Asap Cair Cangkang Kelapa Sawit Asap Cair Cangkang Kelapa Sawit sebagai Pengawet Alami Bahan Makanan dan Bakteri Pencemar Bahan Makanan

A. Cangkang SawitKelapa sawit adalah salah satu komoditi andalan Indonesia yang perkembangannya demikian pesat. Selain produksi minyak kelapa sawit yang tinggi, produk samping atau limbah pabrik kelapa sawit juga tinggi. Dengan kondisi yang semacam itu sebenarnya banyak sekali manfaat yang dapat diperoleh dari pemanfaatan cangkang sawit tersebut. Salah satunya apabila dilakukan pirolisis terhadap cangkang tersebut akan diperoleh rendemen berupa asap cair yang dapat digunakan sebagai biopreservatif baru pengganti preservative kimia, arang maupun tar. Secara umum proses pembuatan asap cair melalui tiga tahapan yaitu, pirolisis, kondensasi dan redistilasi. Asap cair merupakan hasil kondensasi dari pirolisis kayu yang mengandung sejumlah besar senyawa yang terbentuk akibat proses pirolisis konstituen kayu seperti selulosa, hemiselulosa dan lignin. Pirolisis adalah proses pemecahan polimer menjadi molekul yang lebih kecil dengan menggunakan pembakaran, yang melibatkan berbagai proses reaksi yaitu dekomposisi, oksidasi, polimerasi dan kondensasi. (Lestari, 2010: 102-103)Cangkang kelapa sawit merupakan salah satu jenis limbah padat hasil samping dari industry pengolahan kelapa sawit, yang saat ini masih menimbulkan permasalahan bagi lingkungan hidup. Hal ini disebabkan karena limbah ini diproduksi dalam jumlah besar dan sukar terdegradasi atau terurai secara alami di lingkungan. Cangkang kelapa sawit mangandung lignin (20, 36%), hemiselulosa (24%), selulosa (40%), air (8,0%), komponen ekstraktif (4,2%), abu (0,6%). Oleh karena itu, limbah ini sangat berpotensi jika dikembangkan menjadi produk-produk yang bermanfaat dan member nilai tambah dari aspek ekonomi serta ramah lingkungan( Gani, 2013: 109).B. Asap CairAsap cair diartikan sebagai suatu suspensi partikel-partikel padat dan cair dalam medium gas. Asap cair merupakan campuran larutan dari disperse asap kayu dalam air yang dibuat dengan mengkondensasikan asap hasil pirolisis kayu. Bahan baku yang banyak digunakan antara lain berbagai macam jenis kayu, bongkol kelapa sawit, tempurung kelapa, sekam, ampas atau serbuk gergaji kayu dan lain sebagainya. Selama pembakaran, komponen dari kayu akan mengalami pirolisis menghasilkan berbagai macam senyawa antara lain fenol, karbonil, asam, furan, alkohol, lakton, hidrokarbon, polisiklik aromatic dan lain sebagainya (Darmaji, 2002: 1). Senyawa asam, fenol dan karbonil dalam asap cair tersebut memiliki kontribusi dalam memberikan sifat karakteristik aroma, warna dan flavor dan juga sebagai antioksidan dan antimikroba.Asap cair mengandung komponen yang bersifat bakteristatis dan bakterisidal yang berperan sebagai bahan pengawet. Hal ini dapat terjadi jika asap mengendap pada permukaan atau meresap ke dalam bahan yang diasap. Senyawa yang sangat berperan sebagai antimicrobial adalah senyawa fenol dan asam asetat, dan peranannya semakin meningkat apabila kedua senyawa tersebut ada bersama-sama( Darmaji, 2002).Asap memiliki kemampuan untuk mengawetkan bahan makanan karena adanya senyawa asam, fenolat dan karbonil. Seperti yang dilaporkan oleh Darmaji yang menyatakan bahwa pirolisis tempurung kelapa menghasilkan asap cair dengan kandungan senyawa fenol sebesar 4,13%, karonil 11,3 % dan asam 10,2%. Selain fenol, senyawa aldehid, aseton dan keton juga memiliki daya bakteriostatik dan bakteriosidal pada produk asap. Komposisi asap cair menurut Mega dalam Achrom, M, adalah: air 11-92, fenol 0,2-2,9%, asam 2,8-4-5%, karbonil 2,6-4,6, ter 1-17%. Kombinasi antara komponen fungsional fenol dan kandungan asam organik yang cukup tinggi bekerja secara sinergis mencegah dan mengontrol pertumbuhan mikrobia karena mikroba hanya bisa tumbuh pada kadar asam yang rendah.Komponen-komponen penyusun asap cair meliputi: (Yunus, 2011: 56)1. Senyawa-senyawa fenol. Senyawa fenol berperan sebagai antioksidan sehingga dapat memperpanjang masa simpan produk asapan.2. Senyawa-senyawa karbonil. Senyawa karbonil dalam asap memiliki peranan pada pewarnaan dan citarasa produk asapan. Golongan senyawa ini mempunyai aroma seperti aroma karamel yang unik.3. Senyawa-senyawa asam. Senyawa asam mempunyai peranan sebagai antibakteri dan membentuk citarasa produk asapan. Senyawa asam ini antara lain adalah asam asetat, propionate, butirat dan valerat. 4. Senyawa hidrokarbon polisiklik aromatis dapat terbentuk pada proses pirolisis kayu. Senyawa hidrokarbon aromatic seperti benzoa (a) pirena merupakan senyawa yang memiliki pengaruh buruk karena bersifat karsinogen.5. Senyawa benzo (a) pirena, senyawa hidrokarbon yang memiliki pengaruh buruk karena bersifat karsinogen. Dan mempunyai titik didih 3100C dan dapat menyebebkan kanker kulit jika dioleskan pada permukaan kulit. Akan tetapi proses yang terjadi memerlukan waktu yang lama.

