BAB I PENDAHULUAN I.1 Latar Belakang Masalah Menurut Wijayani dkk (2005), karboksimetil selulosa atau Carboxymethyl Cellulose (CMC) banyak digunakan pada berbagai industri seperti : detergen, cat, keramik, tekstil, kertas dan makanan. ungsi CMC disini adala! sebagai pengental, penstabil emulsi atau suspensi dan ba!an pengikat. Menurut Maisyara Maisyara (20""), (20""), pada saat ini, solusi teknologi pasca panen belum diperankan diperankan secara optimal. optimal. #uang optimalisasi optimalisasi peran teknologi pasca panen masi! terbuka terbuka lebar. lebar. $lat $lat dan mesin mesin pengol pengola!an a!an !asil !asil pertani pertanian an masi! masi! belum belum sepenu! sepenu!nya nya dirancang dirancang berdasarkan berdasarkan karakteris karakteristik tik !asil !asil pertanian pertanian lokal%domestik, lokal%domestik, se!ingga penyesuaian penyesuaian perlu dilakukan antara mesin dan karateristik kar ateristik !asil ! asil pertanian. pertan ian. &angka! penyesuaian dapat dilakukan dari dua sisi, yakni: ". Mera Meranca ncang' ng'ban bangun gun alat alat dan dan mesin mesin pengol pengola!a a!an n agar agar sesua sesuaii denga dengan n karakt karakter erist istik ik !asil !asil pertanian lokal atau 2. Melakukan Melakukan seleksi seleksi atau atau program program pemuliaan pemuliaan tanaman tanaman (ternak (ternak dan ikan) ikan) agar mempunyai mempunyai karakteristik organ !asil yang sesuai dengan alat dan mesin pengola!an yang tersedia. Metode lain untuk memperpanjang umur simpan suatu ba!an pangan adala! dengan penyimpanan. enyimpanan dapat dilakukan dengan menyimpan ba!an pangan dalam suatu pendinginan atau biasa disebut dengan cold storage (penyimpanan dingin). enyimpanan dingin suatu produk pangan dilakukan pada kisaran su!u diatas titik beku dan dibaa! "5oC. engae engaetan tan dengan dengan sistem sistem pendingi pendinginan nan banyak banyak diterapk diterapkan an untuk untuk penyimp penyimpanan anan jangka jangka pendek karena karakteristik ka rakteristik keunggulan keunggu lan berikut: ". Meng!ambat Meng!ambat pertumbu!an pertumbu!an mikroorganisme mikroorganisme 2. Meng!ambat Meng!ambat metabolisme metabolisme pascapanen, reaksi kimia kimia peruraian seperti reaksi reaksi pencoklatan, pencoklatan, oksidasi lemak, peruba!an arna, autolisa pada ikan dan ke!ilangan *at gi*i. +. e!ila e!ilangan ngan air renda!. renda!. -al -al yang yang perlu perlu diper! diper!ati atikan kan pada pada penyi penyimp mpana anan n dingin dingin yait yaitu u terja terjadin dinya ya cold shortening pada produk pangan !asil !eani dan chilli chilling ng injury injury untuk produk bua! dan sayuran sayuran,, dan pengeras pengerasan an (eek (eek retrogra retrogradasi dasi)) produk produk pangan pangan karbo!id karbo!idrat rat tergel tergelati atinisa nisasi. si. #etrogr #etrogradas adasii adala! adala! proses proses pengeras pengerasan an setela! setela! terjadin terjadinya ya proses proses gelati gelatinisa nisasi. si. ada ada su!u dingin proses ini berlangsung lebi! cepat, akibatnya untuk produk pangan seperti bread (roti) menjadi keras sekali teksturnya, se!ingga tidak nyaman lagi dimakan. Menur Menurut ut /uma /umardi rdikan kan (200) (200),, Carb (CMC)) dalam dalam data datar r Carbox oxyme ymeth thyl yl Cell Cellul ulos osee (CMC makan makanan an dapat dapat ditul ditulis is sebaga sebagaii cell cellul ulos osee gum, gum, CMC, sodium carboxymethylcellulose(1a' CMC). Carboxymethyl Cellulose (CMC) adala! eter asam karboksilat turunan selulosa yang berarna puti!, tidak berbau, be rbau, padat, digunakan sebagai ba!an penstabil. pen stabil. /etyaan (200), menyatakan ba!a 1a'CMC (natrium karboksi metil selulosa) adala! turunan dari selluosa dan sering dipakai dalam industri pangan, atau digunakan dalam ba!an makanan maka nan untuk un tuk mencega! terjadinya retrogradasi. embuatan 1a'CMC adala! dengan cara mereaksikan 1a- dengan selulosa murni, kemudian ditamba!kan 1a'kloro asetat. $da empat empat siat siat ungsion ungsional al yang yang penting penting dari 1a'CMC 1a'CMC yaitu yaitu untuk untuk pengenta pengental, l, stabili stabilisato sator, r, pembentuk gel dan beberapa !al sebagai pengemulsi. 3i dalam sistem emulsi !idrokoloid (1a' (1a'CM CMC) C) tida tidak k ber berun ungs gsii seba sebaga gaii peng pengem emul ulsi si teta tetapi pi lebi lebi! ! seba sebaga gaii seny senya aaa yang ang memberikan kestabilan. Menurut #ac!maaty #ac!maaty dkk (20"+), opulasi opulasi eceng eceng gondok yang terus terus bertamba! bertamba! setiap !arinya menjadi permasala!an yang !arus segera di cari solusinya. 4ela! dilakukan beberapa pemanaatan eceng gondok seperti pengola!an eceng gondok sebagai kertas seni,
'"
dan pengola!an lain seperti pembuatan bioet!anol dan papan partikel. 1amun, pengola!an tersebut masi! dalam tara teknologi seder!ana. 6ika dili!at dari selulosa yang tinggi yaitu sebesar 257, !emiselulosa ++7 dan lignin "07. /elulosa yang terkandung di dalam enceng gondok berpotensi untuk dimanaatkan sebagai ba!an baku pembuatan Carboxymethyl Cellulose (CMC). I.1.1 Sejarah erkembangan gaya !idup masyarakat membuat produk pangan saat ini dituntut tidak !anya memenu!i kuantitas yang dibutu!kan, namun juga memenu!i kualitas yang diinginkan konsumen. 8una meningkatkan kualitas ini, berbagai *at aditi ditamba!kan dalam proses produksi. /ala! satu *at aditi yang la*im digunakan adala! karboksimetil selulosa, yang juga dikenal sebagai CMC (carbo9ymet!yl cellulose) (Anonim, 2012). arboksimetil selulosa pertama kali dikembangkan di 6erman selama perang dunia pertama sebagai pengganti gelatin. /elama ta!un "+0, karboksimetil selulosa tela! digunakan untuk mengeliminasi redeposisi tana! pada kain selama pencucian dan pembilasan. etertarikan ter!adap produksi karboksimetil selulosa mulai muncul setela! perang dunia. alle and Co. di Wiesbaden';iebric! memproduksi karboksimetil selulosa pada ak!ir "+0'an. -ercules mengembangkan proses komersil pada ta!un "<+. (Anonim, 2012).
