Pektin

Pektin

Pektin merupakan segolongan polimer heterosakarida yang diperoleh dari dinding sel tumbuhan darat. Pertama kali diisolasi oleh Henri Braconnot tahun 1825. Wujud pektin yang diekstrak adalah bubuk putih hingga coklat terang. Pektin banyak dimanfaatkan pada industri pangan sebagai bahan perekat dan stabilizer (agar tidak terbentuk endapan).

Pektin pada sel tumbuhan merupakan penyusun lamela tengah, lapisan penyusun awal dinding sel. Sel-sel tertentu, seperti buah, cenderung mengumpulkan lebih banyak pektin. Pektinlah yang biasanya bertanggung jawab atas sifat "lekat" (Jawa: pliket) apabila seseorang mengupas buah. Penyusun utama biasanya polimer asam D-galakturonat, yang terikat dengan α-1,4-glikosidik. Asam galakturonat memiliki gugus karboksil yang dapat saling berikatan dengan ion Mg²⁺ atau Ca²⁺ sehingga berkas-berkas polimer "berlekatan" satu sama lain. Ini menyebabkan rasa "lengket" pada kulit. Tanpa kehadiran kedua ion ini, pektin larut dalam air. Garam-garam Mg- atau Ca-pektin dapat membentuk gel, karena ikatan itu berstruktur amorf (tak berbentuk pasti) yang dapat mengembang bila molekul air "terjerat" di antara ruang-ruang.

Penggunaan pektin yang paling umum adalah sebagai bahan perekat/pengental (gelling agent) pada selai dan jelly. Pemanfaatannya sekarang meluas sebagai bahan pengisi, komponen permen, serta sebagai stabilizer untuk jus buah dan minuman dari susu, juga sebagai sumber serat dalam makanan.

·  BAHAN

1. Kulit markisa
2. Larutan natrium bisulfit 1000 ppm. Untuk mendapatkan 10 liter larutan natrium bisulfit dilakukan dengan melarutkan 10 g natrium bislufit di dalam 10
   liter air.
3. Larutan HCL 1 %
4. Etanol 95 %

·  PERALATAN

1. Pengering. Alat ini digunakan untuk mengeringkan pektin baru. Berbagai tipe alat pengering dapat digunakan untuk keperluan tersebut.
2. Pengiling Basah. Alat ini digunakan untuk menghaluskan kulit markisa menjadi bubur markisa. Alat penggiling yang dapat digunakan adonan penggiling tipe cakram, dan penggiling tipe ulir. Untuk usaha rumah tangga dapat digunakan blender.
3. Penggilimgan kering. Alat ini digunakan untuk menghaluskan pektin kasar menjadi tepung pektin. Alat penggiling yang dapat digunakan adalah penggiling hammer mill. Untuk usaha rumah tangga dapat digunakan blender.
4. Panci tahan karat. Alat ini digunakan untuk merendam bubur markisa pada suhu hangat dan pH rendah.
5. Kain saring. Alat ini digunakan untuk menyaring bubur kulit markisa yang mengandung ekstrak pektin.
6. Wadah pengentalan. Wadah ini digunakan untuk mengentalkan fraksi pektin. Wadah berupa panci atau kotak bnermulut lebar.
   
   Gambar 2. Wadah Pengentalan

·  CARA PEMBUATAN

1. Persiapan

·  Pelepasan albido . Albido (bagian dalam kulit markisa yang berwarna putih) dilepaskan  dengan mengeroknya memakai sendok.

·  Ekstraksi Pektin

1. Penggilingan albido. Albido digiling secara basah atau diblender dengan penambahan larutan natrium bisulfit 1000 ppm . Setiap 1 kg albido ditambah dengan 3 liter larutan natrium bisulfit. Hasil yang diperoleh disebut dengan bubur albido. Sebelum diolah lebih lanjut, bubur ini didiamkan selama 30 menit.
2. Ekstraksi
• Bubur kulit jeruk diencerkan dengan air sebanyak 3 kali berat albido semula. Campuran diaduk sehingga menjadi bubur encer.
• Bubur encer ditambah dengan larutan HCL 1 % sehingga pH-nya menjadi 1,5. Hasilnya disebut bubur asam.
• Bubur asam dipanaskan sampai suhu 70-80 0 C sambil diaduk selama 60-90 menit.
• Bubur asam yang telah dipanaskan, disaring dengan kain saring rapat, atau kain saring rangkap empat sambil diperas untuk memisahkan filtratnya. Filtrat ini disebut dengan filtrat pektin.

