DI JAWA BARAT
Program Perubahan Iklim dan Energi, WWF Indonesia
Senin – Rabu, 27 – 29 Juli 2009
Disiapkan oleh:
Indra Sari Wardhani
Energy Officer, WWF-Indonesia
213131313131313131313131313
1 Pendahuluan
1.1 Latar Belakang
Ketersediaan energi termasuk listrik merupakan elemen yang sangat penting dalam
berbagai aspek kehidupan manusia, sekaligus sebagai kebutuhan mutlak untuk
menunjang pembangunan nasional yang berkelanjutan. Hal ini menjadi tantangan besar
bagi Indonesia, ketika dihadapkan pada kondisi dimana sebagian besar penyediaannya
masih bergantung pada energi fosil dan pengembangan sumber – sumber energi
terbarukan masih sangat terbatas. Sementara permintaan terhadap energi semakin
meningkat seiring dengan peningkatan jumlah penduduk dan pembangunan yang terus
berkembang. Disamping itu juga ketidaksesuaian antara lokasi sumberdaya energi
dengan daerah pengguna energi serta minimnya infrastruktur di berbagai tempat telah
menyebabkan keterbatasan akses masyarakat terhadap energi. Selain itu, kesenjangan
pendapatan masyarakat yang cukup tinggi semakin menambah kompleksitas
permasalahan di sektor energi.
Ketergantungan Indonesia terhadap energi fosil terutama minyak bumi menimbulkan
kekhawatiran mengingat energi tersebut merupakan energi yang tidak terbarukan. Dengan
tingkat eksploitasi yang dilakukan saat ini tanpa penemuan cadangan baru yang signifikan
serta kapasitas kilang yang cenderung stagnan, akan menyebabkan jumlah cadangannya di
dalam negeri semakin menipis.
Cadangan Energi Fosil Indonesia 2008
* Tidak ada temuan cadangan baru;
** Termasuk blok Cepu
Sumber: Presentasi Menteri ESDM, 11 April 2008
Sementara di sisi lain, potensi energi terbarukan seperti biomasa, panas bumi, energi surya,
energi air, dan energi angin cukup besar. Hanya saja sampai saat ini pemanfaatannya masih
sangat terbatas. Hal ini antara lain disebabkan oleh harga energi terbarukan yang belum
kompetitif bila dibandingkan dengan harga energi fosil yang masih disubsidi, rendahnya
penguasaan teknologi sehingga kandungan impornya tinggi, serta keterbatasan dana untuk
melakukan penelitian, pengembangan, maupun investasi dalam pemanfaatan energi
terbarukan serta infrastruktur yang kurang memadai.
Cadangan Energi Non Fosil Indonesia 2008
Energi Non Fosil Sumber Daya Setara
Kapasitas
Terpasang
Tenaga Air 845 Juta SBM 75,67 GW 4,2 GW
Panas Bumi 219 Juta SBM 27,00 GW 1,04 GW
Mini/Mikro Hidro 0,45 GW 0,45 GW 0,084 GW
Energi Fosil Sumber Daya Cadangan Produksi
Rasio Cadangan/
Produksi*
Minyak Bumi 56,6 Milyar Barel 8,4 Milyar Barel** 348 Juta Barel 24
Gas Bumi 334,5 TSCF 165 TSCF 2,79 TSCF 59
Batubara 90,5 Milyar ton 18,7 Milyar ton 201 Juta ton 93
CBM (Gas) 453 TSCF - - -
313131313131313131313131313
Biomasa 49,81 GW 49,81 GW 0,3 GW
Tenaga Surya 4,80 kWh/m2/day 0,008 GW
Tenaga Angin 9,29 GW 9,29 GW 0,0005GW
Sumber: Presentasi Menteri ESDM, 11 April 2008.
Selama ini energi terbarukan lebih banyak dimanfaatkan untuk menghasilkan listrik
mengingat listrik merupakan kebutuhan yang sangat penting baik sebagai penerangan
dirumah-rumah maupun untuk menggerakkan industri. Namun demikian, ada juga
beberapa jenis energi terbarukan yang dikonsumsi secara langsung walaupun jumlahnya
masih sangat sedikit. Padahal pengembangan energi terbarukan merupakan salah satu
solusi penting bagi keberlanjutan pembangunan khususnya sektor energi.
Melihat berbagai dinamika yang terjadi diatas, sangat penting bagi WWF Indonesia untuk
terus meningkatkan pengetahuan para stafnya terutama terkait pengembangan energi
terbarukan yang sudah dilakukan oleh beberapa pihak. Dalam hal itu, maka Program
Perubahan Iklim dan Energi, WWF Indonesia berencana untuk melakukan kunjungan
lapangan ke beberapa lokasi di Jawa Barat yang sudah memanfaatkan energi terbarukan
yaitu1:
1. Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro (PLTMH), Cinta Mekar – Subang.
2. Mesin Pengering Tenaga Surya
3. Bengkel perakitan PLTMH ,Cihanjuang – Cimahi
4. Biogas, Lembang
5. Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi (PLTP) Kamojang – Garut
Kunjungan ini ditargetkan secara khusus untuk seluruh staf di Program Perubahan Iklim
dan Energi serta beberapa orang project leader dan koordinator WWF Indonesia yang
aktivitasnya relevan dengan isu tersebut.
1.2 Tujuan Kegiatan
1. Memberikan informasi dan pengetahuan kepada seluruh staf Program Perubahan
Iklim dan Energi dan project leader atau koordinator WWF Indonesia yang
aktivitasnya relevan dengan isu energi.
2. Mensosialisasikan “best practices” kegiatan pengembangan energi terbarukan
yang dikunjungi melalui program kampanye WWF-Indonesia.
1.3 Waktu Pelaksanaan
Kegiatan ini akan dilakukan selama 3 (tiga) hari 2 (dua) malam, pada:
Hari : Senin – Rabu
Tanggal : 27 – 29 Juli 2009
1 Tentatif, tidak menutup kemungkinan ada perubahan lokasi.
413131313131313131313131313
1.4 Peserta
Field trip ini diikuti oleh 19 orang peserta yang merupakan staf WWF-Indonesia, terdiri
dari Divisi Program Iklim dan Energi (9 orang), Divisi Pendidikan Lingkungan (1
orang), Divisi Komunikasi (2 orang), Solor Alor Project (1 orang), Program
Kalimantan Barat (2 Orang), Program HOB Kalimantan Timur (1 orang), Program
HOB Kalimantan Tengah (1 orang), Proyek Bukit Barisan Selatan (1 orang), Konsultan
Fotografer WWF (1 0rang)
1.5 Agenda Kegiatan
Waktu Acara
Senin, 27 Juli 2009
08.00 – 08.30 Registrasi Peserta di Kantor WWF Jakarta
08.30 – 12.00 Diskusi
- Presentasi PT. RDA Nusantara mengenai Solar Panel
- Presentasi DR. Kamaruddin Abdullah mengenai pengering tenaga surya
12.00 – 13.00 Istirahat dan Makan Siang
13.00 Berangkat dari kantor WWF Jakarta
15.30 – 17.00 Kunjungan ke PLTMH Cinta Mekar – Subang
17.00 – 21.00 Presentasi mengenai Best Practices Penerapan PLTMH di Indonesia oleh
Bapak Iskandar di Kantor IBEKA, Panaruban Subang (diselingi makan
malam)
21.00 – 22.30 Tiba di penginapan Horison Dago Pakar Bandung
Selasa, 28 Juli 2009
07.30 – 09.00 Sarapan pagi di hotel/penginapan
09.00 – 14.00 Kunjungan ke Bengkel PLTMH Cihanjuang
14.00 – 15.00 Istirahat dan Makan Siang
15.00 – 17.30 Kunjungan ke Biogas, Lembang
17.30 – 22.00 Menuju penginapan Tirta Gangga, Garut (diselingi makan malam)
Rabu, 29 Juli 2009
07.30 – 09.00 Sarapan pagi di hotel/penginapan
09.00 – 12.30 Kunjungan ke Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi (PLTP) Kamojang
12.30 – 14.00 Istirahat dan makan siang
14.00 – 17.00 Kunjungan ke Pengering Kulit Tenaga Surya
17.00 – 22.00 Kembali ke Jakarta (Kantor WWF Jakarta) (diselingi makan malam)
513131313131313131313131313
2 Kunjungan Lokasi
2.1 Hari 1, 27 Juli 2009: Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro (PLTMH)
Cinta Mekar, Panaruban – Subang
PLTMH merupakan salah satu pembangkit listrik yang menggunakan sumber tenaga air
dalam skala mikro. Mikro menunjukkan kapasitas pembangkit, yaitu sekitar 5 kW sampai
dengan 200 kW. PLTMH Cinta Mekar merupakan salah satu PLTMH yang dibangun oleh
IBEKA (Institut Bisnis dan Ekonomi Kerakyatan) dengan bantuan dana hibah dari
Pemerintah Belanda. PLTMH ini pertama kali diresmikan pada tanggal 17 April 2004 oleh
Menteri Energi dan Sumber Daya Mineral, Dr. Poernomo Yusgiantoro.
Gambar 1. PLTMH Cinta Mekar
PLTMH Cinta Mekar memanfaatkan aliran air irigasi dari sungai Ciasem yang berhulu di
Gunung Sunda. Potensi aliran air dari sungai Ciasem ini sangat besar lebih dari 500 liter
per detik. Potensi air yang besar dari sungai Ciasem dialirkan ke bendungan. Kemudian
dari bendungan ini sebagian dialirkan untuk irigasi sawah yaitu sebesar 50 liter per detik,
sementara sebagian besarnya digunakan untuk PLTMH.
Sebelum digunakan untuk menggerakkan turbin pembangkit, air dari irigasi ditampung di
dalam bak penampung dengan kedalaman 3 meter dengan tujuan untuk membersihkan dari
sampah-sampah yang dapat merusak turbin. Setelah itu, air dialirkan ke bak penenang
dengan kedalaman sekitar 4,5 meter yang berfungsi untuk menstabilkan debit air yang
akan masuk kedalam turbin. Setelah dari bak penenang air dialirkan dengan debit sekitar
500 liter/detik melalui pipa pesat dengan ketinggian 18,6 meter dengan kemiringan sekitar
30 derajat. Ketinggian pipa pesat ini sangat mempengaruhi besaran listrik yang dapat
dihasilkan. Air dari pipa pesat ini hanya digunakan untuk menggerakkan turbin, selepas
dari turbin air dialirkan kembali kedalam sungai. Sehingga hal ini tidak menyebabkan
kerusakan lingkungan ataupun mengurangi jumlah pasokan air untuk aktivitas masyarakat.