/elain itu /ommers = enns>ille ("?@) mematenkan sebua! penemuan berjudul 3ensiikasi Carboxymethyl Cellulose. enemuan ini ber!ubungan dengan suatu proses untuk mengkon>ersi serat eter carboxyalkyl cellulose yang larut dalam air ke dalam bentuk granular. 3an lebi! k!ususnya untuk proses membuat padatan dari serat eter carboxyalkyl cellulose yang larut dalam air. 4ujuan dari penemuan ini adala! untuk menyediakan suatu proses untuk pembuatan padatan garam granular dari serat eter carboxyalkyl cellulose. 4ujuan lain dari penemuan ini adala! untuk menyediakan suatu proses untuk mempersiapkan padatan berbentuk granular karboksimetil selulosa yang ekonomis dan dapat langsung dimasukkan dalam proses pembentukan slurry untuk membuat karboksimetil selulosa. emudian pada ta!un "@+, 1akayama dkk mematenkan sebua! penemuan dengan judul roses untuk Memproduksi /erat Carboxymethyl Cellulose. enemuan ini ber!ubungan dengan suatu proses untuk memproduksi serat karboksimetil selulosa yang memiliki derajat substitusi yang seragam dari serat selulosa alami atau serat selulosa yang di regenerasi. enemuan ini merancang sistem sirkulasi liAuid untuk sistem reaksi setela! percobaan berbagai pelarut yang dianggap memadai, dan melaksankan karboksimetilisasi serat selulosa menggunakan sistem sirkulasi. /etela! meninjau !asil dari sudut pandang membuat reaksi seragam dan eisiensi dari agent eteriikasi, ditemukan ba!a eisiensi agent eteriikasi meningkat dan reaksi ini muda! dibuat sergam jika larutan !omogen dari campuran reaksi alkali itu di baa ole! sirkulasi ke dalam kontak dengan serat selulosa atau serat selulosa diisi ke dalam peralatan vessel dilengkapi dengan sistem pompa sirkulasi. 3alam penemuan ini, agent eteriikasi sebaiknya digunakan antara lain, asam monokloroasetat atau garamnya. &aju aliran sirkulasi dari campuran reaksi alkali sebaiknya lebi! besar dari "0 &iter %menit untuk menjaga keseragaman reaksi. I.1.2 Ketersediaan Bahan Baku Menurut asaribu = /a!alita (200?), Bceng gondok (eichhornia crassies (Mart.) /olm.) merupakan tanaman gulma di ilaya! perairan yang !idup terapung pada air yang dangkal. Bceng gondok berkembangbiak dengan sangat cepat, baik secara >egetati maupun generati. erkembangbiakan dengan cara >egetati dapat melipat ganda dua kali dalam aktu '"0 !ari. -asil penelitian ;adan engendalian 3ampak &ingkungan /umatera tara di 3anau 4oba (200+) melaporkan ba!a satu batang eceng gondok dalam kurun aktu 52 !ari mampu berkembang seluas " m2, atau dalam aktu " ta!un mampu menutup area seluas '2
m2. -eyne ("@) menyatakan ba!a dalam aktu ? bulan pertumbu!an eceng gondok pada areal " !a dapat mencapai bobot basa! sebesar "25 ton. Menurut asaribu = /a!alita (200?), perkembangbiakannya yang demikian cepat menyebabkan tanaman eceng gondok tela! beruba! menjadi tanaman gulma di beberapa ilaya! perairan di ndonesia. 3i kaasan perairan danau, eceng gondok tumbu! pada bibir' bibir pantai sampai sejau! 5'20 m. erkembangbiakan ini juga dipicu ole! peningkatan kesuburan di ilaya! perairan danau (eutroikasi), sebagai akibat dari erosi dan sedimentasi la!an, berbagai akti>itas masyarakat (mandi, cuci, kakus%MC), budidaya perikanan (keramba jaring apung), limba! transportasi air, dan limba! pertanian /edangkan menurut #ac!maaty dkk (20"+), Bceng gondok (!ichhornia crassies) merupakan sala! satu jenis tumbu!an yang !idup mengapung di perairan. erkembangbiakannya yang begitu cepat menyebabkan tanaman eceng gondok tela! beruba! menjadi tanaman gulma di beberapa ilaya! di perairan ndonesia. /emarang, k!ususnya di #aa ening merupakan sala! satu daera! yang memiliki masala! ter!adap pertumbu!an eceng gondok. 