Otomotif & Informatika: Makalah Pemurnian Asap Cair (Liquid Smoke) dari Tempurung Kelapa dengan Metoda Destilasi sebagai Alternatif Bahan Pengawet

Huft selama orang lain liburan, kami masih saja disibukkan dengan tugas kuliah SP...
Hmmmmm.. semangat aja deh.....

Download versi word

MAKALAH

ILMU KEALAMAN DASAR

Pemurnian Asap Cair (Liquid Smoke) dari Tempurung Kelapa

dengan Metoda Destilasi sebagai Alternatif Bahan Pengawet

Oleh Kelompok 3:

1. SUGITO ROLIS (15066/09)

2. ABDUL RIDHO (97474/09)

3. FERY HAGUSMAN (15168/09)

4. HAFIZ MULYANTO (87636/07)

5. WERI ILYAS. S (85161/07)

6. FADLY DIRGA. S (97755/09)

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS NEGERI PADANG

2011

KATA PENGANTAR

Alhamdulilah, Puji syukur kami haturkan kepada sang khalik. Karena atas izin-Nya kami dapat menyelesaikan makalah dengan judul “Pemurnian Asap Cair (Liquid Smoke) dari Tempurung Kelapa dengan Metoda Destilasi Sebagai Alternatif Bahan Pengawet”. Makalah ini dibuat untuk memenuhi tugas mata kuliah Ilmu Kealaman Dasar yang mana sekaligus menjadi salah satu contoh dalam mempelajari perkembangan ilmu IPA.

Makalah ini kami susun berdasarkan berbagai sumber yang kami dapatkan, baik berupa artikel dari internet yang relevan dan bisa dipertanggungjawabkan kebenarannya, serta dari bertanya kepada teman kami yang sesuai dengan jurusan Kimia. Selain itu, kami juga mengutip dari beberapa buku yang ada edukasi online dan yang lainnya.

Demikian yang bisa kami haturkan, semoga makalah ini bermanfaat bagi kami khusunya dan bagi para pembaca pada umumnya.

Padang, Juli 2011

Penyusun

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Indonesia merupakan salah satu negara yang beriklim tropis dengan tanahnya yang subur sehingga banyak jenis tumbuhan yang dapat tumbuh. Banyak dari tumbuhan tersebut merupakan tumbuhan yang berkhasiat, baik sebagai obat, tanaman hias, dan nilai komersial lainnya. Buah kelapa ini pada umumnya digunakn semuanya, baik daging buahnya sebagai pembuatan minyak kopra, sabutnya dan tempurung kelapa yang digunakan untuk pembuatan liquid smoke. Tempurung kelapa merupakan bagian buah kelapa yang fungsinya secara biologis adalah pelindung bagian inti buah dan terletak dibagian dalam setelah sabut (Anshari. 2009: 19).

Asap merupakan sistem kompleks, yang terdiri dari dua fasa cairan terdispersi dan medium gas sebagai pendispersi. Asap cair ini merupakan suatu campuran larutan dan dispersi koloid dari uap asap kayu dalam air yang diperoleh dari hasil pirolisa kayu atau dibuat dari campuran senyawa murni (Darmadji. 2002: 1).

Asap cair merupakan salah satu hasil pirolisis tanaman atau kayu pada suhu sekitar 400⁰C. Asap cair ini juga merupakan dispersi uap asap dalam air. Penggunaan asap cair mempunyai banyak keuntungan dibandingkan metode pengasapan tradisional, yaitu lebih mudah diaplikasikan, proses lebih cepat, memberikan karakteristik yang khas pada produk akhir berupa aroma, warna, dan rasa, serta penggunaannya tidak mencemari lingkungan. Adapun kandungan komponen-komponen penyusun asap cair meliputi Senyawa fenol, senyawa karbonil, Senyawa asam, senyawa hidrokarbon polisiklis aromatis

Asap cair mempunyai berbagai sifat fungsional. Fungsi utamanya adalah untuk member flavor dan warna yang diingiinkan pada produk asapan yang diperankan oleh senyawa fenol dan karbonil. Fungsi lainnya yaitu dalam

pengawetan karena kandungan senyawa fenol dan asam yang berperan sebagai antibakteri dan antioksidan (Darmadji. 2002: 2).