·  Pengentalan
Filtrat pektin dipanaskan pada suhu 95-97 sambil diaduk secara interaktif sampai volumenya menjadi setengah volume semula. Hasil yang diperoleh disebut dengan filtrat pekat. Filtrat pekat ini didinginkan.

·  Pengendapan Pektin

1. Penyiapan larutan pengendap. Larutan Etanol 95 % diasami dengan menambahkan 2 ml HCL pekat. Larutan ini disebut alkohol asam.
2. Pengendapan
• Filtrat pekat ditambah dengan alkohol asam dan diaduk sampai rata. Setiap 1 liter filtrat pekat ditambah dengan 1,5 liter alkohol asam. Setelah itu, filtrat didiamkan selama 10-14 jam (semalam).
• Endapan pektin dipisahkan dari filtrat dengan kain saring rapat (rangkap empat). Hasil yang diperoleh disebut dengan pektin masam.

·  Pencucian Pektin Masam
Pektin masam ditambah dengan alkohol 95 % kemudian diaduk-aduk. Setiap 1 liter pektin masam ditambah dengan 1,5 alkohol 95 %. Setelah dilakukan penyaringan dengan kain saring rangkap empat. Hal ini dilakukan beberapa kali sampai pektin tidak bereaksi asam lagi. Hasil yang diperoleh disebut pektin basah. Pektin yang tidak beraksi asam ialah pektin yang tidak berwarna merah bila ditambah dengan indikator fenol ptalein.

·  Pengeringan
Pektin basah dijemur samapi kering atau dikeringkan dengan pengeringan pada suhu 40-60 0 C selama 6-10 jam sampai kadar air di bawah 9 %. Hasil yang diperoleh ·  disebut pektin kering.

·  Penggilingan Pektin Kering
Pektin kering digiling sampai halus (60 mesh) dengan mesin penggiling (hammer mill) atau dengan blender. Hasil diperoleh disebut dengan tepung pektin.

·  Pengemasan
Tepung pektin dikemas di dalam kantong plastik, kotak plastik atau kotak kaleng yang tertutup rapat, dan disimpan pada tempat yang tidak panas.

Pembuatan Agar - Agar dari Rumput Laut

Pembuatan Agar - Agar dari Rumput Laut

Dasar Teori

Peristiwa ekstraksi agar-agar dari rumput laut ini merupakan peristiwa

transfer massa, dengan difusi kompoenen agar-agar dari fase padat (rumput laut) ke fase cair (air) dan akanmencapai keadaan jenuh atau keseimbangan yang ditandai dengan tidak ada perubahan konsentrasi agaragar dalam pelarut terhadap waktu.

Parameter keseimbangan ini menunjukkan rasio minimum antara pelarut dengan padatan yang diekstraksi ( Perry, 1984). Parameter ini sangat penting diketahui karena dapat digunakan untuk menentukan tingkat ekstraksi yang sesuai dengan derajat pemisahan yang diinginkan. Pada penelitian ini, hubungan keseimbangan ekstraksi agar-agar dari rumput laut menggunakan pelarut air dianggap mengikuti hukum Henry.

Cl* = H . Cs (1)

Dalam hal ini, Cl* adalah konsentrasi agar-agar dalam larutan yang seimbang dengan konsentrasi agar-agar dalam padatan ( Cs). Kadar agar-agar dalam padatan ditentukan menggunakan neraca massa agar-agar dalam tangki setiap waktunya:

Co . M = Cs .M + Cl . V

Atau Cs=M

Co.M - Cl.V (2)

Dengan menggunakan rumput laut kering dengan ukuran kecil, dapat diambil asumsi bahwa difusi gel agaragar dalam padatan (rumput laut) ke permukaan berlangsung sangat cepat, sehingga kecepatan ekstraksi ditentukan oleh kecepatan perpindahan