3anau seluas 2?0 !ektar tela! mengalami permasala!an serius dengan tingkat sedimentasi mencapai @,+ ton%ta!un. -al ini menyebabkan >olume air menurun 2,+<7 selama 22 ta!un terak!ir. 3engan landasan literatur di atas, maka ketersediaan ba!an baku untuk pabrik ini sangat melimpa!. 3an pabrik ini dapat menjadi prospek pabrik di masa depan. I.1. Ke!utuhan dan As"ek Pasar Menurut eraturan Menteri ese!atan # 1o.22%MB1B/%B#%D%@@ ("0) tentang ;a!an 4amba!an Makanan, CMC dimasukkan dalam golongan pengemulsi, pemantap atau pengental (emulsiier, stabili*er, t!ickener). mpor ;a!an engental dan erekat Cair 200'20"" disajikan pada #a!el I.1 berikut ini : #a!el I.1 mpor ;a!an engental dan erekat Cair 4a!un 200'20"" I$"%r Bahan Pengental dan Perekat &air #ahun 'Kg( 200 2.<0.?0< 200@ +.22.0@? 200 +.0"<.2+0 20"0 +.@<. 20"" <.+?<.2@ )ata*rata "er tahun .++,.-+1 ("umber # $adan %usat "tatistik 200&'2011)
;erdasarkan tabel di atas, impor ba!an pengental serta perekat cair menunjukkan angka yang cukup tinggi. /edangkan, pabrik peng!asil Carboxymethyl Cellulose di ndonesia relati !anya sedikit se!ingga tidak mampu memenu!i kebutu!an nasional. 3ata pabrik peng!asil Carboxymethyl Cellulose di ndonesia disajikan pada #a!el I.2 berikut ini :
#a!el I.2 3ata abrik eng!asil Carboxymethyl Cellulose (diadaptasi dari $nonim, 20"+ dan -alaman /cribd, 20"< )
'+
Na$a Perusahaan
Ka"asitas Pr%"duksi '#%n#ahun(
4. nti Cellulose tama ndonesia (Mulai beroperasi +00 pada ta!un "@? 4. #isjad ;rasali ndonesia (Mulai beroperasi pada ta!un <@000E) "+) E) apasitas roduksi 4otal termasuk Carboxymethyl Cellulose
L%kasi
Cikande
Cilegon
3ari #a!el I.1 dan #a!el I.2 di atas dapat dili!at ba!a kebutu!an Carboxymethyl Cellulose (CMC) lebi! besar di bandingkan dengan produksi Carboxymethyl Cellulose(CMC) yang suda! ada. Maka dari itu dapat disimpulkan ba!a permintaan Carboxymethyl Cellulose (CMC) akan sangat besar. I.1.+ Ka"asitas dan L%kasi Pa!rik I.1.+.1 Ka"asitas Pa!rik 3alam pendirian suatu pabrik, analisa pasar untuk penentuan kapasitas pabrik adala! penting. 3engan kapasitas yang ada maka dapat ditentukan per!itungan neraca massa, neraca panas, spesiikasi alat dan analisa ekonomi. ;a!an baku yang digunakan ole! pabrik CMC ini adala! enceng gondok. ;erikut adala! beberapa aktor penting dalam per!itungan kapasitas pabrik yaitu : etersediaan ba!an baku 6umla! Bkspor CMC di ndonesia 6umla! mport CMC di ndonesia 6umla! kebutu!an % konsumsi CMC di ndonesia Menurut eraturan Menteri ese!atan # 1o.22%MB1B/%B#%D%@@ ("0), tentang ;a!an 4amba!an Makanan, CMC dimasukkan dalam golongan pengemulsi, pemantap atau pengental (emulsiier, stabili*er, t!ickener). /edangkan besarnya impor ba!an pengental ke ndonesia berdasarkan kebutu!an nasional dan produksi CMC untuk ta!un 200'20"" di sajikan pada #a!el I. 6umla! impor ba!an pengental dan perekat cair dan nilainya dalam F/. #a!el I. 6umla! mpor ;a!an engental dan erekat Cair 3an 1ilainya 3alam F/ Deskri"si K%$%diti #ahun B%!%t Bersih 'Kg( Nilai dala$ /US 200 2.<0.?0< ?.??2.<2 200@ +.22.0@? "".2<@.2? ;a!an engental dan 200 +.0"<.2+0 .0"2.0? erekat Cair 20"0 +.@<. "+.0@0.+?" 20"" <.+?<.2@ ".5<.