613131313131313131313131313
Justru kelestarian hutan di hulu sungai harus dipelihara agar ketersediaan pasokan air
untuk PLTMH dapat terjaga.
Gambar 2. Pipa Pesat
Selanjutnya dalam proses pembangkitan listrik, putaran turbin menyebabkan putaran roda
penggerak yang selanjutnya menggerakkan generator untuk menghasilkan listrik. Listrik
yang dihasilkan dari PLTMH ini sebesar 120 kW (kilo watt) dengan menggunakan 1 (satu)
buah generator dengan kemampuan 120 kW dan 2 (dua) buah turbin dengan kemampuan
masing-masing sebesar 60 kW. Listrik sebesar ini cukup untuk melistriki 4 (empat) dusun
atau sekitar 200 rumah tangga didesa tersebut.
Gambar 3. Generator PLTMH Cinta Mekar
PLTMH ini juga menggunakan 1 (satu) buah panel kontrol yang berfungsi sebagai
penunjuk besaran listrik yang dihasilkan oleh generator dan juga 1 (satu) buah trafo stepup
yang berfungsi untuk mentransformasikan tegangan pada sistem dalam hal ini sebesar
220 Volt ke tegangan menengah PLN sebesar 20.000 Volt mengingat listrik yang
dihasilkan PLTMH Cinta Mekar sudah terinterkoneksi dengan jaringan listrik PLN.
Artinya bahwa, setiap listrik yang dihasilkan oleh PLTMH ini dijual kepada PLN dengan
harga yang disepakati dalam hal ini sebesar Rp. 520/KWh. Kemudian masyarakat sekitar
Generator
Panel kontrol
Putaran Roda
713131313131313131313131313
membeli listrik tersebut melalui PLN sesuai tarif listrik PLN yang berlaku. Sementara
hasil penjualan listrik kepada PLN dikembalikan kepada masyarakat dalam bentuk
pemberian beasiswa sekolah, pelayanan kesehatan, perbaikan dan pembangunan
infrastruktur desa termasuk juga pemeliharaan pembangkit. Keseluruhan bisnis PLTMH
ini dikelola oleh Koperasi setempat yang bernama Koperasi Mekar Sari.
Gambar 4. Meteran Listrik PLN Gambar 5. Trafo Tegangan
2.2 Hari II, Selasa 28 Juli 2009
2.2.1 Bengkel Perakitan Turbin PLTMH (CV. Cihanjuang Inti Teknik),
Cihanjuang – Jawa Barat
CV. Cihanjuang Inti Teknik (CINTEK) yang terletak di Jl. Cihanjuang 204, Cimahi Jawa
Barat merupakan salah satu perusahaan manufaktur swasta yang mengembangkan turbin
untuk PLTMH Turbin-turbin yang dihasilkan CINTEK telah mendapatkan sertifikasi uji
dari Luzen Swiss. Sebagian besar komponen yang digunakan untuk pembuatan turbin ini
seluruhnya menggunakan produksi dalam negeri dan teknologinya dikuasai oleh tenaga
ahli lokal. Tidak hanya membuat turbin, CINTEK juga memberikan kesempatan pelatihan
bagi pelajar maupun mahasiswa mengenai proses pembuatan turbin.
Gambar 6. Bengkel Pembuatan Turbin Cihanjuang
813131313131313131313131313
Gambar 7. Pemanfaatan Turbin untuk Menghasilkan Listrik
Berbagai pengalaman yang dirasakan CINTEK bahwa dalam membuat turbin untuk
pengembangan pemanfaatan energi terbarukan khususnya PLTMH perlu diimbangi
dengan paradigma pengembangan energi untuk meningkatkan produktivitas masyarakat.
Artinya bahwa ketersediaan energi diharapkan mampu meningkatkan aktivitas ekonomi
produktif masyarakat. Salah satu contoh yang berhasil diterapkan oleh CINTEK adalah
penggunaan turbin untuk memproduksi minuman tradisional Jawa Barat seperti Bandrek,
Bajigur, dan Sekoteng dengan berbagai pilihan rasa.
Sehingga saat ini CINTEK telah memiliki 2 (dua) bidang produksi yaitu: (1) Rekayasa dan
manufaktur pembangkit listrik tenaga air; (2) Industri minuman tradisional Jawa Barat
dengan total produksi mencapai 60 ribu bungkus per hari.
Gambar 8. Proses Pembuatan Minuman Tradisional Cihanjuang
2.2.2 Biogas, Kampung Pengkolan, Desa Cikideung, Lembang, Jawa Barat
Biogas merupakan salah satu jenis gas yang dihasilkan dari biomasa terutama kotoran
ternak/manusia, limbah kota/industri maupun limbah pertanian melaui fermentasi anaerob
(tanpa oksigen). Biogas ini terdiri dari beberapa unsur gas, seperti gas methan (CH4)
sekitar 60-70%, karbondioksida (CO2) 20-25%, Hydrogen Sulfida (H2S) 7%, dan
amoniak (NH3) 3%.
Desa pengkolan yang terletak di wilayah Lembang Jawa Barat, merupakan salah satu desa
yang memiliki potensi biogas yang cukup besar terutama yang bersumber dari kotoran
ternak. Mengingat potensinya yang cukup besar, Yayasan Pengembangan Swadaya
913131313131313131313131313
Masyarakat (PESAT) bekerja sama dengan Yayasan Pengembangan Biosains dan
Bioteknologi (YPBB) melakukan sosialisasi mengenai pemanfaatan biogas sebagai energi
khususnya untuk memasak di rumah tangga pedesaan. Dalam melakukan kegiatan
sosialisasi tidaklah mudah meyakinkan masyarakat setempat, banyak kendala yang
dihadapi. Terlebih, bila warga masyarakat tidak memiliki ternak sendiri, sulit untuk
mendapatkan pasokan kotoran sapi. Namun demikian Bapak Dedeng dan Ibu Nenden di
kampung Pengkolan tersebut menyadari kebutuhan energi yang dirasa sangat penting
untuk kehidupan sehari-hari akhirnya memasang instalsi biogas portabel di rumah mereka.
a. Tipe yang tertanam di tanah b. Tipe yang menggantung
Gambar 9. Reaktor Biogas
Biaya yang dikeluarkan oleh Bapak Dedeng untuk instalasi reaktor biogas portable itu
sekitar Rp. 1.000.000,- terdiri dari biaya pembelian kompor sekitar Rp. 125.000,-, reaktor
biogas plastik, drum umpan, pengaman gas, dan selang untuk menyalurkan gas dari
reaktor ke kompor,. Namun biaya tersebut tidak memperhitungkan biaya tenaga kerja
kerja karena seluruh pengerjaan mulai dari penggalian sampai pemasangan instalasi dan
pengumpulan pasokan kotoran sapi dilakukan sendiri. Diperkirarakan instalasi biogas
portabel tersebut dapat bertahan selama 5 (lima) tahun. Bentuk instalasi dapat berbedabeda.
Sebagai contoh, di rumah Bapak Dedeng instalasi dibuat menggantung vertikal
karena lahan yang tersedia sangat sempit, sementara di rumah Ibu Nenden instalasi dibuat
horizontal tertanam di tanah dengan panjang 7 (tujuh) meter dan kedalaman 1,3 meter.
Pada awal pemasangan, diperlukan sekitar 5 (lima) kubik atau sekitar 25 ember kotoran
sapi yang dimasukkan kedalam reaktor. Kemudian ditunggu selama 20 hari hingga reaktor
menghasilkan gas.
1013131313131313131313131313
Gambar 10. Pengaman dan Kompor Biogas
Untuk kebutuhan memasak sehari-hari, kotoran yang dibutuhkan hanya sekitar 3 (tiga)
ember perhari, yang dapat menghasilkan gas untuk memasak sekitar 3 – 4 jam.
Berdasarkan pengalaman Bapak Dedeng, penggunaan biogas dapat menghemat pemakaian
LPG yang berarti menghemat biaya energi sehari-hari. Nyala api yang dihasilkan tidak
berbeda dengan nayala api dari LPG, berwarna biru dan tidak berbau. Selain itu juga, sisa
dari proses fermentasi akan keluar dalam bentuk padat melalui pipa pembuangan dan
dapat dimanfaatkan sebagai pupuk kandang dengan kualitas yang bagus terutama untuk
tanaman sayur dan buah. Diperkirakan dengan kapasitas reaktor seperti tersebut diatas,
dapat menghasilkan sekitar 4 (empat) karung pupuk kandang. Sehingga selain dapat
menghemat pembelian LPG, pemanfaatan biogas juga dapat menghemat pembelian pupuk.
Dari sisi lingkungan, pengolahan limbah tersebut dapat mencegah penumpukan limbah
yang dapat menjadi sumber penyakit dan polusi udara.
2.3 Hari III, Rabu 29 Juli 2009
2.3.1 Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi (PLTP) Kamojang, Garut Jawa
Barat
Panas bumi adalah air panas/uap yang terbentuk dari magma secara alamiah. Ini
merupakan salah satu potensi sumber energi yang cukup besar di Indonesia yang berada di
dataran tinggi pegunungan terutama di sekitar wilayah gunung berapi. Sumber energi
panas bumi dapat dimanfaatkan sebagai sumber energi panas (thermal) dan sumber energi
untuk pembangkitan listrik. Letaknya yang umumnya di daerah pegunungan,
memungkinkan pemanfaatan sumber panas (thermal) untuk peningkatan produk-produk
pertanian maupun perkebunan seperti untuk proses pengeringan dan pengawetan, destilasi
jamur dan kayu putih, serta pemandian air panas.
Sebagai energi alternatif, panas bumi memiliki beberapa keunggulan antara lain, mudah
didapat secara kontinyu dalam jumlah besar, ketersediaannya tidak terpengaruh oleh cuaca,
bebas polusi udara karena tidak menghasilkan gas berbahaya (kecuali CO2 yang bisa
dimanfaatkan menjadi noncondensable gas) serta merupakan energi yang dapat diperbarui.
