alternatif. .
E-Jurnal Agroindustri Indonesia Oktober 2012 Available online at : Vol. 1 No. 2, p 68 - 74 http://journal.ipb.ac.id/index.php/e-jaii/index ISSN: 2252 - 3324
OPTIMASI PRODUKSI BIODIESEL DARI BIJI JARAK PAGAR MELALUI TRANSESTERIFIKASI IN SITU MENGGUNAKAN METODE RESPON PERMUKAAN
OPTIMIZATION OF BIODIESEL PRODUCTION FROM JATROPHA SEEDS BY IN SITU TRANSESTERIFICATION USING RESPONSE SURFACE METHOD
Ika Amalia Kartikadan Yuyun Pujiastuti
Departemen Teknologi Industri Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor, Kampus IPB Darmaga, Kotak Pos 220, Bogor 16680, Indonesia.
Email: [email protected]
ABSTRACT
Energy consumption increases when human activity increases. Today, the energy supply is mainly focused on fossil fuel which its availability is limited and the price increases continuelly. There is thus a need to develop the alternative energy such as biodiesel. The objective of this study is to determine the optimum process conditions to produce biodiesel from jatropha seeds by in situ transesterification using respon surface method (RSM). The variable of process conditions used was reaction time (A) (45, 50 and 55oC) and hexane to total solvent ratio (B) (1/6, 2/6 and 3/6), while the respon (y) observed included biodiesel yield, acid value, saponification value, viscosity and ash content. Reaction time, stirring speed and KOH concentration were respectively fixed at 3 h, 500 rpm and 0,075 mpl/L methanol. Regression analysis showed that first order polynomial equation, y = 74,98 + 1,20 A – 2,71 B (R2 = 89,87%) was significant to optimize the influence of reaction temperature and hexane to solvent ratio on biodiesel yield. The influence of hexane to solvent ratio on biodiesel yield was more significant then that reaction temperature. Biodiesel yield increased as hexane to solvent ratio decreased. The influence of variable A and B on biodiesel quality, especially saponification value and viscosity, was significant. Highest biodiesel yield (78,60%) was obtained under process conditions of 55oC reaction temperature and 1/6 hexane to solvent ratio. Biodiesel quality under such process conditions was acid value of 0,66 mg KOH/g, saponification value of 195 mg KOH/g, ash content of 0,0% and viscosity of 3,70 cSt.
Keyword: biodiesel, transesterification in situ, jatropha , response surface method
ABSTRAK
Semakin tingginya aktivitas manusia mengakibatkan kebutuhan akan energi terus mengalami peningkatan. Suplai energi utama terfokus pada bahan bakar fosil, dimana bahan bakar fosil tersebut terus mengalami kelangkaan dan harganya terus meningkat. Oleh karena itu, perlu dikembangkan sumber energi alternatif, salah satunya adalah biodiesel. Penelitian ini bertujuan untuk memperoleh kondisi proses yang optimum dalam memproduksi biodiesel dari biji jarak pagar melalui transesterifikasi in situ menggunakan metode respon permukaan. Variabel yang digunakan dalam penelitian ini terdiri dari suhu reaksi (A) (45, 50 dan 55oC) dan rasio heksan/total pelarut (B) (1/6, 2/6 dan 3/6), sedangkan respon (y) yang diamati meliputi rendemen biodiesel, bilangan asam, bilangan penyabunan, viskositas, dan kadar abu. Waktu reaksi, kecepatan pengadukan dan konsentrasi KOH ditetapkan masing-masing pada 3 jam, 500 rpm dan 0,075 mol/L metanol.
Berdasarkan analisis regresi menunjukkan bahwa persamaan polinomial orde 1, y = 74,98 + 1,20 A – 2,71 B
(R2 = 89,87%), signifikan untuk mengoptimasi pengaruh suhu reaksi dan rasio heksan/total pelarut terhadap rendemen biodiesel. Variabel rasio heksan/total pelarut berpengaruh lebih signifikan terhadap rendemen biodiesel. Semakin rendah rasio heksan/total pelarut, rendemen biodiesel semakin meningkat. Pengaruh variabel A dan B terhadap kualitas biodiesel, khususnya bilangan penyabunan dan viskositas adalah signifikan. Rendemen biodiesel tertinggi (78,60%) dihasilkan dari kondisi operasi pada suhu reaksi 55oC dan rasio heksan/total pelarut 1/6. Pada kondisi operasi tersebut, mutu biodiesel yang dihasilkan mempunyai bilangan asam 0,66 mg KOH/g, bilangan penyabunan 195 mg KOH/g, kadar abu 0,0%, dan viskositas 3,70 cSt.
Kata kunci: biodiesel, transesterifikasi in situ, jarak pagar, metode respon permukaan
PENDAHULUAN
Saat ini kebutuhan akan energi terus mengalami peningkatan seiring dengan peningkatan aktivitas manusia, baik dalam kegiatan industri maupun rumah tangga. Suplai energi utama saat ini hanya terfokus pada sumber energi fosil, dimana sumber energi ini tingkat ketersediaannya terus mengalami penurunan. Tingkat
Vol. 2, 2012 Optimasi Produksi Biodiesel 69
Bahan bakar fosil selain mengalami
permasalahan dengan tingkat ketersediaannya, hasil pembakaran dari bahan bakar seperti NOx, SOx, hidrokarbon, dan komponen karsinogenik lainnya dapat meningkatkan efek rumah kaca dan berdampak pada global warming (National Biodiesel Board, 2010). Oleh karena itu, perlu dikembangkan sumber energi alternatif yang alami, dapat diperbaharui, ramah lingkungan, dan mudah dibudidayakan.
Saat ini banyak penelitian yang mengembangkan sumber energi terbarukan atau yang sering disebut dengan biofuel, salah satunya yang sering digaungkan adalah biodiesel (Nurcholis, 2007). Banyak tanaman yang dapat dikembangkan sebagai bahan baku untuk biodiesel, diantaranya kelapa sawit (Kalam, 2002), biji kedelai (Haas et al., 2004), biji bunga matahari (Georgogianni et al., 2008), rice bran (Ozgul-Yucel dan Turkay, 2003), biji kapas (Qian et al., 2008) dan jarak pagar (Achten et al., 2008).
Tanaman jarak pagar (Jatropha curcas L.). memiliki potensi yang besar untuk dikembangkan sebagai bahan baku untuk biodiesel karena tanaman ini mudah dibudidayakan, tidak memerlukan lahan yang subur, dan biaya yang mahal (Achten et al., 2008). Minyak yang terkandung dalam biji jarak pagar tidak dapat dikonsumsi karena mengandung racun forbol ester (Gubitz et al., 1999). Pemakaian jarak pagar sebagai bahan baku biodiesel akan menghindarkan terjadinya konflik antara pemanfaatannya sebagai bahan pangan dan biodiesel.
Terdapat banyak metode atau pilihan proses yang dapat diterapkan untuk memproduksi biodiesel dari minyak nabati. Menurut Haas et al. (2004), proses produksi minyak secara konvensional membebani 70% dari total biaya proses produksi biodiesel. Namun, hal
tersebut dapat diatasi dengan menerapkan
transesterifikasi in situ.
Transesterifikasi in situ menjadi pilihan proses yang tepat dalam pembuatan biodiesel karena mampu menurunkan biaya produksi dengan mengeliminasi tahapan ekstraksi dan pemurnian minyak. Mekanisme transesterifikasi in situ yaitu terjadi kontak langsung antara bahan baku sumber minyak dengan pelarut dan katalis (Georgogianni et al, 2008). Transesterifikasi in situ ini memanfaatkan trigliserida yang berasal dari bahan baku sumber minyak tanpa perlu mengekstrak dan memurnikannya terlebih dahulu (Qian et al., 2008). Penelitian tentang transesterifikasi in situ biji jarak pagar telah banyak dikembangkan (Shuit et al., 2010; Utami, 2010; Yulianingtyas, 2011; Fajarani, 2011; Amalia Kartika et al., 2011 a,b). Penelitian-penelitian tersebut telah memberikan hasil yang memuaskan. Penambahan co-solvent heksan telah meningkatkan performa proses transesterifikasi in situ biji jarak pagar. Demikian halnya dengan kondisi proses suhu reaksi, berpengaruh secara signifikan terhadap peningkatan kinerja proses transesterifikasi in situ biji jarak pagar. Oleh karena itu perlu dilakukan optimasi terhadap kedua parameter tersebut untuk mendapatkan kondisi optimum dari kedua parameter tersebut.
Penelitian ini bertujuan untuk memperoleh kondisi proses yang optimum dalam memproduksi biodiesel dari biji jarak pagar melalui transesterifikasi in
situ menggunakan metode respon permukaan (RSM).
Variabel yang digunakan dalam penelitian ini terdiri dari suhu reaksi (A) (45, 50 dan 55oC) dan rasio heksan/total pelarut (B) (1/6, 2/6 dan 3/6), sedangkan respon yang diamati meliputi rendemen biodiesel, bilangan asam, bilangan penyabunan, viskositas, dan kadar abu.