Produk agar-agar diperoleh dari ekstraksi satu jenis rumput laut saja dan campuran berbagai macam rumput laut. Hasil agar-agar dari campuran ini bermutu, tidak kalah dengan agar-agar yang dihasilkan dari satu jenis saja. Keberhasilan itu dikarenakan komposisinya telah sesuai.
Pembuatan agar-agar tidak sulit, peralatan dan bahan mudah diperoleh. Oleh karena itu sangat bila petani rumput laut juga mengolah agar-agar. Langkah-langkah pembuatan agar-agar diuraikan di bawah ini dan hasil akhirnya berupa tepung, batangan, atau lembaran. Adapun cara pengolahan rumput laut menjadi agar-agar sebagai berikut.
A. Pencucian dan Pembersihan
Rumput laut dicuci dengan air tawar sampai bersih. Kotoran yang menempel seperti pasir, karang, lumpur dan rumput laut jenis lain dihilangkan.
B. Perendaman dan Pemucatan
Perendaman dilakukan agar rumput laut menjadi lunak, sehingga proses ekstraksi nantinya dapat berjalan dengan baik. Caranya rumput laut direndam dalam air murni sebanyak 20 kali berat rumput laut selama 3 hari. Setelah itu pemucatan dilakukan dengan direndam dalam larutan kaporit 0,25 % atau larutan kapur tohor 5 % sambil diaduk, setelah 4 – 6 jam, rumput laut dicuci kembali selama 3 jam untuk menghilangkan bau kaporit. Rumput laut yang telah bersih dan pucat dikeringkan selama 2 hari, sampai tahap ini rumput laut dapat disimpan lebih dulu bila tidak segera diolah.
C. Pelembutan
Untuk lebih memudahkan ekstrasi, dinding sel perlu dipecah dengan ditambah H2SO4 selama 15 menit. Banyaknaya H2SO4 tergantung pada jenis rumput laut, yaitu Gracilaria 5 – 10 %. Gelidium 15 % dan Hypnea 25 %. Bila tidak ada asam sulfat dapat digunakan asam asetat, asam sitrat, buah asam atau daun asam. Oleh karena asam sulfat ini berbahaya, maka diperlukan pencucian dengan cara rumput laut direndam dlam air bersih selama 15 menit kemudian ditiriskan.
D. Pemasakan
Rumput laut dimasak dalam air sebanyak 40 kali berat rumput laut. Setelah mendidih ( 90 – 100 C ),kita tambahkan asam cuka 05 % untuk memperoleh pH 6 – 7. Bila > 7, pH nya diturunkan dengan penambahan asam cuka dan bila < 6, ditambahkan NaOH. Pemeriksaan pH dapat dilakukan dengan memakai kertas pH. Pemanasan ini dilakukan kira-kira 45 menit tetapi dapat juga selama 2 – 4 jam tergantung cara pengadukannya. Proses setelah pemasakan tergantung dari bentuk akhir agar-agar yang diinginkan, yakni berupa batangan, lembaran atau pun tepung.
E. Proses Pengolahan Agar-agar Batangan / Lembaran
1. Pengepresan dan Pencetakan
Hasil dari pemasakan kemudian disaring dengan kain belacu dan dipres. Cairan yang keluar ditampung dalam bejana dan dinetralkan dengan penambahan air soda sehingga pHnya menjadi 7 – 7,5. Bila pH sudah tercapai, cairan kemudian dimasak kembali sambil diaduk. Setelah mendidih, hasilnya dituangkan kedalam cetakan, kira-kira 6 jam agar-agar sudah dingin dan membeku. Ampas hasil pengepresan dapat digunakan lagi dengan cara ditambahkan air sebanyak 75 % dari jumlah air semula, kemudian ampas itu dipanaskan dan disaing. Cairan yang keluar dapat digunakan sebagai campuran dalam proses selanjutnya, sehingga pada akhirnya ada ampas yang tidak bisa dipakai lagi. Ampas ini dapat digunakan sebagai makanan ternak.
2. Pendinginan
Cairan yang telah beku didinginkan dalam ruangan pendingin pada suhu – 20 C selama 4 – 5 hari. Pendinginan ini dilakukan agar pemadatan benar-benar terjadi dengan sempurna.
3. Pengeringan
Agar-agar dikeluarkan dari cetakan. Hasil yang diperoleh adalah agar-agar batangan. Bila dinginkan agar-agar berbentuk lembaran, agar-agar batangan dipotong setebal 0,5 cm. Sebagai alat pemotong dapat digunakan kawat halus dari baja, agar-agar batangan atau lembaran kemudian dikeringkan di bawah sinar matahari.
4. Pengepakan
Agar-agar yang betul-betul kering dimasukkan dalam kantong plastik dengan berat masing-masing 10 gram. Bahan yang dipakai untuk membuat agar-agar kertas berupa rumput laut dari jenis Grasilaria sp. Dalam proses pembuatannya, rumput laut ini dicuci dengan air tawar sampai bersih, kemudian direndam dalam air kapur. Setelah 20 menit, dijemur memakai alas dari kain kasa. Lama penjemuran dapat hanya satu hari, tetapi dapat juga sampai 3 hari, tergantung dari intensitas matahari. Prinsipnya rumput laut benar-benar kering.