C. Pembuatan Asap Cair Cangkang SawitKelapa sawit adalah salah satu komoditi andalan Indonesia yang perkembangannya demikian pesar. Selain produksi minyak kelapa sawit yang tinggi, produk samping atau limbah pabrik kelapa sawit juga tinggi. Dengan kondisi yang semacam itu sebenarnya banyak sekali manfaat yang dapat yang dapat diperoleh dari pemanfaatan cangkang sawit tersebut. Salah satunya apabila dilakukan pirolisis terhadap cangkang sawit tersebut akan diperoleh rendemen berupa asap cair yang banyak manfaatnya.Alat utama untuk pembuatan asap cair adalah alat pirolisator yang terdiri dari tabung reaktor, pemanas listrik (heater), pipa penyalur asap, kolom pendingin (kondensor), erlenmeyer, botol ukur dan pipa pengeluaran asap sisa. Alat untuk pengendapan tar Alat yang digunakan untuk pengendapan tar terdiri dari botol dari asap cair yang masih bercampur dengan tar, gelas ukur 100 mL, pipet ukur dan pipet gondok.Pembuatan asap cair dilakukan dengan destilasi. Bahan cangkang sawit sebelumnya dianalisa kadar hemiselulosa, selulosa dan lignin kemudian kadar airnya dibuat menjadi 8%, 13% dan 18% dengan pengeringkabinet.Asapcair dibuat dengan memasukkan 1 kg cangkang sawit ke dalam reaktor kemudian ditutup dan rangkaian kondensor dipasang. Selanjutnya dapur pemanas dihidupkan dengan mengatur suhu dan waktu yangdikehendaki.Padapenelitian ini suhu yang digunakan 350C, 400C dan 450 C sedangkan waktu yang digunakan adalah 45 menit, 60 menit dan 75 menit yang dihitung pada saat tercapai suhu yangdikehendaki.Asapyang keluar dari reaktor akan mengalir ke kolom pendingin melalui pipa penyalur asap yang mana pada pipa ini terdapat selang yang dihubungkan botol penampung untuk menampung tar , kemudian ke dalam kolom pendingin ini dialirkan air dengan suhu kamar menggunakan aerator sehingga asap akan terkondensasi dan mencair.Embunan berupa asap cair yang masih bercampur dengan tar ditampung kedalam erlenmeyer, selanjutnya disimpan di dalam botol, sedangkan asap yang tidak terembunkan akan terbuang melalui selang penyalur asap sisa.Selanjutnya asap cair plus tar yang terdapat didalam botol dilakukan pengendapan untuk memisahkan tar dan asap cair.