Meskipun potensi ini cukup besar. Namun pemanfaatannya masih terbilang sedikit, yaitu
sekitar 1000 MW kapasitas terpasang pembangkit listrik dari sekitar 27.000 MW potensi
yang tersedia. Salah satunya adalah Pembangkit Listrik Panas Bumi (PLTP) Kamojang
yang terdapat di Desa Laksana, Kecamatan Ibun Kabupaten Bandung Jawa Barat. PLTP
Kamojang merupakan salah satu pembangkit milik PT. Indonesia Power (IP) yaitu Badan
Usaha Milik Negara (BUMN) yang juga anak perusahaan PT. PLN (Persero).
Potensi panas bumi di Wilayah Kamojang sekitar 300 MW, namun saat ini yang sudah
dimanfaatkan untuk pembangkit listrik baru sebesar 140 MW oleh Indonesia Power yang
terbagi dalam 3 (tiga) unit pembangkit yaitu Unit 1, Unit 2, dan Unit 3 dengan kapasitas
masing-masing sebesar 30 MW, 55 MW dan 55 MW. Sementara 60 MW dimanfaatkan
oleh Pertamina Geothermal.
Pembangkit listrik panas bumi memanfaatkan uap panas dari perut bumi untuk
menggerakkan turbin-turbin pembangkit. PLTP Kamojang membeli pasokan uap dari
sumur-sumur panas bumi yang dikelola oleh Chevron dan Pertamina dengan harga yang
telah disepakati dan mengacu pada harga MFO dan juga titik pengukuran penentuan harga.
Sebagai contoh, pasokan uap yang dibeli dari Pertamina adalah sebesar 0,28 x harga MFO
1113131313131313131313131313
x 20% = Rp 1200/KWh. Bila dimasukkan dalam biaya operasional pembangkit, maka
harga ini cukup tinggi bila dibandingkan dengan harga jual litrik per KWh yang secara
rata-rata hanya sekitar Rp. 750,-. Namun karena Indonesia Power merupakan BUMN,
maka selisih harga tersebutmendapat subsidi dari pemerintah.
Untuk kapasitas 140 MW, dibutuhkan sekitar 1000 ton uap/jam dengan temperatur sekitar
17 derajat celcius (tergantung pada musim). Uap sebesar ini dipasok dari sekitar 26 sumur
panas bumi yang ada. Kemudian uap dari sumur-sumur tersebut dialirkan melalui pipa
sepanjang ± 4,5 Kilometer, masuk ke dalam demister untuk dibersihkan/disaring. Sebagian
uap yang ada di demister ini dimanfaatkan untuk proses pengawetan, pengeringan maupun
destilasi jamur dan kayu putih. Sementara uap yang sudah dibersihkan akan masuk dan
menggerakkan turbin untuk kemudian menggerakkan generator dan menghasilkan listrik.
Siklus yang digunakan PLTP adalah siklus terbuka, artinya uap dari panas bumi hanya
digunakan 1 (satu) kali. Sehingga buangan uap dari turbin akan masuk seluruhnya ke
kondensator untuk akhirnya akan masuk ke dalam cooling tower setelah melalui pendingin
utama dan pompa pembersih. Selain itu juga, air dari hasil kondensasi ini akan
diinjeksikan kembali kedalam tanah. Uap yang tidak terkondensasi ± 0,5% dari total uap
akan dibuang ke udara berupa (CO2dan H2S). Sementara sampah/materi fisik seperti
lumpur dan batu-batuan akan dikeluarkan dan dapat dimanfaatkan sebagai bahan
campuran pembuatan batako.
Gambar 11a. Pipa Uap Utama Gambar 11b. Cooling Tower
Listrik yang dihasilkan oleh PLTP Kamojang sudah interkoneksi dengan jaringan PLN,
yaitu sistem 150 kV untuk memasok sistem Jamali dan sistem 20 kV untuk melistriki 1
(satu) kecamatan di Majalaya dan Garut.
Gambar 12a. Trafo Tegangan 150 kV Gambar 12b. Jaringan Transmisi PLN
1213131313131313131313131313
2.3.2 Pengering Kulit Tenaga Surya, Garut Jawa Barat
Matahari merupakan sumber panas terbesar di atas bumi yang telah dimanfaatkan secara
tradisional untuk mendukung kegiatan manusia. Dengan adanya teknologi yang disebut
solar panel, panas matahari tersebut dapat lebih ditingkatkan nilai daya gunanya. Salah
satunya seperti yang terdapat di Pabrik Kulit milik H. Sulaeman di daerah Gagak
Lumayung, Garut yang memanfaatkan teknologi pengering surya untuk mengeringkan
kulit.
Gambar 13. pengering Kulit Tenaga Surya
Pembuatan kulit ternyata harus melalui beberapa tahapan proses yang cukup panjang dan
membutuhkan waktu. Mulai dari kulit mentah baik domba, kambing, maupun sapi
dimasukkan kedalam drum untuk dilakukan pengapuran yaitu untuk membuang bulubuluyang
masih menempel pada lapisan kulit. Proses pengapuran ini biasanya
membutukan waktu sekitar3 (tiga) hari. Setelah pengapuran, proses selanjutnya adalah
splitting (pemisahan lapisan kulit bagian luar dan bagian dalam. Biasanya kulit bagian
dalam digunakan sebagai bahan pembuat kerupuk kulit. Sementara kulit bagian luar
digunakan untuk bahan pembuat jaket, sarung tangan, sepatu dll. Setelah dipisahkan,
selanjutnya akan dilakukan penyamakkan pada kulit bagian luar. Tujuannya agar kulit
menjadi lebih lembut. Setelah itu masuk ke dalam proses shaving atau pencukuran yang
bertujuan untuk mengatur ketebalan kulit. Kemudian kulit akan dikeringkan. Setelah
kering, akan melalui proses pewarnaan dan kemudian dikeringkan kembali. Secara total
seluruh proses tersebut berlangsung selama ± 10 hari.
Dalam metode konvensional, proses pengeringan biasanya menggunakan sinar matahari
secara langsung. Namun kendalanya dibutuhkan lahan yang cukup luas untuk menjemur
kulit-kulit tersebut yang rata-rata memiliki lluas sekitar 15 – 30 feet. Dan bila cuaca hujan,
proses pengeringan akan terganggu. Padahal produktivitas pabrik ini bisa mencapai 300
lembar kulit domba per hari.
Gambar 14. Pemasangan Kulit pada Pengering Tenaga Surya
Gambar 15. Pengeringan Kulit secara Konvensional
1313131313131313131313131313
Pengering surya pertama kali digunakan oleh pabrik tersebut sekitar awal 2009. pengering
surya tersebut merupakan disain dari Universitas Dharma Persada yang di rakit oleh PT.
Sumber Piranti.dan dibiayai oleh SENADA (Indonesia Competitiveness Program) melalui
APKI (Asosiasi Pengusaha Kulit Indonesia). Dengan menggunakan pengering tenaga
surya ini ada abeberapa keuntungan yang diperoleh, antara lain:
1. Tidak membutuhkan lahan yang luas untuk menjemur dan mengeringkan kulit.
2. Tidak tergantung pada cuaca. Artinya bila cuaca hujan, proses pengeringan masih
dapat dilakukan dengan menggunakan kayu bakar sebagai penghasil panas.
3. Cara meletakkan kulit di atas penampang pengering dapat memperlebar kulit
sampai dengan ± 0,2 feet sehingga dapat menambah keuntungan mengingat harga
jual kulit berdasarkan pada ukuran lebar kulit yaitu sekitar Rp. 5500 – 6000/feet.
4. Mempercepat proses pengeringan sehingga dapat meningkatkan produktivitas.
Sebagai contoh, berdasarkan pengalaman pabrik ini, mampu meningkatkan
produktivitas sampai dengan 100 lembar kulit per bulan.
3 Penutup
Field trip yang dilakukan selama 3 (tiga) hari ini memberikan wawasan baru kepada
peserta yang seluruhnya adalah staf WWF-Indonesia mengenai potensi energi terbarukan
yang sangat melimpah di Indonesia. Hal ini terlihat dari antusiasme dan berbagai
pertanyaan peserta dalam setiap kunjungan. Dalam kunjungan ini, peserta tidak hanya
melihat implementasi EBT di lapangan, melainkan juga mendapatkan materi-materi
presentasi dan juga penjelasan dari pemilik ataupun koordinator di masing-masing lokasi.
Best practices yang telah dilakukan oleh berbagai pihak dalam mengembangkan EBT
dapat menjadi pembelajaran yang sangat berarti terutama bagi staf-staf WWF yang berada
di daerah-daerah yang memiliki potensi EBT cukup besar namun belum memanfaatkannya.
Seluruh cerita yang didapat dari kunjungan ini diharapkan dapat di sosialisasikan melalui
media komunikasi WWF Indonesia agar dapat memberikan lebih banyak manfaat bagi
orang banyak.
.bmp)
Sabtu, 03 April 2010
Distilasi
Distilasi adalah suatu proses untuk memisahkan atau memurnikan suatu zat dari pengotor-pengotornya berdasarkan pada perbedaan titik didihnya. Dimana zat yang mempunyai titik didih lebih rendah akan menguap lebih dulu, kemudian uap tadi akan mengalami proses pendinginan pada kondensor. Di dalam kondensor akan terjadi proses perubahan fasa, uap (fasa gas) akan berubah menjadi fasa cair yang akan mengalir ke tempat penampungan (labu Erlenmeyer) sebagai distilat.
Pada kondensor digunakan air yang mengalir sebagai pendingin. Air pada kondensor dialirkan dari bawah ke atas, hal ini bertujuan supaya air tersebut dapat mengisi seluruh bagian pada kondensor sehingga akan dihasilkan proses pendinginan yang sempurna. Karena apabila air di alirka dari atas ke bawah dikhawatirkan air hanya mengalir pada dinding kondesor dan tidak mengisi selur bagian kondensor sehingga proses pendinginan menjadi tidak sempurna. Penampungan distilat dihentikan apabila sudah terjadi perubahan suhu yang signifikan, hal ini menandakan bahwa sudah terjadi perubahan fraksi dari fraksi yang satu ke fraksi yang lain sehingga tempat penampungan harus segera diganti.
Percobaan yang dilakukan menggunakan distilasi terfraksi. Distilasi jenis ini dapat digunakan untuk memisahkan zat yang mempunyai rentang perbedaan titik didih hingga di bawah 300C. Pada percobaan yang dilakukan sample yang digunakan adalah campuran air dan etanol. Campuran ini bersifat azeotrof karena kedua larutan tersebut mempunyai titik didih yang hampir sama sehingga akan sulit untuk dipisahkan antara zat yang satu dengan zat yang lainnya. hal ini dikarenakan pada saat penampungan distilat akan sulit diidentifikasi pergantian fraksinya karena titik didihnya berdekatan (hamper sama) akibatnya ditilat yang tertampung menjadi tidak murni. Belum lagi jika pada sample (campuran air dan etanol) tersebut terdapat pengotor yang mempunyai titik didih yang hamper sama dengan sample yang dapat mengakibatkan distilat menjadi tidak murni.