F. Proses Pengolahan Agar-agar Tepung
1. Penyaringan dan Penggilingan
Agar-agar yang telah, masak disaring dengan fillet press filtrate. Cairan yang keluar ditampung dan didinginkan selama 7 jam. Agar-agar beku dihancurkan dan dipres dengan kain. Hasilnya berupa lembaran-lembaran yang kemudian diangin-anginkan. Lembaran-lembaran kering dipotong kira-kira 3 x 5 mm, kemudian dimasukkan dalam alat pemggiling atau grinder. Hasil penggilingan adalah agar-agar tepung.
2. Pengepakan
Agar-agar tepung dimasukkan dalam kertas glasin yang dilapisi lilin atau dapat juga dimasukkan plastic kemudian dibungkus dengan kertas. Untuk jelasnya berikut disajikan skema pembuatan agar-agar baik tepung

koagulasi dan flokulasi

KOAGULASI/FLOKULASI
Koagulasi/flokulasi adalah proses pengumpulan partikel-partikel halus yang tidak dapat diendapkan secara gravitasi, menjadi partikel yang lebih besar sehingga bisa diendapkan dengan jalan menambahkan bahan koagulasi (koagulan). Adapun bahan koagulan yang sering dipergunakan yaitu:
a. Tawas (Al2(SO4)3)
b. Fero Sulfat (FeSO4)
c. Natrium Aluminat (NaAlO2)
d. Feri Sulfat (Fe2(SO4)3)
e. Fero Chlorida (FeCl2)
f. Feri Chlorida (FeCl3).
Disamping bahan-bahan yang telah disebutkan di atas, saat ini banyak terdapat di pasaran, yaitu “Coagulant Aid” (Koagulan Tambahan) yang berfungsi untuk mendapatkan air yang lebih jernih, mempercepat proses pengendapan (membantu fungsi bahan koagulan). Macam-macamnya antara lain:
a. Super floc
b. Magni floc
c. Aqua floc
Secara tradisional untuk koagulasi air banyak dipakai seperti biji kelor (Moringa Oleifera), karat besi, tanah gambut dan sebagainya.
Biji kelor dipilih yang sudah tua dan kering di pohon (kadar air 10%). Menurut penelitian/pengalaman Pusat Litbang Pemukiman Departemen Pekerjaan Umum bahwa 6 biji kelor kering yang sudah digerus cukup sebagai koagulan dan desinfektan 1 liter air. Biji kelor sebagai desinfektan juga karena mengandung senyawa myrosin, emulsin, asam gliserid, asam palmitat, asam stearat, asam oleat, lemak, minyak dan senyawa yang bersifat bakteriosidis.
Penggunaan karat besi jauh lebih murah dibandingkan dengan Al2SO4. Penelitian Pusat Litbang Pemukiman PU menunjukkan bahwa koagulan karat besi ternyata biayanya hanya seperdua puluh empat kali tawas (Al2SO4).
Tanah gambutpun (2-3 meter dari muka tanah) dapat dipakai sebagai koagulan 1/2 kg tanah gambut cukup untuk mengadakan proses koagulasi air sebanyak 200 liter.
Kegunaan/Kemampuan
Kegunaan koagulasi/flokulasi yaitu memudahkan partikel-partikel tersuspensi yang sangat lembut dan bahan-bahan koloidal di dalam air menjadi agregat/jonjot (proses sebelum penggumpalan) dan membentuk flok, sehingga dapat dipisahkan dengan proses pengendapan dan dapat juga berfungsi menghilangkan beberapa jenis organisme dalam air.
Proses Koagulasi/Flokulasi
Proses koagulasi/flokulasi yang terjadi bila menggunakan:
Tawas
Persenyawaan Al2(SO4)3 disebut juga tawas, merupakan bahan koagulan yang paling banyak digunakan karena bahan ini palg ekonomis (murah), mudah didapatkan di pasaran, serta mudah penimpanannya. Selain itu bahan ini cukup efektif untuk menurunkan kadar karbonat
Dengan demikian makin banyak dosis tawas yang ditambahkan pH makin turun, karena dihasilkan asam sulfat sehingga perlu dicari dosis tawas optimum yang harus ditambahkan. Pemakaian tawas paling effektif antara pH 5,8-7,4.
Untuk pengaturan (menaikkan) pH biasanya ditambahkan larutan kapor Ca(OH)2 atau soda abu (Na2CO3).