/elanjutnya jumla! ekspor ba!an pengental dan perekat cair serta nilainya dalam F/ akan di sajikan dalam #a!el I.+ berikut ini : '<
#a!el I.+ 6umla! Bkspor ;a!an engental dan erekat Cair 3an 1ilainya 3alam F/ Deskri"si K%$%diti #ahun B%!%t Bersih 'Kg( Nilai dala$ /US 200 +<.?@@ 2"0.5 200@ 5"".5@ +<5.< ;a!an engental dan 200 22.+2" 22<.2@ erekat Cair 20"0 <<.+<@ 2?@.5 20"" 522.@?5 20".<" ("umber # $adan %usat "tatistik 200&'2011) 3an data produksi dan pemakaian Carboxymethyl Cellulose dan Cationic %olyacrylamide di ndonesia akan di sajikan pada #a!el I.0 berikut ini : #a!el I.0 3ata roduksi Carboxymethyl Cellulose dan Cationic %olyacrylamide 3i ndonesia Deskri"si K%$%diti #ahun Pr%duksi 'Kg( 200 "5."2.@? 200@ "+.?@.<@ ;a!an engental dan erekat 200 "+.?@.<@ Cair 20"0 "+.?@.<@ 20"" .2"2.@< ("umber # $adan %usat "tatistik 200&'2011) /ala! satu aktor yang !arus diper!atikan dalam pendirian pabrik CMC dari eceng gondok adala! kapasitas pabrik. abrik CMC dengan ba!an baku enceng gondok ini direncanakan akan mulai beroperasi pada ta!un 20"5, dengan mengacu pada pemenu!an kebutu!an impor. 3engan analogi dari persamaan untuk meng!itung bunga, maka perkiraan >olume kebutu!an impor CMC (dalam ton) pada ta!un 20"5 dapat di!itung. Menurut eters = 4immer!aus (""), dapat di!itung dengan persamaan sebagai berikut :
.................................................. '1( 3imana : G erkiraan kebutu!an ;a!an engental dan erekat Cair pada ta!un 20"5 0 Gebutu!an ;a!an engental dan erekat Cair pada ta!un 20"" i G erkembangan rata'rata n G /elisi! aktu Maka perkiraan impor pada ta!un 20"5 adala! : G<.+?<.2@ ("H0,"05)(20"5'20"") G?.5"0.0,02 kg%ta!un G?.5"0," ton%ta!un G",+0 ton%!ari Maka perkiraan ekspor pada ta!un 20"5 adala! : G522.@?5 ("H2,@?)(20"5'20"") G"."?2.5+,0+0 kg%ta!un G"."?2,5+ ton%ta!un G+,52+ ton%!ari Maka perkiraan produksi pada ta!un 20"5 adala! : '5
G.2"2.@<("H('0,""<))(20"5'20"") G <.<5".5<,+2" kg%ta!un G <.<5",5< ton%ta!un G "+,<0 ton%!ari Maka perkiraan kebutu!an CMC pada ta!un 20"5 G Impor H roduksi J BksporK20"5 G ",+0 H "+,<0 J +,522 G 2,?@ton %!ari apasitas pabrik G Iebutu!an CMC ndonesiaK20"5 J Iroduksi CMC ndonesiaK20"5 G 2,?@ J "+,<0 G "?,20@ ton%!ari G 5+<@,?< ton%ta!un (5<,557 dari kebutu!an CMC di ndonesia pada ta!un 20"5) 3engan asumsi adanya pabrik CMC lain yang masi! beroperasi dan jumla! ba!an baku yang tersedia, maka kapasitas pabrik baru yang akan beroperasi adala! 5 7 dari total peluang yang ada. apasitas pabrik G ("5 7 % 5<,55 7) E "?,20@ ton%!ari G ,<2< ton%!ari G 2<50,"+2 ton%!ari G 2500 ton%ta!un (pembulatan) Maka, kapasitas pabrik yang akan dibangun ta!un 20"5 yaitu 2500 ton%ta!un dengan masa kerja ++0 !ari. I.1.+.2 L%kasi Pa!rik &okasi pendirian pabrik CMC dari eceng gondok di pili! di daera! #aa ening, /emarang, 6aa 4enga!. ertimbangannya di jelaskan sebagai berikut : ". 3itinjau dari lokasi sumber ba!an baku Menurut #ac!maaty dkk (20"+), Bceng gondok ( !ichhornia crassies) merupakan sala! satu jenis tumbu!an yang !idup mengapung di perairan. erkembangbiakannya yang begitu cepat menyebabkan tanaman eceng gondok tela! beruba! menjadi tanaman gulma di beberapa ilaya! di perairan ndonesia. /emarang, k!ususnya di #aa ening merupakan sala! satu daera! yang memiliki masala! ter!adap pertumbu!an eceng gondok. 3anau seluas 2?0 !ektar tela! mengalami permasala!an serius dengan tingkat sedimentasi mencapai @,+ ton%ta!un. -al ini menyebabkan >olume air menurun 2,+<7 selama 22 ta!un terak!ir. Maka pabrik ini akan memanaatkan eceng gondok di #aa ening sebagai ba!an baku pembuatan CMC. 2. $lat angkutan (4rasnportasi) 4rasnportasi dapat optimal ditinjau dari segi biaya dan angkut yang ditempu!. +. ;uru! dan tingkat upa!nya Menurut /tatistik, 20"+ ada .++2.2 orang yang termasuk $ngkatan erja di 6aa 4enga!. 3ari sana di!arapkan dapat diperole! tenaga kerja terampil. <. /umber air &okasi yang dipili! dekat dengan sumber air yang mana sangat diperlukan dalam proses produksi
I.1.0 Keuku"an Bahan Baku
'?