METODOLOGI PENELITIAN
Bahan dan Alat
Pada penelitian ini, bahan utama yang digunakan adalah buah jarak pagar yang diperoleh dari PT. Jedo, Tangerang. Bahan kimia yang digunakan adalah metanol, heksan, etanol, indikator phenolphthalein, indikator mensel, KOH, HCl, NaOH, H2SO4, CuSO4, dan Na2SO4. Alat yang digunakan adalah reaktor dengan kapasitas 10 liter yang dilengkapi dengan pemanas, pengaduk, kondensor dan termometer, blender, pendingin tegak, rotary evaporator, penyaring, labu pemisah, viskosimeter Ostwald, cawan porselen, oven, buret, desikator, labu Kjeldhal, Soxhlet apparatus,
timbangan, cawan alumunium, cawan porselen,
autoklaf, tanur, dan peralatan gelas.
Metode
Karakterisasi bahan baku
Persiapan bahan baku dilakukan dengan cara mengupas buah jarak pagar kering untuk memisahkan biji dari cangkangnya. Biji jarak pagar dikarakterisasi kadar air (AOAC 1995, 950.46), kadar lemak (SNI 01-2891-1992), kadar serat (SNI 01-01-2891-1992), kadar abu (AOAC 1995, 923.03), dan kadar protein (AOAC 1995, 991.20) serta kadar karbohidratnya (by difference).
Optimasi produksi biodiesel melalui transesterifikasi in situ
70 Amalia Kartika I Et Al. E-JAII
didiamkan selama beberapa jam untuk memisahkan biodiesel dan gliserol. Gliserol berada di bagian bawah dan berwujud semi padat, sedangkan biodiesel berada di bagian atas. Biodiesel kemudian dicuci dengan akuades sampai pHnya netral dan dipanaskan pada suhu 105oC selama 1 jam untuk menguapkan air sisa pencucian. Biodiesel selanjutnya didinginkan dan ditimbang untuk mengetahui bobotnya. Rendemen biodiesel dihitung berdasarkan persamaan:
Biodiesel yang dihasilkan kemudian dianalisis mutunya yang meliputi bilangan asam (SNI 04-7182-2006), bilangan penyabunan (SNI 04-7182-04-7182-2006), viskositas (SNI 04-7182-2006), dan kadar abu (AOAC 1995, 950.46).
Rancangan Percobaan
Penelitian ini dirancang menggunakan “Least
Squares Desaign”. Data-data yang dihasilkan
digunakan untuk memodelkan pengaruh variabel-variabel kondisi proses suhu reaksi (A) dan rasio heksan/total pelarut (B) terhadap respon (y) yang meliputi rendemen biodiesel, bilangan asam, bilangan penyabunan, viskositas dan kadar abu. Jumlah level sebanyak 3 dan faktor sebanyak 2 digunakan untuk
menentukan kondisi proses optimum. Level “coded”
dan “uncoded” dari variabel-variabel kondisi proses
tersebut disajikan pada Tabel 1.
Tabel 1. Variabel dan level yang digunakan untuk
“Least Square Desaign” dalam proses
transesterifikasi in situ biji jarak pagar
Variabel Simbol Level penelitian dilakukan sebanyak 5 ulangan. Data-data yang dihasilkan selanjutnya dianalisis regresi respon permukaannya menggunakan persamaan polinomial orde satu sebagai berikut: y= βo+ β1x1+ β2x2 dimana y adalah respon (rendemen biodiesel, bilangan asam, bilangan penyabunan, viskositas dan kadar abu); x1 dan
x2 adalah variabel “uncoded”; dan βo,β1 dan β2
masing-masing adalah konstanta titik potong dan koefisien linier untuk x1 dan x2. Analisis regresi dan analisis
keragaman (ANOVA α = 0,05) dilakukan menggunakan Desaign Expert software.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Karakterisasi Bahan Baku
Karakterisasi bahan baku bertujuan untuk mengetahui kualitas bahan baku yang akan digunakan untuk proses produksi biodiesel. Hasil karakterisasi bahan baku (Tabel 2) menunjukkan bahwa bahan baku yang digunakan pada penelitian ini memiliki kadar air yang lebih tinggi (± 2%) dan kadar lemak yang lebih rendah (± 6%) dibandingkan dengan hasil penelitian-penelitian sebelumnya (Utami, 2010; Fajarani, 2011; Yulianingtyas, 2011), sedangkan kadar serat bahan yang digunakan pada penelitian ini lebih rendah daripada penelitian Fajarani (2011) dan Yulianingtyas (2011), tetapi lebih tinggi dari penelitian Utami (2010). Perbedaan ini dipengaruhi oleh varietas, umur panen, kondisi lingkungan pertumbuhan tanaman jarak pagar dan penanganan pasca panennya (Achten et al., 2008).
Tabel 2. Karakteristik biji jarak pagar
No Parameter Nilai (% b/b) asal dan penanganan pasca panennya. Daerah dengan kelembaban tinggi cenderung menghasilkan jarak pagar dengan kadar air yang tinggi pula. Selain itu, kondisi
lingkungan pada saat penyimpanan sangat
mempengaruhi terjadinya perubahan kadar air bahan. Peningkatan RH penyimpanan di atas RH ruangan
menyebabkan peningkatan kadar air bahan
dibandingkan kadar air awalnya, sebaliknya
penyimpanan di bawah RH ruangan akan menurunkan kadar air bahan (Warsiki et al., 2007). Bahan dengan kadar air tinggi perlu dikeringkan untuk mengurangi kandungan airnya karena air dapat menghambat reaksi transesterifikasi in situ. Penurunan kadar air akan meningkatkan rendemen biodiesel yang dihasilkan dan menurunkan jumlah katalis yang dipakai selama proses (Qian et al., 2008). Kadar air yang tinggi dapat menurunkan keefektifan katalis dan menghidrolisis trigliserida menjadi asam-asam lemak bebas sehingga proses konversi trigliserida menjadi biodiesel semakin rendah. Menurut Goff et al. (2004), minyak dengan kadar air kurang dari 0,1% dapat menghasilkan metil ester lebih dari 90%. Penurunan kadar air dalam bahan baku dari 8,7% menjadi 1,9% dapat meningkatkan kelarutan minyak dalam metanol dari 92,2% menjadi 99,7% dan meningkatkan konversi transesterifikasi dari 80% menjadi 98% pada proses transesterifikasi in situ biji kapas dengan metanol dan katalis NaOH.
Vol. 2, 2012 Optimasi Produksi Biodiesel 71
yang baik serta waktu pemanenan yang tepat akan menghasilkan biji dengan kualitas yang baik. Semakin tinggi kadar lemak pada bahan maka rendemen biodiesel yang dihasilkan semakin tinggi karena semakin banyak minyak yang dapat dikonversi menjadi metil ester (Achten et al., 2008).
Kadar serat merupakan komponen selulosa, hemiselulosa, dan lignin yang terkandung dalam biji jarak pagar. Kadar serat dipengaruhi oleh komposisi kulit biji dan kernel biji yang ada dalam biji jarak pagar (Ketaren, 2008). Bahan yang memilik kadar serat tinggi memiliki daging buah yang kecil. Secara tidak langsung, kadar serat pada suatu bahan akan mempengaruhi besar atau kecilnya kadar lemak.
Optimasi Proses Produksi Biodiesel melalui Transesterifikasi In situ
Pada penelitian ini, rendemen biodiesel yang dihasilkan berkisar antara 71-79%. Hasil analisis
keragaman (ANOVA α = 0,05) dan analisis regresi
menggunakan metode respon permukaan (Tabel 3) menunjukkan bahwa persamaan polinomial orde pertama, y = 74,98 + 1,20 A – 2,71 B (R2 = 89,87%), signifikan untuk mengoptimasi pengaruh variabel-variabel suhu reaksi (A) dan rasio heksan/total pelarut (B) terhadap rendemen biodiesel (y). Pengaruh variabel rasio heksan/total pelarut terhadap rendemen biodiesel lebih signifikan (P < 0,05) dibandingkan variabel suhu reaksi. Hasil uji lack of fit dan curvature menunjukkan bahwa interaksi dan kuadratik variabel-variabel tersebut (A2 dan B2) tidak berpengaruh secara signifikan terhadap rendemen biodiesel. Hal ini memperjelas
bahwa persamaan orde pertama cocok untuk
memprediksi pengaruh variabel-variabel A dan B terhadap y.
Gambar 1 menunjukkan hubungan antara variabel-variabel suhu reaksi dan rasio heksan/total pelarut terhadap rendemen biodiesel. Semakin tinggi suhu reaksi dan semakin rendah rasio heksan/total pelarut yang digunakan untuk proses transesterifikasi in situ biji jarak, rendemen biodiesel yang dihasilkan pun semakin tinggi. Dengan demikian, rendemen biodiesel tertinggi (78,60%) diperoleh dari kondisi proses suhu reaksi 55oC dan rasio heksan/total pelarut 1/6.
