Pemanfaatan Limbah Kulit Pisang sebagai Membran Selulosa

  • Published on
    22-Jan-2017

  • View
    229

  • Download
    11

Embed Size (px)

Transcript

<ul><li><p>Jurnal Teknologi Proses </p><p> Media Publikasi Karya Ilmiah </p><p>Teknik Kimia </p><p>6(1) Januari 2007: 49 51 ISSN 1412-7814 </p><p>Pemanfaatan Limbah Kulit Pisang sebagai Membran Selulosa </p><p>Siswarni M.Z. Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara, Medan 20155 </p><p> Abstrak Membran selulosa merupakan produk fermentasi konsentrat kulit pisang oleh kerja Asetobacter xylinum sebagai starter. Penelitian ini bertujuan untuk melihat pengaruh jumlah starter dan waktu fermentasi terhadap sifat mekanis produk membran di antaranya ketahanan sobek (tearing resistance), kekuatan tarik (tensile strength), dan permeabilitas. Kata kunci: membran selulosa, jumlah starter, dan waktu fermentasi. Pendahuluan </p><p>Kulit buah pisang merupakan bagian dari buah pisang yang umumnya dibuang sebagai sampah. Hal ini berdampak terhadap meningkatnya limbah padat yang dibuang ke lingkungan. Salah satu upaya mengatasinya adalah memanfaatkan kulit pisang dengan cara fermentasi menghasilkan nata de banana skin. </p><p>Selama ini ada beberapa nata yang dikenal masyarakat, seperti nata de coco diperoleh dari air kelapa, nata de pina diperoleh dari air nenas dan nata debanana skin dari kulit pisang. </p><p>Dalam upaya meningkatkan nilai tambah nata de banana skin, maka dikembangkan pemanfaatannya untuk keperluan membrane. Membran adalah suatu lapisan pembatas di antara dua fluida bersifat osmosa balik dan permeabel terhadap pelarut (cairan murni) dan tidak permeabel terhadap padatan terlarut. </p><p>Teknologi membran sebagai bidang teknologi yang berkinerja tinggi, dan sudah berkembang penggunaannya di berbagai negara </p><p>maju, sedangkan di Indonesia masih terbatas pada proses osmosa balik untuk pengolahan air laut atau air payau menjadi air bersih dan air minum. Metodologi Penelitian Bahan dan peralatan Bahan: Limbah kulit pisang yang masih segar, (NH4)2SO4, NaOH Peralatan: blender, penangas, hidrolik press Pembuatan spesimen membran </p><p>Kulit pisang yang sudah dicuci bersih, di potong kecil-kecil kemudian diblender, disaring untuk diambil cairan konsentratnya. Konsentratnya dipanaskan hingga suhu 100C selama 15 menit, kemudian ditambahkan gula pasir 10% dan (NH4)2SO4 0,5% diaduk lalu didinginkan dan atur pH=4. Ke dalam campuran di atas dimasukkan starter Acetobater xylinum. Dalam hal ini dihasilkan nata de banana skin, nata yang terbentuk dicuci dengan air lalu </p></li><li><p>Siswarni M.Z. / Jurnal Teknologi Proses 6(1) Januari 2007: 49 51 </p><p>50</p><p>direndam dengan NaOH 2% selama 24 jam, setelah itu dicuci lagi hingga pH netral. </p><p>Nata de banana skin yang diperoleh dicetak dalam bentuk lapisan (film) menggunakan hidrolik press. Metode Analisa </p><p>Sifat spesimen yang dihasilkan dapat dipengaruhi oleh jumlah starter dan waktu fermentasi. Untuk itu dilakukan variabel jumlah starter adalah 50 ml, 100 ml, 150 ml, dan 200 ml masing-masing dalam volume 250 ml media, sedangkan waktu fermentasi 7 hari, 9 hari, 11 hari, dan 13 hari. Hasil dan Pembahasan </p><p>Spesimen membran yang diperoleh dilakukan pengujian terhadap sifat mekanis yaitu: ketahanan sobek, kekuatan tarik, dan permeabilitas. Ketahanan Sobek </p><p>Ketahanan sobek suatu bahan tergantung kepada serat yang menyusun bahan. Dari Gambar 1 terlihat ada hubungan pengaruh lama waktu fermentasi dengan jumlah starter, yaitu nilai ketahanan sobek yang tinggi diperoleh pada pada waktu fermentasi berlangsung hingga 13 hari. Hal ini berarti bahwa semakin lama waktu fermentasi maka kandungan selulosa yang terbentuk dalam suatu membran selulosa menjadi lebih banyak dan membran menjadi lebih tebal dan liat. Semakin liat bahan membran maka semakin besar kekuatan yang diperlukan untuk memutuskan bahan dan membran semakin mulur yang berarti membran memiliki ketahanan sobek yang lebih tinggi. </p><p>Pada Gambar 2 spesimen membran terlibat dengan serat yang lebih