D. Asap Cair Sebagai Pengawet Alami Makanan Asap cair (liquid smoke) merupakan suatu hasil kondensasi atau pengembunan dari uap hasil pembakaran secara langsung maupun tidak langsung dari bahan-bahan yang banyak mengandung lignin, selulosa, hemiselulosa serta senyawa karbon lainnya (Darmadji, P. 2002). Asap cair merupakan cairan kondensat uap asap hasil pirolisis kayu yang mengandung senyawa penyusun utama asam, fenol dan karbonil sebagai hasil degradasi termal komponen selulosa, hemiselulosa dan lignin. Senyawa asam, fenol dan karbonil dalam asap cair tersebut memiliki kontribusi dalam memberikan sifat karakteristik aroma, warna dan flavor dan juga sebagai antioksidan dan antimikroba.Asap cair cangkang kelapa sawit mengandung komponen-komponen yang bersifat bakteristatis dan bakterisidal yang berperan sebagai bahan pengawet. Hal ini dapat terjadi jika asap mengendap pada permukaan atau meresap ke dalam bahan yang diasap. Senyawa yang berperan sebagai anti mikroba adalah senyawa fenol dan asam asetat, dan peranannya semakin meningkat apabila kedua senyawa tersebut ada bersama-sama.Asap memiliki kemampuan untuk mengawetkan bahan makanan karena adanya senyawa asam, fenolat dan karbonil. Selain fenol, senyawa aldehid, aseton dan keton juga memiliki daya bakteriostatik dan bakteriosidal pada produk asap. kemudian asap dalam bentuk cair berpengaruh terhadap keseluruhan jumlah asam dalam kondensat asap, yaitu mencapai 40% dengan 35 jenis asam. Kandungan asam yang mudah menguap dalam asap akan menurunkan pH, sehingga dapat memperlambat pertumbuhan mikroorganisme.Asap cair cangkang sawit dapat diaplikasikan pada produk pangan dengan berbagai metode, yaitu pencampuran, pencelupan, atau perendaman, penyuntikan, pencampuran asap cair pada air perebusan dan penyemprotan. Metode pencampuran biasanya digunakan pada produk daging olahan, flavor ditambahkan dalam jumlah yang bervariasi. Metode ini dapat digunakan untuk ikan, emulsi daging, bumbu daging pangan, mayonnaise, sosis, keju olesan, dan lain-lain. Pencelupan atau perendaman dapat menghasilkan mutu organoleptik yang tinggi terutama pada hasil produk olahan daging bagian perut. Metode pencampuran asap cair dicampurkan dalam air yang digunakan untuk merebus atau mengukus produk perikanan ( Budijanto, dkk 2008: 195).Jadi berdasarkan informasi diatas asap cair cangkang kelapa sawit berpotensi menjadi bahan pengawet alternative dan alami yang dapat memberikan aroma, tekstur, dan citarasa yang khas pada produk pangan.

E. Bakteri Pencemar PanganBahan makanan, selain merupakan sumber gizi bagi manusia, juga merupakan sumber makanan bagi mikroorganisme. Pertumbuhan mikroorganisme dalam bahan pangan dapat menyebabkan perubahan yang menguntungkan seperti perbaikan bahan pangan secara gixi, dya cerna ataupun daya simpannya.Selain itu pertumbuhan mikroorganisme dalam bahan pangan juga dapat mengakibatkan perubahan fisik atau kimia yang tidak diinginkan, sehingga bahan pangan tersebut tidak layak konsumsi. Kejadian ini biasanya terjadi pada pembusukan bahan pangan.Bahan pangan dapat bertindak sebagai perantara atau substrat untuk pertumbuhan mikroorganisme patogenik dan organisme lain penyebab penyakit. Penyakit menular yang cukup berbahaya seperti tifus, kolera, disentri, atau tbc, mudah tersebar melalui bahan makanan. Gangguan-gangguan kesehatan, khususnya gagguan perut akibat makanan disebabkan, antara lain oleh kebanyakan makan, alergi, kekurangan zat gizi, keracunan langsung oleh bahan-bahan kimia, tanaman atau hewan beracun; toksintoksin yang dihasilkan bakteri; mengkomsumsi pangan yang mengandung parasit-parasit hewan dan mikroorganisme. Gangguan-gangguan ini sering dikelompokkan menjadi satu karena memiliki gejala yang hampir sama atau sering tertukar dalam penentuan penyebabnya. Bakteri tersebut diantaranya :Escherichia coli Escherichia coli berbentuk batang pendek (cocobasil), Gram negatif, ukuran sel E.coli memiliki panjang sekitar 0,4 sampai 0,7 m dan lebar 1,4 m, beberapa strain mempunyai kapsul, motil, anaerob fakultatif.E.coli patogen menimbulkan gastroenteritis akut yang terutama menyerang anak-anak di bawah dua tahun dan infeksi di luar saluran pencernaan yaitu infeksi saluran kemih, usus buntu, peritonitis, radang empedu, dan infeksi pada luka bakar (Muthmainah, 2010:28).