Tabel 3. ANOVA untuk respon rendemen biodiesel
Source Sum of dan rasio heksan/total pelarut terhadap rendemen biodiesel
Suhu diperlukan untuk mencapai kondisi reaksi. Suhu diyakini mampu menurunkan energi aktivasi, yaitu energi yang digunakan untuk memulai reaksi (Knothe et al., 2006). Semakin tinggi suhu, semakin banyak energi yang dapat digunakan reaktan untuk mencapai energi aktivasi. Energi ini didapat dari tumbukan-tumbukan molekul reaktan yang semakin intensif. Energi kinetik dari molekul-molekul reaktan meningkat dan menyebabkan peningkatan kecepatan transfer massa antara reaktan dan katalis. Pemanasan menyebabkan molekul-molekul minyak terdispersi dan terdistribusi ke dalam molekul-molekul metanol dan
bereaksi sehingga memutuskan ikatan gliserida
membentuk metil ester (Noureddini dan Zhu, 1997). Heksan merupakan pelarut non polar (Ketaren, 2008). Penggunaannya sebagai co-solvent dalam penelitian ini diharapkan dapat meningkatkan jumlah minyak yang dapat diekstrak dari bahan. Dengan semakin banyaknya minyak yang dapat diekstrak diharapkan minyak yang dapat dikonversi menjadi metil ester pun meningkat. Namun demikian, pada penelitian ini rasio heksan/total pelarut memiliki pengaruh negatif terhadap rendemen biodiesel yang dihasilkan. Untuk waktu reaksi selama 3 jam, minyak yang diekstrak cukup tinggi, tetapi waktu reaksi tersebut belum cukup untuk mengkonversi seluruh minyak yang terekstrak menjadi metil ester (biodiesel).
72 Amalia Kartika I Et Al. E-JAII
Tabel 4. Kualitas biodiesel pada berbagai kondisi proses
Kondisi Proses BA (mg KOH/ g)
BP (mg KOH/ g)
Vis. (cSt)
KA (%) Rasio
heksan /total pelarut
Suhu reaksi (0C)
1/6 45 0,16 193 3,68 0
1/6 55 0,66 195 3,70 0
3/6 45 0,33 190 10,76 0
3/6 55 0,50 189 12,64 0
2/6 50 0,28 195 3,61 0
BA, Bilangan Asam; BP, Bilangan Penyabunan; Vis., Viskositas; KA, Kadar Abu.
Bilangan asam biodiesel pada penelitian ini berkisar antara 0,16-0,66 mg KOH/g. Hasil analisis keragaman (ANOVA α = 0,05) dan analisis regresi menunjukkan bahwa persamaan polinomial orde pertama, y = 0,41 + 0,17 A + 2,50 x 10-3 B (R2 = 77,48%), tidak signifikan untuk mengoptimasi pengaruh variabel-variabel suhu reaksi (A) dan rasio heksan/total pelarut (B) terhadap bilangan asam (y).
Bilangan asam menunjukkan jumlah asam lemak bebas yang masih tersisa setelah proses transesterifikasi. Bilangan asam dapat digunakan untuk mengetahui tingkat korosifitas biodiesel yang dihasilkan (Knothe, 2006). Semakin kecil bilangan asam, biodiesel memiliki kualitas yang baik karena tingkat korosifitasnya juga akan semakin kecil. Bilangan asam maksimal untuk biodiesel adalah 0,8 mg KOH/g (SNI 04-7182-2006).
Pada penelitian ini, bilangan penyabunan biodiesel berkisar antara 189-195 mg KOH/g. Hasil analisis keragaman (ANOVA α = 0,05) dan analisis regresi menunjukkan bahwa persamaan polinomial orde pertama, y =191,75 + 0,25 A – 2,25 B (R2 = 87,54%), signifikan untuk mengoptimasi pengaruh variabel-variabel suhu reaksi (A) dan rasio heksan/total pelarut (B) terhadap bilangan penyabunan (y). Pengaruh variabel rasio heksan/total pelarut terhadap bilangan penyabunan lebih signifikan (P < 0,05) dibandingkan variabel suhu reaksi.
Gambar 2 menunjukkan hubungan antara variabel-variabel suhu reaksi dan rasio heksan/total pelarut terhadap bilangan penyabunan biodiesel. Semakin rendah rasio heksan/total pelarut yang digunakan untuk proses transesterifikasi in situ biji jarak, bilangan penyabunan semakin tinggi dan kualitas biodiesel pun semakin baik. Dengan demikian. Bilangan penyabunan tertinggi diperoleh dari kondisi proses suhu reaksi 55oC dan rasio heksan/total pelarut 1/6.
Gambar 2. Respon permukaan pengaruh suhu reaksi dan rasio heksan/total pelarut terhadap bilangan penyabunan
Bilangan penyabunan dapat digunakan untuk menunjukkan tingkat kemurnian biodiesel (Knothe, 2006). Semakin tinggi bobot molekul dari trigliserida yang diuji maka bilangan penyabunannya pun akan semakin rendah. Bilangan penyabunan yang rendah menunjukkan bahwa proses konversi dari trigliserida menjadi metil ester tidak berjalan dengan sempurna. Adanya tri-, di-, dan monogliserida sisa proses
transesterifikasi yang tidak dapat dikonversi
menyebabkan bobot molekul minyak menjadi tinggi (Freedman et al., 1986).
Viskositas biodiesel yang dihasilkan pada penelitian ini berkisar antara 3-13 cSt. Hasil analisis
keragaman (ANOVA α = 0,05) dan analisis regresi
Vol. 2, 2012 Optimasi Produksi Biodiesel 73
Gambar 3. Respon Permukaan Pengaruh Suhu Reaksi dan Rasio Heksan/Total Pelarut terhadap Viskositas
Viskositas berkaitan dengan aliran bahan bakar (biodiesel) ketika melewati pipa saluran dan injektor. Viskositas yang tinggi akan menyulitkan injeksi, atomisasi, dan penyebaran bahan bakar. Menurut SNI
04-7182-2006,viskositas yang memenuhi syarat adalah
2,3-6 cSt. Viskositas yang terlalu rendah dapat menyebabkan terjadinya kebocoran sehingga daya pembakarannya akan berkurang, jika viskositas terlalu tinggi dapat menyulitkan aliran bahan dan menyebabkan daya pembakaran menurun (Knothe, 2006).
Kadar abu digunakan untuk menunjukkan besar/kecilnya kandungan mineral anorganik pada bahan. Mineral tersebut meliputi garam organik (asam malat, oksalat, asetat, pektat, dll) dan garam anorganisk (phospat, klorida, karbonat, sulfur nitrat, dan logam alkali) (Winarno, 1992). Pada biodiesel, kadar abu menunjukkan besarnya derajat buang hasil pembakaran. Semakin tingginya kadar abu maka kualitasnya semakin buruk karena akan menimbulkan kerak yang banyak pada mesin, sehingga mesin menjadi cepat rusak atau aus (Knothe, 2006). Kadar abu yang disarankan adalah kurang dari 0,05%. Pada penelitian ini, biodiesel yang dihasilkan memiliki kadar abu 0%.
Perlakuan rasio heksan/total pelarut sebesar 3/6 pada proses transesterifikasi in situ biji jarak pagar telah menghasilkan kualitas biodiesel yang lebih rendah dibandingkan perlakuan 2/6 dan 1/6. Penggunaan heksan dalam jumlah tinggi dapat meningkatkan jumlah minyak yang terekstrak tetapi pada waktu reaksi yang digunakan pada penelitian ini (3 jam), minyak belum terkonversi seluruhnya menjadi metil ester. Hal ini mengakibatkan viskositas biodiesel yang dihasilkan menjadi tinggi dan bilangan penyabunan rendah.
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
Penelitian transesterifikasi in situ biji jarak pagar menunjukkan bahwa persamaan orde pertama signifikan untuk mengoptimasi pengaruh variabel-variabel suhu reaksi dan rasio heksan/total pelarut terhadap rendemen
biodiesel, bilangan penyabunan dan viskositas biodiesel. Pengaruh variabel rasio heksan/total pelarut lebih signifikan dibandingkan variabel suhu reaksi. Semakin rendah rasio heksan/total pelarut, rendemen dan
bilangan penyabunan biodiesel semakin tinggi,
sedangkan viskositas semakin rendah. Dengan
demikian, kondisi proses yang optimum untuk transesterifikasi in situ biji jarak pagar diperoleh dari perlakuan suhu reaksi 55oC dan rasio heksan/total pelarut 1/6 dengan rendemen biodiesel tertinggi 78,60%, bilangan asam 0,66 mg KOH/g, bilangan penyabunan 195 mg KOH/g, viskositas 3,70 cSt, dan kadar abu 0%.
Saran
Pada penelitian selanjutnya disarankan untuk melakukan analisis menggunakan metode respon permukaan orde kedua dengan cara menambah jumlah taraf variabelnya ( ).
UCAPAN TERIMAKASIH
Disampaikan terimakasih kepada PT Rajawali Nusantara Indonesia, khususnya PT PG Rajawali II Unit PG Subang yang telah membantu menyediakan data dan masukan untuk penelitian ini.
DAFTAR PUSTAKA
Acthen WMJ, Verchot L, Franken YJ, Mathijs E, Singh VP, Aerts R, Muys B. 2008. Jatropha biodiesel production and use. Biomassa Bioenergi 32: 1063-1084.