Pada percobaan distilasi rangkaian alat juga perlu diperhatikan, pastikan antara sambungan bagian yang satu dengan sambungan bagian yang lainnya tidak terjadi kebocoran. Karena apabila terjadi kebocoran distilat yang terbentuk menjadi lebih sedikit karena ada sebagian uap yang keluar dari rangkaian ditilasi
Labu distilasi tidak hanya di isi dengan sample (air dan etanol) tetapi ditambahkan juga batu didih yang akan mencegah terjadinya proses bumping pada saat pemanasan. Pada saat labu distilasi dipanaskan maka akan terbentuk gelembung-gelembung udara yang besar, dengan adanya batu didih maka gelembung-gelembung udara tadi diserap oleh pori-pori batu didih dan dikeluarkan kembali dalam bentuk gelembung udara yang lebih kecil sehingga dapat mencegah terjadinya ledakan pada labu distilasi
Pada kondensor digunakan air yang mengalir sebagai pendingin. Air pada kondensor dialirkan dari bawah ke atas, hal ini bertujuan supaya air tersebut dapat mengisi seluruh bagian pada kondensor sehingga akan dihasilkan proses pendinginan yang sempurna. Karena apabila air di alirka dari atas ke bawah dikhawatirkan air hanya mengalir pada dinding kondesor dan tidak mengisi selur bagian kondensor sehingga proses pendinginan menjadi tidak sempurna. Penampungan distilat dihentikan apabila sudah terjadi perubahan suhu yang signifikan, hal ini menandakan bahwa sudah terjadi perubahan fraksi dari fraksi yang satu ke fraksi yang lain sehingga tempat penampungan harus segera diganti.
Percobaan yang dilakukan menggunakan distilasi terfraksi. Distilasi jenis ini dapat digunakan untuk memisahkan zat yang mempunyai rentang perbedaan titik didih hingga di bawah 300C. Pada percobaan yang dilakukan sample yang digunakan adalah campuran air dan etanol. Campuran ini bersifat azeotrof karena kedua larutan tersebut mempunyai titik didih yang hampir sama sehingga akan sulit untuk dipisahkan antara zat yang satu dengan zat yang lainnya. hal ini dikarenakan pada saat penampungan distilat akan sulit diidentifikasi pergantian fraksinya karena titik didihnya berdekatan (hamper sama) akibatnya ditilat yang tertampung menjadi tidak murni. Belum lagi jika pada sample (campuran air dan etanol) tersebut terdapat pengotor yang mempunyai titik didih yang hamper sama dengan sample yang dapat mengakibatkan distilat menjadi tidak murni.
Pada percobaan distilasi rangkaian alat juga perlu diperhatikan, pastikan antara sambungan bagian yang satu dengan sambungan bagian yang lainnya tidak terjadi kebocoran. Karena apabila terjadi kebocoran distilat yang terbentuk menjadi lebih sedikit karena ada sebagian uap yang keluar dari rangkaian ditilasi
Labu distilasi tidak hanya di isi dengan sample (air dan etanol) tetapi ditambahkan juga batu didih yang akan mencegah terjadinya proses bumping pada saat pemanasan. Pada saat labu distilasi dipanaskan maka akan terbentuk gelembung-gelembung udara yang besar, dengan adanya batu didih maka gelembung-gelembung udara tadi diserap oleh pori-pori batu didih dan dikeluarkan kembali dalam bentuk gelembung udara yang lebih kecil sehingga dapat mencegah terjadinya ledakan pada labu distilasi
Asam Lemak
Asam lemak, bersama-sama dengan gliserol, merupakan penyusun utama minyak nabati atau lemak dan merupakan bahan baku untuk semua lipida pada makhluk hidup. Asam ini mudah dijumpai dalam minyak masak (goreng), margarin, atau lemak hewan dan menentukan nilai gizinya. Secara alami, asam lemak bisa berbentuk bebas (karena lemak yang terhidrolisis) maupun terikat sebagai gliserida.
Asam lemak tidak lain adalah asam alkanoat atau asam karboksilat berderajat tinggi (rantai C lebih dari 6). Karena berguna dalam mengenal ciri-cirinya, asam lemak dibedakan menjadi asam lemak jenuh dan asam lemak tak jenuh. Asam lemak jenuh hanya memiliki ikatan tunggal di antara atom-atom karbon penyusunnya, sementara asam lemak tak jenuh memiliki paling sedikit satu ikatan ganda di antara atom-atom karbon penyusunnya.
Asam lemak merupakan asam lemah, dan dalam air terdisosiasi sebagian. Umumnya berfase cair atau padat pada suhu ruang (27° Celsius). Semakin panjang rantai C penyusunnya, semakin mudah membeku dan juga semakin sukar larut.
Asam lemak jenuh bersifat lebih stabil (tidak mudah bereaksi) daripada asam lemak tak jenuh. Ikatan ganda pada asam lemak tak jenuh mudah bereaksi dengan oksigen (mudah teroksidasi). Karena itu, dikenal istilah bilangan oksidasi bagi asam lemak.
Keberadaan ikatan ganda pada asam lemak tak jenuh menjadikannya memiliki dua bentuk: cis dan trans. Semua asam lemak nabati alami hanya memiliki bentuk cis (dilambangkan dengan "Z", singkatan dari bahasa Jerman zusammen). Asam lemak bentuk trans (trans fatty acid, dilambangkan dengan "E", singkatan dari bahasa Jerman entgegen) hanya diproduksi oleh sisa metabolisme hewan atau dibuat secara sintetis. Akibat polarisasi atom H, asam lemak cis memiliki rantai yang melengkung. Asam lemak trans karena atom H-nya berseberangan tidak mengalami efek polarisasi yang kuat dan rantainya tetap relatif lurus.
Ketengikan (Ingg. rancidity) terjadi karena asam lemak pada suhu ruang dirombak akibat hidrolisis atau oksidasi menjadi hidrokarbon, alkanal, atau keton, serta sedikit epoksi dan alkohol (alkanol). Bau yang kurang sedap muncul akibat campuran dari berbagai produk ini.
Asam lemak mengandung energi tinggi (menghasilkan banyak ATP). Karena itu kebutuhan lemak dalam pangan diperlukan. Diet rendah lemak dilakukan untuk menurunkan asupan energi dari makanan.
Asam lemak tak jenuh dianggap bernilai gizi lebih baik karena lebih reaktif dan merupakan antioksidan di dalam tubuh.
Posisi ikatan ganda juga menentukan daya reaksinya. Semakin dekat dengan ujung, ikatan ganda semakin mudah bereaksi. Karena itu, asam lemak Omega-3 dan Omega-6 (asam lemak esensial) lebih bernilai gizi dibandingkan dengan asam lemak lainnya. Beberapa minyak nabati (misalnya α-linolenat) dan minyak ikan laut banyak mengandung asam lemak esensial (lihat macam-macam asam lemak).
Karena mudah terhidrolisis dan teroksidasi pada suhu ruang, asam lemak yang dibiarkan terlalu lama akan turun nilai gizinya. Pengawetan dapat dilakukan dengan menyimpannya pada suhu sejuk dan kering, serta menghindarkannya dari kontak langsung dengan udara.
Biosintesis asam lemak
Pada daun hijau tumbuhan, asam lemak diproduksi di kloroplas. Pada bagian lain tumbuhan dan pada sel hewan (dan manusia), asam lemak dibuat di sitosol. Proses esterifikasi (pengikatan menjadi lipida) umumnya terjadi pada sitoplasma, dan minyak (atau lemak) disimpan pada oleosom. Banyak spesies tanaman menyimpan lemak pada bijinya (biasanya pada bagian kotiledon) yang ditransfer dari daun dan organ berkloroplas lain. Beberapa tanaman penghasil lemak terpenting adalah kedelai, kapas, kacang tanah, jarak, raps/kanola, kelapa, kelapa sawit, jagung dan zaitun.
Proses biokimia sintesis asam lemak pada hewan dan tumbuhan relatif sama. Berbeda dengan tumbuhan, yang mampu membuat sendiri kebutuhan asam lemaknya, hewan kadang kala tidak mampu memproduksi atau mencukupi kebutuhan asam lemak tertentu. Asam lemak yang harus dipasok dari luar ini dikenal sebagai asam lemak esensial karena tidak memiliki enzim untuk menghasilkannya.
Biosintesis asam lemak alami merupakan cabang dari daur Calvin, yang memproduksi glukosa dan asetil-KoA. Proses berikut ini terjadi pada daun hijau tumbuh-tumbuhan dan memiliki sejumlah variasi.
Kompleks-enzim asilsintase III (KAS-III) memadukan malonil-ACP (3C) dan asetil-KoA (2C) menjadi butiril-ACP (4C) melalui empat tahap (kondensasi, reduksi, dehidrasi, reduksi) yang masing-masing memiliki enzim tersendiri.
Pemanjangan selanjutnya dilakukan secara bertahap, 2C setiap tahapnya, menggunakan malonil-KoA, oleh KAS-I atau KAS-IV. KAS-I melakukan pemanjangan hingga 16C, sementara KAS-IV hanya mencapai 10C. Mulai dari 8C, di setiap tahap pemanjangan gugus ACP dapat dilepas oleh enzim tioesterase untuk menghasilkan asam lemak jenuh bebas dan ACP. Asam lemak bebas ini kemudian dikeluarkan dari kloroplas untuk diproses lebih lanjut di sitoplasma, yang dapat berupa pembentukan ikatan ganda atau esterifikasi dengan gliserol menjadi trigliserida (minyak atau lemak).
Pemanjangan lebih lanjut hanya terjadi bila terdapat KAS-II di kloroplas, yang memanjangkan palmitil-ACP (16C) menjadi stearil-ACP (18C). Enzim Δ9-desaturase kemudian membentuk ikatan ganda, menghasilkan oleil-ACP. Enzim tioesterase lalu melepas gugus ACP dari oleat. Selanjutnya, oleat keluar dari kloroplas untuk mengalami perpanjangan lebih lanjut.
