Limbah Karbo&Protein

download Limbah Karbo&Protein

of 17

description

tugas

Transcript of Limbah Karbo&Protein

BauDisebabkan oleh udara yang dihasilkan pada proses dekomposisi materi atau penambahan substansi pada limbah. Sifat bau limbah disebabkan karenazat-zat organik yang telah berurai dalam limbah dan mengeluarkan gas-gas seperti sulfide atau amoniak yang menimbulkan penciuman tidak enak. Hal ini disebabkan adanya pencampuran dari nitrogen, sulfur dan fosfor yang berasal dari pembusukan protein yang dikandung limbah. Pengendalian bau sangat penting karena terkait dengan masalah estetika.

Karbohidrat dan ProteinKarbohidrat dalam air buangan diperoleh dalam bentuk sellulosa, kanji, tepung dextrim yangterdiri dari senyawa karbon, hidrogen dan oksigen, baik terlarut maupun tidak larut. Pada proteinyang berasal dari bulu binatang seperti sutra dengan unsur persenyawaan yang cukup kompleksmengandung unsur nitrogen. Baik protein maupun karbohidrat mudah rusak oleh mikroorganisme dan bakteri.Menurut Herlambang (2002) dampak yang ditimbulkan oleh pencemaran senyawa organik dari limbah cair tahu adalah gangguan terhadap kehidupan biotik. Menurunnya kualitas air pada suatu perairan diakibatkan oleh meningkatnya kandungan senyawa organik. Aktifitas organisme pada perairan dapat memecah senyawa organik kompleks menjadi senyawa organik yang sederhana.Bahan anorganik yang terkandung dalam air seperti ion fosfat dan nitrat dapat dipakai oleh tumbuhan sebagai sumbermakanan dalam melakukan fotosintesis. Selama proses metabolisme, oksigen banyak dikonsumsi oleh bakteri, sehin gga ketika zat organik yang terkandung dalam air hanya sedikit, maka oksigen yang hilang akan segera digantikan oleh oksigen hasil fotosintesis dan reaerasi dari udara. Sebaliknya jika kandungan senyawa organik berlebih maka akan tercipta kondisi anaerobik yang menghasilkan produk dekomposisi berupa amonia, karbondioksida, asam asetat, hidrogen sulfida, dan metana. Senyawa-senyawa tersebut sangan toksik bagi sebagian hewan air, dan akan menimbulkan gangguan berupabau yang tidak sedap.Limbah cair tahu mengandung berbagai macam bahan-bahan organik seperti lemak, karbohidrat, protein. Protein adalah salah satu senyawa yang terkandung dalam limbah cair tahu. Protein merupakan sumber asam amino yang mengandung unsur C, H, O, N yang tidak dimiliki oleh lemak tau karbohidrat. Dalam tubuh manusian protein dipecah menjadi komponen yang lebih kecil yaitu asam amino. Asam amino terdiri dari sebuah gugus amino, gugus karboksil , sebuah atom hidrogen, dan gugus R yang terikat pada atom C yang biasa disebut dengan C. Struktur asam amino ditunjukkan oleh Gambar 1.

Gambar 1: Asam aminoAdanya gugus amino dan karboksil bebas pada ujung-ujungrantai molekul protein, menyebabkan protein mempunyai banyak muatan dan bersifat amfoter karena bisa bersifat asam maupun basa. Dalam larutan asam, gugus amino bereaksi dengan H+ sehingga bermuatan positif. Sedangkan dalam larutan basa, molekul protein akan bereaksi dengan asam dan bermuatan negatif. Pada titik isoelektrik, muatan gugus amino dan karboksil bebas akan saling menetralkan sehingga molekul bermuatan nol. Setiap jenis protein mempunyai titik isoelektrik yang berbeda-beda (Winarno, 2002).

Dampak limbah dari industri panganIndustri pangan adalah suatu usaha yang sangat dekat dengan kehidupan kita sehari-hari dan juga termasuk dalam salah satu penghasil limbah industri. Beberapa industri pangan yang menghasilkan pencemaran lingkungan antaranya adalah industri tempe tahu, pengolahan hasil laut dan tepung tapioka. Limbah ini dapat dihasilkan ketika proses pencucian atau pengolahan. Limbah industri yang dihasilkan oleh kegiatan industri pangan dapat berupa sejenis garam, mineral, karbohidrat, lemak dan protein. Jika pengolahan limbah ini tidak benar, maka dapat menyebabkan pencemaran berat terhadap air dan udara. Hal yang paling terasa dari pencemaran ini adalah umumnya bau yang menyengat dan menusuk hidung. Hal yang ada bisa lebih berbahaya lagi jika industri pangan tersebut menggunakan bantuan zat kimia yang menghasilkan limbah berupa alkohol, insektisida dan energi panas. Jika tidak diolah dan langsung dibuang ke sungai maka dapat mengganggu ekosistem air. Ikan dan bioat lainnya dapat mati.Karakteristik Kimia Limbah Cair1. ProteinProtein merupakan komponen utama yang menyusun sel-sel hewan. Protein juga terdapat pada tumbuhan dalam jumlah yang lebih sedikit. Protein mempunyai struktur kimia yang kompleks dan tidak stabil. Protein ada yang bisa larut dalam air dan ada juga yang tidak larut. Komponen kimia penyusun protein berasal dari kombinasi atau ikatan bersama asam amino dalam jumlah besar. Urea dan protein merupakan sumber utama dari nitrogen dalam limbah cair. Ketika protein terdapat dalam jumlah yang besar, maka akan timbul bau busk yang dihasilkan oleh proses dekomposisi protein (Bishop, 2000).

2. KarbohidratTersebar luas di alam, karbohidrat meliputi gula, pati, selulosa, dan serat kayu yang semuanya dapat ditemukan dalam limbah cair. Karbohidrat mengandung karbon, hydrogen dan oksigen. Beberapa karbohidrat larut dalam air seperti gula, lainnya seperti pati tidak larut dalam air. Gula cenderung mudah terdekomposisi oleh enzim, bakteri dan jamur dalam proses fermentasi yang menghasilkan alkohol dan karbondioksida (Bishop, 2000).

