Judul
|
Proses Pembuatan Serat Mikrobial (Nata) dari Limbah Cair Pabrik Kelapa Sawit
|
Jurnal
|
Teknologi Industri Pertanian
|
Website
| |
Volume & Halaman
|
25 (2):171-176
|
Tahun
|
2016
|
Penulis
|
Sartono*), Zulfahmi, dan Syamsu Akmal
|
Reviewer
|
Prameswari Salsabila
|
Tanggal Review
|
07 November 2017
|
ABSTRAK
Pengolahan
buah kelapa sawit menjadi crude palm oil (CPO)
menghasilkan limbah cair (limbah cair pabrik kelapa sawit = LCPKS) dalam jumlah
besar. Disamping berpotensi sebagai pencemar lingkungan, LCPKS juga memiliki
potensi sebagai sumber serat mikrobial. Tujuan penelitian ini adalah penentuan
formulasi penambahan air kelapa ke dalam LCPKS dalam pembuatan serat mikrobial
(nata) dan penentuan waktu yang tepat
untuk inokulasi Acetobacter xylinum pada
pembuatan serat mikrobial (nata).
Faktor pertama adalah waktu simpan LCPKS, dengan taraf 7 hari, 14 hari, dan 21
hari. Faktor kedua adalah penambahan air kelapa dengan taraf 0%, 10%; 20%; 30%;
dan 40% dari total LCPKS. Kesimpulan hasil penelitian adalah (1) penambahan air
kelapa ke dalam LCPKS sampai konsentrasi 40% mampu meningkatkan ketebalan dan
rendemen serat mikrobial (nata), (2) Acetobacter xylinum mampu tumbuh pada
media 100% LCPKS, (3) Penyimpanan LCPKS sampai 21 hari mampu menurunkan
ketebalan dan rendemen basah serat mikrobial (nata), tetapi meningkatkan rendemen kering serat mikrobial (nata) yang dihasilkan.
Kata kunci: CPO, LCPKS, nata, serat microbial
1.
Pendahuluan
Kelapa
sawit merupakan salah satu pertanian penghasil devisa bagi Indonesia, selain
itu kelapa sawit juga menjadi sumber penghidupan bagi sebagian besar
masyarakat. Berdasarkan hal tersebut, tak heran jika kelapa sawit banyak
dimanfaatkan untuk pengolahan crude palm
oil (CPO). Namun proses pengolahan crude
palm oil (CPO) tersebut sebenarnya juga menghasilkan limbah cair pabrik
kelapa sawit (LCPKS) dalam jumlah yang besar. Perkiraan jumlah LCPKS yang
dihasilkan di Indonesia adalah setiap ton CPO menghasilkan 3 ton LCPKS. Karakteristik
LCPkS mempunyai mempunyai kandungan chemical
oxygen demand (COD)
40,000–100,000 mg/L; biological oxygen
demand (BOD) 25,000–65,000 mg/L; total padatan 26,5-45,4 g/L dan TSS 17,1-
35,9 g/L. Penelitian lain juga menunjukkan jika LCPKS memiliki tingkat
kandungan keasaman (pH) 4-5 dan kandungan bahan organiknya. Berdasarkan data
tersebut terlihat bahwa disamping berpotensi sebagai pencemar lingkungan, LCPKS
juga berpotensi sebagai sumber serat microbial dengan bantuan bakteri Acetobacter xylinum.
LCPKS
yang kaya akan bahan organik dengan proses fermentasi akan diubah menjadi gula
monomer, kemudian dengan bantuan bakteri Acetobacter
xylinum diubah menjadi serat microbial. Titik kritis proses konversi LCPKS
menjadi serat mikrobial adalah waktu hidrolisis (konversi makromolekul menjadi
glukosa) dan fermentasi (konversi glukosa menjadi biomasa/serat). Waktu yang
terlalu cepat mengakibatkan glukosa belum terbentuk, sehingga dihasilkan serat
sedikit. Demikian juga sebaliknya, waktu yang terlalu lama mengakibatkan
glukosa yang terbentuk berubah menjadi CO2
dan H2O. Selain waktu
yang tepat untuk inokulasi Acetobacter
xylinum, formulasi campuran media untuk pertumbuhannya merupakan suatu hal
yang penting.
Sifat
fisik unik selulosa yang berasal dari bakteri ini antara lain adalah memiliki
kemurnian tinggi, kristalinitas, kekuatan mekanik, dan porositas yang tinggi
serta memiliki kapasitas dalam menyerap air yang cukup besar dan mudah terurai.