Kartika I A, Yuliani S, Ariono D, Sugiarto. 2011a. Transesterifikasi in situ biji jarak pagar: pengaruh kadar air dan ukuran partikel bahan terhadap rendemen dan kualitas biodiesel. Agritech Vol. 31 (3); 242-249.
Kartika I A, Yani M, Hermawan D. 2011b. Transesterifikasi in situ biji jarak pagar: pengaruh jenis pereaksi, kecepatan pengadukan, dan suhu reaksi terhadap rendemen dan kualitas biodiesel. J. Tek. Ind. Pert. 21 (I); 24-23. AOAC. 1995. Official Method of Analysis of Analitycal
Chemistry. Washington DC: Association of Official Analytical Chemist.
Fajarani AN. 2011. Transformasi Biji Jarak Pagar (Jatropha curcas L.) menjadi Biodiesel melalui Transesterifikasi In Situ [Skripsi]. Bogor : Teknologi Industri Pertanian, FATETA-IPB. Freedman B, Butterfield RO, Pryde EH. 1986.
Transesterification kinetics of soybean oil. J. Am. Oil Chem. Soc. 63: 1375-1380.
Georgogianni KG, Kontominas MG, Pomonis PJ, Avlonitis D, Gergis V. 2008. Conventional and in situ transesterification of sunflower seed oil for the production of biodiesel. Fuel Processing Technology 89: 503-509.
Gubitz GM, Mittelbach M, Trabi M. 1999. Exploitation of the tropical oil seed plant Jatropha curcas L. Bioresource Technology 67: 73-82.
74 Amalia Kartika I Et Al. E-JAII
storm and the 15th Century Okoropunga tsunami, southeastern North Island, New Zealand. Mar. Geol. 204; 235 – 250.
Haas MJ, Karen MS, William NM, Thomas AF. 2004. In situ alkaline transesterification : An effective method for the production of fatty acid esters from vegetable oils. J Am Oil Chem Soc 81: 83-89.
Kalam MA, Masjuki HH. 2002. Biodiesel from palm oil: An analysis of its properties and potential. Biomass and Bioenergy 23:471-479.
Ketaren S. 2008. Pengantar Teknologi Minyak dan Lemak Pangan. Jakarta : UI Press.
Knothe, G. 2006. Analyzing biodiesel: standards and other methods. J Am Oil Chem Soc 83: 823-833.
Montgomery DC. 2001. Desaign Analysis of
Experiments. Fifth Edition. USA: John Wiley & Sons, Inc.
National Biodiesel Board. 2010. Biodiesel Emissions.
Retrived from:
http://www.biodiesel.org/pdf_files/fuelfactsheets /emissions.pdf. [15 Juni 2012].
Nurcholis M, Sumarsih S. 2007. Jarak Pagar dan Pembuatan Biodiesel. Yogyakarta. Kanisius. Noureddini H, Zhu. 1997. Kinetics of transesterification
of soybean oil. J Am Oil Chem Soc 74:1457-1463.
Ozgul-Yucel S, Turkay S. 2003. FA monoalkylester from rice bran oil by in situ transesterification.
J Am Oil Chem Soc81: 81-84
Qian J, Fei W, Sen L, Zhi Y. 2008. In situ alkaline transesterification of cotton seed oil for production of biodiesel and non toxic cotton seed meal. Bioresource Technology 99: 9009-9012. Shuit SH, Lee KT, Kamaruddin AH, Yusup S. 2010.
Reactive extraction and in situ esterification of Jatropha curcas L. seeds for the production of biodiesel. Fuel 89: 527-30.
[SNI] Standar Nasional Indonesia 01-2891-1992. 1992. Cara Uji Makanan dan Minuman. Jakarta : Badan Standarisasi Nasional (BSN).
[SNI] Standar Nasional Indonesia 04-7182-2006. 2006. Biodiesel. Jakarta : Badan Standarisasi Nasional (BSN).
Utami SW. 2010. Kajian Proses Produksi Biodiesel Melalui Transesterifikasi In Situ Biji Jarak Pagar (Jatropha Curcas L.) pada Berbagai Kondisi Operasi [Skripsi]. Bogor : Teknologi Industri Pertanian, FATETA-IPB.
Warsiki E, Sumangat D, Rismawati W. 2007. Pengaruh Bahan dan Kondisi Pengemasan terhadap Mutu Biji Jarak Pagar (Jatropha curcas Linn). Dalam: Konferensi Jarak Pagar-Menuju Bisnis Jarak Pagar yang Feasible. Bogor, 19 Juni 2007, PP 231-238
Winarno FG. 1992. Kimia Pangan dan Gizi. Gramedia: Jakarta
Yulianingtyas P. 2011. Kajian Proses Produksi Biodiesel melalui Transesterifikasi In Situ Biji Jarak Pagar (Jatropha curcas L.) pada Skala
E-Jurnal Agroindustri Indonesia Oktober 2012 Available online at :
Vol. 1 No. 2, p 75 - 81 http://journal.ipb.ac.id/index.php/e-jaii/index
ISSN: 2252 - 3324
MODEL PEMILIHAN TINGKAT TEKNOLOGI, SUMBER
PEMBIAYAAN DAN KELEMBAGAAN USAHA DALAM
PENGEMBANGAN AGROINDUSTRI BERBASIS NAGARI DENGAN
PROSES JEJARING ANALITIK
A MODEL FOR TECHNOLOGICAL LEVEL, FINANCIAL SUPPORT
AND INSTITUTIONAL RESOURCE NDETERMINATION IN NAGARI
BASED AGROINDUSTRIAL DEVELOPMENT USING ANALYTICAL
NETWORK PROCESS (ANP)
Nofialdi
1), Irawadi Jamaran
2), Syafrida Manuwoto
3), Marimin
2), Yandra Arkeman
2)dan Sapta Raharja
2).
1)
Progran Studi Agribisnis, Fakultas Pertanian, Universitas Andalas Kampus Universitas Andalas, Limau Manis Padang.
Email: [email protected]
2)Departemen Teknologi Industri Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor 3)Departemen Proteksi Tanaman, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor
ABSTRACT
The objective of this research was to determine a technology level, financial and institutional resources in agroindustrial development based on nagariconcept in West Sumatra. This model was built using Analytical Network Process (ANP). The selection result of technology level shows the priority of technology level requirement. The fulfilled requirements for the selection are the efforts to transform the current technologies to a more appropriate technology (teknologi tepatguna). The result shows, that effective financial supports are in form of co-operative and governmental sources. The chosen agroindustrial institution is in form of cooperative and the collaboration between cooperative the and investors.
Keywords: a technology level, financial and institutional resources, analytical network process, agroindustry of nagari
ABSTRAK
Penelitian ini bertujuan untuk menentukan prioritas alternatif tingkat teknologi, sumber pembiayaan, dan kelembagaan usaha agroindustri dalam pengembangan agroindustri berbasis nagari. Penentuan alternatif melalui proses jejaring analitik. Berdasarkan proses jejaring analitik pilihan tingkat teknologi adalah peningkatan teknologi lokal ke teknologi tepat guna, pilihan pembiayaan berasal dari koperasi dan pemerintah, serta pilihan kelembagaan usaha berupa koperasi dan kemitraan koperasi dengan investor.
Kata kunci : tingkat teknologi, sumber pembiayaan, kelembagaan usaha, proses jejaring analitik agroindustri nagari
PENDAHULUAN
Pengembangan agroindustri nagari di
Sumatera Barat dipandang sebagai suatu
permasalahan yang kompleks dengan struktur permasalahan yang belum ada perlu dukungan bagi keberhasilan pengembangan agroindustri nagari dilakukan melalui analisis dan perencanaan pengembangan strategis dengan pendekatan soft systems dimana struktur belum diketahui dan usaha memahami struktur permasalahan yang sebenarnya.
Pengembangan agroindustri nagari adalah
pengembangan agroindustri yang mampu
mengoptimalkan modal sosial bersama sumberdaya lainnya dengan memperhatikan permintaan pasar, keterkaitan global dan kondisi lokal nagari untuk menciptakan komoditas dan agroindustri yang berdaya saing yang berkontribusi pada peningkatan kesejahteraan masyarakat nagari (Abna 2007).
76 Nofialdi, Irawadi Jamaran at al E-JAII
menerapkan teknologi tradisional. Terdapat
berbagai macam pilihan tingkat teknologi yang bisa dikembangkan di nagari dan keberhasilannya sangat dipengaruhi aspek-aspek lingkungan di dalam dan di luar nagari.
Kesalahan pemilihan tingkat teknologi akan menimbulkan kerugian usaha, penolakan oleh masyarakat dan pemerintah. Modal merupakan sumberdaya yang langka untuk investasi di nagari saat ini. Investor dan perbankan tidak berani membiayai investasi karena lahan ulayat tidak bisa diterima sebagai jaminan usaha (milik bersama) karena tidak ada sertifikatnya. Kelembagaan usaha menentukan keberhasilan pengelolaan kegiatan investasi di nagari.
Menurut Abna (2007) bahwa pembangunan nagari saat ini dengan bantuan teknologi, permodalan yang diberikan pada masyarakat telah mampu meningkatkan kuantitas dan kualitas produksi, namum belum memberikan keuntungan
yang maksimal kepada produsen. Kurang
menguntungkannya teknologi tersebut karena lebih banyak berbentuk peralatan dan prosedur kerja saja, tanpa memperkenalkan teknologi institusi.