Asam lemak tidak lain adalah asam alkanoat atau asam karboksilat berderajat tinggi (rantai C lebih dari 6). Karena berguna dalam mengenal ciri-cirinya, asam lemak dibedakan menjadi asam lemak jenuh dan asam lemak tak jenuh. Asam lemak jenuh hanya memiliki ikatan tunggal di antara atom-atom karbon penyusunnya, sementara asam lemak tak jenuh memiliki paling sedikit satu ikatan ganda di antara atom-atom karbon penyusunnya.
Asam lemak merupakan asam lemah, dan dalam air terdisosiasi sebagian. Umumnya berfase cair atau padat pada suhu ruang (27° Celsius). Semakin panjang rantai C penyusunnya, semakin mudah membeku dan juga semakin sukar larut.
Asam lemak jenuh bersifat lebih stabil (tidak mudah bereaksi) daripada asam lemak tak jenuh. Ikatan ganda pada asam lemak tak jenuh mudah bereaksi dengan oksigen (mudah teroksidasi). Karena itu, dikenal istilah bilangan oksidasi bagi asam lemak.
Keberadaan ikatan ganda pada asam lemak tak jenuh menjadikannya memiliki dua bentuk: cis dan trans. Semua asam lemak nabati alami hanya memiliki bentuk cis (dilambangkan dengan "Z", singkatan dari bahasa Jerman zusammen). Asam lemak bentuk trans (trans fatty acid, dilambangkan dengan "E", singkatan dari bahasa Jerman entgegen) hanya diproduksi oleh sisa metabolisme hewan atau dibuat secara sintetis. Akibat polarisasi atom H, asam lemak cis memiliki rantai yang melengkung. Asam lemak trans karena atom H-nya berseberangan tidak mengalami efek polarisasi yang kuat dan rantainya tetap relatif lurus.
Ketengikan (Ingg. rancidity) terjadi karena asam lemak pada suhu ruang dirombak akibat hidrolisis atau oksidasi menjadi hidrokarbon, alkanal, atau keton, serta sedikit epoksi dan alkohol (alkanol). Bau yang kurang sedap muncul akibat campuran dari berbagai produk ini.
Asam lemak mengandung energi tinggi (menghasilkan banyak ATP). Karena itu kebutuhan lemak dalam pangan diperlukan. Diet rendah lemak dilakukan untuk menurunkan asupan energi dari makanan.
Asam lemak tak jenuh dianggap bernilai gizi lebih baik karena lebih reaktif dan merupakan antioksidan di dalam tubuh.
Posisi ikatan ganda juga menentukan daya reaksinya. Semakin dekat dengan ujung, ikatan ganda semakin mudah bereaksi. Karena itu, asam lemak Omega-3 dan Omega-6 (asam lemak esensial) lebih bernilai gizi dibandingkan dengan asam lemak lainnya. Beberapa minyak nabati (misalnya α-linolenat) dan minyak ikan laut banyak mengandung asam lemak esensial (lihat macam-macam asam lemak).
Karena mudah terhidrolisis dan teroksidasi pada suhu ruang, asam lemak yang dibiarkan terlalu lama akan turun nilai gizinya. Pengawetan dapat dilakukan dengan menyimpannya pada suhu sejuk dan kering, serta menghindarkannya dari kontak langsung dengan udara.
Biosintesis asam lemak
Pada daun hijau tumbuhan, asam lemak diproduksi di kloroplas. Pada bagian lain tumbuhan dan pada sel hewan (dan manusia), asam lemak dibuat di sitosol. Proses esterifikasi (pengikatan menjadi lipida) umumnya terjadi pada sitoplasma, dan minyak (atau lemak) disimpan pada oleosom. Banyak spesies tanaman menyimpan lemak pada bijinya (biasanya pada bagian kotiledon) yang ditransfer dari daun dan organ berkloroplas lain. Beberapa tanaman penghasil lemak terpenting adalah kedelai, kapas, kacang tanah, jarak, raps/kanola, kelapa, kelapa sawit, jagung dan zaitun.
Proses biokimia sintesis asam lemak pada hewan dan tumbuhan relatif sama. Berbeda dengan tumbuhan, yang mampu membuat sendiri kebutuhan asam lemaknya, hewan kadang kala tidak mampu memproduksi atau mencukupi kebutuhan asam lemak tertentu. Asam lemak yang harus dipasok dari luar ini dikenal sebagai asam lemak esensial karena tidak memiliki enzim untuk menghasilkannya.
Biosintesis asam lemak alami merupakan cabang dari daur Calvin, yang memproduksi glukosa dan asetil-KoA. Proses berikut ini terjadi pada daun hijau tumbuh-tumbuhan dan memiliki sejumlah variasi.
Kompleks-enzim asilsintase III (KAS-III) memadukan malonil-ACP (3C) dan asetil-KoA (2C) menjadi butiril-ACP (4C) melalui empat tahap (kondensasi, reduksi, dehidrasi, reduksi) yang masing-masing memiliki enzim tersendiri.
Pemanjangan selanjutnya dilakukan secara bertahap, 2C setiap tahapnya, menggunakan malonil-KoA, oleh KAS-I atau KAS-IV. KAS-I melakukan pemanjangan hingga 16C, sementara KAS-IV hanya mencapai 10C. Mulai dari 8C, di setiap tahap pemanjangan gugus ACP dapat dilepas oleh enzim tioesterase untuk menghasilkan asam lemak jenuh bebas dan ACP. Asam lemak bebas ini kemudian dikeluarkan dari kloroplas untuk diproses lebih lanjut di sitoplasma, yang dapat berupa pembentukan ikatan ganda atau esterifikasi dengan gliserol menjadi trigliserida (minyak atau lemak).
Pemanjangan lebih lanjut hanya terjadi bila terdapat KAS-II di kloroplas, yang memanjangkan palmitil-ACP (16C) menjadi stearil-ACP (18C). Enzim Δ9-desaturase kemudian membentuk ikatan ganda, menghasilkan oleil-ACP. Enzim tioesterase lalu melepas gugus ACP dari oleat. Selanjutnya, oleat keluar dari kloroplas untuk mengalami perpanjangan lebih lanjut.
PROTEIN
Protein merupakan makromolekul yang paling banyak terdapat di dalam sel dan lebih dari 50% berat kering pada semua organisme. Protein ditemukan pada hampir semua sel dan bagian sel. Protein mempunyai berbagai peranan biologis, karena protein merupakan instrumen molekular yang mengekspresikan informasi genetik. Penyusun struktur sel-sel, antibodi-antibodi, dan hormon-hormon adalah protein. (Lehninger, 1993).
Protein dikelaskan menjadi 2 kumpulan yaitu homoprotein dan heteroprotein. Homoprotein mengandung hanya asam amino saja sedangkan heteroprotein mengandung asam amino dan beberapa bagian bukan protein, yang disebut kumpulan prostetik. Berdasarkan sifat kimia kumpulan prostetik, protein dibedakan menjadi nukleoprotein (ribosom dan virus), lipoprotein (plasma dan lipoprotein b), Glikoprotein (globulin dan orosomukoid), fosfoprotein (kasein), Hemoprotein (hemoglobin, sitokrom C, katalase, dan mioglobin), dan metalopitein (alkohol dehirogenase dan kabonik andrinase). (Fennema, 1993)
Protein terbentuk dari sekitar 20 jenis asam amino. Sebagian asam amino tersebut dapat disintesis dalam tubuh, tetapi ada 10 yang tidak dapat disintesis. Kesepuluh asam amino itu disebut asam amino esensial, sedangkan asam amino yang dapat disintesis disebut asam amino nonesensial. Asam amino yang tergolong esensial yaitu valin, leusin, isoleusin, treonin, lisin, metionin, fenilalanin, triptofan, histidin, dan arginin. Beberapa contoh asam amino nonesensial yaitu glisin, alanin, serin, asam glutamat, tirosin,sistein, dan prolin (Harrow, 1962).
Konsumsi protein diperlukan sebagai sumber N untuk tubuh dalam pembentukan zat-zat yang mengandung N (nitrogenous) dan sebagai sumber asam amino esensial yang tidak dapat dibentuk dalam tubuh atau hanya dalam jumlah kecil untuk mensuplai kebutuhan sehari-hari. Sejumlah asam amino dalam tubuh digunakan untuk pembentukan protein dan berada dalam tubuh digunakan untuk pembentukan protein dan berada dalam tubuh dengan bentuk polipeptida dan protein yang lebih besar. Walaupun demikian, sejumlah asam amino digunakan untuk keperluan lain misalnya pembentukan nukleotida dan asam nukleat. Perlu dicatat bahwa sejumlah kecil asam amino digunakan untuk penentuan neurotransmiter, hormon nonpolipeptida lainnya, dan hormon polipeptida seperti insulin dan glukagon. Juga asam amino membawa N dari suatu jaringan ke jaringan lain dalam tubuh atau keluar tubuh (sejumlah kecil asam amino keluar tubuh melalui urin). Sejumlah besar asam amino nonesensial dapat disintesis dari glukose, tergantung pada konsumsi asam amino, kalau dibutuhkan untuk sintesis protein atau funsi-fungsi lain. N-inorganik seperti amonium sitrat dapat berfungsi sebagai sumber N untuk produksi asam amino tersebut. (Linder, 1985)
Protein merupakan gabungan dari asam amino yang dihubungkan dengan ikatan peptida. Ikatan peptida adalah ikatan antara gugus karboksil satu asam amino dengan gugus amino dari asam amino yang lain. Senyawa yang terbentuk disebut dipeptida. Suatu dipeptida juga mempunyai gugus -COOH dan gugus -NH2, oleh karena itu dapat pula mengikat asam amino yang lain membentuk tripeptida, dan seterusnya membentuk polipeptida atau protein. Gugus karboksil (-COOH) adalah gugus yang bersifat asam (dapat melepas H+), sedangkan gugus -NH2 adalah gugus yang bersifat basa (dapat menyerap H+). Oleh karena itu, molekul asam amino dapat mengalami reaksi asam-basa intramolekul membentuk suatu ion dipolar yang disebut ion zwitter (Martoharsono, 1998).
Asam amino adalah suatu golongan senyawa karbon yang setidak-tidaknya mengandung satu gugus karboksil (-COOH) dan satu gugus amino (-NH2). Jika gugus amino terikat pada atom C alfa (yaitu atom karbon yang terikat langsung pada gugus karboksil), disebut asam alfa-amino; jika gugus aminonya terikat pada atom C beta, disebut asam beta-amino, dan seterusnya. Di alam hanya ditemukan asam alfa-amino (Poedjiadi, 1994).