Menurut 3istantina (200), Lield merupakan rasio perbandingan antara !asil di bagi dengan umpan yang masuk dan di kali seratus persen. $tau dapat dirumuskan sebagai berikut: Lield G
............................................... '2(
Menurut y*dek (200), ada berbagai macam jenis yield diantaranya adala! yield overall (Lo>erall ) dan yield ste(Lstep). Lield overall adala! yield sebua! angka yang menggambarkan unit yang meleati langka! terak!ir di dalam sebua! proses dibandingkan dengan angka unit yang baru masuk sebua! proses. /edangkan Lield ste adala! angka yang menggambarkan unit yang tela! meleati sebua! ste dalam proses produksi. emudian, di rumuskan dengan ormula sebagai berikut: Lo>erall G (Lstep)number o steps ................................ '( Maka, dari rumus di atas kita dapat menentukan yield ste dengan mengasumsikan yield overall . $sumsi yield overall didasarkan pada cacat barang yang mungkin terjadi selama proses, maka : $sumsi yield overall G 07 G 0, 6umla! ste dalam proses G ? Lo>erall G (Lstep)number o steps 0, G (Lstep)? Lstep G 0,@ 6ika ingin mendapatkan yield overall sebesar 07 maka yield stes (yield tiap ste pada pabrik) !arus sebesar 0,@ atau @ 7. 3ari data ini dan data kapasitas produksi (!asil yang di!arapkan) dapat diketa!ui kebutu!an ba!an pabrik per ta!un menggunakan persamaan '2(. apasitas produksi G 2500 ton%ta!un Maka, kebutu!an ba!an pabrik per ta!un : 0, G
mpan G 2,@ ton%ta!un ebutu!an ba!an pabrik G +000 ton%ta!un (pembulatan) -asil penelitian ;adan engendalian 3ampak &ingkungan /umatera tara di 3anau 4oba (200+) melaporkan ba!a satu batang eceng gondok dalam kurun aktu 52 !ari mampu berkembang seluas " m2, atau dalam aktu " ta!un mampu menutup area seluas m2. -eyne ("@) menyatakan ba!a dalam aktu ? bulan pertumbu!an eceng gondok pada areal " !a dapat mencapai bobot basa! sebesar "25 ton. Menurut #ac!maaty dkk (20"+), Bceng gondok ( !ichhornia crassies) merupakan sala! satu jenis tumbu!an yang !idup mengapung di perairan. erkembangbiakannya yang begitu cepat menyebabkan tanaman eceng gondok tela! beruba! menjadi tanaman gulma di beberapa ilaya! di perairan ndonesia. /emarang, k!ususnya di #aa ening merupakan sala! satu daera! yang memiliki masala! ter!adap pertumbu!an eceng gondok. 3anau seluas 2?0 !ektar tela! mengalami permasala!an serius dengan tingkat sedimentasi mencapai @,+ ton%ta!un. -al ini menyebabkan >olume air menurun 2,+<7 selama 22 ta!un terak!ir. 3ari data tersebut di atas dapat di !itung ketersediaan ba!an di alam sebagai berikut: "25 ton%!ektar dalam ? bulan, maka akan di dapatkan 250 ton dalam " ta!un. G luas danau (!ektar) 9 berat eceng gondok%!ektar dalam " ta!un G 2?0 9 250 '
G ??.500 ton%ta!un 3ari data di atas, dapat di simpulkan ba!a ketersediaan ba!an baku mencukupi untuk memenu!i kebutu!an ba!an baku pabrik CMC dari eceng gondok ini. I.2 Dasar #e%ri I.2.1 Eeng %nd%k Menurut Conianti dkk (200), eceng gondok (!ichornia crassies) disebut juga -yacint! air. 4umbu!an ini memiliki ciri k!as yang terletak pada tangkai daun yang mempunyai gelembung (gondok). Bceng gondok secara botanis mempunyai sistematika sebagai berikut : 3i>isio : !mbryohytasi honogama /ub 3i>isio : "ermathoyta las : onocotyledoneae rdo : erinosae amili : %ontederiaceae 8enus : !ichhornia /pesies : !ichhornia crassies (art) "olm. Bceng gondok adala! sala! satu jenis tumbu!an air yang pertama kali ditemukan secara tidak sengaja ole! seorang ilmuan bernama arl Non Mortius pada ta!un "@2< ketika sedang melakukan ekspedisi di /ungai $ma*on ;ra*ilia. arena kerapatan pertumbu!an eceng gondok yang tinggi, tumbu!an ini dianggap sebagai gulma yang dapat merusak lingkungan perairan. Menurut sejara!nya, enceng gondok di ndonesia dibaa ole! seorang a!li botani dari $merika ke ebun #aya ;ogor. $kibat pertumbu!an yang cepat (+7 per !ari), enceng gondok ini mampu menutupi seluru! permukaan suatu kolam. Bnceng gondok tersebut lalu dibuang melalui sungai di sekitar ebun #aya ;ogor se!ingga menyebar ke sungai'sungai, raa'raa, dan danau'danau di seluru! ndonesia. Bceng gondok !idup mengapung di air dan kadang'kadang berakar dalam tana!. 4ingginya sekitar 0,< ' 0,@ meter. 3aunnya tunggal dan berbentuk o>al. jung dan pangkalnya meruncing, pangkal tangkai daun menggelembung. ermukaan daunnya licin dan berarna !ijau. ;unganya termasuk bunga majemuk, berbentuk bulir, kelopaknya berbentuk tabung. ;ijinya berbentuk bulat dan berarna !itam. ;ua!nya kotak beruang tiga dan berarna !ijau. $karnya merupakan akar serabut .Bceng gondok berkembang biak dengan stolon (>egetati) dan juga secara generati. erkembangbiakan secara >egetati mempunyai peranan penting dalam pembentukan koloni. erkembangbiakan tergantung dari kadar 2 yang terlarut dalam air. /elain dikenal dengan nama Bceng gondok, ternyata di beberapa daera! di ndonesia, eceng gondok mempunyai nama lain seperti di daera! alembang dikenal dengan nama elipuk, di &ung dikenal dengan nama #inggak, di 3ayak dikenal dengan nama lung'ilung, di Manado dikenal dengan nama 4umpe. omposisi kimia dari eceng gondok dapat dili!at dari tabel sebagai berikut : #a!el I.3 omposisi imia dari Bceng 8ondok (;!attac!arya = umar, 20"0) K%$"%nen 4K%$"%sisi &ignin "0 /elulosa 25 -emiselulosa +5 $bu 20 1itrogen 0+