Penelitian ini bertujuan untuk menentukan
tingkat teknologi, sumber pembiayaan dan
kelembagaan usaha untuk pengembangan
agroindustri nagari.
METODOLOGI
Kerangka Pemikiran
Pengembangan agroindustry merupakan salah satu upaya untuk meningkatkan nilai tambah komoditas unggulan nagari. Selama ini banyak rencana investasi agribisnis dan agroindustry serta beberapa kebijakan pemerintah di Sumatera Barat yang tidak terealisasi karena adanya kendala-kendala struktural, permasalahan lahan ulayat dan kondisi social buday amasayarakat Minangkabau. Hal ini disebabkan karena tidak tumbuhnya partisipasi masyarakat dan sering berbenturan
dengan system social budaya masyarakat
Minangkabau. Oleh karena itu diperlukan suatu alternative pendekatan dan strategi pengembangan yang dapat diterima, sesuai dengan nilai-nilai social budaya Minangkabau, mampu memberdayakan, menumbuhkan partisipasi, serta meningkatkan pendapatan dan kesejahteraan masyarakat.
Rekayasa Model
Proses jejaring analitik atau Analitycal Network Process (ANP) adalah suatu teori umum pengukuran relatif yang dipergunakan untuk memperoleh skala perbandingan prioritas gabungan skala perbandingan individu-individu dengan
memperhatikan pengaruh-pengaruh berbagai
elemen-elemen yang saling mempengaruhi. ANP merupakan pengembangan proses hirarki analitik
untuk menstrukturkan dan menganalisis keputusan yang mempunyai hubungan yang kompleks diantara level keputusan dan atributnya. ANP dapat
menangkap permasalahan yang kompleks,
permasalahan dengan dependence (terkait) dan feedback (umpan balik) dengan cluster (kelompok) dan hubungan diantara kelompok-kelompok dalam
pemilihan alternatif dengan pendekatan
supermatrik (Saaty and Vargas2006; Sadeghi, Rashidzadeh, Soukhakian, 2012).
Dengan umpan balik alternatif-alternatif dapat terkait atau dibuat hubungan dengan kriteria dalam bentuk suatu hirarki, juga terkait pada masing-masing kriteria yang lainnya. Selain itu pada masing-masing kriteria dapat terkait dengan alternatif-alternatif satu sama lainnya dengan baik. Dengan umpan balik dapat dilakukan perbaikan penilaian prioritas untuk memperoleh prediksi yang lebih akurat.
ANP dapat dibagi menjadi dua bagian yaitu : (1) hirarki kontrol atau jaringan dari kriteria dan sub kriteria yang mengontrol interaksi dalam sistem, (2) jaringan yang mempengaruhi antara elemen dan kelompok. Berbagai jaringan dari kriteria ke kriteria dan supermatrik yang sedikit dipengaruhi
diperhitungkan untuk masing-masing kontrol
kriteria.
Gambar 1. Berbagai jenis cluster dan hubungan pada jajaring (Saaty and Vargas, 2006)
Supermatrik adalah matrik dua dimensi dari
elemen dengan elemen. Vektor prioritas
perbandingan berpasangan ditempatkan pada
kolom yang cocok dari supermatrik. Supermatrik dibangun dengan cara penjumlahan masing-masing
kolom responden sampai sejumlah set
Vol. 1. 2012 Model Pemilihan Tingkat Teknologi 77
umum tahapan ANP meliputi : (1) kontruksi model dan permasalahan, (2) perbandingan berpasangan
matrik level-level komponen yang saling
ketergantungan, (3) formasi supermatrik, dan (4) pemilihan alternatif terbaik .
Mulai
Selesai
- Input Kriteria (Aspek dan elemen aspek) - Input Alternatif
Penentuan Hubungan Kriteria (Aspek dan elemen aspek)
Bobot setiap Kriteria (Aspek dan elemen aspek) Urutan Bobot dari Alternatif Input Pembobotan Perbandingan Terhadap
Kriteri (Aspek dan elemen aspek) dengan Alternatif
Penentuan Hubungan Kriteria (Aspek dan elemen aspek)
Gambar 2. Model pengambilan keputusan
dengan proses jejaringanalitik.
Langkah-langkah pada aplikasi ANP adalah : (1) membuat konstruksi model dengan kontrol hierarki yang terdiri dari aspek-aspek yang dipertimbangkan dan alternatif pilihan yang akan diambil, (2) menentukan elemen-elemen dari kontrol hierarki, (3) membuat hubungan antar elemen dengan alternatif pilihan dan antar elemen pada aspek dan aspek lainnya, (4) melakukan perbandingan berpasangan pada masing-masing hubungan yang telah terbentuk, (5) mengecek konsistensi perbandingan berpasangan, dan (6) menghitung nilai masing-masing prioritas dengan supermatrik. Proses dan tahapannya penentuan pilihan dengan ANP dapat dilihat Gambar 1.
Sadeghi, Rashidzadeh and Soukhakian (2012) untuk menentukan pemasok counter gas menggunakan proses jejaring analitik dengan menbuat kriteria yang dikelompokkan menjadi tiga kategori (cluster) berupa (1) kriteria komersial (harga, jaminan pengiriman, kekuatan ekonomi), (2) kriteria komersial dan teknis (jaminan kualitas, hubungan jangka panjang, kualitas manajemen dan pengalaman) dan (3) kriteria teknis (peralatan teknis, personal teknis, kekuatan keuangan, kepuasan, standar dan kualitas teknis, tingkat audit) .
Gambar3. Jejaring pengambilan keputusan
penentuan pemasok (Sadeghi,
Rashidzadeh and Soukhakian, 2012)
ANP dipergunakan untuk model penentuan
tingkat teknologi, sumber pembiayaan dan
kelembagaan usaha. Aplikasi ANP dilakukan dengan Superdecisions 1.2.0 (Saaty,Vargas, 2006). Model ini membutuhkan masukan kriteria kontrol, kriteria yang merupakan aspek, elemen-elemen aspek serta alternatif pilihan. Kriteria kontrol merupakan kriteria yang menjadi rujukan dalam penentuan pendapat untuk setiap hubungan dan umpat balik.
Pemilihan Tingkat Teknologi di Nagari
Melakukan investasi di nagari sangat terkait dengan tingkat teknologi yang akan digunakan. Terdapat berbagai macam pilihan tingkat teknologi
yang bisa dikembangkan di nagari dan
keberhasilannya sangat dipengaruhi aspek-aspek lingkungan di dalam dan di luar nagari. Kesalahan pemilihan tingkat teknologi akan menimbulkan kerugian usaha, penolakan oleh masyarakat dan pemerintah.
78 Nofialdi, Irawadi Jamaran at al E-JAII
diperhatikan dalam penilaian penetapan teknologi adalah : aspek teknis (lahan, agroklimat, ekosistem, input, budidaya, pasca panen, pengangkutan, transportasi), aspek finansial dan ekonomi, aspek manajemen dan organisasi, aspek sosial dan lingkungan.
Hasil identifikasi lapangan dan wawancara pakar disimpulkan bahwa aspek-aspek yang diperhatikan dalam pemilihan tingkat teknologi di nagari adalah : aspek biofisik, aspek ekonomi, aspek nagari dan aspek sumberdaya manusia.
Elemen-elemen dari aspek biofisik adalah
ketersediaan bahan baku, sarana dan prasarana, lahan ulayat dan kelestarian lingkungan; dari aspek nagari adalah filsafat adat, keterlibatan dan
keterwakilan, keseriusan dan pemahaman,
sosialisasi; dari aspek ekonomi adalah pasar dan pemasaran, kelayakan usaha dan pendanaan; dan dari aspek sumberdaya manusia adalah jumlah, keahlian, etika dan kewirausahaan. Pilihan tingkat teknologi adalah: teknologi lokal saat ini, meningkatkan ke teknologi tepat guna, membangun teknologi tepat guna atau membangun teknologi maju/modern. Pada Gambar 4 dapat dilihat struktur aspek-aspek, elemen-elemen aspek dan keterkaitan pemilihan tingkat teknologi nagari.
Gambar 4. Struktur aspek-aspek,
elemen-elemen aspek dan keterkaitan pemilihan tingkat teknologi nagari
Aspek biofisik mencakup suatu kelayakan secara fisik, teknis dan biologis.
1. Ketersediaan bahan baku. Kemampuan suatu
nagari dan daerah sekitarnya untuk
menyediakan bahan baku untuk agroindustri nagari.
2. Sarana dan Prasarana. Ketersediaan fasiltas
jalan, air bersih, jaringan listrik dan
telekomunikasi.
3. Lahan ulayat. Ketersediaan lahan ulayat yang bisa dipakai atau dipergunakan untuk budidaya
dan pengembangan agroindustri nagari.
Keadaan lahan, dan kecocokan agroklimat dari lokasi lahan ulayat.
4. Kelestarian lingkungan. Pengaruh
pengembangan agroindustri terhadap
lingkungan dan kemungkinan penanganan yang akan dilakukan untuk pengembangan agroindustri nagari.