Asap cair yang diperoleh dari tahap pirolisis masih mengandung tinggi tar dan benzonpiren sehingga tidak aman diaplikasikan untuk pengasapan dan pengawet makanan, sehingga diperlukan proses lebih lanjut untuk meningkatkan mutu asap cair yang aman diaplikasikan untuk makanan dengan tahap permunian destilasi. Suhu yang dibutuhkan pada destilasi tidak setinggi pada pirolisis. Suhu sekitar 150^oC – 200^oC sudah cukup untuk menghasilkan asap cair yang bagus. Oleh karena itu, penulis tertarik untuk mengangkat judul “Pemurnian Asap Cair (Liquid Smoke) dari Tempurung Kelapa Dengan Metoda Destilasi Sebagai Alternatif Bahan Pengawet” sebagai bahan makalah dalam mata kuliah Ilmu Kealaman Dasar.

B. Rumusan Masalah

Bagaimana proses pembuatan asap cair (Liquid Smoke) dari tempurung kelapa dengan metoda destilasi?

C. Tujuan Penulisan

Tujuan dalam penulisan ini adalah untuk mengetahui komponen-komponen dari asap cair dengan cara destilasi, serta untuk menjelaskan fungsi dari senyawa yang dihasilkan dari asap cair utuk produk pangan.

D. Manfaat Penelitian

Manfaat dalam penulisan makalah ini adalah untuk memberikan informasi kepada para pembaca tentang komponen-komponen dari asap cair dengan cara destilasi, serta menambah wawasan kepada para pembaca mengenai penggunaan asap cair dari tempurung kelapa khususnya sebagai bahan pengawet.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

A. Tempurung Kelapa

Tempurung kelapa dikategorikan oleh Grimwood (1975) sebagai kayu keras, tetapi mempunyai kadar lignin lebih tinggi dan kadar selulosa lebih rendah. Pirolisa tempurung kelapa menghasilkan senyawa fenol 4,13%, karbonil 11,30%, dan keasaman 10,2% (Darmadji. 2002: 2).

Tempurung kelapa merupakan bagian buah yang fungsinya secara biologis adalah bagian inti buah dan terletak dibagian dalam setelah sabut. Tempurung kelapa merupakan lapisan yang keras dengan ketebalan 3-5 mm. Sifat kekerasan ini disebabkan kandungan silikat (SiO₂) di tempurung tersebut. Dari berat total buah kelapa, 15-19% merupakan berat tempurungya. Selain itu juga tempurung kelapa banyak mengandung lignin. Sedangkan kandungan methoxyl dalam tempurung hamper sama dengan yang terdapat dalam kayu. Namun, jumlah kandungan unsure-unsur bervvariasiterrgantung kandungan tumbuhnya( Anshari. 2009: 20).

Ditinjau dari karakteristik komposisi kimia antara tempurung kelapa dengan cangkang kelapa sawit, tempurung kelapa mempunyai banyak kemiripan. Perbedaan yang mencolok yaitu kadar abu yang biasanya mempengaruhi kualitas produk yang dihasilkan oleh tempurung kelapa dan cangkang kelapa sawit.

Tabel 1. Komposisi Kimia Tempurung Kelapa dan Cangkang Kelapa sawit

Jenis Kandungan	Tempurung Kelapa (%)	Cangkang Kelapa Sawit (%)
Abu	10,16	15
Selulosa	33,61	40
Lignin	36,51	21
Hemiselulosa	19,27	24

(Sumber : Anshari. 2009: 22).

B. Asap Cair (Liquid Smoke)

1.Definisi Asap Cair

Asap cair merupakan suatu hasil destilasi atau pengembunan dari uap hasil pembakaran tidak langsung maupun langsung dari bahan bahan yang banyak mengandung karbon serta senyawa-senyawa lain, bahan baku yang banyak digunakan adalah kayu, bongkol kelapa sawit, ampas hasil penggergajian kayu. Pszczola (1995), menyatakan asap cair didefinisikan sebagai kondensat berair alami dari kayu yang telah mengalami aging dan filtrasi untuk memisahkan senyawa tar dan bahan-bahan tertentu. Sedangkan menurut Darmadji (2009), asap cair merupakan hasil kondensasi dari pirolisis kayu yang mengandung sejumlah besar senyawa yang terbentuk akibat proses pirolisis konstituen kayu seperti sellulosa, hemisellulosa dan lignin.

Asap cair tempurung kelapa merupakan hasil kondensasi asap tempurung kelapa melalui proses pirolisis pada suhu sekitar 400⁰C. Asap cair mengandung berbagai komponen kimia seperti fenol, aldehid, keton, asam organik, alkohol dan ester. Berbagai komponen kimia tersebut dapat berperan sebagai antioksidan dan antimikroba serta memberikan efek warna dan citarasa khas asap pada produk pangan. Namun, salah satu komponen kimia lain yang dapat terbentuk pada pembuatan asap cair tempurung kelapa adalah Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAH) dan turunannya.

2.Komponen Penyusun Asap Cair

Komposisi kimia asap cair tempurung kelapa adalah fenol 5,13%, karbonil 13,28%; asam 11,39%. Asap cair tempurung kelapa memiliki 7 macam senyawa dominan yaitu fenol, 3-metil-1, siklopentadion, 2-metoksifenol, 2-metoksi-4metilfenol, 2, dimetoksifenol, 4-etil-2-metoksifenol dan 2, dimetoksibenzilalkohol. Fraksi netral dari asap kayu juga mengandung fenol yang juga dapat berperan sebagai antioksidan seperti guaikol (2-metoksi fenol) dan siringol (1,6-dimetoksi fenol).

a. Senyawa Fenol

Senyawa fenol diduga berperan sebagai antioksidan sehingga dapat memperpanjang masa simpan produk asapan. Kandungan senyawa fenol dalam asap sangat tergantung pada temperatur 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. Senyawa-senyawa fenol yang terdapat dalam asap kayu umumnya hidrokarbon aromatik yang tersusun dari cincin benzena dengan sejumlah gugus hidroksil yang terikat. Senyawa-senyawa fenol ini juga dapat mengikat gugus-gugus lain seperti aldehid, keton, asam dan ester. Struktur guaiakol dapat dilihat pada gambar 1.

b. Senyawa Karbonil

Senyawa-senyawa karbonil dalam asap memiliki peranan 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. Adapun struktur vanilin dapat dilihat pada gambar 2.

c. Senyawa Asam

Senyawa-senyawa asam mempunyai peranan sebagai antibakteri dan membentuk citarasa produk asapan. Senyawa asam ini antara lain adalah asam asetat, propionat, butirat dan valerat. Adapun struktur dari senyawa asam dapat dilihat pada gambar 3.

d. Senyawa hidrokarbon polisiklis aromatic

Senyawa hidrokarbon polisiklis aromatis (HPA) dapat terbentuk pada proses pirolisis kayu.Senyawa hidrokarbon aromatik seperti benzo(a)pirena merupakan senyawa yang memiliki pengaruh buruk karena bersifat karsinogen. Girard (1992) menyatakan bahwa pembentukan berbagai senyawa HPA selama pembuatan asap tergantung dari beberapa hal, seperti temperatur pirolisis, waktu dan kelembaban udara pada proses pembuatan asap serta kandungan udara dalam kayu. Dikatakan juga bahwa semua proses yang menyebabkan terpisahnya partikel-partikel besar dari asap akan menurunkan kadar benzo(a)pirena. Proses tersebut antara lain adalah pengendapan dan penyaringan.

e. Senyawa benzo(a)pirena

Benzo(a)pirena mempunyai titik didih 310 ^oC dan dapat menyebabkan kanker kulit jika dioleskan langsung pada permukaan kulit. Akan tetapi proses yang terjadi memerlukan waktu yang lama.

C. Metode Destilasi

Destilasi merupakan proses pemisahan komponen dalam campuran berdasarkan perbedaan titik didihnya, atau pemisahan campuran berbentuk cairan atas komponennya dengan proses penguapan dan pengembunan sehingga diperoleh destilat dengan komponen-komponen yang hampir murni. Destilasi adalah suatu proses pemisahan suatu komponen dari suatu campuran dengan menggunakan dasar bahwa beberapa komponen dapat menguap lebih cepat daripada komponen yang lainnya. Ketika uap diproduksi dari campuran, uap tersebut lebih banyak berisi komponen-komponen yang bersifat lebih volatil, sehingga proses pemisahan komponen-komponen dari campuran dapat terjadi.

Dalam pembuatan asap cair, distilasi bertujuan untuk memisahkan tar yang bersifat karsinogenik. Suhu yang dibutuhkan pada destilasi tidak setinggi pada pirolisis. Suhu sekitar 150^oC – 200^oC sudah cukup untuk menghasilkan asap cair yang bagus. Destilasi sederhana dilakukan secara bertahap, sejumlah campuran dimasukkan ke dalam sebuah reaktor destilasi, dipanaskan bertahap kemudian uap yang terbentuk dikondensasikan dan ditampung dalam dergen plastik. Produk destilat yang pertama kali tertampung mempunyai kadar komponen yang lebih ringan dibandingkan destilat yang lain. Komponen-komponen dominan yang mendukung sifat-sifat fungsional dari asap cair adalah senyawa fenolat, karbonil dan asam(Hilmawati. 2010: 57).

Destilasi adalah suatu proses pemisahan suatu komponen dari suatu campuran dengan menggunakan dasar bahwa beberapa komponen dapat menguap lebih cepat daripada komponen yang lainnya. Ketika uap diproduksi dari campuran, uap tersebut lebih banyak berisi komponen-komponen yang bersifat lebih volatil, sehingga proses pemisahan komponen-komponen dari campuran dapat terjadi.

Destilasi sederhana dilakukan secara bertahap, sejumlah campuran dimasukkan ke dalam sebuah bejana, dipanaskan bertahap dan dipertahankan selalu berada dalam tahap pendidihan kemudian uap yang terbentuk dikondensasikan dan ditampung dalam labu erlenmeyer. Produk destilat yang pertama kali tertampung mempunyai kadar komponen yang lebih ringan dibandingkan destilat yang lain. Komponen-komponen dominan yang mendukung sifat-sifat fungsional dari asap cair adalah senyawa fenolat, karbonil dan asam. Titik didih dari komponen-komponen pendukung sifat fungsional asap cair (Hilmawati. 2010: 69).

D. Pemurnian Liquid Smoke

Pemurnian asap cair bertujuan untuk meminimalisir jumlah tar pada asap cair. Proses tersebut dapat dilakukan dengan proses distilasi seperti yang telah dijelaskan diatas. Namun asap cair yang baru keluar dari distilasi masih belum langsung dapat digunakan sebagai pengawet makanan. Karena masih ada proses yang harus dilalui(Hilmawati. 2010: 98).

BAB III

PEMBAHASAN

A. Pembuatan Asap Cair (Liquid Smoke)

Asap cair diproduksi dengan proses Pirolisa tempurung kelapa pada suhu 400⁰C selama 1 jam. Asap yang terbentuk kemudian di kondensasikan dengan air sebagai media pendinginnya. Pemurnian asap cair ini dilakukan dengan metode destilasi, dimana asap cair dimasukkan ke dalam labu destilasi. Menurut (Suwarso, 2002) asap cair yang diperoleh dari tahap pirolisiss atau grade 3 masih mengandung tinggi tar dan benzopiren sehingga tidak aman untuk diaplikasikan untuk pengasapan dan pengawetan makanan, sehingga diperlukan proses lebih lanjut untuk meningkatkan mutu asap cair dari grade 3 nebjadi grade 2 dan grade 1 yang aman untuk diaplikasikan dengan metoda destilasi.

Asap cair yang diperoleh dari tahap destilasi pertama atau grade 2 dapat digunakan untuk pengawet ikan pengganti formalin, namun untuk diaplikasikan sebagai alternatif pengganti pengawet makanan dengan taste asap yang rendah atau langsung digunakan sebagai pelarut adonan. (Suwarso, 2002).

Pemurnian asap cair dengan metode destilasi akan menghasilkan rendemen, kadar fenol, karbonil, dan keasaman dari asap cair. Pemurnian ini dilakukan dengan memvariasikan suhu. Asap cair dimasukkan dalam labu destilasi kemudian dipanaskan menggunakan pemanas listrik.

Berdasarkan salah satu jurnal penelitian telah dilakukan (Darmadji, 2002) pemurnian asap cair ini dengan metoda destilasi. Hasil dari destilasi tersebut dapat berperan sebgai antimikroba dan antibakteri serta memberikan efek warna dan citarasa khas asap pada produk pangan yang dihasilkan. Akan tetapi dari pirolisis tersebut masih ada dihasilkan senyawa beracun.

Luditama (2006) mengidentifikasi komponen asap cair dari tempurung dan sabut kelapa dengan pirolisis suhu 300 °C dengan GC-MS. Pada asap cair tempurung kelapa diperoleh 26 senyawa dengan senyawa dominan fenol (34,45%), 2,6-dimethoxy fenol (12,58%) dan 2-methoxy fenol (9,81%).

Asap cair yang sudah dipisahkan tadi berdasarkan titik didihnya maka di ujikan ke bakteri untuk melihat daya antibakteri dan antioksidannya serta melihat potensi pencoklatan fraksi-fraksi asap cair. Semakin tinggi suhu fraksinasi maka kemampuan menghambat pertumbuhan bakteri pathogen semakin besar, hal ini disebabkan karena kenaikan suhu pada kadar fenol dan kadar asam pada destilasi, sebab daya antibakteri dan daya antioksidan diperankan oleh kadar fenol dan kadar asam dalam asap cair. Serta warna-warna yang dihasilkan oleh fraksi-fraksi asap cair tidak begitu menonjol kecoklatannya, hal ini disebabkan karena kadar karbonil tidak mencerminkan untuk membentuk warna coklat walaupun kadar karbonil dihasilkan banyak pada fraksi A, berarti kemampuan karbonil untuk memberikan warna coklat pada pangan tidak begitu berperan pada suhu rendah.