Asam amino ini dibagi menurut struktur kimianya (alifatik, aromatik, heterosiklik) atau menurut gugus R-nya. Gugus R merupakan gugus pembeda antara asam amino yang satu dengan lainnya. Gugus R dalam asam amino sangat beragam. Ada yang hidrofob (glisin dan alanin), ada yang hidrofil karena mengandung gugus polar seperti OH, COOH, atau -NH2 (misalnya tirosin, lisin, dan asam glutamat), ada yang bersifat asam (asam glutamat) ada yang bersifat basa (lisin); ada pula yang mengandung belerang (sistein) atau cincin aromatik (tirosin). Gugus R tersebut sangat berperan dalam menentukan struktur, kelarutan, serta fungsi biologis dari protein (Girindra, 1993).
Bentuk dari protein mudah sekali dirusak oleh panas, asam, basa, dan pelarut organik. Bila suatu protein alamiahnya sudah rusak, dapat dikatakan bahwa telah terdenaturasi. Protein yang telah terdenaturasi, masih mengandung ururtan asam amino yang asli, tetapi kehilangan struktur khasnya yang terletak kerap kali pada aktivitas biologisnya. Beberapa protein dapat dikembalikan ke bentuk aslinya bila lingkungan aslinya dapat dikembalikan. Protein sekarang telah dapat dipisahkan, dengan teknik kromatografi. Dengan demikian maka akan dapat diketahui cara penentuan urutan asam amino dari protein ( Fessenden, 1997 ).
Metode Kjeldahl dalam penentuan kadar nitrogen, terdiri dari tiga bagian yaiu digesti, distilasi, dan titrasi. Pada tahap digesti, terjadi pemecahan struktur dan ikatan kimia yang menahan substansi kimia menjadi struktur kimia sederhana dan struktur ion. Pada tahap distilasi, dilakukan pemisahan amonia–nitrogen dari digestate. Pada tahap titrasi terjadi determinasi nitrogen dalam kondensasi sehingga kadar nitrogen dapat dihitung dengan beberapa cara (Potter, 1973).
termodinamika
Termodinamika (bahasa Yunani: thermos = 'panas' dan dynamic = 'perubahan') adalah fisika energi, panas, kerja, entropi dan kespontanan proses. Termodinamika berhubungan dekat dengan mekanik statistik di mana banyak hubungan termodinamika berasal. Karena termodinamika tidak berhubungan dengan konsep waktu, telah diusulkan bahwa termodinamika setimbang seharusnya dinamakan termostatik
Sistem termodinamika adalah bagian dari jagat raya yang diperhitungkan. Sebuah batasan yang nyata atau imajinasi memisahkan sistem dengan jagat raya, yang disebut lingkungan. Klasifikasi sistem termodinamika berdasarkan sifat dari batasan dan arus benda, energi dan entropi yang melaluinya. Ada tiga jenis sistem berdasarkan jenis pertukaran yang terjadi antara sistem dan lingkungan (Daubert, 1985) :
Sistem terisolasi: tak terjadi pertukaran panas, benda atau kerja dengan lingkungan. Contoh dari sistem terisolasi adalah wadah terisolasi, seperti tabung gas terisolasi.
Sistem tertutup: terjadi pertukaran energi (panas dan kerja) tetapi tidak terjadi pertukaran benda dengan lingkungan. Rumah hijau adalah contoh dari sistem tertutup di mana terjadi pertukaran panas tetapi tidak terjadi pertukaran kerja dengan lingkungan. Apakah suatu sistem terjadi pertukaran panas, kerja atau keduanya biasanya dipertimbangkan sebagai sifat pembatasnya:
a. pembatas adiabatik: tidak memperbolehkan pertukaran panas.
b. pembatas rigid: tidak memperbolehkan pertukaran kerja.
Sistem terbuka: terjadi pertukaran energi (panas dan kerja) dan benda dengan lingkungannya. Sebuah pembatas memperbolehkan pertukaran benda disebut permeabel.
Hukum pertama Termodinamika suatu sistem menyatakan bahwa panas yang diberikan kepada sistem dikurangi dengan kerja yang dilakukan oleh sistem hanya bergantung pada keadaan awal serta keadaan akhir sistem itu. Beda antara keadaan sistem yang tidak bergantung pada lintasan dari keadaan awal ke keadaan akhir, harus merupakan suatu sifat sistem (Sreeter, 1996).
Hukum pertama Termodinamika adalah hukum kekekalan tenaga yang dinyatakan dalam besaran makroskopis, seperti tenaga dakhil, jumlah bahang, usaha, suhu, tekanan, dan volume. Dalam proses yang menyangkut bahang (kalor) dan usaha, untuk sistem dari keadaan awal yang dicirikan oleh nilai-nilai parameter makroskopis awal ke dalam keadaan akhir dengan nilai-nilai parameter baru, perubahan sistem mempunyai nilai tertentu yang tidak tergantung pada rincian proses, tetapi hanya tergantung pada keadaan awal dan akhir. Perubahan tenaga dakhil E adalah
E = Q - W
dengan Q adalah bahan yang dipasok ke dalam gas dan W adalah usaha luar dari gas terhadap lingkungan, tidak tergantung pada rincian proses (Prawirosusanto, 1999).
Bila suatu sistem, yang lingkungannya bertemperatur berbeda dan kerja bisa dilakukan padanya, mengalami suatu proses, maka energi yang dipindahkan dengan cara non mekanis yang sama dengan perbedaan antara perubahan energi internal dan kerja yang dilakukan disebut kalor. Jika perbedaan dilambangkan dengan Q , maka
Q = Uf – Ui – (W)
Uf – Ui = Q + W
dengan kesepakatan bahwa Q positif jika masuk kedalam sistem dan negatif jika keluar dari sistem. Persamaan ini dikenal sebagai perumusan matematis hokum pertama termodinamika. Perumusan matematis hokum pertama mengandung 3 ide yang berkaitan (Zemansky dan Dittman, 1986) :
1 . Keberadaan fungsi energi dalam
2 . Prinsip kekekalan energi
3 . Definisi kalor sebagai energi dalam perpindahan yang ditimbulkan .
Secara fisika, perbedaan Uf – Ui ditafsirkan sebagai perubahan energi sistem. Jadi, kesamaan antara perubahan energi dan kerja adiabatic mengungkapkan prinsip kekekalan energi. Energi internal adalah suatu fungsi koordinat termodinamik yang banyaknya sama dengan yang diperlukan untuk memerinci keadaan suatu sistem. Keadaan setimbang suatu sistem hidrostatik misalnya, yang dapat terperikan oleh tiga koordinat termodinamik P, V, dan dapat ditentukan oleh dua di antaranya saja karena yang ketiga ditentukan oleh persamaan keadaan. Bilamana suatu kuantitas ternyata hanya bergantung pada keadaan mula dan akhir saja, dan tidak bergantung pada lintasan yang menghubungkannya, dapat disimpulkan bahwa terdapat fungsi koordinat ruang dari benda, yang bila harga akhirnya dikurangi dengan harga mulanya sama dengan kerja yang dilakukan. Fungsi ini disebut fungsi energi potensial (Zemansky dan Dittman, 1986).
Permasalahan pada fluida dinamis dapat diselesaikan dengan prinsip kekekalan massa dan energi. Dalam hal ini pada setiap bagian dari sistem aliran fluida harus dapat disusun suatu neraca massa dan neraca energi. Kedua hal tersebut menjadi dasar dalam suatu perencanaan peralatan untuk penanganan fluida. Pada sistem aliran fluida terjadi perubahan energi internal dari fluida tersebut dan perubahan energi karena pertukaran energi dengan kondisi sekeliling. Fluida di atas bidang dasar, jika dikembalikan pada bidang dasar akan menghasilkan kerja. Kerja tersebut besarnya sama dengan jarak dimana fluida berada dengan bidang dasar dikalikan dengan gaya. Dalam hal ini adalah gaya gravitasi yang ditimbulkan oleh massa fluida dan percepatan gravitasi. Jumlah kerja tersebut dikenal dengan energi potensial. Fluida yang bergerak dapat menghasilkan kerja pada saat akan berhenti, yang besarnya sama dengan kerja yang diperlukan untuk menggerakkan fluida tersebut dari keadaan diam sampai bergerak pada kecepatan yang sama. Kerja tersebut dikenal sebagai energi kinetik (Supriyanto, 1999).
Persamaan Bernoulli adalah pernyataan yang lebih umum dari prinsip kekekalan energi dan dipakai khusus hanya pada “stream line”. Persamaan Bernoulli dapat dituliskan sebagai (Dugdale, 1986) :
(P1/g) + (U12/2g) + z1 = (P2/g) + (U22/2g) + z2 = konstan
Konstanta integrasi (yang disebut konstanta Bernoulli) pada umumnya berubah dari satu garis aliran ke garis aliran lainnya tetapi tetap konstan sepanjang satu garis aliran dalam aliran steady, tanpa gesekan, tak mampu mampat. Dalam persamaan Bernoulli dapat ditafsirkan sebagai suatu bentuk energi, yaitu energi potensial per massa satuan, kerja yang diperlukan untuk mengangkat W newton setinggi z meter adalah Wz. Massanya W newton adalah W/g kg, maka dari itu, energi potensialnya dalam meter Newton per kg adalah Wz/(W/g) = gz. Yang kedua energi kinetik suatu partikel massa adalah m v2/2 atau v2/2 dalam meter Newton per kg. Yang ketiga adalah kerja aliran (energi aliran) per massa satuan. Kerja aliran adalah kerja bersih (netto) yang dilakukan oleh elemen fluida terhadap lingkungannya selagi fluida tersebut mengalir (Streeter, 1996).
Neraca massa adalah kajian jumlah material yang masuk, keluar dan yang terakumulasi dari tiap - tiap sistem proses. Neraca energi adalah rangkaian proses keseluruhan serta kajian tentang jumlah energi (panas) yang harus dipasok atau dikeluarkan dari tiap - tiap sistem proses dan rangkaian proses secara keseluruhan. Data yang paling menarik dari neraca massa dan energi adalah jumlah masing-masing bahan baku, serta bahan bakar yang dibutuhkan untuk memproduksi produk per satuan jualnya, misalnya per kilo atau per liter (Reklaitis, 1983).