banyak, dan pori-pori lebih rapat dan. spesimen membran bersifat impermeabel. Sedangkan Gambar 3 menunjukkan spesimen membran dengan serat sedikit dan pori lebih banyak dan jelas yang berarti membran bersifat permeabel. Jadi waktu fermentasi signifikan terhadap ketahanan sobek membran. </p><p> GAMBAR 1: Grafik hubungan jumlah starter dan waktu fermentasi terhadap ketahanan sobek </p><p> GAMBAR 2: Foto spesimen membran dalam waktu fermentasi selama 13 hari GAMBAR 3: Foto spesimen membran dalam waktu fermentasi kurang dari 13 hari Kekuatan Tarik Dari hasil yang diperoleh terlihat pada Gambar 4, bahwa jumlah starter dan waktu fermentasi juga berpengaruh terhadap kekuatan tarik. </p><p>05</p><p>101520253035</p><p>5 7 9 11 13 15</p><p>Lama Fermentasi (hari)</p><p>Keta</p><p>hana</p><p>n So</p><p>bek </p><p> (cU)</p><p>50 100 150 200</p></li><li><p>Siswarni M.Z. / Jurnal Teknologi Proses 6(1) Januari 2007: 49 51 </p><p>51</p><p>Nilai kekuatan tarik tertinggi adalah pada waktu fermentasi 13 hari dan jumlah starter 200 ml. Ini berarti bahwa aktivitas bakteri sangat berpengaruh terhadap spesimen membran yang dihasilkan GAMBAR 4: Grafik hubungan jumlah starter dan waktu fermentasi terhadap kekuatan tarik </p><p>Dari hasil yang diperoleh, semakin lama waktu fermentasi menyebabkan proses pembentukan serat selulosa berjalan dengan sempurna sehingga serat yang dihasilkan semakin banyak dan pori yang bersifat permeabel semakin jelas. Faktor ini menyebabkan ketahanan tarik dan ketahanan sobek membran yang dihasilkan sangat baik. Permeabilitas </p><p>Permeabilitas adalah suatu parameter yang didefinisikan sebagai fluks per satuan gaya pendorong lintas membran per unit tebal membran. </p><p>Metode permeabilitas digunakan untuk membran ultrafiltrasi dengan cara kerja yang sederhana khususnya jika digunakan cairan atau larutan. </p><p>Dari hasil yang diperoleh pada Gambar 5 menunjukkan bahwa semakin lama waktu fermentasi maka nilai permeabilitas akan semakin menurun. Menurut Wardono (1981) semakin lama fermentasi suatu lapisan akan terbentuk pada permukaan media yang menyebabkan lapisan nata de banana skin semakin tebal yang mengakibatkan nilai permeabilitas akan menurun. </p><p> GAMBAR 5: Grafik hubungan jumlah starter dan waktu fermentasi terhadap permeabilitas Kesimpulan </p><p>Dari hasil analisa dan pembahasan penelitian dapat disimpulkan bahwa terdapat hubungan yang signifikan antara jumlah starter dan lama fermentasi terhadap ketahanan sobek, kekuatan tarik, dan permeabilitas. Jumlah starter yang optimal adalah 200 ml 250 ml media dan waktu fermentasi 13 hari diperoleh ketahanan sobek, kekuatan tarik, dan permeabilitas dengan nilai standar. </p><p>Dari hasil yang diperoleh berarti limbah kulit pisang dapat dimanfaatkan sebagai sumber membran selulosa alternatif. Ucapan Terima Kasih </p><p>Kepada Mira Asmira, Nur Verayani T. dan Ella Rosida, yang ikut membantu pelaksanaan penelitian ini. Daftar Pustaka Belfort, G., 1984, Synthetic Membrane Processes, </p><p>Academic Press, New York. Balai Penelitian dan Pengembangan Kalimantan </p><p>Barat, 2001, Pembuatan membran Transduser dari Fermentasi Air Kelapa. (www.balitbang.kalbar.go.id) </p><p>Iguchi, M. And S. Yamanaka, 1996, Industrial Use of Bacterial Cellulose A Review, di dalam Proceedings of The International Workshop on Green Polymers, IPA and IRDCLI, Bogor. </p><p>Pambayun, R., 2002, Teknologi Pengolahan Nata de Coco, Kanisius, Yogyakarta. </p><p>Surdia, N.M., N. Hayati dan W. Master, 2002, Pembuatan dan Karakterisasi Film Selulosa dari Air Buah-buahan, di dalam Prosiding Seminar Kimia Bersama UKM-ITB Ke-5, Universitas Kebangsaan Selangor, Malaysia.</p><p>0</p><p>2</p><p>4</p><p>6</p><p>8</p><p>10</p><p>5 7 9 11 13 15</p><p>Lama Fermentasi (hari)</p><p>Keku</p><p>atan</p><p> Tar</p><p>ik (K</p><p>gf)</p><p>50 100 150 200</p><p>00,5</p><p>11,5</p><p>22,5</p><p>33,5</p><p>5 7 9 11 13 15</p><p>Lama Fermentasi (hari)</p><p>Perm</p><p>eabi</p><p>litas</p><p> (m3/</p><p>m2/</p><p>jam</p><p>)</p><p>50 100 150 200</p></li></ul>

Recommended

View more >