I.2.2 Carboxymethyl Cellulose '&M&(
'@
Menurut /umardikan (200) Carboxymethylcellulose (CMC) dalam daftar makanan dapat ditulis sebagai cellulose gum, CMC, sodium carboxymethylcellulose (Na-CMC) Carboxymethylcellulose (CMC) adalah eter asam karboksilat turunan selulosa yang berwarna putih, tidak berbau, padat, digunakan sebagai bahan penstabil. Carboxymethylcellulose (CMC) dibuat dari reaksi sederhana yaitu pulp kayu ditambah dengan NaOH kemudian direaksikan dengan Na monokhloro asetat atau dengan asam monoklor asetat. CMC biasanya digunakan sebagai bahan penstabil pada produk susu seperti yogurt. Hal ini disebabkan kemampuan CMC untuk membentuk larutan kompleks dan berguna menegah ter!adinya pemisahan whey atau sineresis dan mampu meningkatkan "iskositas. Menurut #rilestari ($%%&), penggunaan CMC sebesar %,' dari "olume susu akan memberikan kualitas optimum ditin!au dari pH, keasaman, overrun dan mutu organoleptik yogurt beku.Carboxymethylcellulose (CMC) dalam produk makanan berperan sebagai pengikat air dan pembentuk gel yang akan menghasilkan tekstur produk pangan yang lebih. CMC dapat membentuk sistem dispersi koloid dan meningkatkan "iskositas sehingga partikel-partikel yang tersuspensi akan tertangkap dalam sistem tersebut dan tidak mengendap oleh pengaruh gaya gra"itasi. CMC dapat menegah pengendapan protein pada titik isoelektrik dan meningkatkan kekentalan, disebabkan bergabungnya gugus karboksil CMC dengan gugus muatan positif dari protein. Menurut /etyaan (200), 1a'CMC merupakan *at dengan arna puti! atau sedikit kekuningan, tidak berbau dan tidak berasa, berbentuk granula yang !alus atau bubuk yang bersiat !igroskopis (nc!em, 2002). Menurut 4ranggono dkk. (""), CMC ini muda! larut dalam air panas maupun air dingin. ada pemanasan dapat terjadi pengurangan >iskositas yang bersiat dapat balik (reversible). Niskositas larutan CMC dipengaru!i ole! p- larutan, kisaran p- 1a'CMC adala! 5'"" sedangkan p- optimum adala! 5, dan jika p- terlalu renda! (O+), 1a'CMC akan mengendap. 1a'CMC akan terdispersi dalam air, kemudian butir'butir 1a'CMC yang bersiat !idroilik akan menyerap air dan terjadi pembengkakan. $ir yang sebelumnya ada di luar granula dan bebas bergerak, tidak dapat bergerak lagi dengan bebas se!ingga keadaan larutan lebi! mantap dan terjadi peningkatan >iskositas -al ini akan menyebabkan partikel'partikel terperangkap dalam sistem tersebut dan memperlambat proses pengendapan karena adanya pengaru! gaya gra>itasi. $da empat siat ungsional yang penting dari 1a'CMC yaitu untuk pengental, stabilisator, pembentuk gel dan beberapa !al sebagai pengemulsi. 3idalam sistem emulsi !idrokoloid (1a'CMC) tidak berungsi sebagai pengemulsi tetapi lebi! sebagai senyaa yang memberikan kestabilan. enamba!an 1a'CMC pada sari ortel berungsi sebagai ba!an pengental, dengan tujuan untuk membentuk sistem dispersi koloid dan meningkatkan >iskositas. 3engan adanya 1a'CMC ini maka partikel'partikel yang tersuspensi akan terperangkap dalam sistem tersebut atau tetap tinggal ditempatnya dan tidak mengendap ole! pengaru! gaya gra>itasi. Mekanisme ba!an pengental dari 1a'CMC mengikuti bentuk konormasi extended atau streched *ibbon (tipe pita). 4ipe tersebut terbentuk dari ",< J3 glukopiranosil yaitu dari rantai selulosa. ;entuk konormasi pita tersebut karena bergabungnya ikatan geometri *ig'*ag monomer dengan jembatan !ydrogen dengan ",< '3glukopiranosil lain, se!ingga menyebabkan susunannya menjadi stabil. 1a'CMC yang '
merupakan deri>at dari selulosa memberikan kestabilan pada produk dengan memerangkap air dengan membentuk jembatan !ydrogen dengan molekul 1a'CMC yang lain. enggunaan 1a'CMC sebagai deri>at dari selulosa antara 0,0"7'0,@7 akan mempengaru!i produk pangan seperti jelli bua!, sari bua!, mayonaise dan lain'lain. /emua *at pengental dan pengental adala! !idroil dan terdispersi dalam larutan yang dikenal sebagai !idrokoloid. I.2. Selul%sa Menurut /itorus (20"0), selulosa adala! senyaa seperti serabut, liat, tidak larut dalam air, dan ditemukan didalam dinding sel pelindung tumbu!an terutama pada tangkai batang, da!an dan semua ba!agian berkayu dari jaringan tumbu!an. arena selulosa merupakan !omopolisakarida linier tidak bercabang, terdiri dari "0.000 atau lebi! unit 3' glukosa yang ter!ubung ole! ikatan " J < glikosida, senyaa ini akan keli!atan seperti amilosa dari rantai utama glikogen. 4etapi terdapat perbedaan yang sangat penting pada selulosa, ikatan " J < berada dalam konigurasi P , sedangkan pada amilosa, amilopektin, dan glikogen, ikatan "' < nya berbentuk Q .