Sistem termodinamika adalah bagian dari jagat raya yang diperhitungkan. Sebuah batasan yang nyata atau imajinasi memisahkan sistem dengan jagat raya, yang disebut lingkungan. Klasifikasi sistem termodinamika berdasarkan sifat dari batasan dan arus benda, energi dan entropi yang melaluinya. Ada tiga jenis sistem berdasarkan jenis pertukaran yang terjadi antara sistem dan lingkungan (Daubert, 1985) :
Sistem terisolasi: tak terjadi pertukaran panas, benda atau kerja dengan lingkungan. Contoh dari sistem terisolasi adalah wadah terisolasi, seperti tabung gas terisolasi.
Sistem tertutup: terjadi pertukaran energi (panas dan kerja) tetapi tidak terjadi pertukaran benda dengan lingkungan. Rumah hijau adalah contoh dari sistem tertutup di mana terjadi pertukaran panas tetapi tidak terjadi pertukaran kerja dengan lingkungan. Apakah suatu sistem terjadi pertukaran panas, kerja atau keduanya biasanya dipertimbangkan sebagai sifat pembatasnya:
a. pembatas adiabatik: tidak memperbolehkan pertukaran panas.
b. pembatas rigid: tidak memperbolehkan pertukaran kerja.
Sistem terbuka: terjadi pertukaran energi (panas dan kerja) dan benda dengan lingkungannya. Sebuah pembatas memperbolehkan pertukaran benda disebut permeabel.
Hukum pertama Termodinamika suatu sistem menyatakan bahwa panas yang diberikan kepada sistem dikurangi dengan kerja yang dilakukan oleh sistem hanya bergantung pada keadaan awal serta keadaan akhir sistem itu. Beda antara keadaan sistem yang tidak bergantung pada lintasan dari keadaan awal ke keadaan akhir, harus merupakan suatu sifat sistem (Sreeter, 1996).
Hukum pertama Termodinamika adalah hukum kekekalan tenaga yang dinyatakan dalam besaran makroskopis, seperti tenaga dakhil, jumlah bahang, usaha, suhu, tekanan, dan volume. Dalam proses yang menyangkut bahang (kalor) dan usaha, untuk sistem dari keadaan awal yang dicirikan oleh nilai-nilai parameter makroskopis awal ke dalam keadaan akhir dengan nilai-nilai parameter baru, perubahan sistem mempunyai nilai tertentu yang tidak tergantung pada rincian proses, tetapi hanya tergantung pada keadaan awal dan akhir. Perubahan tenaga dakhil E adalah
E = Q - W
dengan Q adalah bahan yang dipasok ke dalam gas dan W adalah usaha luar dari gas terhadap lingkungan, tidak tergantung pada rincian proses (Prawirosusanto, 1999).
Bila suatu sistem, yang lingkungannya bertemperatur berbeda dan kerja bisa dilakukan padanya, mengalami suatu proses, maka energi yang dipindahkan dengan cara non mekanis yang sama dengan perbedaan antara perubahan energi internal dan kerja yang dilakukan disebut kalor. Jika perbedaan dilambangkan dengan Q , maka
Q = Uf – Ui – (W)
Uf – Ui = Q + W
dengan kesepakatan bahwa Q positif jika masuk kedalam sistem dan negatif jika keluar dari sistem. Persamaan ini dikenal sebagai perumusan matematis hokum pertama termodinamika. Perumusan matematis hokum pertama mengandung 3 ide yang berkaitan (Zemansky dan Dittman, 1986) :
1 . Keberadaan fungsi energi dalam
2 . Prinsip kekekalan energi
3 . Definisi kalor sebagai energi dalam perpindahan yang ditimbulkan .
Secara fisika, perbedaan Uf – Ui ditafsirkan sebagai perubahan energi sistem. Jadi, kesamaan antara perubahan energi dan kerja adiabatic mengungkapkan prinsip kekekalan energi. Energi internal adalah suatu fungsi koordinat termodinamik yang banyaknya sama dengan yang diperlukan untuk memerinci keadaan suatu sistem. Keadaan setimbang suatu sistem hidrostatik misalnya, yang dapat terperikan oleh tiga koordinat termodinamik P, V, dan dapat ditentukan oleh dua di antaranya saja karena yang ketiga ditentukan oleh persamaan keadaan. Bilamana suatu kuantitas ternyata hanya bergantung pada keadaan mula dan akhir saja, dan tidak bergantung pada lintasan yang menghubungkannya, dapat disimpulkan bahwa terdapat fungsi koordinat ruang dari benda, yang bila harga akhirnya dikurangi dengan harga mulanya sama dengan kerja yang dilakukan. Fungsi ini disebut fungsi energi potensial (Zemansky dan Dittman, 1986).
Permasalahan pada fluida dinamis dapat diselesaikan dengan prinsip kekekalan massa dan energi. Dalam hal ini pada setiap bagian dari sistem aliran fluida harus dapat disusun suatu neraca massa dan neraca energi. Kedua hal tersebut menjadi dasar dalam suatu perencanaan peralatan untuk penanganan fluida. Pada sistem aliran fluida terjadi perubahan energi internal dari fluida tersebut dan perubahan energi karena pertukaran energi dengan kondisi sekeliling. Fluida di atas bidang dasar, jika dikembalikan pada bidang dasar akan menghasilkan kerja. Kerja tersebut besarnya sama dengan jarak dimana fluida berada dengan bidang dasar dikalikan dengan gaya. Dalam hal ini adalah gaya gravitasi yang ditimbulkan oleh massa fluida dan percepatan gravitasi. Jumlah kerja tersebut dikenal dengan energi potensial. Fluida yang bergerak dapat menghasilkan kerja pada saat akan berhenti, yang besarnya sama dengan kerja yang diperlukan untuk menggerakkan fluida tersebut dari keadaan diam sampai bergerak pada kecepatan yang sama. Kerja tersebut dikenal sebagai energi kinetik (Supriyanto, 1999).
Persamaan Bernoulli adalah pernyataan yang lebih umum dari prinsip kekekalan energi dan dipakai khusus hanya pada “stream line”. Persamaan Bernoulli dapat dituliskan sebagai (Dugdale, 1986) :
(P1/g) + (U12/2g) + z1 = (P2/g) + (U22/2g) + z2 = konstan
Konstanta integrasi (yang disebut konstanta Bernoulli) pada umumnya berubah dari satu garis aliran ke garis aliran lainnya tetapi tetap konstan sepanjang satu garis aliran dalam aliran steady, tanpa gesekan, tak mampu mampat. Dalam persamaan Bernoulli dapat ditafsirkan sebagai suatu bentuk energi, yaitu energi potensial per massa satuan, kerja yang diperlukan untuk mengangkat W newton setinggi z meter adalah Wz. Massanya W newton adalah W/g kg, maka dari itu, energi potensialnya dalam meter Newton per kg adalah Wz/(W/g) = gz. Yang kedua energi kinetik suatu partikel massa adalah m v2/2 atau v2/2 dalam meter Newton per kg. Yang ketiga adalah kerja aliran (energi aliran) per massa satuan. Kerja aliran adalah kerja bersih (netto) yang dilakukan oleh elemen fluida terhadap lingkungannya selagi fluida tersebut mengalir (Streeter, 1996).
Neraca massa adalah kajian jumlah material yang masuk, keluar dan yang terakumulasi dari tiap - tiap sistem proses. Neraca energi adalah rangkaian proses keseluruhan serta kajian tentang jumlah energi (panas) yang harus dipasok atau dikeluarkan dari tiap - tiap sistem proses dan rangkaian proses secara keseluruhan. Data yang paling menarik dari neraca massa dan energi adalah jumlah masing-masing bahan baku, serta bahan bakar yang dibutuhkan untuk memproduksi produk per satuan jualnya, misalnya per kilo atau per liter (Reklaitis, 1983).
kekentalan
Viskositas diartikan sebagai resistensi atau ketidakmauan suatu bahan untuk mengalir yang disebabkan karena adanya gesekan atau perlawanan suatu bahan terhadap deformasi atau perubahan bentuk apabila bahan tersebut dikenai gaya tertentu (Kramer, 1996).
Viskositas secara umum dapat juga diartikan sebagai suatu tendensi untuk melawan aliran cairan karena internal friction atau resistensi suatu bahan untuk mengalami deformasi bila bahan tersebut dikenai suatu gaya (Lewis, 1987).
Viskositas biasanya berhubungan dengan konsistensi yang keduanya merupakan sifat kenampakan (appearance property) yang berhubungan dengan indera perasa. Konsistensi dapat didefinisikan sebagai ketidakmauan suatu bahan untuk melawan perubahan bentuk (deformasi) bila suatu bahan mendapat gaya gesekan (sheering fore). Gesekan yang timbul sebagai hasil perubahan bentuk cairan yang disebabkan karena adanya resistensi yang berlawanan yang diberikan oleh cairan tersebut dinamakan gaya irisan (sheering stress). Jika tenaga diberikan pada suatu cairan, tenaga ini akan menyebabkan suatu bentuk atau deformasi. Perubahan bentuk ini disebut sebagai aliran (Lewis, 1987).
Ada dua tipe aliran yaitu (Suyitno, 1988):
1. Newtonian
Viskositas cairan yang bersifat Newtonian tidak berubah dengan adanya perubahan gaya irisan dan kurva hubungan antara shear stress dan shear ratenya linier melewati titik (0,0) atau dengan kata lain viskositasnya tidak berubah dengan adanya perubahan gaya gesekan antar permukaan cairan dengan dinding. Cairan newtonian biasanya merupakan cairan murni secara kimiawi dan homogen secara fisikawi. Contohnya adalah larutan gula, air, minyak, sirup, gelatin, dan susu.
2. Non-newtonian
Viskositas cairan yang bersifat Non-newtonian berubah dengan adanya perubahan gaya irisan dan kurva hubungan antara shear stress dan shear ratenya non linier. Dengan kata lain, viskositasnya berubah dengan adanya perubahan gaya gesekan antar permukaan cairan dengan dinding. Cairan non newtonian ini termasuk cairan yang bersifat non true liquid/non ideal. Contohnya yaitu soas tomat, kecap, slurry permen, dan susu kental manis.
Viskositas suatu bahan dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu (Bambang Kartika, 1990):
1. Suhu
Viskositas berbanding terbalik dengan suhu. Jika suhu naik maka viskositas akan turun, dan begitu pula sebaliknya. Hal ini disebabkan karena adanya gerakan partikel-partikel cairan yang semakin cepat apabila suhu ditingkatkan dan menurun kekentalannya.