3. Nitrogen dan FosforUnsur nitrogen dan fosfor pada dasarnya terdapat pada protista dan tanaman yang diketahui sebagai nutrisi dan stimulant. Dalam jumlah yang sedikit unsur lain seperti besi juga dibutuhkan untuk pertumbuhan biologis, tetapi nitrogen dan fosfor dalam banyak kasus merupakan nutrisi pokok yang penting. Nitrogen dibentuk dari sintesis protein, data nitrogen akan dibutuhkan untuk mengevaluasi kemampuan penanganan limbah cair oleh proses biologi. Jika diperlukan, nitrogen harus ditambahkan pada limbah cair akan limbah bisa diolah (Watkins dkk, 2010).

Bentuk umum fosfor yang ditemukan dalam cairan meliputi ortofosfat, polifosfat, dan organik fosfat. Polipospat meliputi molekul-molekul dengan dua atau lebih atom fosfor, oksigen, dan hydrogen yang dikombinasikan dalam sebuah molekul kompleks (Woodard, 2001).

Tabel .Karakteristik dan sumber air limbahKarakteristikKomponenSumber

FISIKPadatan tersuspensiAir limbah industri, domestik, dan erosi tanah

WarnaAir limbah industri dan domestik

BauDekomposisi air limbah dan air limbah industri

TemperaturAir limbah industri dan domestik

KIMIA

OrganikKarbohidratAir limbah industri, komersial dan domestik

Minyak dan LemakAir limbah industri, komersial dan domestik

PestisidaLahan pertanian

PhenolAir limbah industri

ProteinAir limbah komersial dan domestik

SurfaktanAir limbah industri dan domestik

AnorganikAlkalinitasInfiltrasi air tanah dan buangan domestik

ChloridaInfiltrasi air tanah dan buangan domestik

Logam beratAir limbah industri

NitrogenAir limbah domestik dan pertanian

pHAir limbah industri

PhosphorAir limbah domestik, industri, dan pertanian

SulfurAir limbah industri dan domestik

Bahan beracunAir limbah industri

Gas-gasHidrogen sulfidaDekomposisi buangan domestik

MethanDekomposisi buangan domestik, pengolahan air limbah secara anaerob

OxygenAir permukaan

BIOLOGIAnimalInstalasi pengolahan

PlantsInstalasi pengolahan

ProtistaBuangan domestik dan Instalasi pengolahan

VirusBuangan domestik

Bahan Organik

Air limbah dengan pengotoran yang sedang, maka sekitar 75% dari benda - benda tercamput dan 40% dari zat padat yang dapat disaring adalah berupa bahan organik alami. Zat - zat tersebut adalah bagian dari kelompok binatang dan tumbuh - tumbuhan serta hasil kegiatan manusia yang berhubungan dengan komponen bahan organik tiruan. Pada umumnya zat organik berisikan kombinasi dari karbon, hidrogen, dan oksigen bersama - sama dengan nitrogen. Elemen lainnya yang penting seperti belerang, fosfor, dan besi juga dapat dijumpai. Pada umumnya kandungan bahan organik yang dijumpai dalam air limbah berisikan 40 - 60% adalah protein. 25 - 50 % berupa karbonhidrat serta 10% lainnya berupa lemak atau minyak. Urea sebagai kandungan bahan terbanyak, di dalam urine merupakan bagian lain, yang penting dalam bahan organik, sebab bahan ini diuraikan secara cepat dan jarang di dapati urea yang tidak terurai berada di dalam air limbah.

Semakin lama jumlah dan jenis bahan organik semakin banyak, hal ini akan mempersulit dalam pengelolaan air limbah sebab beberapa zat tidak dapat diuraikan oleh mikroorganisme. Agar bisa mengolah zat tersebut perlu adanya tambahan biaya untuk membubuhkan bahan kimia seperti penyerap karbon untuk mengolah air limbah secara lengkap.

2) Bahan buangan organik.Berupa limbah yang dapat membusuk/terdegradasi oleh mikroorganisme. Menyebabkan jumlah mikroorganisme bertambah dan tumbuh bakteri patogen yang merugikan. Limbah ini dapat diproses menjadi pupuk/kompos4) Bahan buangan olahan bahan makanan (termasuk bahan organik).Jika bahan mengandung protein dan gugus amin akan terdegradasi menjadi senyawa yang mudah menguap dan berbau busuk sehingga air mengandung mikroorganisme dan bakteri patogen.

Berbagai jenis industri dan limbah cair yang dihasilkana)industri pangan`Industri pangan adalah suatu usaha yang sangat dekat dengan kehidupan kita sehari-hari dan juga termasuk dalam salah satu penghasil limbah industri. Beberapa industri pangan yang menghasilkan pencemaran lingkungan antaranya adalah industri tempe tahu, pengolahan hasil laut dan tepung tapioka. Limbah ini dapat dihasilkan ketika proses pencucian atau pengolahan. Limbah industri yang dihasilkan oleh kegiatan industri pangan dapat berupa sejenis garam, mineral, karbohidrat, lemak dan protein. Jika pengolahan limbah ini tidak benar, maka dapat menyebabkan pencemaran berat terhadap air dan udara. Hal yang paling terasa dari pencemaran ini adalah umumnya bau yang menyengat dan menusuk hidung. Hal yang ada bisa lebih berbahaya lagi jika industri pangan tersebut menggunakan bantuan zat kimia yang menghasilkan limbah berupa alkohol, insektisida dan energi panas. Jika tidak diolah dan langsung dibuang ke sungai maka dapat mengganggu ekosistem air. Ikan dan bioat lainnya dapat mati.

. Pengukuran Secara Kimiawi

a. Pengukuran BODBahan pencemaran organik contohnya daun, bangkai, karbohidrat, dan protein akan diuraikan oleh mikroba air. Mikroba memerlukan oksigeen untuk mengoksidasikan zat-zat organik tersebut. Akibatnya, kadar oksigen terlarut di air semakin berkurang. Banyak bahan pencemar organik yang ada di perairan maka semakin banyak populasi mikroba. Semakin banyak mikroba maka semakin banyak oksigen yang digunakan sehingga kadar oksigen terlarut semakin kecil.