Aspek ekonomi mencakup suatu kelayakan secara ekonomi baik lokal (nagari) dan regional.
1. Pasar dan pemasaran. Teknologi harus
diarahkan untuk dapat memenuhi permintaan pasar (jumlah dan mutu), memperhatikan fluktuasi harga, kapasitas produksi dan biaya transportasi.
2. Kelayakan usaha. Kemampuan kegiatan usaha
untuk menghasilkan keuntungan secara
finansial.
3. Pendanaan. Kemungkinan tersediaan
pendanaan untuk usaha, keuntungan usaha dan kenyamanan dalam penggunaan dana.
Tabel 1. Nilai peringkat aspek-aspek yang
mempengaruhi pemilihan teknologi nagari
Alternatif Teknologi Bobot Peringkat
A. AspekBiofisik 0.17 4
B. AspekEkonomi 0.39 1
C. AspekNagari 0.24 2
D. Aspek SDM 0.20 3
Keterangan : peringkat 1,2,3,4 adalah urutan mulai yang paling tinggi
Aspek nagari mempertimbangkan
kemungkinan dilakukan pengembangan
agroindustri di nagari, tidak bertentangan atau merusak tatanan modal sosial nagari yang telah ada serta mampu untuk memperkuat modal sosial nagari.
1. Filsafat adat. Aturan, norma dan kebiasaan-kebiasaan yang berlaku pada masyarakat nagari. Adat pada suatu nagari bisa saja berbeda dengan nagari lainnya.
2. Keterlibatan, keterwakilan. Keterlibatan semua
pihak terkait dalam perencanaan, pelaksanaan
dan pengendalian kegiatan yang akan
dikembangkan. Terwakilinya institusi lokal (kaum dan suku) dalam kegiatan agroindustri tersebut.
3. Keseriusan. Agroindustri yang dikembangkan
berdasarkan kajian kelayakan yang
menguntungkan secara finansial, ekonomi, sosial dan lingkungan. Pelaksanaan dilakukan dengan profesional dan budi.
4. Pemahaman, sosialisasi. Agroindustri yang
Vol. 1. 2012 Model Pemilihan Tingkat Teknologi 79
Tabel 2. Nilai peringkat elemen-elemen pada
aspek yang mempengaruhi pemilihan teknologi nagari
Aspek sumberdaya manusia adalah kesiapan sumberdaya manusia nagari dalam pengembangan agroindustri.
1. Jumlah. Pengembangan agroindustri mampu
membuka lapangan pekerjaan bagi masyarakat nagari.
2. Keahlian. Tingkat kemampuan sumberdaya
manusia nagari, perlu diperhatikan
peningkatkan kemampuan sumberdaya
manusia nagari dengan pendidikan, pelatihan dan magang.
3. Etika. Kemampuan menjalankan usaha secara
bisnis dengan keseriusan dan kejujuran dengan manajemen budi.
4. Kewirausahaan. Semangat kewirausaha yang
ada dimanfaatkan dan ditingkatkan serta dipadukan dengan prinsip-prinsip bisnis untuk menciptakan pengusaha nagari yang tangguh. Berdasar analisis ANP menunjukkan bahwa faktor yang sangat mempengaruhi pemilihan teknologi adalah aspek ekonomi 0.39 (pasar dan pemasaran 0.45, kelayakan usaha 0.32, pendanaan 0.23); peringkat kedua aspek nagari 0.24 (filsafat adat 0.31, pemahaman dan sosialisasi 0.25, keseriusan 0.22 dan keterlibatan dan keterwakilan 0.21); peringkat ketiga aspek sumberdaya manusia 0.20 (kewirausahaan 0.31, etika 0.30, keahlian 0.25 dan jumlah tenaga kerja 0.12), peringkat ke empat aspek biofisik 0.17 (kelestarian lingkungan 0.28, ketersediaan bahan baku 0.26, sarana dan prasarana 0.24 dan lahan ulayat 0.21). Pada Tabel 2 dapat
dilihat nilai peringkat aspek-aspek yang
mempengaruhi pemilihan teknologi nagari dan pada Tabel 3 dapat dilihat nilai peringkat elemen-elemen pada aspek yang mempengaruhi pemilihan teknologi nagari.
Tabel 3. Hasil analisis ANP alternatif tingkat
teknologi di nagari.
Pilihan teknologi terbaik yang akan
dikembangkan di nagari adalah meningkatkan teknologi lokal saat ini ke teknologi tepat guna.
Sumber Pembiayaan di Nagari
Ada beberapa alternatif pendanaan yang mungkin didapatkan oleh masyarakat nagari yang mempunyai usaha yang layak, selain dana sendiri dan keluarga, juga tersedia dana dari lembaga keuangan (koperasi dan perbankan), dari investor (keluarga atau masyarakat lainnya), juga dana bergulir dari pemerintah.
Hasil identifikasi lapangan dan wawancara pakar menyatakan kriteria yang diperhatikan dalam penentuan sumber pembiayaan adalah :
1. Kemungkinan pendanaan. Tersedianya sumber
dana yang bisa dipergunakan untuk membiayai investasi agroindustri di nagari.
2. Keuntungan usaha. Kemampuan usaha yang
dibiayai untuk menghasilkan pendapatan untuk mengembalikan dana yang dipinjamkan dan menghasilkan keuntungan usaha.
3. Kenyamanan pengunaan dana. Keleluasaan
untuk mengelola atau mempergunakan pinjaman tersebut untuk investasi agroindustri di nagari.
Waktu pengembalian. Batas waktu pinjaman yang diberikan dan sistem pembayaran pinjaman.
Gambar 5. Struktur aspek-aspek, elemen-elemen aspek dan keterkaitan pemilihan sumber pendanaan
Aspek-Aspek dan Elemen-Elemen Bobot Peringkat A. Aspek Biofisik
1. Ketersediaan bahan baku 0.26 2 2. Sarana dan Prasarana 0.24 3 3. Lahan ulayat 0.21 4 4. Kelestarian Lingkungan 0.28 1 B. Aspek Ekonomi
1. Pasar dan pemasaran 0.45 1 2. Kelayakan usaha 0.32 2
3. Pendanaan 0.23 3
C. Aspek Nagari
1. Filsafat adat 0.31 1 2. Keterlibatan, keterwakilan 0.21 4
3. Keseriusan 0.22 3
4. Pemahaman, sosialisasi 0.25 2 D. Aspek SDM
1. Jumlah 0.12 4
2. Keahlian 0.25 3
3. Etika 0.30 2
4. Kewirausahaan 0.31 1 Keterangan : peringkat 1,2,3,…, n adalah urutan mulai yang paling tinggi
Alternatif Teknologi Bobot Peringkat
1. Teknologi lokal saat Ini 0.19 4
2. Tingkatkan lokal ke teknologi tepat guna 0.31 1
3. Bangun teknologi tepat guna 0.28 2
4. Bangun teknologi maju/modern 0.22 3
80 Nofialdi, Irawadi Jamaran at al E-JAII
Analisis pemilihan kelembagaan ini juga mempertimbangkan faktor-faktor :
1. Bahan baku. Kemampuan suatu nagari dan
daerah sekitarnya untuk menyediakan bahan baku untuk agroindustri nagari.
2. Pasar. Permintaan pasar (jumlah dan mutu) dan
harga serta daerah pemasaran produk.
3. Teknologi nagari. Ketersediaan dan
kemampuan untuk pengembangan teknologi di nagari.
4. Filsafat adat Minangkabau. Aturan, norma dan
kebiasaan-kebiasaan yang berlaku pada masayarakat nagari.
5. Sumberdaya manusia. Ketersediaan tenaga
kerja untuk pengembangan agaroindustri.
Hasil analisis ANP memperlihatkan
prioritas pertama sumber pendanaan adalah dari
koperasi dan diikuti oleh pendanaan dari
pemerintah.
Tabel 4. Hasil agregat alternatif sumber
pendanaan di nagari.
Kelembagaan Usaha di Nagari
Untuk memperkuat posisi tawar dari produsen komoditas di nagari diperlukan suatu lembaga yang dapat menghimpun petani, peternak dan pengolah dalam suatu kelembagaan usaha, sehingga mampu bersaing. Kelembagaan usaha yang menjadi alternatif adalah : usaha perorangan, kelompok, koperasi, kemitraan investor dan perorangan, kemitraan investor dan kelompok atau kemitraan investor dan koperasi.
Hasil identifikasi lapangan dan wawancara pakar menyatakan kriteria yang diperhatikan dalam penentuan bentuk kelembagaan usaha nagari adalah : mempertimbangkan :
1. Kemungkinan pendirian. Kemungkinan untuk
membentuk suatu lembaga yang akan
mengelola usaha agroindustri nagari, terkait
dengan keinginan masyarakat untuk
mendirikan dan menjalan lembaga tersebut.
2. Keuntungan usaha. Kemampuan untuk
mengelola usaha yang didirikan dan menghasilkan keuntungan.
3. Keberlanjutan usaha. Kemampuan usaha yang
didirikan untuk dikelola secara
menguntungkan dari waktu ke waktu dan mempu menyesuaikan dengan lingkungan bisnisnya.