Feri Sulfat dan Feri Chlorida
Bahan ini bersifat korosif, serta tidak tahan penyimpanan lama dan mempunyai sifat asam. Endapan Fe(OH)3 efektif terbentuk pada pH 5,5. Untuk pengaturan pH biasanya ditambahkan larutan kapur. Reaksi yang terjadi dengan bikarbonat, dalam air atau dengan kapur.
Garam feri ini biasanya dipakai untuk koagulasi air buangan industri. Tetapi setelah itu harus diolah lagi untuk menghilangkan Fe yang ada dalam air tadi.
Fero Sulfat dan Fero Chlorida
Flokulasi dengan ferro ini biasanya akan lebih baik dengan penambahan larutan akpur atau NaOH dengan perbandingan 1 : 2 Fe sebagai pengaturan kondisi flukulasi.
Reaksi yang terjadi :
Reaksi dengan bikarbonat dan basa membentuk Fe(OH)2 yang sedikit larut dan selanjutnya akan dioksidasi oleh Oksigen terlarut menjadi Fe(OH)3 yang tidak dapat larut.
Natrium Aluminat
Bahan ini masih kurang populer penggunannya. Reaksinya dengan karbohidrat atau CO2 dalam air:
NaAlO2 + Ca(HCO3)2 + H2O Al(OH)3 + CaCO3 + NaHCO2
2 NaAlO2 + 2 CO + 4 H2O 2 Al(OH)3 + 2 NaHCO3
Kapur
Pengaruh penambhan kapur Ca(OH)2 atau menaikkan pH dan bereaksi dengan bikarbonat membentuk endapan CaCO3 . Bila kapur yang ditambahkan cukup banyak sehingga pH = 10,5, maka akan terbentuk endapan Mg(OH)2.
Kelebihan ion Ca pada pH tinggi dapat diendapkan dengan penambahan soda abu.
Coagulan Aid
Biasanya untuk mendapatkan air yang lebih jernih dan mempercepat proses pengendapan ditambahkan coagulan aid yang berfungsi membentu/memacu proses koagulasi. Bahan yang sering dipakai sebagai koagulasi aid ialah Flocculant dari bahan polymer organik.
Polymer adalah bahan organik yang berat molekulnya besar. Biasanya sering disebut juga polyelektrolit.
Bahan ini ada yang asli (alamiah) dan ada yang syntesis. Polyelektrolit sintetis diklassifikasikan berdasarkan atas jenis muatan pada rantai polymer sebagai berikut :
a. Anion polyelektrolit : Polymer bermuatan negatif
b. Kation poltelektrolit : Polimer bermuatan positif
c. Polyelektrolit bukan ion : Polymer tak bermuatan
Bermacam-macam polyelektrolit, tergantung dari pabrik yang memproduksinya seperti : super floc, magnifloc, Kononfloc, Aquafloc dan lain sebagainya. Dosisi polyelektrilit yang ditambahkan ada batasannya, sehingga tidak mengganggu/membahayakan kesehatan.
Faktor-faktor yang mempengaruhi terbentuknya floc pada proses koagulasi :
a. Dosis dan jenis bahan koagulan
b. Kondisi pH
c. Alkalinitas
d. Kekeruhan air baku
e. Type suspended solid
f. Pengadukan
Untuk mengetahui dosis bahan koagulan optimum yang ditambhkan ditentukan berdasarkan percobaan laboratorium yang dinamakan Yar Test.
Yar Test
Alat yang dipergunakan untuk percobaan Yar Test adalah floc tester yang dilengkapi dengan alat-alat gelas dan pengadukan yang sempurna, atau dapat dilakukan dengan alat pengaduk sederhana misalnya dengan pengaduk batang bambu.
Bahan koagulan yang biasa dikerjakan untuk percobaan koagulasi adalah tawas. Sedangkan untuk pengaturan kondisi pH bisa digunakan kapur. Penambahan kapur diperlukan apabila air bakunya asam atau pH < 7.
Pada dasarnya percobaan ini meliputi :
a. Menentukan dosis bahan koagulant (tawas) yang ditambahkan dengan variasi dosis tawas yang berbeda-beda.
b. Untuk air yang asam perlu ditambahkan kapur dengan dosis yang divariasi untuk mendapatkan kondisi pH yang optimum.
c. Dengan kondisi pH yang telah dipilih, dilakukan optimasi berapa dosis tawas yang tepat yang harus ditambahkan.