Sifat inilah yang membuat serat nata de
coco berpotensi untuk dijadikan bahan pencampur dalam industri kertas,
produksi karbon film elektrokonduktif, bahan-bahan untuk keperluan biomedis,
dan lain-lain. Oleh karena itu sebagai produsen kelapa sawit terbesar di dunia,
penelitian ini penting untuk meningkatkan daya saing industri, serta
memperbaiki citra idustri kelapa sawit Indonesia yang ramah lingkungan.
Penelitian ini juga bermanfaat untuk menemukan alternatif bahan baku baru dalam
serat mikrobial.
2.
Tujuan
Penulisan
a. Menentuan
formulasi penambahan air kelapa ke dalam LCPKS dalam pembuatan serat mikrobial
(nata).
b. Menentuan
waktu yang tepat inokulasi Acetobacter
xylinum pada pembuatan serat mikrobial (nata)
dari LCPKS.
3.
Metode
Penelitian
Peneliti melakukan penelitiannya di Lab. THP dan Pilot
Plant Politeknik Negeri Lampung mulai dari Bulan Agustus hingga Desember 2014.
Bahan yang digunakan untuk penelitian ini adalah limbah cair pabrik kelapa
sawit, air kelapa, bibit nata de coco (Acetobacter xylinum), gula pasir, pupuk
ZA, asam asetat glasial ± 96% v/v. Peralatan yang digunakan adalah gelas, panci
pemasak, kompor gas, kertas koran, saringan, karet gelang, pengaduk, beaker glass 1000 mL, beaker glass 100 mL, thermometer, jangka
sorong, dan pH meter.
Pelaksanaan penelitian diawali dengan
analisis bahan baku (LCPKS dan air kelapa), yang meliputi kadar gula total
(AOAC, 1995), TSS (AOAC, 1995), dan pH. Analisis dilakukan 3 kali ulangan dan
hasilnya dirata-ratakan. Selanjutnya penelitian utama dilakukan dalam rancangan
acak kelompok lengkap (RAKL) dengan 3 ulangan. Faktor dalam penelitian adalah
umur simpan LCPKS, dengan taraf 7 hari, 14 hari, dan 21 hari penyimpanan LCPKS.
Faktor kedua adalah penambahan air kelapa dengan taraf 0%, 10%; 20%; 30%; dan
40% dari total LCPKS. Data dianalisis dengan sidik ragam pada taraf nyata 1%.
Parameter pengamatan produk yang dihasilkan meliputi : ketebalan lapisan nata, rendemen basah, kadar air nata, tingkat keasaman (pH). Diagram
alir pelaksanaan penelitian dapat dilihat pada Gambar 1. Proses fermentasi dilakukan didalam gelas kaca dengan volume
300 mL. Suhu fermentasi 29- 30oC (suhu ruang). Jumlah starter yang
digunakan seragam.
4.
Hasil
dan Pembahasan
Hasil
dan pembahasan pada jurnal ini adalah peneliti akan menganalisis dari hasil
beberapa pengujian yang telah dilakukan. Pengujian - pengujian tersebut diantaranya, yaitu
pengujian bahan baku (LCPKS dan air kelapa), ketebalan serat mikrobial,
rendemen serat mikrobial basah, kadar serat, tingkat keasaman media (pH), kadar
air, dan kadar serat. Berikut ini merupakan analisis hasil pengujian yang telah
dilakukan.
4.1 Analisis
Bahan Baku (LCPKS dan Air Kelapa)
Tujuan
dari analisis bahan baku adalah untuk mendapatkan kondisi awal bahan baku yang
akan digunakan. Hasil analisis LCPKS dan air kelapa dapat dilihat pada Tabel 1,
serta tahapan pelaksanakan penelitian dapat dilihat pada Gambar 1
Gambar
1. Tahapan Pelaksanaan Penelitian
Tabel 1. Hasil
Analisis Air Kelapa dan LCPKS
Air Kelapa
|
LCPKS
|
|
Kadar
gula total (%)
|
2,09
± 0,08
|
0,14
± 0,018
|
TSS
(%)
|
4,20
± 0,19
|
4,08
± 0,68
|
pH
|
4,74 ± 0,24
|
4,59 ± 0,30
|
Berdasarkan tabel tersebut dapat terlihat
bahwa kadar gula air kelapa dan LCPKS adalah 2,09% dan 0,14%. Kadar gula
tersebut diharapkan cukup untuk kebutuhan awal pertumbuhan Acetobacter xylinum. Kebutuhan gula berikutnya berasal dari
konversi TSS LCPKS menjadi gula, sehingga konversi ini sekaligus penurunan TSS
pada LCPKS. Dari kedua tabel tersebut juga terlihat pH air kelapa dan LCPKS
dibawah 5,00, kondisi ini merupakan kondisi optimum pertimbuhan Acetobacter xylinum.