Gambar 6. Struktur aspek-aspek, elemen-elemen
aspek dan keterkaitan pemilihan kelembagaan
Analisis pemilihan kelembagaan ini
mempertimbangkan faktor-faktor :
1. Bahan baku. Kemampuan suatu nagari dan
daerah sekitarnya untuk menyediakan bahan baku untuk agroindustri nagari.
2. Pasar. Permintaan pasar (jumlah dan mutu) dan
harga serta daerah pemasaran produk.
3. Permodalan. Tersedia sumber pendanaan untuk
investasi dan pembiayaan kelembagaan usaha agroindustri.
4. Teknologi nagari. Ketersediaan dan
kemampuan untuk pengembangan teknologi di nagari.
5. Filsafat adat Minangkabau. Aturan, norma dan
kebiasaan-kebiasaan yang berlaku pada masayarakat nagari.
6. Sumberdaya manusia. Ketersediaan tenaga
kerja untuk pengembangan agaroindustri.
Menurut Ikatrinasari at al (2009), kriteria pemilihan kelembagaan untuk agropolitan berupa : kriteria biaya kelembagaan, pendidikan dan pelatihan, pemodalan, ekologi, sarana prasarana, hukum dan politik, pemasaran dan distribusi,
pengetahuan dan teknologi. Alternatif
kelembagaan terdiri dari lima alternatif pola kelembagaan yaitu sistem pasar, sistem kontrak, aliansi strategis, koperasi dan integrasi vertikal. Pola kelembagaan di kawasan agropolitan dengan prioritas tertinggi adalah integrasi vertikal.
Alternatif Teknologi Bobot Peringkat
1. Dana Pribadi (Sendiri, Keluarga) 0.17 3
2. Investor kerabat (perantau) 0.14 4
3. Investor lainnya 0.13 6
4. Koperasi 0.22 1
5. Perbankan 0.13 5
6. Pemerintah 0.21 2
Vol. 1. 2012 Model Pemilihan Tingkat Teknologi 81
Tabel 5. Hasil agregat alternatif bentuk
kelembagaan usaha di nagari.
Hasil analisis ANP memperlihatkan prioritas pertama kelembagaan usaha di nagari adalah : usaha koperasi, diikuti oleh kelembagaan kemitraan koperasi dengan investor . Menurur Erwin (2011) bahwa lahan ulayat potensial untuk dimanfaatkan untuk investasi di nagari dan bentuk kerja sama yang diinginkan masyarakat antara pemilik investor dengan pemilik ulayat adalah pola kerjasama dengan sistem bagi hasil.
KESIMPULAN
Berdasarkan perumusan model analytical network model hasil penelitiananalisis diperoleh kesimpulan pada pengembangan agroindustry berbasis nagari diperlukan :
1. Pilihan ke teknologi tepat guna
2. Pembiayaan berasal dari koperasi dan
pemerintah
3. Kelembagaan usaha berupa koperasi dan
kemitraan koperasi dengan investor
DAFTAR PUSTAKA
Abna B. 2007.Pengeloalaan Hutan Oleh PT. Badan Usaha Nagari Di Minangkabau Berbasis Masyarakat Adat. Dalam Potret Pengelolaan Hutan di Nagari. Perkumpulan untuk Pembaharuan Hukum Berbasis Masyarakat dan Ekologis (HuMa) dan Perkumpulan Qbar. Padang.
Erwin. 2011. Pemanfaatan Tanah Ulayat yang Menguntungkan Masyarakat. Masyarakat, Kebudayaan dan Politik, Volume 24, Nomor 2 Hal: 98-108
Ikatrinasari ZF, Maarif S, Sa‟id EG, Bantacut T, Munandar A. 2009. Model Pemilihan
Kelembagaan Agropolitan Berbasis
Agroindustri Dengan Analytical Network Process. J. Tek. Ind. Pert. Vol. 19(3), 130-137
Saaty TL. Vargas LG.2006. Decision Making With The Analytic Network Process; Economic,
Political, Social and Technological
Applications with Benefits, Opportunities, Costs and Risks. Springer Science+Business Media, LLC
Sadeghi M, Rashidzadeh MA, Soukhakian MA. 2012. Using Analytic Network Process in a
GroupDecision-Making for Supplier
Selection.Informatica Vol. 23, No. 4, 621– 643
Alternatif Kemitraan Bobot Peringkat 1. Usaha perorangan 0.06 6 2. Usaha kelompok 0.12 5 3. Usaha koperasi 0.30 1 4. Kemitraan perorangan dengan investor 0.12 4 5. Kemitraan kelompok dengan investor 0.15 3 6. Kemitraan koperasi dengan investor 0.25 2
E-Jurnal Agroindustri Indonesia Oktober 2012 Available online at : Vol. 1 No. 2, p 82 - 87 http://journal.ipb.ac.id/index.php/e-jaii/index ISSN: 2252 - 3324
PEMBUATAN LABEL/FILM INDIKATOR WARNA
DENGAN PEWARNA ALAMI DAN SINTETIS
(Colored Label Indicator Using Natural And Synthetic Dye)
Endang Warsiki dan Citra Dewi Wahyono Putri 1)Departemen Teknologi Industri Pertanian, FATEFA - IPB
Gedung FATETA Lt 2 Kampus IPB Darmaga PO Box 220 Darmaga, Bogor 16002
ABSTRAK
The development of colored label indicator is increasingly necessary to ensure food safety with a rapid method to evaluating historical real-time of the freshness of the product. The objective of this research is to design labels/film color indicator with natural and synthetic dyes. In this study, the label/film indicators was made of chitosan as a film base and natural dyes of rosella flower, bit fruit and red spinach leaf extract as dyes. This indicator label sware compared with labels made of synthetic dyes. Evaluation the performance of the label in color changes during storage as visual looking was tested The results showed that natural dyes are very sensitive to temperature, thus it is not appropriate if in the film making, it involves a process that uses high temperatures. Unfortunately, in general, chitosan film typically used a temperature of 70oC to disolve and homogenize the flour of chitosan. Furthermore, natural dyes are also sensitive to acid. As a result, the addition of acetate acid in the chitosan film is undesirable on the filming. Process synthetic dyes provide constant color film. The changing of color in the films with synthetic dyes can be occured due to changes in pH. Therefore, this film/label is very suitable to be applied for products which is decreased in pH if it is deterioration, such as fruits or dairy product.
Keywords : Film/label, color indicator, chitosan, natural dye, synthetic dye
ABSTRACT
Pengembangan film/label indikator warna makin diperlukan untuk menjamin keamanan pangan dengan metode yang cepat dalam rangka mengevaluasi historical real-time kesegaran produk. Tujuan penelitian ini adalah merancang pembuatan label/film indikator warna dengan bahan pewarna alami dan sintetik. Pada penelitian ini label/film indikator dibuat dari kitosan dangan bahan pewarna alami dari ekstrak bunga rosela, buah bit dan daun bayam merah. Selanjutnya label indikator ini akan dibandingkan dengan label berbahan pewarna sintetik. Kinerja label diujikan dengan melihat perubahan warna film selama penyimpanan yang dilihat secera visual. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pewarna alami sangat sensitif terhadap suhu, sehingga tidak sesuai jika dalam pembuatan film melibatkan proses yang menggunakan asam dan suhu tinggi. Secara umum pembuatan film kitosan biasanya menggunakan suhu 70oC untuk melarutkan dan menghomogenkan tepung kitosan. Pewarna alami juga sensitif terhadap asam. Pewarna sintetik memberikan warna yang konstan pada film. Perubahan warna film indikator dengan pewarna sintetik dapat terjadi karena perubahan pH. Oleh karena itu, film/label ini sangat sesuai untuk diaplikasikan pada produk-produk yang mengalami penurunan pH jika produk tersebut ditengarai rusak, seperti buah-buahan dan produk pangan berbasis susu.
Kata kunci : Film/label, indikator warna, kitosan, pewarna alami, pewarna sintetik
PENDAHULUAN
Teknologi kemasan kini telah banyak mengalami perkembangan pesat. Temuan dan inovasi dari penelitian terbaru telah menemukan kemasan aktif dan kemasan cerdas. Kemasan aktif adalah kemasan yang dapat mengubah kondisi
Vol. 1. 2012. Pembuatan Label/Film Idikator Warna 83
tersebut selama transportasi dan penyimpanan (Ahvenainen et al., 2003).
Penelitian tentang pengembangan kemasan cerdas dalam bentuk label/film dengan sensor warna untuk identifikasi kemunduran mutu suatu komoditi atau produk telah dilakukan oleh beberapa peneliti. Sebagai contoh, pembuatan kemasan cerdas dengan penambahan pewarna bromthymol blue sebagai indikator warna untuk mendeteksi kemunduran mutu pada filet ikan (Hasnedi, 2009). Indikator warna juga telah digunakan untuk memantau fermentasi dan umur simpan kimchi (Hong dan Park, 2000). Lebih lanjut Hariklia et al., (2008) telah mengembangkan detektor mikroba untuk memonitor kualitas produk daging yang disimpan pada suhu dingin.