a$!ar I.1. /truktur selulosa dan konormasi yang berbeda'beda yang dapat dibentuk ole! rantai selulosa P (" J <) dan Q (" ' <) pada pati dan rantai glikogen. (a) #antai selulosa, unit 3'glukosa dalam ikatan P (" J <). (b) /kema yang memperli!atkan bagaimana rantai selulosa yang bersiat pararel dipersatukan bersama'sama ole! persilangan ikatan !ydrogen. (c) /kema potongan dari dua rantai selulosa yang parallel, yang memperli!atkan
'"0
konormasi yang sebenarnya dari residu 3'glukosa dan persilangan ikatan !ydrogen. (d) /kema sepotong amilosa ikatan Q (" ' <) pada amilosa, amilopektin, dan glikogen menyebabkan rantai memperole! suatu struktur sulur yang erat berpilin, dengan gugus !idroksil yang mengara! keluar. /elulosa merupakan serat'serat panjang yang bersama'sama !emiselulosa, pektin dan protein membentuk struktur jaringan yang memperkuat dinding sel tanaman. /elulosa tersusun atas rantai glukosa dengan ikatan P (" J <). /elulosa la*im disebut sebagai serat dan merupakan polisakarida terbanyak. olisakarida merupakan polimer yang terdiri lebi! dari "0 monomer monosakarida. I.2.+ He$iselul%sa Menurut /itorus (20"0), -emiselulosa merupakan suatu polisakarida lain yang terdapat dalam tanaman dan tergolong senyaa organik. -emiselulosa bersiat nonkristalin dan tidak bersiat serat, muda! mengembang karena itu !emiselulosa sangat berpengaru! ter!adap terbentuknya jalinan antara serat pada saat pembentukan lembaran, lebi! muda! larut dalam pelarut alkali dan lebi! muda! di!idrolisis dengan asam menjadi komponen monomernya yang terdiri dari 3'glukosa, 3'manosa, 3'galaktosa, 3'silosa dan &'arabinosa. -emiselulosa berungsi sebagai ba!an pendukung dalam dinding sel dan berlaku sebagai perekat antara sel tunggal yang terdapat didalam batang pisang dan tanaman lainnya. erbedaan -emiselulosa dengan /elulosa yaitu : -emiselulosa muda! larut dalam alkali tapi sukar larut dalam asam, sedangkan selulosa adala! sebaliknya. -emiselulosa bukan merupakan serat'serat panjang seperti selulosa. -asil !idrolisis selulosa akan meng!asilkan 3'glukosa, sedangkan !asil !idrolisis !emiselulosa meng!asilkan 3'9ilosis dan monosakarida. andungan !emiselulosa yang tinggi memberikan kontribusi pada ikatan antara serat, karena !emiselulosa bertindak sebagai perekat dalam setiap serat tunggal. -emiselulosa kayu lunak tersusun atas galaktoglukomanan ("5'207) dan 9ylan ('"07). Dylan kayu lunak adala! arabio J < J 0 ' met!ylglucurono9ylan, dimana tidak terasetilasi, tapi rangka 9ylan disubtitusi pada karbon 2 dan + secara berurutan dengan asam < J 0 ' met!yl ' Q J 3 J glucuronic dan residu Q J & J arabinouranosyl.
a$!ar I.2. -asil -idrolisis -emiselulosa I.2.0 Lignin Menurut /itorus (20"0), lignin merupakan *at yang tidak berbentuk yang bersama' sama selulosa membentuk dinding sel dari po!on kayu. &ignin berungsi sebagai ba!an perekat atau semen sel'sel selulosa yang membuat kayu menjadi kuat (-umala /imanjuntak,200). &ignin merupakan polimer + demensi yang bercabang banyak. Molekul utama pembentuk lignin p!enyl propane.
'""
a$!ar I.. /truktur &ignin I. Kegunaan Carboxymethyl Cellulose '&M&( egunaan Carboxymethyl Cellulose (CMC) disajikan pada #a!el I., berikut ini : #a!el I., 4abel egunaan CMC (ermatasari dkk, 20"+) Industri Penggunaan 5ungsi Meng!ambat pertumbu!an Makanan beku kristal es 4opping makanan, Minuman engental, pemberi rasa sirup Pangan Makanan yang dipanggang engikat air, peliat adonan engikat air, engental, Makanan !ean pengekstruksi engikat, pembantu 4ablet pembutiran bat penca!ar engikat air 5ar$asi enstabil, pengental, bat salep, losion pembentuk ilm asta gigi engental, pensuspensi 8igi palsu erekat K%s$etik embentuk jel, pembentuk roduk jel ilm $diti engikat, peningkat kekuatan Pr%duk Kertas elapis engikat air, pengental erekat pelapis dinding engikat air Perekat 4embakau engikat, pembentuk ilm elapis engikat Kera$ik ;atang pengelas engikat, pengental, pelumas /abun cuci $ntiredeposisi Deterjen elengkung engukur besar ilm, perekat #ekstil
'"2
I.+. Si6at*si6at Ki$ia dan 5isika Pr%duk I.+.1 Si6at*si6at Ki$ia dan 5isika Pr%duk Uta$a Menurut aterial "a+ety ata "heet Carboxymethyl Cellulose siat isik dan kimia adala! sebagai berikut : arboksimetil selulosa (C?-2(-)2C-2C2) /iat isik : R ;erbentuk serbuk R ;erarna puti!, tidak berbau dan tidak berasa R 4idak larut dalam air, glycerol dan propylene glycol R /edikit larut dalam met!anol, etanol, asam asetat, dan p!enol R 4idak larut dalam sebagian besar pelarut organik /iat imia : R "esi+ic gravity : ".5 R elting %oint : +0C .50C (etastable +orm) • (stable +orm) R elarutan dalam air :0 R anas pelarutan dalam air :20.2 j%mol R anas pembakaran :0 I.+.1.1 Si6at*Si6at Ki$ia dan 5isika Pr%duk Sa$"ing Menurut 1atrium 8likolat siat isik dan kimia adala! sebagai berikut : 1atrium 8likolat (C2-+ 1a+) /iat isik : ;entuk isik : kristal • Warna : puti! • /iat imia : p: 5,5 J ,5 • 4idak muda! terbakar • elarutan : 4erdispersi dalam air • I.+.2 Si6at*Si6at Ki$ia dan 5isika Bahan Baku I.+.2.1 Si6at*Si6at Ki$ia dan 5isika Bahan Baku Uta$a Bceng gondok ( !ichornia crassies) /iat isik : Menurut Conianti, 1o>alina, = utri, 200 eceng gondok (!ichornia crassies) disebut juga -yacint! air. 4umbu!an ini memiliki ciri k!as yang terletak pada tangkai daun yang mempunyai gelembung (gondok). Bceng gondok secara botanis mempunyai sistematika sebagai berikut : 3i>isio : !mbryohytasi honogama /ub 3i>isio : "ermathoyta las : onocotyledoneae rdo : erinosae amili : %ontederiaceae 8enus : !ichhornia /pesies : !ichhornia crassies (art) "olm.