Gambar 1 Pertumbuhan Escherichia coli pada medium Nutrien Agar dengan metode gores empat kwadran (Sumber: http:// ASM MicrobeLibrary.org).

Staphylococcus aureusStaphylococcus aureus bersifat gram positif, umumnya membentuk pigmen kuning keemasan, memproduksi koagulase, dapat memfermentasi glukosa dan mannitol dengan memproduksi asam dalam keadaan anaerob, tetapi tumbuh baik pada kondisi aerob. Staphylococcus aureus berwarna kuning emas, mampu menghasilkan enterotoksin yang tahan panas. Bakteri ini biasanya terdapat di berbagai bagian tubuh manusia, termasuk hidung, tenggorokan dan kulit. Oleh karena itu, mudah memasuki makanan akibat adanya kontak langsung antara organ-organ tersebut dengan makanan. Makanan-makanan yang sering menjadi sasaran pertumbuhannya adalah yang mengandung protein tinggi, misalnya sosis, telur dan lain sebagainya.

Gambar 2. Pertumbuhan Staphylococcus aureus pada medium Nutrien Agar dengan metode gores empat kwadran (Sumber: http:// ASM MicrobeLibrary.org)

Vibrio choleraeVibrio cholerae bersifat gram negatif, bergerak dengan flagel monotrikus, tidak membentuk spora, berukuran panjang 1-3m, dan lebar 0,4-0,6 m, Vibrio cholerae hidup di air laut dan menetap 0,5-1,5 bulan di dalam saluran pencernaan hewan laut seperti kerang, kepiting, dan ranjungan. Vibrio cholerae El Tor dapat hidup di dalam air tawar sampai 19 hari, sedangkan biotipe klasikal hidup selama 7 hari. Di dalam makanan hasil laut yang masih mentah, Vibrio dapat hidup 2-4 hari selama 4-9 hari pada suhu 5 - 10C.

Gambar 3. Pertumbuhan Vibrio cholerae pada medium TCBS dengan metode gores empat kwadran (Sumber: http:// ASM MicrobeLibrary.org)

Bacillus cereusBacillus cereus adalah bakteri gram positif berbentuk batang, aerob dan membentuk rantai. Bakteri ini bersifat saprofit yang lazim terdapat di tanah, air, udara dan tumbuh-tumbuhan. Bakteri ini memiliki endospora yang berbentuk oval atau silinder dan besarnya tidak melebihi sel induknya. Bakteri ini menyebabkan keracunan makanan karena terbentuknya endospora. Sporulasi terjadi karena makanan yang telah dimasak dihangatkan kembali sehingga terbentuk toksin yang dapat mengganggu kesehatan manusia. Bakteri ini juga dapat menyebabkan pneumonia.

Gambar 4. Pertumbuhan Bacillus cereus pada medium Nutrien Agar dengan metode gores empat kwadran (Sumber: http:// ASM MicrobeLibrary.org)

Bakteri-bakteri pencemar bahan makanan diatas dapat merusak bahan makanan yang apabila tidak disimpan dengan tidak benar dapat merusak bahan makanan tersebut dan menyebabkan keracunan. Salah satu cara yang dapat dilakukan adalah dengan melakukan pengawetan dan salah satu teknik pengawetan yang alami adalah dengan pengawetan menggunakan Asap Cair dari cangkang Kelapa Sawit, yang mempunyai antibakteria.

MikrobiologiPage 8