Kitosan adalah material yang paling menarik untuk dibuat film. Selain edible dan
biodegradable, bahan ini dipilih karena film yang dihasilkan memiliki kualitas baik, kuat, elastik dan fleksibel (Buttler et al., 1996). Kitosan juga banyak dipakai sebagai bahan coating, karena dapat diproduksi pada suhu yang tidak terlalu tinggi. Oleh karenanya bahan ini sangat cocok untuk melapisi dan melindungi buah atau sayur dari kerusakan mekanis (benturan, gesekan), biologis (mikroorganisme) dan kimia (kontaminan). Pengembangan label/film berbahan dasar kitosan dengan penambahan pewarna, baik alami maupun sintetik sebagai sensor penentu kemunduran mutu produk akan dilakukan dalam penelitian ini.
Seperti diketahui bahwa pewarna alami dapat diekstrak dari berbagai sumber alam. Zat pewarna tersebut biasanya adalah antosianin. Zat ini berperan dalam pemberian warna terhadap bunga atau bagian tanaman lain dari mulai merah, biru sampai ke ungu termasuk juga kuning dan tidak berwarna (seluruh warna kecuali hijau). Hanum (2000) mengemukan suhu dan paparan cahaya matahari dapat menurunkan stabilitas warna dari anthosianin selama penyimpanan. Perubahan warna antosianin karena pengaruh lingkungan seperti suhu dan pH inilah yang dapat dimanfaatkan sebagai indikator warna pada label/film kemasan cerdas.
Tujuan dari penelitian ini adalah mengembangkan kemasan menggunakan kitosan sebagai bahan dasar pembuat film, serta mempelajari respon warna film sebagai indikator warna karena perubahan pH dan suhu.
BAHAN DAN METODA
Bahan
Bahan yang akan digunakan dalam penelitian ini dibagi menjadi dua macam yaitu bahan pewarna dan bahan untuk membuat
film/kemasan. Bahan pewarna adalah ekstrak bunga rosela, buah bit dan daun bayam merah. Bahan untuk pembuatan matrik film sekaligus pembawa bahan pewarna adalah kitosan. Pewarna sintetik yang dipilih adalah pewarna makanan red cherry (CL 16255).
Metode
Formulasi film kitosan
Penelitian ini dilakukan dalam dua tahap. Tahap pertama ditujukan untuk memperoleh formulasi pembuatan film yang sesuai. Pada tahap ini, jumlah kitosan yang digunakan untuk membuat film ditentukan sebesar 2, 2.5, 3, 3.5, dan 4 gram (b/v) per 100 mL pelarut. Kitosan kemudian dilarutkan dalam 70 ml larutan asam asetat 1% dan dipanaskan pada suhu 40oC hingga membentuk larutan film. Kemudian 30 mL aquades dan 1 mL gliserol sebagai pemalstis (Warsiki et al., 2011), ditambahkan kedalam larutan film dengan terus diaduk sampai homogen. Pembuatan lembaran film dilakukan dengan cara menuang larutan diatas media plat kaca berukuran 20 cm × 20 cm dan diratakan dengan sudip kaca. Film dikeringkan di dalam oven dengan suhu 50oC selama 24 jam. Formulasi terbaik film dipilih berdasarkan kemudahan pelepasan film dari cetakan, kecukupan ketebalan dan kelenturan film sebagai label. Hasil terbaik dari tahap ini akan digunakan untuk penelitian pada tahap selanjutnya.
Pembuatan label/film indikator warna
84 Endang Warsiki dan Citra Dewi W. P EJAII
Gambar1. Pembuatan film/label indikator warna
HASIL DAN PEMBAHASAN
Formulasi film kitosan
Kitosan dipilih sebagai bahan dasar pembuat film indikator karena kitosan dapat membentuk film dan membran dengan baik (Hoaglan dan Parris, 1996). Untuk melarutkan kitosan, pelarut yang digunakan yaitu asam asetat, disebabkan karena kitosan akan larut pada asam dan asam asetat merupakan pelarut yang baik untuk pembuatan film kitosan. Selain itu asam asetat, pada konsentrasi tertentu juga aman
sebagai bahan tambahan pangan. Menurut Knorr (1982) bahwa pelarut yang umum digunakan untuk melarutkan kitosan adalah asam asetat dengan konsentrasi 1-2% (v/v). Sifat film yang dihasilkan dari berbagai jumlah kitosan dari penelitian ini dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 3. Kemudahan pelepasan film, kecupan ketebalan dan kelenturan film kitosan dari berbagai formulasi
For-mulasi
Berat kitosan (g)
Sifat film yang dihasilkan
1 2 Tipis, sulit dikikis dari media plat kaca, dan mudah pecah 2 2.5 Tipis, cukup sulit
dikikis dari plat kaca, dan mudah pecah
3 3 Agak tebal dan cukup mudah dikikis dari plat kaca 4 3.5 Cukup tebal, lentur,
mudah dikikis dari plat kaca, dan tidak mudah pecah 5 4 Tebal, mudah dikis
dari plat kaca, kaku dan mudah pecah
Dari penelitian ini jumlah kitosan terbaik untuk membuat lembaran film yaitu sebesar 3.5 g dalam 100 mL pelarut. Berbagai penelitian dilakukan dalam pembuatan film berbahan dasar kitosan. Wardhani (2008) dan Warsiki et al.,
(2012) menggunakan 3 gram kitosan yang dilarutkan dalam asam asetat 1% (v/v) dan dengan penambahan gliserol sebanyak 0.5 mL (Wardani, 2008) dan 1 mL (Warsiki et al., 2011) menghasilkan film yang cukup elastis dan kuat. Pada Tabel 1 dapat dilihat bahwa 3 g kitosan menghasilkan film dengan sifat yang cukup baik, namun kitosan sebanyak 3.5 g menghasilkan film dengan sifat yang lebih baik dibandingkan dengan film yang dihasilkan dari 3 g kitosan. Oleh karena itu, formulasi 4 dipilih untuk pembuatan film/label indikator warna
Dalam pembuatan film berbahan dasar kitosan digunakan pemlastis, yaitu gliserol. Gliserol memiliki keunggulan karena titik didih yang tinggi sehingga tidak ada gliserol yang menguap dalam proses, dibandingkan dengan dietilena glikol monoetil eter (DEGMENT), etilena glikol (ET), dietilena glikol (DEG), trietilena glikol (TEG), dan tetraetilena glikol. Hal ini didukung dengan interaksi gliserol sangat kompatibel dengan film hidrofilik seperti kitosan dan akan menghasilkan film yang lebih fleksibel, halus, dan tidak rapuh (Noureddini et al. 1998). Menurut Warsiki et al. (2011) penambahan Start / Mulai
Pelarutan Asam asetat
(70 mL)
Pengadukani
Pemanasan 40oC selama 60 menit
Gliserol (1 mL)
Larutan film
Pendinginan
Penuangan di plat kaca
Pengeringan 50oC selama 24 jam
Pelepasan film dari cetakan
Stop
Vol. 1. 2012. Pembuatan Label/Film Idikator Warna 85
gliserol sebagai plasticizer sebanyak 1 mL per 100 mL larutan menghasilkan film yang lebih halus dan lentur, dibandingkan penambahan gliserol sebagai pla sticizer sebanyak 0.5 ml dan 0.8 ml.
3.1. Pembuatan label/film indikator warna
dengan pewarna alami
Berdasarkan formulasi terbaik hasil penelitian tahap pertama (fomulasi 4) dilakukan penambahan bahan pewarna untuk menghasilkan film/label indikator warna. Pemilihan pewarna yang sesuai dilakukan dengan memilih pewarna alami yang diperoleh dari ekstrak rosela, buah bit, dan bayam merah, serta pewarna makanan sintetik berwarna red cherry. Ekstrak rosela menghasilkan larutan berwarna merah darah, ekstrak buah bit menghasilkan larutan berwarna merah keunguan, dan ekstrak bayam merah menghasilkan larutan berwarna merah kecokelatan. Sedangkan pewarna sintetik menghasilkan larutan berwarna merah buah
cherry. Masing-masing pewarna tersebut
dicampurkan dengan larutan film. Hasil pencampuran anatra masing-masing pewarna dengan larutan film dapat dilihat pada Gambar 2.
(a) (b)
(c) (d)
Gambar 2. Larutan film kitosan dengan pewarna (a) rosella; (b) buah bit; (c) bayam merah; (d) pewarna makanan sintetik
Pewarna yang terbuat dari ekstrak rosela ketika dicampurkan dengan larutan film memberikan respon perubahan warna yang begitu cepat. Pada awalnya campuran berwarna merah darah, namun dalam hitungan menit warna berubah menjadi merah kecoklatan, yang kemudian menjadi coklat secara konsisten. Sehingga ketika dijadikan lembaran film menghasilkan film yang berwarna coklat muda (Gambar 3).
(a) (b)
(c)
Gambar 3. Perubahan warna dari pewar-na rosela dalam larutan pada: (a) menit ke-0; (b) menit ke-5; dan (c) menit ke-10
Pewarna film dengan ekstrak buah bit dan bayam merah menghasilkan film yang berwarna hijau (Gambar 4).
(a) (b)