2. Konsentrasi larutan
Viskositas berbanding lurus dengan konsentrasi larutan. Suatu larutan dengan konsentrasi tinggi akan memiliki viskositas yang tinggi pula, karena konsentrasi larutan menyatakan banyaknya partikel zat yang terlarut tiap satuan volume. Semakin banyak partikel yang terlarut, gesekan antar partikel semakin tinggi dan viskositasnya semakin tinggi pula.
3. Berat molekul solute
Viskositas berbanding lurus dengan berat molekul solute, karena dengan adanya solute yang berat akan menghambat atau memberi beban yang berat pada cairan sehingga akan menaikkan viskositasnya.
4. Tekanan
Viskositas berbanding lurus dengan tekanan, karena semakin besar tekanannya, cairan akan semakin sulit mengalir akibat dari beban yang dikenakannya. Viskositas akan bernilai tetap pada tekanan 0-100 atm.
Macam-macam viskositas menurut Lewis (1987):
1. Viskositas dinamik, yaitu rasio antara shear, stress, dan shear rate. Viskositas dinamik disebut juga koefisien viskositas.
2. Viskositas kinematik, yaitu viskositas dinamik dibagi dengan densitasnya. Viskositas ini dinyatakan dalam satuan stoke (St) pada cgs dan m²/s pada SI.
3. Viskositas relatif dan spesifik, pada pengukuran viskositas suatu emulsi atau suspensi biasanya dilakukan dengan membandingkannya dengan larutan murni.
Untuk mengukur besarnya viskositas menggunakan alat viskometer. Berbagai tipe viskometer dikelompokkan menurut prinsip kerjanya (Bourne,1982):
1. Tipe kapiler
Pengukuran ini berdasarkan atas waktu yang diperlukan oleh cairan untuk melewati sepanjang pipa kapiler pada voleme tertentu. Oswald viskometer adalah salah satu tipe viskometer kapiler yang sederhana.
2. Office Type
Tipe viskometer ini menggunakan kapiler yang pendek. Prinsip pengukuran juga sama dengan tipe kapiler (berdasarkan waktu). Alat ini sangat simpel, murah, dan dapat digunakan secara cepat, dan digunakan untuk cairan Newtonian maupun non Newtonian. Alat yang dipakai disebut zhan viskometer.
3. Viskometer Rotasi
Pengukuran viskometer berdasarkan rotasi (putaran) dalam silinder. Alat yang digunakan stormer viskometer dan Mac Michael tipe. Alat stormer viskometer banyak digunakan untuk mengukur viskositas susu kental manis, produk tomat dan lainnya. Prinsip alat ini berdasarkan atas waktu yang diperlukan.
Air merupakan komponen penting dalam bahan makanan karena air dapat mempengaruhi penampakan, tekstur serta cita rasa makanan. Viskositas air adalah 8.90 × 10−4 Pa•s atau 8.90 × 10−3 dyn•s/cm² pada suhu sekitar 25 °C (Anonim 1, 2007).
Sirup adalah cairan yang kental dan memiliki kadar gula terlarut yang tinggi, namun hampir tidak memiliki kecenderungan untuk mengendapkan kristal. Viskositas (kekentalan) sirup disebabkan oleh banyaknya ikatan hidrogen antara gugus hidroksil (OH) pada molekul gula terlarut dengan molekul air yang melarutkannya. Secara teknik maupun dalam dunia ilmiah, istilah sirup juga sering digunakan untuk menyebut cairan kental, umumnya residu, yang mengandung zat terlarut selain gula (Anonim 2, 2007).
Minyak goreng (minyak kelapa sawit) mengandung 84% trigliserida dengan tiga gugus asam lemak jenuh; 12% trigliserida dengan dua gugus asam lemak jenuh dan 4% trigliserida dengan satu gugus asam lemak jenuh. Minyak goreng dengan asam lemak rantai panjang dan ikanatan tunggal viskositasnya tinggi karena asam lemak jenuh viskositasnya lebih tinggi daripada asam lemak tak jenuh
Viskositas secara umum dapat juga diartikan sebagai suatu tendensi untuk melawan aliran cairan karena internal friction atau resistensi suatu bahan untuk mengalami deformasi bila bahan tersebut dikenai suatu gaya (Lewis, 1987).
Viskositas biasanya berhubungan dengan konsistensi yang keduanya merupakan sifat kenampakan (appearance property) yang berhubungan dengan indera perasa. Konsistensi dapat didefinisikan sebagai ketidakmauan suatu bahan untuk melawan perubahan bentuk (deformasi) bila suatu bahan mendapat gaya gesekan (sheering fore). Gesekan yang timbul sebagai hasil perubahan bentuk cairan yang disebabkan karena adanya resistensi yang berlawanan yang diberikan oleh cairan tersebut dinamakan gaya irisan (sheering stress). Jika tenaga diberikan pada suatu cairan, tenaga ini akan menyebabkan suatu bentuk atau deformasi. Perubahan bentuk ini disebut sebagai aliran (Lewis, 1987).
Ada dua tipe aliran yaitu (Suyitno, 1988):
1. Newtonian
Viskositas cairan yang bersifat Newtonian tidak berubah dengan adanya perubahan gaya irisan dan kurva hubungan antara shear stress dan shear ratenya linier melewati titik (0,0) atau dengan kata lain viskositasnya tidak berubah dengan adanya perubahan gaya gesekan antar permukaan cairan dengan dinding. Cairan newtonian biasanya merupakan cairan murni secara kimiawi dan homogen secara fisikawi. Contohnya adalah larutan gula, air, minyak, sirup, gelatin, dan susu.
2. Non-newtonian
Viskositas cairan yang bersifat Non-newtonian berubah dengan adanya perubahan gaya irisan dan kurva hubungan antara shear stress dan shear ratenya non linier. Dengan kata lain, viskositasnya berubah dengan adanya perubahan gaya gesekan antar permukaan cairan dengan dinding. Cairan non newtonian ini termasuk cairan yang bersifat non true liquid/non ideal. Contohnya yaitu soas tomat, kecap, slurry permen, dan susu kental manis.
Viskositas suatu bahan dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu (Bambang Kartika, 1990):
1. Suhu
Viskositas berbanding terbalik dengan suhu. Jika suhu naik maka viskositas akan turun, dan begitu pula sebaliknya. Hal ini disebabkan karena adanya gerakan partikel-partikel cairan yang semakin cepat apabila suhu ditingkatkan dan menurun kekentalannya.
2. Konsentrasi larutan
Viskositas berbanding lurus dengan konsentrasi larutan. Suatu larutan dengan konsentrasi tinggi akan memiliki viskositas yang tinggi pula, karena konsentrasi larutan menyatakan banyaknya partikel zat yang terlarut tiap satuan volume. Semakin banyak partikel yang terlarut, gesekan antar partikel semakin tinggi dan viskositasnya semakin tinggi pula.
3. Berat molekul solute
Viskositas berbanding lurus dengan berat molekul solute, karena dengan adanya solute yang berat akan menghambat atau memberi beban yang berat pada cairan sehingga akan menaikkan viskositasnya.
4. Tekanan
Viskositas berbanding lurus dengan tekanan, karena semakin besar tekanannya, cairan akan semakin sulit mengalir akibat dari beban yang dikenakannya. Viskositas akan bernilai tetap pada tekanan 0-100 atm.
Macam-macam viskositas menurut Lewis (1987):
1. Viskositas dinamik, yaitu rasio antara shear, stress, dan shear rate. Viskositas dinamik disebut juga koefisien viskositas.
2. Viskositas kinematik, yaitu viskositas dinamik dibagi dengan densitasnya. Viskositas ini dinyatakan dalam satuan stoke (St) pada cgs dan m²/s pada SI.
3. Viskositas relatif dan spesifik, pada pengukuran viskositas suatu emulsi atau suspensi biasanya dilakukan dengan membandingkannya dengan larutan murni.
Untuk mengukur besarnya viskositas menggunakan alat viskometer. Berbagai tipe viskometer dikelompokkan menurut prinsip kerjanya (Bourne,1982):
1. Tipe kapiler
Pengukuran ini berdasarkan atas waktu yang diperlukan oleh cairan untuk melewati sepanjang pipa kapiler pada voleme tertentu. Oswald viskometer adalah salah satu tipe viskometer kapiler yang sederhana.
2. Office Type
Tipe viskometer ini menggunakan kapiler yang pendek. Prinsip pengukuran juga sama dengan tipe kapiler (berdasarkan waktu). Alat ini sangat simpel, murah, dan dapat digunakan secara cepat, dan digunakan untuk cairan Newtonian maupun non Newtonian. Alat yang dipakai disebut zhan viskometer.
3. Viskometer Rotasi
Pengukuran viskometer berdasarkan rotasi (putaran) dalam silinder. Alat yang digunakan stormer viskometer dan Mac Michael tipe. Alat stormer viskometer banyak digunakan untuk mengukur viskositas susu kental manis, produk tomat dan lainnya. Prinsip alat ini berdasarkan atas waktu yang diperlukan.
Air merupakan komponen penting dalam bahan makanan karena air dapat mempengaruhi penampakan, tekstur serta cita rasa makanan. Viskositas air adalah 8.90 × 10−4 Pa•s atau 8.90 × 10−3 dyn•s/cm² pada suhu sekitar 25 °C (Anonim 1, 2007).
Sirup adalah cairan yang kental dan memiliki kadar gula terlarut yang tinggi, namun hampir tidak memiliki kecenderungan untuk mengendapkan kristal. Viskositas (kekentalan) sirup disebabkan oleh banyaknya ikatan hidrogen antara gugus hidroksil (OH) pada molekul gula terlarut dengan molekul air yang melarutkannya. Secara teknik maupun dalam dunia ilmiah, istilah sirup juga sering digunakan untuk menyebut cairan kental, umumnya residu, yang mengandung zat terlarut selain gula (Anonim 2, 2007).
Minyak goreng (minyak kelapa sawit) mengandung 84% trigliserida dengan tiga gugus asam lemak jenuh; 12% trigliserida dengan dua gugus asam lemak jenuh dan 4% trigliserida dengan satu gugus asam lemak jenuh. Minyak goreng dengan asam lemak rantai panjang dan ikanatan tunggal viskositasnya tinggi karena asam lemak jenuh viskositasnya lebih tinggi daripada asam lemak tak jenuh
Minggu, 21 Maret 2010
Langganan:
Postingan (Atom)