Standar ini menetapkan suatu metode pengujian koagulasi flokulasi dengan cara jartest, termasuk prosedur umum untuk mengevaluasi pengolahan dalam rangka mengurangi bahan-bahan terlarut, koloid, dan yang tidak dapat mengendap dalam air dengan menggunakan bahan kimia dalam proses koagulasi-flokulasi, yang dilanjutkan dengan pengendapan secara gravitasi.

Koagulasi adalah proses pembubuhan bahan kimia (koagulan) ke dalam air yang akan dioIah. Flokulasi adalah proses penggumpalan bahan terlarut, kolois, dan yang tidak dapat mengendap dalam air. Uji koagulasi-flokulasi dilaksanakan untuk menentukan dosis bahan-bahan kimia, dan persyaratan yang digunakan untuk memperoleh hasil yang optimum. Variabel-variabel utama yang dikaji sesuai dengan yang disarankan, termasuk :

• Bahan kimia pembantu
• pH
• Temperatur
• Persyaratan tambahan dan kondisi campuran.

Metode uji ini digunakan untuk mengevaluasi berbagai jenis koagulan dan koagulan pembantu pada proses pengolahan air bersih dan air Iimbah. Pengaruh konsentrasi koagulan dan koagulan pembantu dapat juga dievaluasi dengan metode ini. Peralatan yang diperlukan terdiri dari: Pengaduk, Gelas Kimia, Rak Pereaksi Bahan kimia dan bahan pembantu, digunakan untuk larutan dan suspensi pengujian, kecuali koagulan pernbantu dapat dipersiapkan setiap akan digunakan dengan membuat larutan sampai mencapai konsentrasi 10 gr/L. Koagulan pembantu, dalam perdagangan tersedia berbagai macam koagulan pembantu atau polielektrolit.

Prosedur pengujian :

1. Masukkan volume contoh uji yang sama (1000 mL) kedalam masing-masing gelas kimia. Tempatkan gelas hingga baling-baling pengaduk berada 6,4 mm dari dinding gelas. Catat temperatur contoh uji pada saat pengujian dimulai.
2. Letakkan bahan (kimia) uji pada pereaksi.
3. Operasikan pengaduk muIti posisi pada pengadukan cepat dengan kecepatan kira-kira 120 Rpm. Tambahkan larutan atau suspensi pada setiap penentuan dosis yang telah ditentukan sebelumnya.
4. Kurangi kecepatan sampai pada kecepatan minimal, untuk menjaga keseragaman partikel flok yang terlarut melalui pengadukan lambat selama 20 menit.
5. Setelah pengadukan lambat selesai, angkat baling-baling dan lihat pengendapan partikel flok.
6. Setelah 15 menit pengendapan, catat bentuk flok pada dasar gelas dan catat temperatur contoh uji, Dengan menggunakan pipet atau siphon, keluarkan sejumlah cairan supernatan yang sesuai sebagai contoh uji untuk penentuan warna, kekeruhan, pH dan analisis lainnya.
7. Ulangi langkah 1 sampai 6 di atas sampai semua variabel penentu terevaluasi. Untuk mendapatkan hasil yang lebih teliti prosedur berpasangan 3 dan 3 jartest dianjurkan.