4.2
Ketebalan Serat Mikrobial
Tujuan dilakukannya
penelitian pengukuran ketebalan serat mikrobial (nata) adalah untuk mengetahui apakah Acetobacter xylinum (mikroba penghasil serat mikrobial) mampu
tumbuh dan berkembang pada media yang digunakan. Semakin tebal serat mikrobial
yang dihasilkan dapat diartikan bahwa media yang digunakan semakin baik untuk
tumbuh dan berkembangnya Acetobacter
xylinum. Cara yang digunakan untuk mengukur ketebalan serat mikrobial (nata) basah adalah dengan menggunakan
jangka sorong pada lima titik dan hasilnya dirata- ratakan.
Hasil penelitian yang dapat
dilihat pada Gambar 2 Hal ini menunjukkan bahwa LCPKS miskin akan nutrisi yang
diperlukan untuk pertumbuhan Acetobacter
xylinum. Media yang paling sesuai untuk pembentukkan serat adalah air
kelapa.
Berdasarkan
Gambar 3, dapat dijelaskan jika semakin lama umur simpan LCPKS maka semakin
menurun ketebalan serat mikrobal yang dihasilkan. Hal tersebut diduga bahwa
semakin lama penyimpanan LCPKS menyebabkan terjadinya perubahan.
4.3 Rendemen
Serat Mikrobial Basah
Umur
simpan LCPKS juga berpengaruh terhadap rendemen serat microbial yang
dihasilkan. Semakin lama disimpan, maka akan semakin menurun rendemen serat microbial
basah yang dihasilkan.
4.4 Tingkat
Keasaman Media (pH)
Hasil
penelitian menunjukkan bahwa semua perlakuan menghasilkan tingkat keasamaan
(pH) yang sama, yaitu 5,0 – 5,4. Hal tersebut dapat diartikan bahwa pebentukan
serat microbial (nata) oleh Acetobacter xylinum tidak dipengaruhi
oleh pH media, melainkan dipengaruhi oleh komposisi media yang digunakan.
4.5 Kadar Air
Pengujian kadar air serat mikrobial dilakukan
setelah nata dikeringkan dengan menggunakan sinar matahari selama 3 hari. Hasil
pengujian menunjukkan bahwa perlakuan tidak mempengaruhi terhadap kadar air
yang dikandung serat mikrobial (nata) yaitu sekitar 11,55% sampai 17,26%.
Kisaran kadar air sampel tersebut menunjukkan bahwa di dalam sampel serat
mikrobial tidak semua air di dalamnya menghilangm, sehingga serat mikrobial (nata) memiliki tekstur lentur dan tidak
mudah patah (fleksibel dan tidak mudah patah).
4.6 Kadar Serat
Pengujian kadar serat dilakukan terhadap
perlakuan yang menghasilkan rendeman dan ketebalan serat mikrobial tertinggi,
yaitu sampel dengan perlakuan penambahan air kelapa 40% dengan umur LCPKS 7
hari, 14 hari, dan 21 hari. Hasil penelitian menunjukkan bahwa semakin lama
umur LCPKS dapat menghasilkan kadar serat semakin tinggi (Gambar 7). Dari hasil
uji kadar serat dapat dilihat bahwa kadar serat mengalami peningkatan seiring meningkatnya
umur LCPKS. Berturut-turut pada Umur simpan
LCPKS 7, 14, dan 21 hari kadar seratnya adalah 11,73%, 17,05%, dan 25,46%
5 Kesimpulan
dan Saran
5.1 Kesimpulan
Penambahan
air kelapa ke dalam LCPKS sampai dengan kosentrasi 40% mampu meningkatkan
ketebalan dan rendemen serat microbial (nata) yang dihasilkan. Umur sampan LCPKS
hingga 21 hari ternyata menurunkan ketebalan dan membuat serat microbial basah,
namun hal tersebut mampu meningkatkan rendemen kering serat microbial yang
dihasilkan.
5.2 Saran
Perlu
dilakukan penelitian lebih lanjut mengenai perubahan makromolukul (lemak,
prodtein, dan polisakira) menjadi glukosa pada LCPKS sebelum fermentasi
pembuatan serat microbial.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar