KATEKIN SEBAGAI PANGAN FUNGSIONAL

PANGAN FUNGSIONAL DAN FITOKIMIA PANGAN

KATEKIN SEBAGAI PANGAN FUNGSIONAL

TEKNOLOGI HASIL PERTANIAN

TEKNOLOGI PERTANIAN

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS SRIWIJAYA

INDRALAYA

2010

SUMMARY

Catechin is called catechoat acid with the chemical formula C15H14O6, colorless, and in a state of pure little insoluble in cold water but very soluble in hot water, soluble in alcohol and ethyl acetate, almost insoluble in koloroform, benzene and ether. In addition, catechins resembles fine needle-shaped crystals, soluble in boiling water and cold alcohol.  Catekin in acetic acid solution will form a clear solution, but if it reacted with iron chloride (FeCl3) will form a green colored liquid. Catechin is a complex phenolic compounds (polyphenols). Simple form of constituent catechins is katekol with aromatic structure. Catechin has two carbon atoms are symmetrical which makes it has 4 isomers, namely (+) catechin, (-) catechin, (+) epikatekin and (-) epikatekin. (+) Catechin and (-) epikatekin most numerous in nature. Catechin and epikatekin has three types of derivatives, namely catechin gallate, galokatekin, galokatekin gallate, and epigallocatechin gallate epikatekin error. Catechins exist in gambier and leaf tea polyphenol compound is a functional group, which is one antioxidant compound that serves to protect the body from free radical attack. Antioxidants work by pressing the cell damage caused by free radical oxidation process. Source of catechins is from gambier and tea. Gambir has catechin content of about 20-40% of the extracted sample. Whereas, green tea have catechin more than from black tea.

I.       PENDAHULUAN

A.      Latar Belakang

Usia panjang menjadi harapan setiap orang. Meraih usia panjang bukan hal yang gratis, semua perlu upaya. Mereka yang hidup di kota-kota besar dan setiap hari dikepung polusi sumber radikal bebas, sangat dianjurkan untuk banyak mengonsumsi pangan fungsional sumber antioksidan agar sel-sel tubuh tidak mudah karatan. Pangan fungsional menurut definisinya adalah pangan yang bermanfaat bagi kesehatan di luar zat gizi yang umumnya ada dalam setiap makanan (Styshout, 2010).

Produk pangan fungsional yang bermanfaat bagi kesehatan mulai banyak diminati oleh konsumen karena kesadaran akan pentingnya hidup sehat semakin meningkat. Salah satu jenis pangan kesehatan yang banyak dikembangkan dan diteliti adalah pangan kesehatan yang mengandung antioksidan. Mengingat peranannya yang mampu mencegah timbulnya berbagai jenis penyakit kronis maka perhatian banyak ditujukan pada upaya pancarian zat-zat antioksidan yang potensial terutama yang berasal dari tumbuh-tumbuhan. Oleh karena itu, penelitian untuk menggali lebih dalam aplikasi penggunaan teh sebagai produk minuman fungsional yang sangat bermanfaat bagi kesehatan perlu dilakukan (Puspita, 2003).

Pangan fungsional secara umum merupakan pangan yang bersifat secara alami atau telah melalui proses tertentu dan mengandung satu atau lebih senyawa yang berdasarkan kajian-kajian ilmiah dianggap mempunyai fungsi-fungsi fisiologis tertentu yang bermanfaat bagi kesehatan. Kelompok atau jenis ragam dari senyawa yang dianggap mempunyai fungsi-fungsi fisiologis tertentu di dalam pangan fungsional adalah senyawa-senyawa alami di luar zat gizi dasar (karbohidrat, protein, dan lemak) yang terkandung dalam pangan yang bersangkutan, yaitu: (1) serat makanan (dietary fiber), (2) oligosakarida, (3) gula alkohol (polyol), (4) asam lemak tidak jenuh jamak (polyunsaturated fatty acids = PUFA), (5) peptida dan protein tertentu, (6) glikosida dan isoprenoid, (7) polifenol dan isoflavon, (8) kolin dan lesitin, (9) bakteri asam laktat, (10) phytosterol, dan (11) vitamin dan mineral tertentu.

Pangan fungsional dibedakan dari suplemen makanan atau obat berdasarkan penampakan dan pengaruhnya terhadap kesehatan. Bila fungsi obat terhadap penyakit bersifat kuratif, maka pangan fungsional lebih bersifat pencegahan terhadap penyakit. Berbagai jenis pangan fungsional telah beredar di pasaran, mulai dari produk susu probiotik tradisional seperti yoghurt, kefir dan coumiss sampai produk susu rendah lemak siap dikonsumsi yang mengandung serat larut. Juga produk yang mengandung ekstrak serat yang bersifat larut yang berfungsi menurunkan kolesterol dan mencegah obesitas. Untuk minuman, telah tersedia berbagai minuman yang berkhasiat menyehatkan tubuh yang mengandung komponen aktif rempah-rempah seperti kunyit asam, minuman sari jahe, sari temu lawak, beras kencur, serbat, dan bandrek.

Tanaman rempah dan obat serta jenis tanaman lainnya sudah lama dikenal mengandung komponen senyawa fitokimia yang berperan penting untuk pencegahan dan pengobatan berbagai penyakit. Salah satu contoh kandungan senyawa fungsional pada tanaman adalah katekin pada gambir dan daun teh. Pada ekstrak gambir mengandung beberapa komponen yaitu katekin 7% sampai dengan 33%, sedangkan pada daun teh kadar katekin bisa mencapai 30% dari berat kering.

Katekin yang ada pada gambir dan daun teh merupakan senyawa fungsional golongan polifenol, yang merupakan salah satu senyawa antioksidan yang berfungsi untuk melindungi tubuh dari serangan radikal bebas. Antioksidan bekerja dengan cara menekan kerusakan sel yang terjadi akibat proses oksidasi radikal bebas.

B.       Tujuan

Tujuan dari makalah ini adalah agar kita mengetahui tentang pangan fungsional yang bersumber dari katekin serta manfaat bagi tubuh.

I.         TINJAUAN PUSTAKA

A.          Senyawa Fungsional dalam Pangan Fungsional

Pangan fungsional merupakan pangan alami (sebagai contoh, buah-buahan dan sayur-sayuran) atau pangan olahan yang mengandung komponen bioaktif sehingga dapat memberikan dampak positif pada fungsi metabolisme manusia.

Dalam dokumen konsensus “Scientific Concepts of Functional Foods in Europe” yang dikeluarkan oleh European Commission Concerted Action on Functional Food Science in Europe (FUFOSE) mendefinisikan pangan dapat dikatakan memiliki sifat fungsional jika terbukti dapat memberikan satu atau lebih manfaat terhadap target fungsi tubuh (selain fungsi gizi normalnya) dengan cara yang relevan dapat memperbaiki status kesehatan dan kebugaran serta menurunkan risiko penyakit. Pangan, secara umum dapat dikatakan memiliki tiga sifat penting:

1.        Fungsi utama : sebagai asupan zat gizi yang sangat esensial untuk keberlangsungan hidup manusia.

2.        Fungsi kedua : sebagai sensori atau pemuasan sensori seperti rasa yang enak, rasa, dan tekstur yang baik.

3.        Fungsi ketiga :secara fisiologis menjadi regulasi bioritme, sistem saraf, sistem imunitas, dan pertahanan tubuh.

Pangan fungsional dapat digolongkan ke dalam pangan yang termasuk pada fungsi ketiga. Contoh dari pangan fungsional dapat berupa pangan konvensional yang difortifikasi, diperkaya, disuplementasi, atau ditambahkan nilai manfaatnya.

Substansi yang terdapat di dalamnya dapat berupa zat gizi esensial untuk memelihara fungsi normal tubuh dan pertumbuhan, serta komponen bioaktif yang dapat memberikan hasil postif pada kesehatan maupun efek fisiologis yang dikehendaki. Pangan fungsional dapat diklasifikasikan dengan menggunakan berbagai prinsip sesuai dengan badan atau aturan yang berlaku di negara yang bersangkutan. Berikut merupakan beberapa pengklasifikasian pangan fungsional menurut badan atau aturan yang berlaku di negara yang bersangkutan serta justifikasi ilmiah yang menyertainya.

Berdasarkan Beberapa Prinsip adalah:

1.        Berdasarkan golongan dari pangan tersebut (produk susu dan turunannya, minuman, produk sereal, produk kembang gula, minyak, dan lemak).

2.        Berdasarkan penyakit yang akan dihindari atau dicegah (diabetes, osteoporosis, kanker kolon).

3.        Berdasarkan efek fisiologis (imunologi, ketercernaan, aktivitas anti-tumor).

4.        Berdasarkan kategori komponen bioaktif (mineral, antioksidan, lipid, probiotik).

5.        Berdasarkan sifat organoleptik dan fisikokimia (warna, kelarutan, tekstur).

6.        Berdasarkan proses produksi yang digunakan (kromatografi, enkapsulasi, pembekuan) (Anonim, 2010)

Pangan fungsional adalah benar-benar berwujud pangan yang dapat dikonsumsi setiap saat oleh yang memerlukannya, jadi bukan berbentuk kapsul atau tablet. Kalau diperhatikan berdasarkan fungsinya, maka pangan fungsional dapat berguna untuk meningkatkan daya tahan tubuh, mencegah penyakit, memulihkan kondisi tubuh, dan menghambat proses penuaan.

Sebagai contoh, produk-produk pangan kini banyak yang mengklaim kaya serat atau diperkaya dengan serat untuk menjaga kesehatan jantung. Pangan berbahan baku sereal, agar-agar, dan sayuran-buah secara alami memang mengandung serat tinggi. Pernah serat pangan ini dianggap sebagai ”the forgotten nutrient” karena fungsinya ketika itu belum jelas. Serat pangan terdiri dari dua komponen utama yaitu serat larut dan tak larut. Serat larut tidak dapat dicerna oleh enzim pencernaan manusia tetapi larut dalam air, sedangkan serat tak larut tidak dapat dicerna dan juga tidak dapat larut dalam air. Meski tidak dapat dicerna, namun serat mempunyai fungsi metabolisme zat gizi yang penting di dalam tubuh. Sebagai salah satu komponen bahan pangan, serat ternyata mempunyai peranan penting dalam kesehatan. Hal ini telah dibuktikan dari berbagai penelitian epidemiologis maupun klinis. Pengembangan pangan fungsional dengan tujuan untuk memperbaiki fungsi-fungsi fisiologis, agar dapat melindungi tubuh dari penyakit, khususnya penyakit-penyakit degeneratif (Mujahidin, 2009).

J.        Katekin

Katekin adalah senyawa polifenol alami, merupakan metabolit sekunder dan termasuk dalam penyusun golongan tanin.  Tanin adalah senyawa fenolik kompleks yang memiliki berta molekul 500 sampai 3000.  Tanin dibagi menjadi dua kelompok berdasarkan tipe struktur dan aktivitasnya terhadap senyawa hidrolitik terutama asam, yaitu tanin terkondensasi (condensed tannin) dan tanin terhidrolisis (hydrolyzable tannin) (Naczk et al., 1994 da Akiyama et al., 2001).

Katekin merupakan senyawa fungsional dominan yang terdapat dalam gambir.  Ekstrak gambir juga mengandung asam catechu tanat  dan quercetine (pewarna kuning) (Tarwiyah, 2001). Gambir juga mengandung sedikit quercetine yaitu bahan pewarna yang memiliki warna kuning. Komponen utama gambir adalah katekin (asam katekin atau asam catechu) dan asam katekin tannat (catechin anhydrid).  Katekin bila mengalami pemanasan cukup lama atau pemanasan dengan larutan bersifat basa dengan mudah akan menjadi katekin tannat karena kondensasi sendiri dan menjadi mudah larut dalam air dingin atau air panas (Hayani, 2003).

Bentuk sederhana penyusun catechin adalah catechol dengan struktur aromatis.

 

Gambar 1. Struktur katekin (Lucida et al., 2007)

            Katekin biasanya disebut juga asam catechoat dengan rumus kimia C₁₅H₁₄O₆, tidak berwarna, dan dalam keadaan murni sedikit tidak larut dalam air dingin tetapi sangat larut dalm air panas, larut  dalam alkohol dan etil asetat, hampir tidak larut dalam koloroform, benzen dan eter. Selain itu, Katekin berbentuk kristal halus menyerupai jarum, larut dalam air mendidih dan alcohol dingin. Catekin dalam larutan asam asetat akan membentuk larutan yang bening, tetapi jika direaksikan dengan besi klorida (FeCl₃) akan membentuk cairan berwarna hijau. Katekin merupakan senyawa fenolik yang komplek (polifenol).

Katekin memiliki dua atom karbon yang simetris yang membuatnya memiliki 4 isomer, yaitu (+) katekin, (-) katekin, (+) epikatekin dan (-) epikatekin. (+) katekin dan (-) epikatekin paling banyak terdapat di alam (Arunachalam, 2003).  Katekin dan epikatekin memiliki tiga jenis turunannya, yaitu katekin galat, galokatekin, galokatekin galat, epikatekin galat dan epigalokatekin galat.  Jenis-jenis katekin disusun berdasarkan pada kerangka dasar struktur senyawa katekin dan epimernya.

           

(-)-Catechin                      (-)-Epikatekin                          (+) Epikatekin

Katekin bersifat sebagai antimikroba, memperkuat pembuluh darah, melancarkan air seni dan menghambat pertumbuhan sel kanker (Wahluyo, 2004). Peran katekin sebagai antimikrobia telah banyak dilakukan penelitian.  Yukiko (2005) melaporkan bahwa ekstrak katekin dapat mengurangi spora Clostridium botulinum dan spora Clostridium butyricum, tetapi tidak memberikan efek terhadap spora Bacillus cereus.  Sifat antibakteri katekin juga dapat menghambat pertumbuhan Streptococcus mutans, Staphylococcus aureus dan Bacillus subtilis, akan tetapi sifat antibakteri katekin tidak berpengaruh terhadap pertumbuhan Eschericia coli, Salmonella typhimurium FNCC 0139, dan Shigella flexneri (Pambayun et al., 2007).

K.      Katekin dalam Gambir

Gambir adalah ekstrak kering dari ranting dan daun tanaman gambir (Uncaria Gambir Roxb.).  Indonesia dikenal sebagai pemasok utama gambir dunia (80%) yang sebagian besar berasal dari daerah Sumatera Barat (Djanun, 1998). Senyawa yang banyak terdapat dalam gambir  adalah katekin.

Gambir umumnya digunakan sebagai pelengkap sirih yang dikunyah dan dipercaya dapat menguatkan gigi.  Granul effervescent  dengan penambahan bakteri probiotik merupakan salah satu cara diversifikasi dan pengembangan produk fungsional gambir yang sangat potensial. Effervescent merupakan serbuk berbuih yang mengandung garam effervescent atau bahan-bahan lain yang mampu melepaskan gas ketika bercampur dengan air (Ansar et al., 2006). Minuman serbuk instan diartikan sebagai produk pangan berbentuk butiran-butiran (serbuk/tepung) yang dalam penggunaannya mudah melarut dalam air dingin atau air panas.

Tanaman gambir dapat dipanen sebanyak 24 kali setiap tahunnya, tergantung kepada pertumbuhan tanaman.  Adapun yang dipanen adalah daun beserta ranting tanaman.  Jaringan tanaman tersebut banyak mengandung katekin.  Tanaman gambir dapat dipanen terus menerus selama 15 tahun semenjak penanaman (Kemal, 2001).  Kandungan katekin dalam gambir adalah salah satu komponen mutu gambir.  Untuk gambir Mutu I, II dan III kandungan katekin minimal secara berurut-urut adalah 40 persen, 30 persen dan 20 persen (Risfaheri et al., 1993).

L.       Katekin dalam Teh

Teh telah dikenal sebagai pangan fungsional untuk memperlambat proses penuaan. Teh terbuat dari daun Camelia sinensis (tumbuhan perdu). Di dalamnya terkandung campuran berbagai antioksidan yang larut dalam air panas ketika kita menyeduhnya. Antioksidan popular yang terdapat dalam teh adalah katekin.. Teh hitam, teh hijau, maupun jenis-jenis teh lainnya dapat membuka peluang kita untuk mencapai usia panjang dan selalu sehat wal afiat. Kandungan katekin dalam teh hijau adalah 375 mg per cangkir dan teh hitam 210 mg. Bandingkan dengan katekin anggur merah yang 300 mg. Selama ini telah dibuktikan bahwa minum anggur merah akan berkhasiat melawan proses penuaan. Namun melihat fakta bahwa teh pun ternyata banyak mengandung katekin, maka kita bisa tetap awet muda dan panjang usia dengan mengonsumsi teh tanpa harus mabuk alkohol akibat minum anggur.

Kandungan ketekin yang tinggi pada teh hijau tidak berarti bahwa teh hitam menjadi kurang berkhasiat. Bukti-bukti menunjukkan bahwa teh hitam mengandung antioksidan lain sehingga manfaatnya menjadi setara dengan teh hijau. Kemanjuran katekin untuk melawan radikal bebas bukan saja akan menghambat laju penuaan tetapi juga akan membuat kita hidup lebih lama. Studi di Norwegia menunjukkan bahwa angka kematian lebih rendah pada mereka yang rajin minum teh secangkir sehari. Penelitian di Belanda menghasilkan kesimpulan yang sama yaitu bahwa minum teh setiap hari akan menurunkan risiko kematian yang disebabkan oleh apapun dan terutama karena penyakit jantung (Puspita, 2003).

II.      PEMBAHASAN

A. Katekin sebagai Senyawa Fungsional dalam Teh

Teh dikenal memiliki banyak manfaat, diantaranya mengandung antioksidan yang memiliki sifat menetralisir radikal bebas, sehingga teh bermanfaat mencegah terjadinya kanker. Menurut Artanti dkk (1999), teh mengandung senyawa antioksidan yang berbeda-beda sehingga sifat penangkapannya dengan radikal bebas pun berbeda-beda.

Contoh kasus penangkapan radikal bebas DPPH oleh antioksidan dalam teh.

Gambar 2. Reaksi pengkapan radikal bebas DPPH oleh antioksidan

Sifat karsinogenik dari poliaromatik hidrokarbon (PAH) mungkin disebabkan  oleh terbentuknya radikal-radikal bebas kation PAH. Antioksidan dilaporkan memiliki kemampuan antimutagen karena dapat menangkap radikal bebas atau menginduksi enzim-enzim antioksidatif. Teh hijau memiliki aktivitas antioksidan sekitar 1,1 sampai 3,4 kali lebih tinggi dibanding teh hitam dan teh melati, oleh karena itu, teh hijau mengandung katekin jauh lebih banyak dibanding dari teh hitam (Artanti dkk, 1999).

                             

Gambar 3. Struktur kimia antioksidan yang diisolasi dari teh (epigalokatekin galat dan katekin).

Berbagai penelitian tentang katekin sebagai antioksidan pada teh telah dilakukan antara lain adanya minuman fungsional teh-mengkudu. pada penelitian ini kandungan total polifenol dan aktivitas antioksidan minuman ringan fungsional teh mengkudu menunjukkan kecenderungan yang semakin menurun dengan semakin bertambahnya ekstrak mengkudu dan kayu manis (Sari dkk, 2003). Selain itu, ada penelitian tentang minuman fungsional berbahan dasar teh dan kayu manis untuk penderita diabetes militus.

Dalam penelitian ini katekin dioksidasi menjadi theflavin dan thearubigin yang memiliki aktivitas antioksidan yang lebih tinggi dibandingkan katekin asalnya (Leung et al, 2001). Aktivitas yang antioksidan yang dimiliki teh hitam adalah kemampuannya dalam menghambat pembentukan radikal bebas, menangkap radikal bebas dan menghelat ion logam transisi. Theaflavin teh hitam dapat mendorong aktivasi dari faktor transkripsi, meghambat enzim ptooksidatif seperti xantin oksidase dan nitrit iksidase sintase (luczaj et al, 2004). Aktivitas antioksidan dalam seduhan teh-kayu manis-gum arab diduga dapat megurangi oksidasi yang terjadi pada pankreas. Oksidasi pada pankreas menyebabkan insulin yang dihasikan tidak maksimal dan hal tersebut menyebabkan glukosa darah tidak dapat memasuki sel sehingga glukosa darah tinggi. Dengan meminum teh-kayu manis ini oksidasi menurun dan glukosa darah menjadi turun (Abbas et al, 2006).

Minuman kesehatan teh Camellia-Murbei juga diteliti. ketersediaan daun murbei ini menjadi potensi untuk diolah menjadi minuman fungsional yang dipadu dengan daun teh, karena daun murbei memiliki kandungan bahan aktif berupa 1-deoxynojirimycin yang bermanfaat bagi penderita diabetes mellitus. Gabungan antara daun teh (Camellia sinensis) dengan daun murbei (Morus sp) menghasilkan minuman yang dinamakan teh camellia-murbei. Hasil analisis fitokimia menunjukkan bahwa teh camellia-murbei yang memiliki kandungan fitokimia yang tertinggi adalah formula Klon gambung 9 non-oksimatis dengan Kanva non-oksimatis dengan kadar total katekin sebesar 3.91% bk (Dainy, 2009).

B. Katekin sebagai Senyawa Fungsional dalam Gambir

Gambir banyak mengandung bahan kimia antara lain katekin. Katechin bermanfaat bagi tubuh antara lain untuk menetralisir nikotin yang terdapat dalam tubuh, khususnya bagi para perokok. Gambir terdapat beberapa komponen kimia antara antara lain: catechin, asam catechu tannat, quarsetin, catechu merah, gambir fluoresin, abu, lemak dan lilin. Kandungan utama adalah catechin (7-33%) dan asam catechu tannat (20-25%) yang manfaat dan  telah teridentifikasi antara lain memiliki daya astringensi (kemampuan untuk bereaksi dan berikatan dengan protein pada mucus dan sel epitel mukosa), anribakteri, anti-oksidan, memunyai sifat-sifat farmakologis atau mengobati pengaruh bahan-bahan kimia yang merugikan.

            Katekin dari tanaman gambir merupakan dextro rotary catechin (d-katekin), sedangkan yang berasal dari Indian cuth merupakan levo rotary catechin (l-katekin). Dextro (d) adalah apabila gugus –OH berputar mengarah ke kanan.  Dan sebaliknya Levo (l) apabila gugus –OH berputar mengarah ke kiri.  Secara umum, katekin mempunyai enam stereoisomer yaitu, dl-katekin, dl-epikatekin, l-katekin, d-katekin, l-epikatekin,dan d-epikatekin (Neirenstein, 1943).

Penelitian tentang gambir gencar dilakukan sekarang karena Katekin yang terkandung dalam gambir sangat tinggi berkisar antara 20-40 %.  Katekin dari gambir banyak dimanfaatkan untuk kesehatan dan pangan. Contohnya pembuatan serbuk instan gambir sebagai obat kumur (Lucida et al, 2007). Serbuk gambir dibuat dalam bentuk effervescent yang dapat melepaskan CO2 didalam air. Terbentuknya gas menyebabkan terlepas dan larutnya katekin didalam air. Penambahan mannitol dapat memberikan efek pencegah plak gigi. Gambir juga dimanfaatkan sebagai tambahan formulasi permen Hard Candy. Permen ini bermanfaat untuk mencegah plak gigi, meningkatkan nilai jual gambir dan mencegah radikal bebas masuk kedalam tubuh.

IV. KESIMPULAN

Berdasarkan literatur yang diperoleh dapat disimpulkan antaralain:

1.            Pangan fungsional merupakan pangan alami (sebagai contoh, buah-buahan dan sayur-sayuran) atau pangan olahan yang mengandung komponen bioaktif sehingga dapat memberikan dampak positif pada fungsi metabolisme manusia.

2.            Katekin adalah senyawa polifenol alami, merupakan metabolit sekunder dan termasuk dalam penyusun golongan tanin. Katekin bersifat sebagai antimikroba, memperkuat pembuluh darah, melancarkan air seni dan menghambat pertumbuhan sel kanker

3.            Ekstrak katekin dapat mengurangi spora Clostridium botulinum dan spora Clostridium butyricum, tetapi tidak memberikan efek terhadap spora Bacillus cereus.  Sifat antibakteri katekin juga dapat menghambat pertumbuhan Streptococcus mutans, Staphylococcus aureus dan Bacillus subtilis, akan tetapi sifat antibakteri katekin tidak berpengaruh terhadap pertumbuhan Eschericia coli, Salmonella typhimurium FNCC 0139, dan Shigella flexneri.

4.            Antioksidan (katekin) dilaporkan memiliki kemampuan antimutagen karena dapat menangkap radikal bebas atau menginduksi enzim-enzim antioksidatif. Aktivitas antioksidan (katekin) dalam seduhan teh-kayu manis-gum arab diduga dapat megurangi oksidasi yang terjadi pada pankreas sehingga dapat mengobati penyakit diabetes militus.

5.            Katekin dalam gambir dapat dimanfaatkan sebagai obat kumur dan bahan fungsional dalam permen.

DAFTAR PUSTAKA

Abbas, A. Mahmudatussaadah, A. 2006. Minuman Fungsional Berbahan Dasar Teh dan Kayu Manis Untuk Penderita Diabetes. 979: 3688-599.

Anonim, 2010. Pangan fungsional. (Online). (http://id.wikipedia.org/wiki/Pangan_fungsional. Diakses pada tanggal 17 September 2010).

Ansar, Budi Rahardjo, Zuheid Noor dan Rochmadi. 2006. Pengaruh temperatur dan kelembaban udara terhadap kelarutan tablet effervescent. Majalah Farmasi Indonesia, 17(2), 63 – 68.

Arunachalam, M., Mohan, R.M., Mohan, N., Mahadevan, A. 2003. Biodegradation of Catechin. (Online). (http://www.new.dli.ernet.in/rawdataupload/upload/ins aINSA_1/2008a2f_353.pdf. Diakses pada tanggal 17 September 2010).

Artanti, N., dan Hanafi, M. 1999. Aktivita Antioksidan Sejumlah Teh Yang Ada di Pasarn. Pusat Penelitian Kimia. Serpong.

Dainy, N. C., 2009. Uji Toksisitas Senyawa Total Katekin Teh-Camelllia-Murbei sebagai Minuman Kesehatan. IPB. Bogor.

Djanun, L.N. C. 1998. peluang ekspor gambir di pasar Internasional. BPEN. Depperindak Jakarta.

Hayani, E. 2003. Analisis Kadar Catechin dari Gambir Dengan Berbagai Metode. Buletin Teknik Pertanian. 8 (1), 31-33.Hegar, B. 2007. Mikroflora Saluran Cerna Pada Kesehatan Anak. (Online).(http://www.dexamedica.com/images/publication_upload07052478913500179978960Dexa%20Media%202007;20(1)%20Jan-Mar.pdf. Diakses pada tanggal 17 September 2003).

Leung, L.K., Y. Su, R. Chen, Z. Zhang, Y. Huang dan Z. Y. Zhen. Theaflavin in Black tea and Cathechins in Green Tea are Equally Effective Antioksidant. J Nutr. 131:2248-2251.

Lucida, H., Amri B., dan Wina A.P. 2007. Formulasi Sediaan Antiseptik Mulut dari Katekin Gambir. J. Sains Tek. Far, 12(1).

Luczaj, W., E. Skrzydlewska. 2004. Antioxidant Propertiesof Black Tea in Alcohol Intoxication. Food and Chemical Toxicology. 42: 2045-2051.

Mujahidin, 2009. Pengembangan Makanan Fungsional. (Online). (http://smarters06.blogspot.com/2009/01/pengembangan-pangan-fungsional.html. Diakses pada tanggal 17 September 2010).

Naczk, M., T. Nichols, D. Pink, and F. Sosulski. 1994. Condensed Tannin in Canola Hulls. J.Agric. Food Chem. 42: 2196-2200.

Neirenstein, M. 1943. The Natural Organics Tannins. J. A. Churchill. London.

Pambayun, R., Gardjito, M., Sudarmadji, S. dan Rahayu, K. K. 2007. Kandungan Fenol dan Sifat Antibakteri dari Berbagai Jenis Ekstrak Produk Gambir (Uncaria gambir Roxb). Majalah Farmasi Indonesia 18 (3) Hal 141-146.

Puspita. 2003. Evaluasi Kandungan Total Polifenol dan Aktifitas Antioksidan Minuman Ringan Fungsional Teh-Mengkudu Pada Berbagai Formulasi. (Online). (http:// mediapangan/23987/kandunganteh-mengkuduminumanfungsional/65%87965.pdf. Diakses pada tanggal 17 September 2010).

Sari, P., Unus, Djumarti, dan Handayani. 2003. Evaluasi Kandungan Total Polifenol Dan Aktifitas Antioksidan Minuman Ringan Fungsional Teh-Mengkudu Pada Berbagai Formulasi. Universitas jember. Jember.

Styleshout. 2010. Pangan Fungsional dan Dampak Terhadap Kesehatan. (Online). (http://www.kamusilmiah.com/situshijau/mediapertanian/pangan/pangan-fungsional-terhadap-kesehatan/. Diakses pada tanggal 17 September 2010).

Yukiko, Yamasaki, A., Sasaki, M. and Okubo, T.. 2005. Antibacterial Action On Pathogenic Bacterial Spore By Green Tea Catechins. (Online). (http://www.ingentaconnect.com/content/jws/jsfa/2005/00000085/00000014/art00005;jsessionid=65je04o0reeat.alexandra. Diakses pada tanggal 17 September 2010).

PENGOLAHAN LIMBAH

TUGAS TEKNOLOGI PENGOLAHAN LIMBAH

PENGOLAHAN LIMBAH CAIR TAHU

OLEH

MISNANI

05071007020

PROGRAM STUDI TEKNOLOGI HASIL PERTANIAN

JURUSAN TEKNOLOGI PERTANIAN

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS SRIWIJAYA

INDRALAYA

2010

I.       PENDAHULUAN

A.    Latar Belakang

Indonesia memiliki banyak sumber daya alam. Sumber daya alam itu menjadikan indonesia kaya akan hasil pertanian dan hasil perikanan. Hasil kekayaan diolah semaksimal mungkin untuk menghasilkan produk-produk yang berkualitas dan bermanfaat bagi masyarakat. Dalam proses pengolahan produk-produk tersebut terbentuk limbah. Pengolahan yang baik akan menghasilkan limbah yang sedikit sedangkan pengolahan yang kurang baik akan menghasilkan limbah yang banyak.

Berbagai kasus pencemaran lingkungan dan memburuknya kesehatan masyarakat yang banyak terjadi dewasa ini diakibatkan oleh limbah cair dari berbagai kegiatan industri, rumah sakit, pasar, restoran hingga rumah tangga. Hal ini disebabkan karena penanganan dan pengolahan limbah tersebut belum mendapatkan perhatian yang serius. Sebenarnya, keberadaan limbah cair dapat memberikan nilai negatif bagi suatu kegiatan industri. Namun, penanganan dan pengolahannya membutuhkan biaya yang cukup tinggi sehingga kurang mendapatkan perhatian dari kalangan pelaku industri, terutama kalangan industri kecil dan menengah. Kedelai dan produk makanan yang dihasilkannya merupakan sumber makanan yang dapat diperoleh dengan mudah dan murah serta memiliki kandungan gizi yang tinggi. (Anonim, 2010).

Salah satu contoh industri yang menggunakan kedelai adalah industri  tahu. Industri tahu merupakan industri rakyat, yang sampai saat ini masih banyak yang berbentuk usaha perumahan atau industri rumah tangga. Walaupun sebagai industri rumah tangga dengan modal kecil, industri ini memberikan sumbangan perekonomian negara dan menyediakan banyak tenaga kerja. Namun pada sisi lain dihasilkan limbah cair yang sangat berpotensi merusak lingkungan.

Limbah cair yang dihasilkan oleh industri tahu merupakan limbah organik yang degradable atau mudah diuraikan oleh mikroorganisme secara alamiah. Namun karena sebagian besar pemrakarsa yang bergerak dalam industri tahu adalah orang-orang yang hanya mempunyai modal terbatas, maka perhatian terhadap pengolahan limbah industri tersebut sangat kecil, dan bahkan ada beberapa industri tahu yang tidak mengolah limbahnya sama sekali dan langsung dibuang ke lingkungan. Kondisi ini sangat tidak menguntungkan dan harus mendapat perhatian yang serius.

Pengolahan limbah cair industri tahu sampai saat sekarang kebanyakan hanya menampung limbah cair kemudian didiamkan beberapa saat lalu dibuang ke sungai. Cara ini memerlukan kapasitas penampungan limbah cair yang sangat besar. Terlebih lagi apabila kapasitas industri tahu cukup besar, maka dihasilkan limbah cair industri tahu yang sangat banyak. Penguaraian polutan tersebut dilakukan oleh mikroorganisme yang tidak memerlukan oksigen bebas atau secara anaerob. Memang hal tersebut dapat berjalan walaupun memerlukan waktu yang cukup lama. Supaya proses pengolahan dapat berjalan lebih efektif, maka perlu dicari kondisi yang paling baik bagi pertumbuhan mikroorganisme. Mikroorganisme dapat hidup dengan baik pada kondisi pH limbah cair sekitar 7 atau pada keadaan normal. Limbah cair industri tahu bersifat asam sehingga sebelum diolah perlu dinetralkan terlebih dahulu dengan kapur agar kerja mikroorganisme berlangsung dengan baik. Mengingat waktu yang cukup panjang dalam proses pengolahan limbah cair tahu secara anaerob, maka perlu dicari jalan ke luar untuk mendapatkan proses yang singkat Namur biayanya tetap murah (Darsono , 2007).

B.     Tujuan

Pengolahan limbah cair tahu bertujuan untuk mengurangi bahaya pencemaran oleh limbah cair baik terhadap lingkungan maupun masyarakat sekitar.

C.Manfaat

Pengolahan limbah cair ini diharapkan bisa bermanfaat bagi masyarakat sekitar dan bisa diaplikasikan oleh industri tahu dimanapun berada.

II. TINJAUAN PUSTAKA

A.    Limbah

Menurut wikipedia (2010), Limbah adalah buangan yang dihasilkan dari suatu proses produksi baik industri maupun domestik (rumah tangga). Dimana masyarakat bermukim, disanalah berbagai jenis limbah akan dihasilkan. Ada sampah, ada air kakus (black water), dan ada air buangan dari berbagai aktivitas domestik lainnya (grey water). Limbah padat lebih dikenal sebagai sampah, yang seringkali tidak dikehendaki kehadirannya karena tidak memiliki nilai ekonomis. Bila ditinjau secara kimiawi, limbah ini terdiri dari bahan kimia Senyawa organik dan Senyawa anorganik. Dengan konsentrasi dan kuantitas tertentu, kehadiran limbah dapat berdampak negatif terhadap lingkungan terutama bagi kesehatan manusia, sehingga perlu dilakukan penanganan terhadap limbah.

Tingkat bahaya keracunan yang ditimbulkan oleh limbah tergantung pada jenis dan karakteristik limbah. Limbah cair tahu merupakan salah satu contoh limbah walaupun tingkat bahayanya kecil. Bahaya yang kecil akan jadi besar jika penanganannya salah. Oleh karena itu, perlu penangan yang baik agar limbah yang dihasilkan baik,  bermanfaat dan ramah lingkungan.

Air limbah berasal dari dua jenis sumber yaitu air limbah rumah tangga dan air limbah industri. Secara umum didalam limbah rumah tangga tidak terkandung zat-zat berbahaya, sedangkan didalam limbah industri harus dibedakan antara limbah yang mengandung zat-zat yang berbahaya dan yang tidak. Untuk yang mengandung zat-zat yang berbahaya harus dilakukan penanganan khusus tahap awal sehingga kandungannya bisa di minimalisasi terlebih dahulu sebelum dialirkan ke sewage plant, karena zat-zat berbahaya itu bisa memetikan fungsi mikro organisme yang berfungsi menguraikan senyawa-senyawa di dalam air limbah. Sebagian zat-zat berbahaya bahkan kalau dialirkan ke sawage plant hanya melewatinya tanpa terjadi perubahan yang berarti, misalnya logam berat (Santi, 2004).

B.     Limbah Cair

Limbah cair banyak mengandung bahan organik yang merupakan nutrien untuk mikroorganisme, karena itu mikroorganisme akan berkembang biak dengan cepat, dan dalam proses itu menghabiskan oksigen yang terlarut dalam air. Akibatnya air menjadi kotor dan berbau busuk sehingga kehidupan akuatik mati.

Menurut Anonimus (2000), Baku mutu limbah cair dapat dibedakan menjadi dua yaitu :

1) Efluent standard

Eflluent standard adalah batas kadar maksimum atau minimum parameter limbah yang diperbolehkan untuk dibuang ke lingkungan.

Ada 4 jenis yaitu: golongan I, II, III, dan IV. golongan I merupakan standar limbah yang paling baik, sehingga pengolahannyapun paling sulit, dan golongan IV adalah golongan limbah yang paling jelek, sehingga apabila suatu kegiatan dituntut untuk mengolah limbah sesuai dengan golongan IV, maka tuntutan itu

adalah yang paling ringan.

2) Stream standard

Stream standard adalah batas kadar maksimum atau minimum parameter suatu badan air. Badan air seperti sungai dibedakan menjadi

a.       Badan air golongan A: yaitu badan air yang airnya digunakan sebagai air minum tanpa pengolahan yang berarti.

b.      Badan air golongan B: yaitu badan air yang airnya dapat digunakan sebagai air baku untuk diolah sebagai air minum, dan dapat digunakan untuk keperluan lain, tetapi tidak memenuhi golongan A

c.       Badan air golongan C: yaitu badan air yang airnya digunakan untuk keperluan perikanan dan peternakan, dan dapat digunakan untuk keperluan lain, tetapi tidak memenuhi golongan A dan B

d.      Badan air golongan D: yaitu badan air yang airnya digunakan untuk keperluan pertanian dan untuk keperluan lain, tetapi tidak memenuhi golongan A, B, dan C

e.       Badan air golongan E yaitu badan air yang airnya tidak memenuhi kualitas air golongan A, B, C, dan D

Jenis limbah cair pada dasarnya ada 2 yaitu limbah industri dan limbah rumah tangga. Limbah cair yang termasuk limbah rumah tangga pada dasarnya hanya mengandung zat-zat organik yang dengan pengolahan yang sederhana atau secara biologi dapat menghilangkan poluten yang terdapat di dalamnya (Ginting, 1992). Poluten yang terdapat dalam limbah cair ada berbagai jenis, dan jenis polutan tersebut menentukan bagaimana limbah cair tersebut harus diolah.

Berdasarkan polutan yang terkandung di dalam limbah cair, maka limbah cair dapat dibedakan menjadi empat yaitu:

1)      Mengandung bahan yang mudah menguap. Bila limbah mengandung bahan yang mudah menguap, harus ada unit aerasi untuk mengeluarkan bahan-bahan yang mudah menguap, atau ditempatkan pada lokasi penampungan dengan luas permukaan besar agar terjadi penguapan.

2)      Mengandung bahan yang mudah membusuk. Limbah cair yang mengandung bahan yang mudah membusuk (degradable) diolah secara bakterologi baik secara aerob maupun anaerob.

3)      Limbah yang mengandung logam berat atau bahan-bahan kimia yang lain, relatif lebih sulit, sebab harus diketahui karakter dari masing-masing polutan.

4)      Mengandung bakteri patogen. Limbah yang mengandung bakteri patogen, harus ada unit untuk membunuh bakteri, misalnya mengunakan kaporit.

Menurut Anonim (2007), Teknik-teknik pengolahan air buangan yang telah dikembangkan tersebut secara umum terbagi menjadi 3 metode pengolahan:

1.    pengolahan secara fisika

2.    pengolahan secara kimia

3.    pengolahan secara biologi

Untuk suatu jenis air buangan tertentu, ketiga metode pengolahan tersebut dapat diaplikasikan secara sendiri-sendiri atau secara kombinasi.

Pengolahan Secara Fisika

Pada umumnya, sebelum dilakukan pengolahan lanjutan terhadap air buangan, diinginkan agar bahan-bahan tersuspensi berukuran besar dan yang mudah mengendap atau bahan-bahan yang terapung disisihkan terlebih dahulu. Penyaringan (screening) merupakan cara yang efisien dan murah untuk menyisihkan bahan tersuspensi yang berukuran besar. Bahan tersuspensi yang mudah mengendap dapat disisihkan secara mudah dengan proses pengendapan.  Parameter desain yang utama untuk proses pengendapan ini adalah kecepatan mengendap partikel dan waktu detensi hidrolis di dalam bak pengendap.

 

Gambar 1.  Skema Diagram Pengolahan Fisik

Proses flotasi banyak digunakan untuk menyisihkan bahan-bahan yang mengapung seperti minyak dan lemak agar tidak mengganggu proses pengolahan berikutnya. Flotasi juga dapat digunakan sebagai cara penyisihan bahan-bahan tersuspensi (clarification) atau pemekatan lumpur endapan (sludge thickening) dengan memberikan aliran udara ke atas (air flotation).

Proses filtrasi di dalam pengolahan air buangan, biasanya dilakukan untuk mendahului proses adsorbsi atau proses reverse osmosis-nya, akan dilaksanakan untuk menyisihkan sebanyak mungkin partikel tersuspensi dari dalam air agar tidak mengganggu proses adsorbsi atau menyumbat membran yang dipergunakan dalam proses osmosa.

Proses adsorbsi, biasanya dengan karbon aktif, dilakukan untuk menyisihkan senyawa aromatik (misalnya: fenol) dan senyawa organik terlarut lainnya, terutama jika diinginkan untuk menggunakan kembali air buangan tersebut.

Teknologi membran (reverse osmosis) biasanya diaplikasikan untuk unit-unit pengolahan kecil, terutama jika pengolahan ditujukan untuk menggunakan kembali air yang diolah. Biaya instalasi dan operasinya sangat mahal.

Pengolahan Secara Kimia

Pengolahan air buangan secara kimia biasanya dilakukan untuk menghilangkan partikel-partikel yang tidak mudah mengendap (koloid), logam-logam berat, senyawa fosfor, dan zat organik beracun; dengan membubuhkan bahan kimia tertentu yang diperlukan.  Penyisihan bahan-bahan tersebut pada prinsipnya berlangsung melalui perubahan sifat bahan-bahan tersebut, yaitu dari tak dapat diendapkan menjadi mudah diendapkan (flokulasi-koagulasi), baik dengan atau tanpa reaksi oksidasi-reduksi, dan juga berlangsung sebagai hasil reaksi oksidasi. 

Pengendapan bahan tersuspensi yang tak mudah larut dilakukan dengan membubuhkan elektrolit yang mempunyai muatan yang berlawanan dengan muatan koloidnya agar terjadi netralisasi muatan koloid tersebut, sehingga akhirnya dapat diendapkan. Penyisihan logam berat dan senyawa fosfor dilakukan dengan membubuhkan larutan alkali (air kapur misalnya) sehingga terbentuk endapan hidroksida logam-logam tersebut atau endapan hidroksiapatit.  Endapan logam tersebut akan lebih stabil jika pH air > 10,5 dan untuk hidroksiapatit pada pH > 9,5.  Khusus untuk krom heksavalen, sebelum diendapkan sebagai krom hidroksida [Cr(OH)₃], terlebih dahulu direduksi menjadi krom trivalent dengan membubuhkan reduktor (FeSO₄, SO₂, atau Na₂S₂O₅).

Penyisihan bahan-bahan organik beracun seperti fenol dan sianida pada konsentrasi rendah dapat dilakukan dengan mengoksidasinya dengan klor (Cl₂), kalsium permanganat, aerasi, ozon hidrogen peroksida. Pada dasarnya kita dapat memperoleh efisiensi tinggi dengan pengolahan secara kimia, akan tetapi biaya pengolahan menjadi mahal karena memerlukan bahan kimia.

 

Gambar 2.  Skema Diagram pengolahan Kimiawi

Pengolahan secara biologi

Semua air buangan yang biodegradable dapat diolah secara biologi. Sebagai pengolahan sekunder, pengolahan secara biologi dipandang sebagai pengolahan yang paling murah dan efisien. Dalam beberapa dasawarsa telah berkembang berbagai metode pengolahan biologi dengan segala modifikasinya.

Pada dasarnya, reaktor pengolahan secara biologi dapat dibedakan atas dua jenis, yaitu:

1.    Reaktor pertumbuhan tersuspensi (suspended growth reaktor);

2.    Reaktor pertumbuhan lekat (attached growth reaktor).

Di dalam reaktor pertumbuhan tersuspensi, mikroorganisme tumbuh dan berkembang dalam keadaan tersuspensi.  Proses lumpur aktif yang banyak dikenal berlangsung dalam reaktor jenis ini. Proses lumpur aktif terus berkembang dengan berbagai modifikasinya, antara lain: oxidation ditch dan kontak-stabilisasi. Dibandingkan dengan proses lumpur aktif konvensional, oxidation ditch mempunyai beberapa kelebihan, yaitu efisiensi penurunan BOD dapat mencapai 85%-90% (dibandingkan 80%-85%) dan lumpur yang dihasilkan lebih sedikit.  Selain efisiensi yang lebih tinggi (90%-95%), kontak stabilisasi mempunyai kelebihan yang lain, yaitu waktu detensi hidrolis total lebih pendek (4-6 jam).  Proses kontak-stabilisasi dapat pula menyisihkan BOD tersuspensi melalui proses absorbsi di dalam tangki kontak sehingga tidak diperlukan penyisihan BOD tersuspensi dengan pengolahan pendahuluan.

Kolam oksidasi dan lagoon, baik yang diaerasi maupun yang tidak, juga termasuk dalam jenis reaktor pertumbuhan tersuspensi. Untuk iklim tropis seperti Indonesia, waktu detensi hidrolis selama 12-18 hari di dalam kolam oksidasi maupun dalam lagoon yang tidak diaerasi, cukup untuk mencapai kualitas efluen yang dapat memenuhi standar yang ditetapkan.  Di dalam lagoon yang diaerasi cukup dengan waktu detensi 3-5 hari saja.

Di dalam reaktor pertumbuhan lekat, mikroorganisme tumbuh di atas media pendukung dengan membentuk lapisan film untuk melekatkan dirinya. Berbagai modifikasi telah banyak dikembangkan selama ini, antara lain:

1.    trickling filter

2.    cakram biologi

3.    filter terendam

4.    reaktor fludisasi

Seluruh modifikasi ini dapat menghasilkan efisiensi penurunan BOD sekitar 80%-90%.

Ditinjau dari segi lingkungan dimana berlangsung proses penguraian secara biologi, proses ini dapat dibedakan menjadi dua jenis:

1.        Proses aerob, yang berlangsung dengan hadirnya oksigen;

2.        Proses anaerob, yang berlangsung tanpa adanya oksigen.

Apabila BOD air buangan tidak melebihi 400 mg/l, proses aerob masih dapat dianggap lebih ekonomis dari anaerob.  Pada BOD lebih tinggi dari 4000 mg/l, proses anaerob menjadi lebih ekonomis.

 

 

Gambar 3.  Skema Diagram pengolahan Biologi

 II.        PEMBAHASAN

Limbah cair yang dihasilkan oleh industri pembuatan tahu adalah cairan kental yang terpisah dari gumpalan tahu yang disebut air dadih. Cairan ini mengandung kadar protein yang tinggi dan dapat segera terurai. Limbah cair ini sering dibuang secara langsung tanpa pengolahan terlebih dahulu sehingga menghasilkan bau busuk dan mencemari sungai. Sumber limbah cair lainnya berasal dari pencucian kedelai, pencucian peralatan proses, pencucian lantai dan pemasakan serta larutan bekas rendaman kedelai. Jumlah limbah cair yang dihasilkan oleh industri pembuat tahu kira-kira 15-20 l/kg bahan baku kedelai, sedangkan bahan pencemarnya kira-kira untuk TSS sebesar 30 kg/kg bahan baku kedelai, BOD 65 g/kg bahan baku kedelai dan COD 130 g/kg bahan baku kedelai (EMDI & BAPEDAL, 1994).

Sebagian besar limbah cair yang dihasilkan berasal dari lokasi pemasakan kedelai, pencucian kedelai, peralatan proses dan lantai. Karakter limbah cair yang dihasilkan berupa bahan organik padatan tersuspensi (kulit, selaput lendir dan bahan organik lain) (Darmono, 2001). Limbah cair dari proses pengolahan tahu harus diolah supaya limbah tersebut tidak mengganggu lingkungan sekitar.

Berdasarkan sifat limbah cair, proses pengolahan limbah cair dapat dibedakan menjadi 3 yaitu:

1.      Proses fisika

Proses ini dilakukan secara mekanik tanpa penambahan bahan-bahan kimia. Proses ini meliputi: penyaringan, pengendapan, dan pengapungan.

2.      Proses kimia

Proses ini menggunakan bahan kimia untuk menghilangkan bahan pencemar.

3.      Proses biologi.

Menghilangkan polutan menggunakan kerja mikroorganisme.

Secara umum, proses fisika pada pengolahan limbah cair tahu tersebut dijabarkan sebagai berikut:

a.       Penyaringan

Proses penyaringan ini adalah menyaring limbah-limbah yang kasar seperti plastik, sendok atau peralatan pembuatan tahu lainnya yang ikut bersama limbah ketempat pembuangan limbah. Selain itu, limbah hasil pengolahan juga disaring seperti kulit kedelai, selaput lendir dan bahan organi lainnya.  Penyaringan ini biasanya menggunakan sistem kolam. Limbah cair primer yang masih mengandung banyak benda-benda keras ditampung dibak penampung atau kolam. Limbah cair dari kolam penampungan ini dialirkan ke kolam pengendapan. Antara kolam penampungan dengan pengendapan diletakkan penyaring sehingga benda-benda keras tersebut tertahan. Proses penyaringan harus sering dikontrol supaya benda-benda keras tersebut tidak menutupi saringan. Tertutupnya saringan akan menghambat proses penyaringan.

b.      Pengendapan

Limbah cair dari kolam penampungan di endapkan dikolam pengendapan. Waktu pengendapan ini disesuaikan dengan banyaknya limbah yang diolah. Pengendapan ini bertujuan untuk memisahkan limbah berdasarkan massa jenisnya. Pada kolam pengendapan ini limbah padatan yang massa jenisnya berat akan terpisah dengan limbah cairan. Hasil dari pengendapan yaitu endapan dan cairan. Endapan akan digunakan untuk pupuk kompos. Cairannya akan diproses ketahap pengapungan.

c.       Pengapungan

Limbah cair dari kolam pengendapan selanjutnya akan mengalami proses pengapungan. Pengapungan ini bertujuan untuk memisahkan limbah yang masa jenisnya lebih kecil dari massa jenis air. Cairan yang susah terpisah dengan limbah ringan akan di proses secara kimia dan biologi.

Pengolahan secara fisik diatas belum menghasilkan limbah yang ramah lingkungan melainkan ada proses lain yang menyertainya yaitu proses kimia dan biologi. Ketiga proses pengolahan tersebut bisa dikombinasikan. Secara umum, Proses pengolahan limbah cair berdasarkan tingkatan perlakuannya dapat digolongkan menjadi 5 golongan. Akan tetapi dalam suatu instalasi pengolahan limbah, tidak harus ke lima tingkatan ini ada atau dipergunakan.

1.      Pengolahan pendahuluan

Pengolahan pendahuluan (pre treatment), dilakukan apabila di dalam limbah cair terdapat banyak padatan terapung atau melayang, misalnya berupa ranting, kertas, dan pasir. Dapat digunakan saringan kasar, bak penangkap lemak, bak pengendap pendahuluan (misalnya untuk menangkap pasir), dan septic tank.

2. Pengolahan tahap pertama

Pengolahan tahap pertama (primary treatment), untuk memisahkan bahan-bahan padat tercampur (ukuran cukup kecil). Netralisasi termasuk juga dalam tahap pengolahan tahap pertama. Dapat dilakukan cecara kimia ( netralisasi, koagulasi), dan fisika (sedimentasi, flotasi atau pengapungan).

3. Pengolahan tahap kedua

Pengolahan tahap kedua (secondary treatment), pengolahan ini biasanya melibatkan proses biologi antara lain: lumpur aktif, bak aerob, dan bak anaerob.

4. Pengolahan tahap ke tiga

Pengolahan tahap ketiga (tertiary treatment) digunakan apabila ada beberapa zat yang membahayakan. Pengolahan tahap ke tiga merupakan bentuk pengolahan khusus sesuai dengan polutan yang akan dihilangkan, misalnya: pengurangan besi dan mangan. Contoh lain misalnya penggunaan karbon aktif, menghilangkan amoniak.

5. Pengolahan tahap keempat

Pembunuhan kuman (desinfection) adalah pengolahan tahap keempat, dilakukan apabila limbah cair mengandung bakteri patogen. Bahan yang sering digunakan adalah:

a) Gas klor

b) Garam natrium hipoklorida

c) Kaporit

Pengolahan limbah cair secara biologi pada dasarnya menggunakan kerja mikroorganisme untuk menguraikan limbah menjadi bahan-bahan yang sederhana. Pengolahan limbah cecara biologi dapat dibedakan menjadi 2 yaitu: anaerob dan aerob.

1) Secara anaerob

Pengolahan limbah cair secara anaerob berarti yang bekerja atau yang hidup adalah bakteri anaerob yang tidak memerlukan oksigen bebas. Bakteri ini dapat bekerja dengan baik pada suhu yang semakin tinggi sampai 40 derajat celcius, pada pH sekitar 7. Bakteri ini juga akan bekerja dengan baik pada keadaan yang gelap dan tertutup.

2) Secara aerob

Pengolahan limbah secara aerob berarti yang dipergunakan adalah bakteri aerob yang memerlukan oksigen bebas. Bakteri ini akan bekerja dengan baik pada pH sekitar 7 dengan suhu yang semakin tinggi sampai pada 40 derajat celcius. Oleh karena itu dalam pengolahan limbah secara aerob harus dimasukkan oksigen dari udara secara kontinyu (Sugiarto, 1987)

Tolak ukur untuk mengolah limbah Biological Oxygen Demand (BOD, kebutuhan oksigen untuk proses biologi).  Pentingnya jumlah oksigen yang berada dalam air, menyebabkan perlunya disediakan ukuran kebutuhan oksigen yang diperlukan oleh bakteri untuk merombak limbah. BOD adalah “jumlah oksigen dalam ppm yang diperlukan selama proses stabilisasi dari pemecahan bahan organik oleh bakteri aerob”. Walaupun ada yang tidak setuju namun ada yang memberi kepanjangan BOD sebagai Biochemical Oxygen Demand, dengan pengertian banyaknya oksigen yang diperlukan untuk proses biokimia.

BOD secara lengkap ditulis dengan BOD 5 hari 20^oC, ini menyatakan banyaknya oksigen bebas yang diperlukan oleh bakteri aerob selama 5 hari dengan kondisi suhu 20^oC. Banyaknya oksigen yang diperlukan untuk proses stabilisasi untuk waktu yang berbeda, pasti akan berbeda, demikian juga untuk suhu yang berbeda, juga berbeda. Karena cukup merepotkan untuk menulis BOD 5 hari 20 0C maka disetujui bersama dengan memberi simbol BOD. Apabila BOD diartikan pada waktu dan suhu yang berbeda maka harus disebutkan secara jelas, misalnya BOD 3 hari 20^oC

Faktor-faktor yang mempengaruhi BOD adalah:

1) jenis limbah

2) suhu air

3) derajat keasaman (pH)

4) kondisi air secara keseluruhan

Jenis limbah akan menentukan besar kecilnya BOD, apakah limbah tersebut mudah membusuk atau tidak. Semakin mudah terjadi pembusukan / perombakan, maka BOD akan semakin besar. Proses dekomposisi sangat dipengaruhi oleh suhu air. Sebagai gambaran bahwa daging yang diletakkan dalam suhu 0^oC sulit terdekomposisi, karena aktivitas mikroorganisme sangat rendah. Aktivitas mikroorganisme semakin tinggi pada suhu yang semakin meningkat (sampai  60^oC). Derajat keasaman pH air akan sangat menentukan aktivitas mikroorganisme, pada pH antara 6,5 – 8,3 aktivitas mikroorganisme sangat baik. Pada pH yang sangat kecil atau sangat besar, mikroorganisme tidak aktif, atau bahkan akan mati.

Selain faktor tersebut yang sudah dijelaskan, aktivitas mikroorganisme ditentukan oleh kondisi air secara keseluruhan. Kondisi air secara keseluruhan yang mendukung berkembang biaknya mikroorganisme akan menyebabkan BOD besar. Mikroorganisme akan sangat terganggu oleh adanya sabun atau bahkan mati bila ada racun misalnya kaporit. Sesuai dengan definisi BOD maka limbah itu semakin jelek apabila BOD semakin tinggi. Sehingga BOD dapat dipergunakan untuk menentukan kepekatan limbah atau baik buruknya limbah. Limbah yang mempunyai BOD tinggi pada dasarnya (tidak selalu) lebih jelek daripada limbah yang mempunyai BOD rendah. BOD itu dapat digunakan sebagai ukuran kualitas limbah cair atau air apabila tidak ada gangguan terhadap aktivitas mikroorganisme.

Bila limbah dibuang ke lingkungan harus dalam kondisi yang baik, sebab proses pengolahan limbah akan terjadi di lingkungan apabila kandungan polutan masih banyak. Sebagai contoh kotoran manusia dimasukkan ke dalam septic tank akan terjadi proses yang sangat efektif dan tidak mengganggu lingkungan, tetapi apabila kotoran manusia dibuang langsung ke perairan, akan sangat mengganggu, baik dari segi estetika, kandungan oksigen, dan lain-lain (Darsono, 2007).

IV. KESIMPULAN DAN SARAN

A.    Kesimpulan

Berdasarkan pembahasan diatas dapat disimpulkan bahwa :

1.      Pengolahan limbah cair tahu secara fisik meliputi penyaringan, pengendapan dan pengapungan

2.      Proses penyaringan menghasilkan limbah cair yang terbebas dari kotoran-kotoran kasar seperti plastik dan sisa pengolahan (kulit, lapisan lendir dan ampas kedelai).

3.      Proses pengendapan menghasilkan endapan dan cairan.

4.      Proses pengapungan menghasilkan limbah cairan yang akan diproses secara kimia dan mikrobiologis.

5.      Pengolahan limbah cair tahu secara fisik belum menghasilkan limbah yang ramah lingkungan karena ada kandungan senyawa kimia yang belum terurai.

B.     Saran

Berdarkan pembahasan dan kesimpulan yang diperoleh, disarankan untuk mengolah limbah cair tahu secara kimia dan biologi agar hasil olahan limbah yang diperoleh ramah lingkungan dan dapat dimanfaatkan kembali. Selain itu, proses pengolahan dan modern juga perlu diterapkan.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim, 2007. Pengolahan Limbah Cair. (online). (Http://www.google.com, diakses 01 Juni 2010).

Anonimus, 2000. Undang-undang Republik Indonesia Nomor 23 Tahun 1997 Tentang Pengelolaan Lingkungan Hidup.

Anonim, 2010. Pengolahan Limbah tapioca menjadi Biogas (Eneergi Alternatuf) Melalui Oenerapan Teknologi Bioproses. (Online). (Http://www.pengolahanlimbahtapioka.com, diakses 02 Juni 2010).

Darmono. 2001. Lingkungan Hidup dan Pencemaran : Hubungannya dengan Toksikologi Senyawa Logam. UI Press, Jakarta.

Darsono, V. 2007. Pengolahan Limbah Cair Tahu Secara Anaerob Dan Aerob. Jurnal Teknologi Industri Vol. XI No.1 Januari 2007: 9-20.

EMDI dan BAPEDAL. 1994. Limbah Cair Berbagai Industri Di Indonesia: Sumber, pengendalian dan baku Mutu. Project of the Ministry for the Environment, Republic of Indonesia and Dalhousie University, Canada.

Ginting, P. 1992. Mencegah dan Mengendalikan Pencemaran Industri. Muliasari. Jakarta.

Rachmawan, O. 2001. Dasar Pengolahan Limbah Secara Fisik. Departemen Pendidikan Nasional. Jakarta.

Sugiharto. 1987. Dasar-dasar Pengelolaan Air Limbah. UI-Press, Jakarta.

Santi, D. N. 2004. Pengelolaan Limbah Cair Pada Industri Penyamakan Kulit  Industri Pulp Dan Kertas Industri Kelapa Sawit.  Bagian Kesehatan Lingkungan Fakultas Kesehatan Masyarakat . Universitas Sumatera Utara.

Wikipedia. 2010. Limbah. (Online). (Http://www.mediawiki.com, diakses 02 Juni 2010).

kemasan plastik

1.      Mengapa kemasan seperti jenis LDPE (Low Desity Polyethilene), HDPE (High Density Polyethilene), PVC (Polyvinylcholride) dan PP (Polypropylene) dibuat dan digunakan?

Penggunaan plastik sebagai bahan pengemas mempunyai keunggulan dibanding bahan pengemas lain karena sifatnya yang ringan, transparan, kuat, termoplatis dan selektif dalam permeabilitasnya terhadap uap air, O2, CO2. Sifat permeabilitas plastik terhadap uap air dan udara menyebabkan plastik mampu berperan memodifikasi ruang kemas selama penyimpanan (Winarno, 1987). Ryall dan Lipton (1972) menambahkan bahwa plastik juga merupakan jenis kemasan yang dapat menarik selera konsumen.

A.    POLYETHYLEN

Polietilen merupakan film yang lunak, transparan dan fleksibel, mempunyai kekuatan benturan serta kekuatan sobek yang baik. Dengan pemanasan akan menjadi lunak dan mencair pada suhu 110OC. Berdasarkan sifat permeabilitasnya yang rendah serta sifat-sifat mekaniknya yang baik, polietilen mempunyai ketebalan 0.001 sampai 0.01 inchi, yang banyak digunakan sebagai pengemas makanan, karena sifatnya yang thermoplastik, polietilen mudah dibuat kantung dengan derajat kerapatan yang baik (Sacharow dan Griffin, 1970). Konversi etilen menjadi polietilen (PE) secara komersial semula dilakukan dengan tekanan tinggi, namun ditemukan cara tanpa tekanan tinggi.

Polietilen dibuat dengan proses polimerisasi adisi dari gas etilen yang diperoleh dari hasil samping dari industri minyak dan batubara. Proses polimerisasi yang dilakukan ada dua macam, yakni pertama dengan polimerisasi yang dijalankan dalam bejana bertekanan tinggi (1000-3000 atm) menghasilkan molekul makro dengan banyak percabangan yakni campuran dari rantai lurus dan bercabang. Cara kedua, polimerisasi dalam bejana bertekanan rendah (10-40 atm) menghasilkan molekul makro berantai lurus dan tersusun paralel.

B.     LOW DENSITY POLYETHYLEN (LDPE)

Sifat mekanis jenis plastik LDPE adalah kuat, agak tembus cahaya, fleksibel dan permukaan agak berlemak. Pada suhu di bawah 60OC sangat resisten terhadap senyawa kimia, daya proteksi terhadap uap air tergolong baik, akan tetapi kurang baik bagi gas-gas yang lain seperti oksigen, sedangkan jenis plastik HDPE mempunyai sifat lebih kaku, lebih keras, kurang tembus cahaya dan kurang terasa berlemak.

C. HIGH DENSITY POLYETHYLEN (HDPE).

Pada polietilen jenis low density terdapat sedikit cabang pada rantai antara molekulnya yang menyebabkan plastik ini memiliki densitas yang rendah, sedangkan high density mempunyai jumlah rantai cabang yang lebih sedikit dibanding jenis low density. Dengan demikian, high density memiliki sifat bahan yang lebih kuat, keras, buram dan lebih tahan terhadap suhu tinggi. Ikatan hidrogen antar molekul juga berperan dalam menentukan titik leleh plastik (Harper, 1975).

D. POLYPROPILENA

Polipropilen sangat mirip dengan polietilen dan sifat-sifat penggunaannya juga serupa (Brody, 1972). Polipropilen lebih kuat dan ringan dengan daya tembus uap yang rendah, ketahanan yang baik terhadap lemak, stabil terhadap suhu tinggi dan cukup mengkilap (Winarno dan Jenie, 1983). Monomer polypropilen diperoleh dengan pemecahan secara thermal naphtha (distalasi minyak kasar) etilen, propylene dan homologues yang lebih tinggi dipisahkan dengan distilasi pada temperatur rendah. Dengan menggunakan katalis Natta- Ziegler polypropilen dapat diperoleh dari propilen (Birley, et al., 1988)