B. Manfaat Liquid Smoke

1. Asap cair grade 3

a. Asap cair grade 3 tidak dapat digunakan untuk pengawet makanan, karena masih banyak mengandung tar yang karsinogenik. Asap cair grade 3 tidak digunakan sebagai pengawet bahan pangan

b. Cara penggunaan asap cair grade 3 untuk pengawet kayu agar tahan rayap dan karet tidak bau adalah : 1 cc asap cair grade 3 dilarutkan dalam 300ml air, kemudian semprotkan atau rendam kayu kedalam larutan.

2. Asap cair grade 2

a. Asap cair digunakan untuk pengawet makanan sebagai pengganti formalin dengan taste Asap (daging Asap, Ikan Asap / bandeng Asap) berwarna kecoklatan transparan, rasa asam sedang, aroma asap lemah.

b. Cara penggunaan asap cair grade 2 untuk pengawet pengganti formalin pada ikan adalah celupkan ikan yang telah dibersihkan ke dalam 50 % asap cair, tambahkan garam , biasanya ikan yang diawetkan pakai asap cair grade 2 tahan selama 3 hari.

3. Asap cair grade 1

a. Asap cair grade 1 digunakan sebagai pengawet makanan seperti bakso, mie, tahu, bumbu-bumbu barbaque, berwarna bening, rasa sedikit asam, aroma netral, merupakan asap cair yang paling bagus kualitasnya dan tidak mengandung senyawa yang berbahaya lagi untuk diaplikasikan untuk produk makanan.

b. Cara penggunaan asap cair grade 1 untuk pengawet bakso adalah dengan cara : 15 cc asap cair dilarutkan dalam 1 liter air, kemudian campurkan larutan tersebut kedalam 1 kg adonan bakso, mie atau tahu dan disaat perebusan juga digunakan larutan asap cair dengan kadar yang sama dilarutkan kedalam adonan makanan. Biasanya bakso yang memakai pengawet asap cair grade 1 tahan penyimpanan selama 6 hari.

BAB IV

PENUTUP

A. KESIMPULAN

Berdasarkan hasil dan pembahasan terhadap penelitian tentang Pemurnian asap cair dengan ddestilasi dapat disimpulkan bahwa senyawa fenol, senyawa karbonil, dan senyawa asam hasil destilasi dari asap cair dapat digunakan sebagai antibakteri dan antioksidan serta untuk pemberi aroma dan citarasa pada pangan.

B. SARAN

Berdasarkan uraian di atas, penulis dapat menyampaikan beberapa saran :

1. Dapat dilakukan pengoptimalan dalam penggunaan asap cair sebagai antibateri dan antioksidan serta sebagai pengawet terhadap produk pangan

2. Melakukan uji daya komponen tar terhadap produk pangan yang dihasilkan oleh asap cair tersebut.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim. Liquid Smoke (Myzus persicae Sulz.). http://uniiqueok.multiply.com. diakses tanggal 5 Juli 2011.

Anonim. Komponen Liquid Smoke. http://komplexliquidsmoke.wordpress.com. diakses tanggal 5 Juli 2011.

Anshari, Dedi. 2009. Impregnasi Asap Cair Tempurung Kelapa Poliester Tak jenuh. Jurnal Kimia Pangan. Diakses tanggal 6 Juli 2011.

Budijanto, Slamet. 2008. Identifikasi dan UJi Keamanan Asap Cair Tempurung Kelapa untuk Produk Pangan. Jurnal Pascapanen. Diakses tanggal 6 Juli 2011.

Hilmawati, Endah. 2010. Pengaruh Penambahan Asap Cair Tempurung Kelapa Destilasi Dan Redestilasi Terhadap Sifat Kimia. Jurnal Kimia Analitik. Diakses tanggal 6 Juli 2011.

Luditama, Candra. 2006. Isolasi dan Pemurnian Asap Cair Berbahan Dasar Tempurung dan Sabut Kelapa Secara Pirolisis dan Distilasi. Skripsi. Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Bogor.

DOWNLOAD VERSI WORD