NitrogenNitrogen dalam air limbah pada umumnya terdapat dalam bentuk organik dan oleh bakteriberubah menjadi amonia. Dalam kondisi aerobik dan dalam waktu tertentu bakteri dapatmengoksidasi amonia menjadi nitrit dan nitrat. Nitrat dapat digunakan oleh algae dan tumbuh-tumbuhan lain untuk membentuk protein tanaman dan oleh hewan untuk membentuk proteinhewan. Perusakan protein tanaman dan hewan oleh bakteri menghasilkan amonia. Nitritmenunjukkan jumlah zat nitrogen yang teroksidasi. Nitrit merupakan hasil reaksi dan menjadiamoniak ataudioksidasi menjadi nitrit. Kehadiran nitrogen ini sering sekali dijumpai sebagainitrogen nitrit

KarbohidratKarbohidrat antara lain : gula, pati, sellulosa dan benang-benang kayuterdiri dari unsur C, H, dan O. Gula dalam limbah cair cenderungterdekomposisi oleh enzim dari bakteri-bakteri tertentu dan ragi menghasilkanalkohol dan gas CO2 melalui proses fermentasi. Fermentasi merupakan prosesperuraian metabolik dari bahan organik oleh mikroorganisme yangmenghasilkan energi dan gas, yang berlangsung dalam kondisi anaerobik.Metabolisme merupakan peristiwa pembentukan dan peruraian zat di dalamdiri makhluk hidup yang memungkinkan berlangsungnya hidup. Patimerupakan salah satu karbohidrat yang relatif lebih stabil, tetapi dapat diubahmenjadi gula oleh aktivitas bakteri. Sedang sellulosa merupakan salah satukarbohidrat yang paling tahan terhadap dekomposisi atau peruraian bakteri.Karbohidrat ini keberadaannya dalam limbah cair mengakibatkan bau busukdan turunnya oksigen terlarut, sehingga dapat mengganggu kehidupan biotaair.

ProteinProtein merupakan bagian yang penting dari makhluk hidup, termasukdi dalamnya tanaman, dan hewan bersel satu. Protein mengandung karbon,hidrogen, dan oksigen yang mempunyai bobot molekul sangat tinggi. Strukturkimianya sangat kompleks dan tidak stabil serta mudah terurai, sebagian adayang larut dalam air, tetapi ada yang tidak. Susunan protein sangat majemukdan terdiri dari beribu-ribu asam amino dan merupakan bahan pembentuk sel9dan inti sel. Di dalam limbah cair, protein merupakan unsur penyabab bau,karena adanya proses pembusukan dan peruraian oleh bakteri.

NitrogenUnsur nitrogen merupakan bagian yang penting untuk keperluanpertumbuhan protista dan tanaman. Nitrogen ini dikenal sebagai unsur haraatau makanan dan perangsang pertumbuhan. Nitrogen dalam limbah cairterutama merupakan gabungan dari bahan-bahan berprotein dan urea. Olehbakteri, nitrogen ini diuraikan secara cepat dan diubah menjadi ammonia,sehingga umur dari air buangan secara relatif dapat ditunjukkan dari jumlahammonia yang ada.

Limbah cair industri pangan merupakan salah satu sumber pencemaran lingkungan.Jumlah dan karakteristik air limbah industri bervariasi menurut jenis industrinya. Contohnyaadalah industri tahu dan tempe. Industri tahu dan tempe mengandung banyak bahan organikdan padatan terlarut. Untuk memproduksi 1 ton tahu atau tempe dihasilkan limbah sebanyak3.000 5.000 Liter. Sumber limbah cair pabrik tahu berasal dari proses merendam kedelaiserta proses akhir pemisahan jonjot-jonjot tahu. Pada Tabel 1 dapat dilihat bagaimanakarakteristik pencemar yang berasal dari limbah pabrik tahu.

Bau Sifat bau limbah disebabkan karena zat-zat organik yang telah terurai dalam limbah mengeluarkan gas-gas seperti sulfida atau amoniak yang menimbulkan bau tidak enak bagi penciuman disebabkan adanya campuran dari nitrogen, sulfur dan fosfor yang berasal dari pembusukan protein yang dikandung limbah. Timbulnya bau yang diakibatkan limbah merupakan suatu indikator bahwa terjadi proses alamiah. Dengan adanya bau ini akan lebih mudah mendeteksi adanya bahaya sehingga lebih mudah menghindarkan tingkat bahaya yang ditimbulkannya.

Industri Tepung TapiokaUbi kayu (Manihot esculenta) dikenal melalui pengolahannya menjadi tapioka dan gaplek. Ubi kayu terdiri atas kulit luar 0,5-2% dan kulit dalam antara 8-15% dari bobot sebuah ubi. Sebagian besar umbi kayu terdiri atas karbohidrat, yang berkisar antara 30-36% tergantung dari varietas dan umur panen. Pati merupakan bagian dari karbohidrat yang besarnya antara 64-72% (Wijandi, 1976). Tabel 1. Komposisi Kimia Ubi Kayu,Tapioka dan Tepung Gaplek per 100 gram bahan) Komposisi Kimia Ubi Kayu Tapioka ( Pati Ubi Kayu) Tepung Gaplek

Air (gr) 62,5 12 9,1

Karbohidrat (gr) 34,5 86,4 88,2

Protein (gr) 1,2 0,5 1,1

Lemak (gr) 0,3 0,3 0,5

Calcium (gr) 33,0 0,0 84,0

Posfor (gr) 40,0 0,0 125,0

Besi (gr) 0,7 0,0 1,0

Air bercampur saripati dan ampas singkong saling terpisah setelah melewati saringan ejek, dan ini adalah sisa buang (limbah) dari hasil pembuatan tepung tapoka yang lazim disebut onggok basah, kalau dibiarkan selama 24 jam akan bereaksi dan berbau tidak sedap.dahulu limbah ini tidak dimanfaatkan karena banyak orang yang belum tau kegunaanya, sekarang bahkan banyah yang mengantri untuk mendapatkan nya diantaranya untuk pakan sapi dalam kondisi yang masih basah dan segar

DampakLimbahCair padaKesehatanDalam paradigmaKesehatanLingkungan ada 4 simpul yang berkaitan dengan proses pajanan limbah cair yang dapat mengganggukesehatan.Simpul 1 : Jenis dan skala kegiatan yang diduga menjadi sumber pencemar atau biasa disebut sebagai sumber emisi limbah. Sumber emisi limbah pada umumnya berasal dari sektor industri, transportasi, yang mengeluarkan berbagai bahan buangan yang mengandung senyawa kimia yang tidak dikehendaki. Emisi tersebut dapat berupa gas, cairan, maupun partikel yang mengandung senyawa organik maupun anorganik.Simpul 2 : Media lingkungan (air, tanah, udara, biota)Emisi dari simpul 1 dibuang ke lingkungan, kemudian menyebar secara luas di lingkungan sesuai dengan kondisi media transportasilimbah. Bila melalui udara, maka sebarannya tergantung dari arah angin dominan dan dapat menjangkau wilayah yang cukup luas. Bila melalui air maka dapat menyebar sesuai dengan arah aliran yang sebarannya dapat sangat jauh. Komponen lain yang ikut menyebarkan emisi tersebut adalah biota air yang ikut tercemar.Simpul 3 : Pemajanan Limbah Cair ke manusiaDi lingkungan, manusia dapat menghirup udara yang tercemar, minum air yang tercemar, makan makanan yang terkontaminasi dan dapat pula kemasukan Limbah melalui kulit. Pada umumnya titik pemajanan B3 kedalam tubuh manusia melalui pernafasan, oral (mulut) dan kulitSimpul 4 :DampakKesehatanyang timbulAkibat kontak dengan Limbah Cair atau terpajan oleh pencemar melalui berbagai cara seperti pada simpul 3, makadampakkesehatanyang timbul bervariasi dari ringan, sedang, sampai berat bahkan sampai menimbulkan kematian, tergantung dari dosis dan waktu pemajanan. Jenis penyakit yang ditimbulkan, pada umumnya merupakan penyakit non infeksi antara lain : Keracunan, kerusakan organ, kanker, hypertensi, asma bronchioli, pengaruh pada janin yang dapat mangakibatkan lahir cacat (cacat bawaan), kemunduran mental , gangguan pertumbuhan baik fisik maupun psikis, gangguan kecerdasan dll.

ProteinSumber proteindapat berasal dari hewan dandisebut protein hewani,misalnya lemak, daging, susu, ikan, telur, dan keju. Sumber protein yang berasal dari tumbuhandisebut protein nabati.Contohnya adalah kedelai, kacang tanah, dan kacang hijau.Protein berfungsisebagai komponen struktural dan fungsional. Fungsi struktural berhubungan dengan fungsi pembangun tubuh dan pengganti sel-sel yang rusak. Fungsi fungsional berkaitan dengan fungsinya sebagai komponen proses-proses biokimia sel seperti hormon dan enzim. Selama proses pencernaan, protein akan diubah menjadi pepton dengan bantuan enzim pepsin di dalam lambung. Kemudian, pepton akan diubah menjadi asam amino dengan bantuan enzim tripsin di dalam usus halus. Asam amino inilah yang akan diserap oleh tubuh. Sama seperti karbohidrat, setiap 1 gram protein dapat menghasilkan energi sebesar 17 kilojoule. Kekurangan protein dapat menyebabkan busung lapar.

KarbohidratSumber karbohidratterdapat dalam beras, jagung, gandum, kentang, ubi-ubian, buah-buahan, dan madu. Karbohidrat digunakan sebagai sumber energi bagi tubuh kita. Setiap satu gram karbohidrat dapat menghasilkan energi sekitar4 kilokalori. Kalau kita konversikan 1 kalori = 4,2 joule, maka 1 gram karbohidrat menghasilkan energi sebesar 16,8 kilojoule. Selama proses pencernaan, karbohidrat akan dipecah menjadi molekul gula sederhana seperti glukosa. Bentuk gula sederhana inilah yang diserap oleh tubuh. Jika manusia mengonsumsi karbohidrat melebihi kebutuhan energi, maka karbohidrat akan disimpan dalam benruk glikogen dan lemak. Glikogen akan disimpan di hati dan otot. Lemak akan disimpan di sekitar perut, ginjal, dan bawah kulit. Kekurangan karbohidrat akan menyebabkan badan lemah, kurus, semangat kerja atau belajar menurun, dan daya tahan terhadap penyakit berkurang.

. Prospek Bisnis Nata De Soya

Proses pembuatan tahu dan tempe menghasilkan limbah padat dan limbah cair. Limbah padatan pada industri tahu berupa ampas tahu yang umumnya dimanfaatkan untuk pakan ternak seperti sapi, kambing, kelinci, ayam, tempe gembus, sedangkan limbah padatan pada industri tempe berupa kulit kedelai dimanfaatkan sebagai pakan ternak. Limbah cair tahu dan tempe masih jarang dimanfaatkan, umumnya dibuang ke sungai atau selokan. Limbah cair industri tahu dan tempe seringkali menjadi penyebab pencemaran lingkungan yang mengganggu ekosistem dan kesehatan manusia lingkungan tersebut. Pembuangan limbah ke sungai mencemari lingkungan dan menyebabkan meningkatkan BOD (Biological Oxigen Demand) dan menimbulkan bau tidak sedap. Limbah cair industri tahu dan tempe tersebut masih mengandung nutrisi yang masih dapat diolah menjadi nata de soya. Pengolahan limbah cair industri tahu dan tempe menjaid nata de soya merupakan salah satu solusi mengatasi pencemaran lingkungan dan menghasilkan produk bernilai ekonomis yang dapat membantu meningkatkan kesejahteraan masyarakat.

Limbah cair produk olahan kedelai difermentasi dengan menggunakan bakteri Acetobacter xylinum sehingga dihasilkan produk nata de soya. Pemanfaatan air limbah industri tahu-tempe sebagai produk pangan memberikan manfaat yang besar bagi pengusaha industri tahu-tempe, baik nilai ekonomis maupun manfaat dalam upaya penanganan limbah. Pengolahan limbah cair tahu-tempe menjadi nata de soya merupakan solusi yang tepat untuk mengatasi masalah pencemaran. Oleh karena itu, pengembangan usaha nata de soya perlu digalakan guna mengatasi pencemaran lingkungan di wilayah pemukiman sekaligus meningkatkan pendapatan masyarakat.

Limbah cair industri tahu dan tempe mengandung protein dan karbohidrat yang cukup tinggi, kandungan protein dan karbohidrat dalam limbah cair tahu dan tempe tersebut dapat menjadi media hidup yang sangat baik bagi bakteri Acetobacter xylinum. Bakteri ini mengubah karbohidrat dan protein dalam limbah cair tahu-tempe menjadi serat selulosa dengan tekstur yang kenyal. Limbah air tahu (whey tahu) dan limbah cair tempe selain mengandung protein juga mengandung vitamin B terlarut dalam air, lestin dan oligosakarida. Berdasarkan kandungan unsur kimiawinya.

Limbah cair tahu-tempe menjadi salah satu aliterernatif bahan baku untuk pembuatan produk nata. Nata berbahan baku limbah kedelai memiliki karakteristik produk yang secara kenampakan sedikit kekuningan, cita rasa yang khas kedelai, kenyal namun lebih mudah putus dibandingkan dengan nata de coco lebih ulet, dan kandungan seratnya cukup tinggi.

Nata de soya memiliki tekstur yang cukup baik, tidak kalah dengan nata de coco. Kadar seratnya yang cukup tinggi dan memiliki cita rasa yang nikmat sebagai bahan baku minuman instan sehingga nata de soya mampu bersaing dengan nata de coco. Sebagaimana kita ketahui bahwa pasar nata de coco sebagai produk pangan yaitu minuman kemasan dan aneka produk olahan lainnya sangat tinggi baik pasar domestik maupun pasar luar negeri. Permintaan bahan nata oleh pabrik minuman kemasan sangat tinggi per hari mencapai ratusan ton bahan mentah nata berupa lembaran atau potongan. Kebutuhan produk nata yang sangat tinggi tersebut, menjadi peluang bisnis bagi para petani nata untuk bermitra dengan perusahaan besar yang ada di tanah air. Selain sebagai produk pangan, di negara maju seperti Jepang, saat ini nata telah dikembangkan sebagai produk non-pangan yaitu bahan baku elektronik dan komposit baja ringan.

Melihat potensinya yang sangat besar tersebut Indonesia memiliki peluang yang sangat besar untuk mengolah aneka limbah pangan menjadi produk nata. Saat ini, di pasaran sudah familier produk nata dari bahan air kelapa (nata de coco), limbah cair olahan kedelai (nata de soya), umbi singkong atau limbah cair pengolahan industri singkong (nata de cassava). Masing-masing produk nata dari bahan baku baku yang berbeda tersebut memiliki aroma khas, tekstur dan tampilan yang sedikit berbeda. Namun, secara umumnya memiliki prospek pasar yang sama besar, meskipun saat ini produk nata de coco lebih familier dan permintaanya paling tinggi.

B. Proses Produksi Nata De Soya

1.Limbah cair industri tahu-tempe yang telah didiamkan kurang lebih 3-5 hari (agar pH turun 3-4).2.Saring dengan kain kasa agar kotoran-kotoran dan partikel kasar dapat dipisahkan,3.Rebus dengan panci dengan tungku berbahan bakar kayu, setelah mendidih ditambahkan ZA 150 gram, gula pasir 200 gram, asam cuka 120 ml untuk media 50 liter limbah cair tahu atau tempe, diaduk hingga larut.4.Larutan dalam keadaan mendidih dituangkan ke dalam nampan yang sudah disiapkan dan telah ditutup koran yang yang diikat dengan karet ban. Cara menuangkannya adalah dengan menempatkan nampan di atas rak, lalu buka salah satu ujung nampan yang telah tertutup koran, tuangkan dengan menggunakan gelas takar kurang lebih 1,2 -1.5 liter. Lalu tutup kembali dan kencangkan karet pengikat. Usahakan tutup dengan rapat agar tidak terkontaminasi oleh jamur, dan koran tidak menyentuh larutan. Kemudian lakukan proses penuangan larutan untuk nampan berikutnya di atas nampan pertama dengan menepatkannya menyilang, nampan bisa disusun atau ditumpuk 5 7 nampan dengan susunan menyilang.5.Setalah dingin kurang lebih 5-7 jam, media larutan dalam nampan tersebut diinokulasi dengan menggunakan bakteri Acetobacter xylnum kurang lebih 10% dari media larutan dalam nampan. Proses fermentasi akan berlangsung 7 9 hari.6.Setelah proses inkubasi 7-9 hari dan terbentuk nata, langkah selanjutnya adalah proses pemanenan.7.Cuci bersih nata dalam bentuk lembaran, dan bagian bawah nata (kulit ari) di kerok dengan menggunakan pisau. Tampung nata de soya hasil panen dalam drum plastik yang diisi dengan air. Penyimpanan akan dapat bertahan lama apabila selalu diganti dengan air hingga setengah bulan.8.Lakukan pemotongan nata dengan mesin atau secara manual dengan menggunakan pisau atau gunting.9.Rebus nata 2-3 kali buang air nya, hingga tidak berbau anyir.10.Rebus larutan sirup, gula pasir, pengawet, masukan nata, hingga mendidih11.Tuangkan ke dalam gelas plastik dalam keadaan panas di atas suhu 80 C dengan menggunakan alat cup sealer manual atau otomatis.12.Beri label kemasan sertakan nomor regristasi p-irt dari Dinkes.13.Produk siap dipasarkan.

KARBOHIDRAT2.1.aDefinisiKarbonhidratSecara umum definisi karbohidrat adalah senyawa organik yang mengandung atom Karbon, Hidrogen dan Oksigen, dan pada umumnya unsur Hidrogen clan oksigen dalam komposisi menghasilkan H2O. Di dalam tubuh karbohidrat dapat dibentuk dari beberapa asam amino dan sebagian dari gliserol lemak. Akan tetapi sebagian besar karbohidrat diperoleh dari bahan makanan yang dikonsumsi sehari-hari, terutama sumber bahan makan yang berasal dari tumbuh-tumbuhan.Sumber karbohidrat nabati dalam glikogen bentuk glikogen, hanya dijumpai pada otot dan hati dan karbohidrat dalam bentuk laktosa hanya dijumpai di dalam susu. Pada tumbuh-tumbuhan, karbohidrat di bentuk dari basil reaksi CO2 dan H2O melalui proses foto sintese di dalam sel-sel tumbuh-tumbuhan yang mengandung hijau daun (klorofil). Matahari merupakan sumber dari seluruh kehidupan, tanpa matahari tanda-tanda dari kehidupan tidak akan dijumpai.

2.1.bFungsi dan Sumber Karbonhidrat1.Fungsi karbonhidratvSumber Energi TubuhFungsi utama karbohidrat adalah sebagai pasokan utama energi bagi tubuh. Setiap gram karbohidrat menghasilkan 4 kkalori.Keberadaan karbohidrat di dalam tubuh, sebagian ada pada sirkulasi darah sebagai glukosa untuk keperluan energi, sebagian terdapat pada hati dan jaringan otot sebagai glikogen, dan sebagian lagi sisanya diubah menjadi lemak untuk kemudian disimpan sebagai cadangan energi di dalam jaringan lemak.

vMelancarkan Sistem PencernaanMakanan tinggi karbohidrat kaya akan serat yang berfungsi melancarkan sistem pencernaan dan buang air besar. Serat pada makanan dapat membantu mencegah kegemukan, kanker usus besar, diabetes mellitus, dan jantung koroner yang berkaitan dengan kolesterol tinggi.

vMengoptimalkan Fungsi ProteinKetika kebutuhan karbohidrat harian tidak terpenuhi, maka tumbuh akan mengambil protein sebagai cadangan energi. Akibatnya fungsi protein sebagai zat pembangun tidak optimal. Memenuhi kebutuhan karbohidrat akan membuat protein melaksanakan tugas utamanya sebagai zat pembentuk tubuh.vMengatur Metabolisme LemakFungsi karbohidrat lainnya, yaitu sebagai pengatur metabolisme lemak dalam tubuh. Karbohidrat mencegah terjadinya oksidasi lemak yang tidak sempurna.vKarbohidrat Sebagai Pemanis AlamiKarbohidrat juga berfungsi sebagai pemberi rasa manis pada makanan, khususnya monosakarida dan disakarida. Gula tidak mempunyai rasa manis yang sama, dan Fruktosa adalah jenis gula yang paling manis.

2.Sumber karbonhidratKarbohidrat merupakan senyawa yang keberadaannya sangat melimpah di dunia ini. Banyak sekali jenis makanan yang mengandung karbohidrat. Berikut ini beberapa diantaranya:vBeras MerahKandungan tinggi seratnya yang membuat nasi merah dianggap sebagai sumber karbohidrat yang baik dan sehat. Nasi merah juga mengandung magnesium,zat besi, vitamin B, vitamin B2, vitamin B3 dan vitamin B6. Beras merah juga bisa mengurangi kolesterol jahat LDL tanpa mengurangi kolesterol baik HDL. Makan dua porsi atau lebih beras merah juga mengurangi resiko diabetes.vKentang RebusMakanan sumber karbohidrat yang terakhir ini memang tidak diragukan lagi. Kandungan pati yang tinggi menyebabkan makanan ini menimbulkan rasa kenyang dan juga menghasilkan kalori yang cukup besar. Oleh karena itu tak heran jika sebagian orang dapat menahan lapar hingga siang hanya dengan sarapan kentang.vUbi JalarUbi jalar adalah sumber karbohidrat yang sehat untukpenderita sakit maag, diabetes, masalah berat badan dan radang sendi. Nutrisi yang terkandung di dalamnya adalah serat, mangan, tembaga, potasium, zat besi, vitamin A, vitamin C dan vitamin B6. Ubi jalar juga kaya akan beta-karoten yang merupakan antoiksidan yang banyak ditemukan pada sayuran berdaun hijau.vSaguSagu menjadi makanan pokok bagi penduduk di daerah Maluku atau Papua. Tanaman sagu biasa tumbuh di daerah rawa-rawa di daerah Indonesia Timur dan jarang ditemukan di daerah Barat Indonesia. Bentuknya seperti bubuk yang kemudian akan diolah. Masyarakat Indonesia Timur ini mengolah sagu menjadi bentuk seperti bubur yang lengket yang disebut papeda yang biasa disantap dengan ikan kuah kuning.Singkong juga menjadi salah satu makanan pokok di Indonesia. Akar tanaman ini dapat menjadi makanan yang mengenyangkan. Biasa disajikan dengan dibuat menjadi tiwul, digoreng atau direbus.vRoti Gandum UtuhAda banyak roti gandum yang dijual di pasaran. Tapi apakah itu benar-benar gandum utuh yang kaya serat? Belum tentu. Jangan hanya percaya dengan label whole wheat bread di kemasan. Lihat juga daftar bahan-bahannya. Jika tertulis tepung terigu, sirup jagung, gula fruktosa atau pengembang/perasa buatan, sebaiknya jangan membelinya.vBijirin GandumBijirin gandum tidak mengalami pengolahan yang terlalu banyak dibandingkan olahan yang banyak ditemui pada roti putih dan pasta. Mengonsumsi gandum utuh membuat perut terasa kenyang lebih lama dan bisa meningkatkan metabolisme, karena tubuh memerlukan banyak tenaga untuk memrosesnya. Bijirin gandum bisa dikonsumsi dalam bentuk barley, beras merah dan beras coklat.vJagungJagung merupakan makanan pokok untuk daerah Madura dan Nusa Tenggara Timur. Rasanya yang manis membuat banyak orang yang menyukainya. Memiliki kandungan asam folat dan serat yang baik untuk tubuh. Pada daerah-daerah tertentu, jagung dibuat menjadi nasi jagung. Dengan cara praktis Anda dapat mencoba memakannya dengan cara direbus atau dibakar.Fungsi Protein Ada delapan kategori fungsi protein yang terdiri atas :-Membangun jaringan tubuh yang baru .Protein dibutuhkan untuk anabolisme karena unsur gizi ini merupakan konstituen semua sel dan jaringan tubuh .-Memperbaiki jaringan tubuh .Katabolisme yang terus berlangsung pada semua protein tubuh memerlukan resintesis protein yang baru dari asam-asam amino .-Menghasilkan senyawa esensial .Asam amino dan protein merupakan konstituen hormone, enzim dan secret tubuh lainnnya .-Mengatur tekanan osmotic .Protein plasma (albumin) menjaga keberadaan air dalam plasma darah dan demikian akan mempertahankan volume darah serta mencegah penimbunan cairan dalam jaringan (edema) atau rongga tubuh (asites, hidrotorak , dll).-Mengatur keseimbangan cairan elektrolit dan asam - basa .Protein plasma merupakan zat aktif osmotic dan pendapar.-Menghasilkan pertahanan tubuhAnti body seperti immunoglobulin .-Menghasilkan mekanisme transportasi .Protein dapat melarutkan zat lemak untuk diangkut dalam darah , misalnya Lipoprotein yang membawa kolesterol .-Menghasilkan energySetelah nitrogen dikeluarkan , kerangka karbonnya dapat dioksidasi untuk memberikan empat kcal/gr protein . (Hartono Andry. 2004 )B.Sumber Protein Dalam kualifikasi protein berdasarkan sumbernya , telah kita ketahui protein hewani dan protein nabati . sumber protein hewani dapat berbentuk daging dan alat-alat dalam seperti hati , pangkreas , ginjal , paru-paru , jantung dan jerohan, yang terakhir ini terdiri dari atas babat (gaster ) dan iso (usus halus dan usu besar ) . Susu dan telur termasuk pula sumber protein hewani berkualitas tinggi . Ikan, kerang-kerangan dan jenis udang merupakan kelompok sumber protein yang baik , karena mengandung sedikit lemak ,tetapi ada yang alergi terhadap beberapa jenis sumber protein hasil laut ini . Jenis kelompok sumber protein hewani ini mengandung sedikit lemak , sehingga baik bagi komponen susunan hidangan rendah lemak .ada yang mengatakan bahwa kerang-kerangan mengandung banyak kolesterol , sehingga tidak baik untuk dipergunakan didalam diet yang harus rendah kolesterol . Ayam dan jenis burung lain serta telurnya juga merupakan sumber protein hewani yang berkwalitas baik, harus diperhatikan bahwa telur bagian kuningnya mengandung banyak kolesterol , sehingga baiknya ditinggalkan pada diet rendah kolesterol . (Sediaoetama Achmad Djaeni.2000)Kacang polong atau ercis adalah salah satu sumber protein nabati yang populer di sekitar kita. Setiap 100 gram kacang polong rebus mengandung 8 gram protein, sehingga merupakan sumber protein nabati yang baik dikonsumsi untuk memenuhi kebutuhan protein kita sehari-hari. Selain itu kacang polong memiliki skor asam amino yang tinggi yaitu 102, di mana skor asam amino yang tinggi menunjukkan bahwa kacang polong mengandung protein dengan asam amino yang lengkap, yang artinya protein dalam kacang polong merupakan protein berkualitas tinggi.Secara singkat sumber protein sebagaibahan makanandi bedakan menjadi 2 yaitu :.A.Protein nabati :1.Kacang-kacangan.2.Cerealla.3.Tempe.4.Tahu.5.Oncom.6.Emping.B.Protein hewani :1.Susu.2.Telur.3.Daging dan alat- alat dalam.4.Ikan.5.Ayam.6.Jeroan.7.Ikan, kerang-kerangan dan jenis udang merupakan jenis protein yang baik karena mengandung sedikit lemak.

Proteinmerupakan molekul yang banyak ditemukan di dalam tubuh manusia. Ia ada di setial sel dan jaringan tubuh. Senyawa penyokong ini ditemukan dengan mudah pada sejumlah makanan sepertidaging merah, ikan, kacang-kacangan punpolong-polongan.Kekurangan protein akan berakibat buruk pada pertumbuhan dan pemeliharaan kesehatan manusia. Dalam kajian biologis, protein memiliki beberapa hal yang menjadi karakter khasnya.Sifat-sifat proteinini menjadi pembeda ia dengan senyawa-senyawa lainnya. Apa saja sifat tersebut?

Denaturasi

Sifat protein yang satu ini ditandai dengan terjadinya proses perubahan konfigurasi susunan molekul dari protein. Perubahan konfigurasi tersebut kemudian merubah struktur baik itu sekunder, tersier dan kuarter protein. Namun perlu digarisbawahi, perubahan susunan tersebut sama sekali tidak merubah susunan ikatan peptide dari protein. Sifat denaturasi protein ini bisa terjadi karena beberapa hal di antaranya suhu panas yang memutuskan ikatan hidrogennya, adanya asam basa yang memutus jembatan garam pada struktur tersier senyawa protein, adanya logam berat yang kemudian membentuk protein logam yang tidak bisa dilarutkan.

Koagulasi

Sifat protein yang satu ini ditandai dengan adanya penggumpalan partikel koloid sebagai akibat penambahan senyawa kimia yang pada akhirnya menyebabkan partikel menjadi netral dan akhirnya membentuk endapan akibat gaya grafitasi. Koagulasi ini sendri terjadi karena beberapa hal seperti pemanasan (contohnya: darah), pengadukan (contohnya: tepung kanji), dan pendinginan (contohnya: agar-agar).

Browning

Sifat proteinyang satu ini ditandai dengan terjadinya perubahan warna menjadi coklat. Hal ini merupakan reaksi pencoklatan enzimatis serta non enzimatis. Contoh pencoklatan enximatis terlihat pada buah-buah juga sayuran yang mengandung zat fenolik. Semenetara itu, contoh untuk pencoklatan non enzimatis ada pada karamelisasi gula.

Selainsifat-sifat proteindi atas, terdapat pula karakter yang lebih khusus antara lain:1. Daya angkutnya terhadap oksigen.2. Sebagai alat pengangkut senyawa lipida.3. Memiliki tingkat kelarutan di dalam garam yang encer atau juga asam yang encer.4. Ada sebagian protein yang bisa larut di dalam air namun terdapat pula jenis lainnya yang tidak.5. Semua jenis protein tidak bisa larut di dalam jenis pelarut lemak misalkan etil eter.6. Apabila protein ditambahkan dengan gram maka daya larutnya akan berkuran dan akibatnya ia akan terpisah dan membentuk endapat.7. Jika protein ditambahkan dengan alkohol maka ia akan menggumpal sebab alkohol menyerap mantel air yang menyelubungi molekul-molekul pada protein.8. Gugus amino dan karboksil bebas dijumpai pada rantai molekul zat protein. Hal ini kemudian mengakibatkan protein memiliki muatan berlebih dan ia kemudian memiliki sifat reaktif terhadap asam dan juga basa.9. Memiliki aktifitas layaknya hormon dan juga enzim.

C. DAMPAK PENCEMARAN AIR DI LINGKUNGAN SEKITARPencemaran air berdampak luas, misalnya dapat meracuni sumber air minum, meracuni makanan hewan, ketidakseimbangan ekosistem sungai dan danau, pengrusakan hutan akibat hujan asam, dan sebagainya. Di badan air, sungai dan danau, nitrogen dan fosfat (dari kegiatan pertanian) telah menyebabkan pertumbuhan tanaman air yang di luar kendali (eutrofikasi berlebihan). Ledakan pertumbuhan ini menyebabkan oksigen, yang seharusnya digunakan bersama oleh seluruh hewan/tumbuhan air, menjadi berkurang. Ketika tanaman air tersebut mati, dekomposisi mereka menyedot lebih banyak oksigen. Sebagai akibatnya, ikan akan mati, dan aktivitas bakteri menurun.Dampak pencemaran air pada umumnya dibagi atas 4 kelompok, yaitu :1. Dampak terhadap kehidupan biota air2. Dampak terhadap kualitas air tanah3. Dampak terhadap kesehatan4. Dampak terhadap estetika lingkunganC.1 Dampak terhadap kehidupan biota airBanyaknya zat pencemaran pada air limbah akan menyebabkan menurunnya kadar oksigen terlarut dalam air tersebut. Sehingga mengakibatkan kehidupan dalam air membutuhkan oksigen terganggu serta mengurangi perkembangannya.Akibat matinya bakteri-bakteri, maka proses penjernihan air secara alamiah yang seharusnya terjadi pada air limbah juga terhambat. Dengan air limbah yang sulit terurai. Panas dari industri juga akan membawa dampak bagi kematian organisme, apabila air limbah tidak didinginkan terlebih dahulu.Mekanisme Pengurain Limbah Cair Organik Secara AerobProses pengolahan air limbah secara mikrobiologis aerob adalah pemanfaatan aktivitas mikroba aerob dalam kondisi aerob untuk menguraikan zat organik yang terdapat dalam air limbah menjadi zat inorganik yang stabil dan tidak memberikan dampak pencemaran terhadap lingkungan. Mikroba aerob ini sebenarnya sudah terdapat di alam dalam jumlah yang tidak terbatas dan selalu diperoleh dengan sangat mudah. Dalam kapasitas yang terbatas, alam sendiri sudah mampu menetralisir zat organik yang ada dalam limbah. Namun, dalam kuantitas limbah yang sangat banyak diproduksi sebagai hasil sampingan dari sekian banyak industri, perlu diadakan usaha pengolahan limbah untuk menjaga kelestarian alam di samping mendapatkan produk baru yang mempunyai nilai yang ekonomis.Mikroba aerob yang berperan dalam proses mikrobiologis aerob antara lain :1.BakteriDalam air dan penanganan air limbah bakteri penting karena kultur bakteri dapat digunakan untuk menghilangkan bahan organik dan mineral-mineral yang tidak diinginkan dari air limbah. Kebanyakan bakteri adalah kemoheterotrofik yaitu menggunakan bahan organik sebagai sumber energi dan karbon. Beberapa spesies mengoksidasi senyawa-senyawa anorganik tereduksi seperti NH untuk energi dan menggunakan CO2sebagai sumber karbon. Bakteri kemoheterotrofik merupakan bakteri terpenting dalam pengolahan air limbah karena bakteri ini akan memecah bahan-bahan organik, mengoksidasi amoniak nitrogen menjadi nitrogen nitrat terutama oleh bakteri nitrifikasi.Bagian reaktif dari sel bakteri adalah membran sitoplasmik. Semua bahan organik atau anorganik yang akan dimetabolisme oleh sel harus melalui membran. Mekanisme transport dari sebagian besar molekul yang melalui membran diduga disebabkan karena reaksi-reaksi dengan sistem enzim spesifik yang disebut permease. Molekul-molekul yang tidak mempunyai sistem permease tidak dapat memasuki sel dan oleh karenanya tidak dimetabolisme. Hal ini menjelaskan bahwa bakteri menggunakan nutrien secara selektif dan alasan mengapa diperlukan kultur campuran dalam penanganan air limbah.Jenis-jenis bakteri yang berperan penting dalam penguraian limbah organik secara aerob antara lain:Zooglea ramigera, Escherichia coli, Alcaligenes sp, Bacillus sp, Corynebacterium sp, Nocardia sp.