'"+
/iat kimia : omposisi kimia dari eceng gondok dapat dili!at dari tabel sebagai berikut : #a!el I.3 omposisi imia dari Bceng 8ondok (;!attac!arya = umar, 20"0) K%$"%nen 4K%$"%sisi &ignin "0 /elulosa 25 -emiselulosa +5 $bu 20 1itrogen 0+ I.+.2.2 Si6at*Si6at Ki$ia dan 5isika Bahan Pen%l%ng 7 Menurut aterial "a+ety ata "heet, siat isik dan kimia /odium -idroksida (1a-) adala! sebagai berikut : R /iat isik R &arut dalam air, alko!ol, dan eter R 4idak orosi R 4idak muda! terbakar R /iat imia R 3ensitas : 0.0@ gr%lt R "esi+ic -ravity : 2."+ (ater G ") R "esi+ic olume : "+ cut%lb (2"."0C) R $oiling %oint : "+@@0C (25+0.<0)
Menurut aterial "a+ety ata "heet, siat isik dan kimia $sam Monokloroasetat (C-+C-) adala! sebagai berikut : /iat isik R ;erbentuk solid R &arut dalam air /iat imia R 3ensitas : 2.0 ( Air G ") R "esi+ic -ravity : ".0< (/ater G ") R "esi+ic olume : "+ cut%lb (2"."0C) R $oiling %oint : ""@."0C (2<<.?0) Menurut aterial "a+ety ata "heet, siat isik dan kimia sopropil $lko!ol adala! sebagai berikut : sopropil $lko!ol (C+-@) /iat isik : ;erbentuk liAuid #asanya pa!it ;erat molekul sebesar ?0," g%mol 4idak berarna Muda! larut pada air dingin, air panas, met!anol, dietil eter, n'oktanol. 4idak larut dalam garam. /iak imia : : 2,0 ( Air G ") aor ensity : 0,@505 (/ater G ") "esi+ic -ravity : '@@,5SC ('"2,+S) elting %oint • • • • •
• • •
'"<
: @2,50C ("@0,50) $oiling %oint Menurut aterial "a+ety ata "heet, siat isik dan kimia $sam $setat adala! sebagai berikut : $sam $setat (C2-<2) /iat isik : ;erbentuk liAuid dan tidak berarna • ;erat molekul sebesar ?0,05 g%mol • 4idak berarna, jerni! • Muda! larut pada air dingin, air panas. 4erlarut pada dietil eter dan aseton. • /iat imia : p:2 • : ""@,"SC (2<<,? S) $oiling %oint • : "?,? SC (?", S) elting %oint • "es+ik -ravity : ",0< (ater G") • : 2,0 ( Air G") aor ensity • •
Menurut aterial "a+ety ata "heet, siat isik dan kimia Met!anol adala! sebagai berikut : Met!anol (C-+-) /iat isik : ;erbentuk liAuid ;erat molekul sebesar +2,0< g%mol 4idak berarna Muda! terlarut dalam air dingin dan air panas /iat imia : : ?<,5SC ("<@," S) $oiling %oint : ',@ SC ('"<< S) elting %oint : 0,"5 (ater G") "esi+ic -ravity : ","" ( Air G") aor ensity • • • •
• • • •
Menurut aterial "a+ety ata "heet, siat isik dan kimia -idrogen eroksida adala! sebagai berikut : -idrogen eroksida (-22) /iat isik : ;erbentuk liAuid 4idak berarna, jerni! /iak imia : : "0@SC (22?,< S) $oiling %oint : '++SC ('2,< S) elting %oint : ",2 (ater G") "esi+ic -ravity : "," ( Air G") aor ensity • •
• • • •
Menurut aterial "a+ety ata "heet, siat isik dan kimia lorin 3ioksida adala! sebagai berikut : lorin 3ioksida (Cl2) /iat isik : ;erarna kuning kemera!an '"5 •
;entuk isik berbentuk larutan yang !omogen ;erbentuk isik /iak imia : : "00SC (2"2S) $oiling %oint : " pada S "esi+ic -ravity 3ensitas : @,+20 lbs%gal pada S • •
• • •
Menurut aterial "a+ety ata "heet, siat isik dan kimia 1atrium -ipoklorit adala! sebagai berikut : 1atrium -ipoklorit (1aCl) /iat isik : ;erbentuk liAuid ;erarna kuning &arut dalam air /iak imia : : ","20'","<0 "esi+ic -ravity : 4erurai $oiling %oint p: T"2U alkali kuat • • •
• • •
'"?
